光照射到金屬上,引起物質的電性質發生變化。這類光變致電的現象被人們統稱為光電效應(Photoelectric effect)。光電效應分為光電子發射、光電導效應和阻擋層光電效應,又稱光生伏應。種現象發生在物體表面,又稱外光電效應(photoelectric emission)。后兩種現象發生在物體內部,稱為內光電效應。
分布式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網逆變器、交流配電柜等設備,另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下,光伏發電系統的太陽能電池組件陣列將太陽能轉換輸出的電能,經過直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載,多余或不足的電力通過聯接電網來調節。
在有光照(無論是太陽光,還是其它發光體產生的光照)情況下,電池吸收光能,電池兩端出現異號電荷的積累,即產生“光生電壓”,這就是“光生伏應”。在光生伏應的作用下,太陽能電池的兩端產生電動勢,將光能轉換成電能,是能量轉換的器件。太陽能電池一般為硅電池,分為單晶硅太陽能電池,多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池三種。
其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發出的電能并可隨時向負載供電。太陽能電池發電對所用蓄電池組的基本要求是:a.自放電率低;b.使用壽命長;c.深放電能力強;d.充電;e.少維護或免維護;f.工作溫度范圍寬;g.價格低廉。
世界上通用的太陽跟蹤控制系統都需要根據安放點的經緯度等信息計算一年中的每一天的不同時刻太陽所在的角度,將一年中每個時刻的太陽位置存儲到PLC、單片機或電腦軟件中,也就是靠計算太陽位置以實現跟蹤。采用的是電腦數據理論,需要地球經緯度地區的的數據和設定,一旦安裝,就不便移動或裝拆,每次移動完就重新設定數據和調整各個參數;原理、電路、技術、設備復雜,非人士不能夠隨便操作。把加裝了智能太陽跟蹤儀的太陽能發電系統安裝在高速行駛的汽車、火車,以及通訊應急車、特種汽車、軍艦或輪船上,不論系統向何方行駛、如何調頭、拐彎,智能太陽跟蹤儀都能設備的要求跟蹤部位正對太陽。
立運行逆變器用于立運行的太陽能電池發電系統,為立負載供電。并網逆變器用于并網運行的太陽能電池發電系統。 逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單,造價低,但諧波分量大,一般用于幾百瓦以下和對諧波要求不高的系統。正弦波逆變器成本高,但可以適用于各種負載。
過去5 年,光伏發電的成本已下降了三分之一,在南美等國光伏發電已經與零售電價持平,甚至是低于零售電價,未來光伏發電的成本還將進一步凸顯。其次,火力發電會帶來的環境治理成本,二十次的巴黎氣候峰會便是引導各國積極啟動碳交易市場定價機制,由此給高耗能企業帶來的成本增加則顯而易見,因此從這個角度而言煤炭發電成本將光伏發電。 [6] 投資成本降至8元/瓦以下,度電成本降至0.6-0.9元/千瓦時。
分布式光伏發電特指在用戶場地附近建設,運行方式以用戶側自發自用、多余電量上網,且在配電系統平衡調節為特征的光伏發電設施。分布式光伏發電遵循因地制宜、清潔、分散布局、就近利用的原則,充分利用當地太陽能資源,替代和減少化石能源消費。
分布式光伏發電具有以下特點: 一是輸出功率相對較小。一般而言,一個分布式光伏發電項目的容量在數千瓦以內。與集中式電站不同,光伏電站的大小對發電效率的影響很小,因此對其經濟性的影響也很小,小型光伏系統的投資收益率并不會比大型的低。 二是污染小,環保效益。分布式光伏發電項目在發電過程中,沒有噪聲,也不會對空氣和水產生污染。 三是能夠在一定程度上緩解局地的用電緊張狀況。但是,分布式光伏發電的能量密度相對較低,每平方米分布式光伏發電系統的功率僅約100瓦,再加上適合安裝光伏組件的建筑屋頂面積有限,不能從根本上解決用電緊張問題。 四是可以發電用電并存。大型地面電站發電是升壓接入輸電網,僅作為發電電站而運行;而分布式光伏發電是接入配電網,發電用電并存,且要求盡可能地就地消納。
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