星空体育官网太阳能利用光伏发电论文docx太阳能利用光伏发电论文 1太阳能光伏发电 1.1光伏组件单个电池片的电压和电流很小，有必要把若干个电池片串并联焊接起来，按一定方式装配封装在一块较大面积的背板上，加上铝合金边框和引线，获得较大的电压和电流，称作光伏电池板〔电池组件〕。封装的好坏直接决定光伏组件工作的可靠性[5]。光伏组件是光伏方阵的一个单元，其作用是将太阳能转化为电能，给蓄电池充电或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本决定着整个系统的质量和成本[6-7]。图2所示为太阳能电池板的构成及剖面构造示意图。光伏电池板表层是钢化绒面玻璃，用来保护发电主体电池片，减少光反射。钢化玻璃之下是透明EVA〔乙烯-醋酸乙烯酯共聚物〕胶膜，用来粘结钢化玻璃和电池片，EVA材质的优劣影响组件的性能和寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，降低组件的透光率和发电功率。引入无定形构造的乙烯醋酸酯共聚链段〔一般是33%左右〕可提高材料的韧性和透明度[8]。除了EVA本身质量外，层压工艺影响也很大，如EVA黏度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，造成EVA提早老化，缩短组件寿命。电池片的功能是发电，当前市场的主流产品是晶体硅太阳电池片〔包括单晶硅和多晶硅〕。电池片之下的一层EVA用来粘结电池片和背板。背板的作用是支撑、密封、绝缘和防水，一般用TPT、TPE等材质，必须耐老化，关键在于背板和硅胶能否达标。最外边的铝合金边框用来保护层压部件，起密封、支撑和抗冲击作用星空体育平台。光伏板反面有接线盒，串接二极管，防止反充电，也起到电流旁路的作用。假如组件有短路，接线盒自动断开短路的电池串，防止烧坏整个系统。接线盒中二极管的选用要和电池片的类型匹配。 1.2光伏发电系统太阳能发电系统由太阳能电池板〔方阵〕、充放电、逆变器、蓄电池、太阳跟踪和沟通配电柜等设备组成[9]。光伏发电系统建设之前，应先预先规划，进行输出电压、电流和功率计算以及蓄电池容量设计，做好最大功率点追踪控制和逆变控制[10]。在光伏方阵里，注意监测热斑效应，它有可能导致整个发电系统瘫痪[11]。充放电是防止蓄电池过充电和过放电的设备。通过控制蓄电池的充放电电压和电流，合理对负载输出电能[12]。市面上有以单片机为核心的光伏充放电出售，成本低，可靠性高，它对太阳能电池板电压、蓄电池电压、充电电流、环境温度等参数检测判定，控制开关管的通断，实现充放电控制和保护功能[13-14]。我们国家目前太阳能发电系统使用的蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。研究表示清楚，基于电流调节的蓄电池充电控制策略可充分利用光伏电能，尽快提升蓄电池的荷电状态。系统全年运行结果表示清楚，分组管理有利于改善蓄电池处于欠充电状态，有效延长其使用寿命[15]。太阳能电池是直流电源，对沟通负载，系统须接入逆变器。逆变器是将直流电转换成沟通电的设备。逆变器分为用于离网太阳能电池发电系统的独立逆变器和并网逆变器。并网逆变器作为太阳能电池与电网间的关键接口装置，将光伏电池电压较低、变化范围较广的直流电转换成沟通电并传输到电网。在光伏电池电压较低时，采用两级高频逆变技术，前级采用DC-DC变换器升压，后级采用DC-AC三相全桥逆变，得到需要的三相沟通电[16]。目前，市场上受欢迎的是适用于各种负载的正弦波逆变器。此外，逆变器还有过载保护、短路保护、接反保护、过欠压保护和温度补偿等功能。逆变器接入电网，应知足电网电能质量、防止孤岛效应和安全隔离接地3个要求[17]。目前，将和逆变器结合在一起的逆控一体机已经面世。太阳跟踪是根据安顿点的经纬度等信息计算一年当中每一天不同时刻太阳的角度，将每个时刻的太阳位置存储到可编程逻辑〔PLC〕、单片机或电脑中，靠计算太阳位置来实现实时跟踪，以获取最大电功率输出〔光伏发电最大功率点追踪〕。刘丽红[18]

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