太阳能供电系统
太阳能是大自然赐予的一种取之不尽、用之不竭、无污染的绿色能源,但它具有随机性、间歇性的特点。据估计,地球一年从太阳获得的能量约为7×1017 kWh,我国陆地一年所获得的太阳能在1.3×1016 kWh左右。由于各地区在地球上所处经纬度不同,我国各地平均日照射量和日照时间有很大差别,我国平均日照射量在2.6 kWh/m2d~6.4 kWh/m2d范围,年日照数在1 000~3 300 h。
太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。按实际需要还可以配置逆变器。太阳能是一种干净的可再生的新能源,在人们生活、工作中有广泛的作用, 其中之一就是将太阳能转换为电能,太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电,具有无动部件、无噪声、无污染、可靠性高等特点,在偏远地区的通信供电系统中有极好的应用前景。
基本信息
- 中文名
太阳能供电系统
- 类别
供电系统
- 能源
太阳能
- 输出电源
交流220V或110V
结构与功能
各部分的作用为:
(1)太阳能电池组件:太阳能电池组件是太阳能供电系统中的核心部分,也是太阳能供电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
(2)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
(3)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
结构示意图如下图(图1)所示。
系统分类
太阳能供电系统分为离网太阳能供电系统、并网太阳能供电系统及分布式太阳能供电系统:
1、离网太阳能供电系统主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成,如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。
2、并网太阳能供电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大,还没有太大发展。而分散式小型并网发电系统,特别是光伏建筑一体化发电系统,由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点,是并网发电的主流。
3、分布式太阳能供电系统,又称分布式光伏发电系统,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。分布式太阳能供电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备,另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下,光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能,经过直流汇流箱集中送入直流配电柜,由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载,多余或不足的电力通过联接电网来调节。
特点
1) 长寿命:晶体硅太阳能电池组件的质量保证期是15-20年;
2) 高性能:晶体硅太阳能电池发电系统具有抗台风、抗冰雹、抗潮湿、抗紫外辐照等特点,组件系统可以在零下40度到零上70度环境下正常工作;
3) 无需职守:运行中无需人员职守,像常规能源一样能向负载供电;
4) 无间断供电:系统设计时考虑到当地的阴雨天气情况,将平时多余的电能存储在蓄电池内,可确保用户在阴雨天仍有足够的电能可供使用;
5) 直流无干扰电源:太阳能电池发电设备,无噪声、电源无高次谐波干扰,特别适用于通信电源;
6) 不受地理环境影响:平原、河道、海洋、高山、雪原、海岛、森林地区,任何需电的地方都可以使用晶体硅太阳能电池发电系统。