浅诉太阳能光伏发电系统

   在资源枯竭、环境污染日益严重的今天，发展清洁能源和可再生能源、促进能源结构优化
已刻不容缓。光伏发电结合其自身的

 

特点，已得到很多国家的重视并将成为各国竞向发展

的热点。

 

　　

1.太阳能光伏发电系统的分类及构成 

　　太阳能光伏发电系统按与电力系统关系分类，通常分为独立太阳能光伏发电系统和并
网太阳能光伏发电系统。并网太阳能光伏发电系统是与电力系统连接在一起的光伏发电系统，
一般分为集中式和分散式两种，集中式并网电站一般容量较大，通常在几百千瓦到兆瓦级
以上，而分散式并网系统一般容量较小，在几千瓦到几十千瓦。

 

　　在并网光伏电站中，太阳能通过太阳电池组成的光伏阵列转换成直流电，经过三相逆
变器（

DC-AC）转换成电压较低的三相交流电，再通过升压变压器转换成符合公共电网电

压要求的交流电，并直接接入公共电网，供公共电网用电设备使用和远程调配。

 

　　在独立光伏电站中，太阳能通过太阳电池组成的光伏阵列转换成直流电，经过三相逆
变器（

DC-AC）转换成电压较低的三相交流电，再通过隔离变压器转换成用户需要的三相

交流电供用户使用。

 

　　

2.太阳能电池组件的选择 

　　目前太阳电池按基体材料主要分为：

 

　　（

1）硅太阳电池：主要包括单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、微晶硅电池以及

HIT 电池等。 
　　（

2）化合物半导体太阳电池：主要包括单晶化合物电池如砷化镓电池、多晶化合物电

池如铜铟镓硒电池、碲化镉电池等、氧化物半导体电池如

Cr2O3 和 Fe2O3 等。 

　　（

3）有机半导体太阳电池：其中有机半导体主要有分子晶体、电荷转移络合物、高聚物

三类。

 

　　（

4）薄膜太阳电池：主要有非晶硅薄膜电池（α-Si）、多晶硅薄膜太阳电池、化合物半

导体薄膜太阳电池、纳米晶薄膜电池等。

 

　　结合国内太阳电池市场的的产业现状和产能情况，市场主流依然还是晶硅类太阳电池
约占

80%市场份额，非晶硅薄膜太阳电池所占市场份额较小。晶硅类电池中，多晶硅电池成

熟度较高，效率稳定，目前价格相对较低，太阳电池市场占有率最大，在国内外均有较大
规模应用的实例。

 

　　

3.电池阵列的运行方式 

　　在光伏发电系统的设计中，光伏组件方阵的运行方式对系统接收到的太阳总辐射量有
很大的影响，从而影响到光伏发电系统的发电能力。光伏组件的运行方式有固定安装式和自
动跟踪式几种型式。其中自动跟踪系统包括单轴跟踪系统和双轴跟踪系统。单轴跟踪（水平
单轴跟踪和斜单轴跟踪）系统以固定的倾角从东往西跟踪太阳的轨迹，双轴跟踪系统（全
跟踪）可以随着太阳轨迹的季节性位置的变换而改变方位角和倾角。

 

　　固定式与自动跟踪式各有优缺点：固定式初始投资较低、且支架系统基本免维护；自动
跟踪式初始投资较高、需要一定的维护，但发电量较固定式相比有较大的提高，假如不考虑
后期维护工作增加的成本，采用自动跟踪式运行的光伏电站单位电度发电成本将有所降低。
若自动跟踪式支架造价能进一步降低，则其发电量增加的优势将更加明显；同时，若能较
好解决阵列同步性及减少维护工作量，则自动跟踪式系统相较固定安装式系统将更有竞争
力。

 

　　

4.电池阵列最佳倾角的计算 

　　电池阵列的安装倾角对光伏发电系统的效率影响较大，对于固定式电池列阵最佳倾角