1、太阳能离网发电系统太阳能离网发电系统Contents4光伏产业简述光伏产业简述1235工作原理工作原理系统组成系统组成优势优势应用领域应用领域6展望展望光伏产业简述v光伏产业光伏产业背景背景随着人们新能源消费的不断扩张，传统化石燃料的不合理不科学利用，导致全球气候变暖，造成污染，生态环境恶化，化石能源也濒临枯竭。面对能源危机，许多国家都在下大力研究和开发利用可再生能源的新技术新工艺，如核能、风能、太阳能、地热能、海洋能和生物质能等。发生金融危机后，新能源从单纯的替代能源定位逐渐上升至国家摆脱危机、占据未来经济新增长点的重要举措，各国发展新能源产业的战略越来越明显。据预测，到2020年光伏投资将
2、达到140亿美元，远远超过其他新能源的投资，领跑新能源产业。光伏产业简述v光伏光伏产业产业现状现状在政策的驱动下光伏市场发展极为迅速，尤其是欧日本和美国。20012009年全球光伏年安装量及区域分布（光伏安装量/MW）光伏产业简述v光伏光伏产业产业现状现状作为光伏产品的核心部分，太阳能电池的产量以年平均超过40%的速度增长。全球20002009年太阳能电池产量及区域分布（太阳能电池产量/MW）光伏产业简述v光伏光伏产业产业现状现状2012，太阳能光伏组件的产值和销售额双双下降，中国光伏企业的资产负债率不断增长，部分企业甚至面临现金链断裂的风险，整个光伏产业深陷泥潭。数据显示，2012年多晶硅产
3、业情况进一步恶化，产量出现负增长，停产企业数量达到近90%。专家预计行业回暖估计要到2014年。20122013 世界主要国家和地区光伏新增装机量（MW）光伏产业简述v光伏光伏产业产业前景前景v 从光伏产业发展之初到今天为止，阻挡光伏产业发展的最大的障碍就是高成本。因此，2011年光伏行业的价格普降，导致了光伏发电价格的一次加速下降，使光伏发电的成本已经从煤电的5-8倍降低到了煤电的1.53倍，使得光伏发电的价格距离低于火力发电的时间大大缩短。v 现在，业内普遍接受2015年将是光伏发电成本低于火力发电的情形出现的一个分水岭，将是历史上第一次光伏发电能够不再依赖各国政府的补贴而进入真正市场化的
4、拐点，这意味着光伏发电成为替代能源的序幕拉开，这里面蕴藏的商机几乎可以说是无限的。太阳能太阳能发电系统发电系统混合系统混合系统并网系统并网系统离网系统离网系统离网太阳能光伏发电系离网太阳能光伏发电系统在自己的闭路系统内统在自己的闭路系统内部形成电路，通过太阳部形成电路，通过太阳能电池组将接收来的太能电池组将接收来的太阳辐射能直接转换为电阳辐射能直接转换为电能供给负载系统，并将能供给负载系统，并将多余能量经过充电控制多余能量经过充电控制器转换为化学能的形式器转换为化学能的形式存储在蓄电池中。存储在蓄电池中。并网发电系统通过太阳能并网发电系统通过太阳能电池组接收来的太阳辐射电池组接收来的太阳辐射能
5、转换为电能，再经过高能转换为电能，再经过高频直流转换后变成高压直频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器后向电流电，经过逆变器后向电网输出与电压同频、同相网输出与电压同频、同相的正弦交流电流。的正弦交流电流。太阳能光伏系统中不单使太阳能光伏系统中不单使用太阳能电池方阵，还使用太阳能电池方阵，还使用各种发电技术，如燃油用各种发电技术，如燃油发电机、风力发电等。综发电机、风力发电等。综合利用各种发电技术的优合利用各种发电技术的优点，避免各自缺点。点，避免各自缺点。太阳能发电系统是利用太阳能电池组件和其他辅助设备将太阳能转换为电能的系统。一般将太阳能光伏发电系统分为离网系统、并网系统和混合系统。太阳能
6、离网发电系统工作原理太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应光生伏特效应。太阳能电池是由P型半导体和N型半导体结合而成。当N型半导体和P型半导体接触后，由于扩散和漂移作用，在界面处形成由P型指向N型的内建电场。当光照射在太阳能电池的表面后，能量大于禁带宽度的光子便激发出电子空穴对，这些非平衡的少数载流子在内电场作用下分离开，在太阳能电池的两级累积，这样太阳能电池便可以给外接负载提供电流，如图4所示。离网太阳能发电系统的组成太阳太阳能电能电池方阵池方阵蓄电池蓄电池控制器控制器DC/AC变换器变换器用电用电负载负载直流负载和交流负载太阳能电池组件产生的直流电或蓄电池释放的直流电经逆变主
7、电路的调制、滤波、升压后，得到与交流负载额定功率、额定电压相同的正弦交流电并提供给负载系统使用。收集太阳光的核心器件。大量的太阳能电池组和在一起构成光伏组件储能装置，由它将太阳能电池方阵从太阳辐射能转换来的电流变为化学能存储起来，供负载使用对蓄电池的充放电进行控制，并按照负载的电源需求控制太阳能电池组件和蓄电池对负载的输出电能，提高效率，延长蓄电池使用寿命控制器并联型充放电控制器串联型充放电控制器逆变器种类种类方波逆变器方波逆变器修正波逆变器修正波逆变器正弦波逆变器正弦波逆变器交流电压波形交流电压波形方波阶梯波正弦波优点优点线路简单，价格便宜，维修方便比方波有明显改善、高次谐波含量减少，当阶梯
8、达到17个以上时输出波形可实现准正弦波，当采用无变压器输出时，整机效率很高输出波形好、失真度低，对收音机及通信设备干扰小、噪声低，还有保护功能齐全、整机性能高等优点缺点缺点高次谐波多，损耗大，噪声大，对收音机及通信设备干扰大线路比较复杂，对收音机和某些线路设备仍有一些高频干扰线路相对复杂、对维修技术要求高、价格较高优势可利用量巨大可利用量巨大对环境没有污染对环境没有污染转换环节少、转换环节少、最直最直最经济、最清最经济、最清洁、最环保洁、最环保可免费使用，可免费使用，无需运输无需运输经济优势经济优势应用领域应用领域住宅离网系统住宅离网系统2离网通讯基站系统离网通讯基站系统3太阳能路灯系统太阳能
9、路灯系统4建筑一体化系统建筑一体化系统5微电网系统微电网系统1展望面临问题面临问题2 2面临问题面临问题1 1展望展望1 1展望展望2 2能量密度不高，整体利用率较低，前期投资较大若对蓄电池的充放电控制较简单，容易导致蓄电池提前失败，增加了系统的运行成本。2010-2040年，光伏行业的复合增长率将高达25%以上。太阳能发电是最具发展前景的新能源发电技术，今后几十年会不断发展壮大，并最终成为人类能源的主体参考文献1周志敏,纪爱华.离网太阳能发电系统设计与施工技术M.北京:电子工业出版社,2012.2国家发展和改革委员会高技术产业司,中国材料研究学会.中国新材料产业发展报告(2010)M.北京:北京化学工业出版社,2011.3黄汉云.太阳能光伏照明技术及应用M.北京:化学工业出版社,2012.4赛迪顾问股份有限公司.20092010年中国新能源产业发展研究年度报告M.5李鹏.浅谈世界光伏产业政策J.太阳能,2010,6.6赵玉文.中国光伏产业发展现状与前景J.太阳能,2012(18).
