并網太陽能光伏發電系統是由光伏電池方陣、控制器、并網逆變器組成,不經過蓄電池儲能,通過并網逆變器直接將電能輸入公共電網。并網太陽能光伏發電系統相比離網太陽能光伏發電系統省掉了蓄電池儲能和釋放的過程,減少了其中的能量消耗,節約了占地空間,還降低了配置成本。值得申明的是,宇翔并網太陽能光伏發電系統很大一部分用于政府電網和發達國家節能的案件中。并網太陽能發電是太陽能光伏發電的發展方向,是21世紀極具潛力的能源利用技術。
并網光伏發電系統有集中式大型并網光伏電站一般都是國家級電站,主要特點是將所發電能直接輸送到電網,由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大,因而沒有太大發展。而分散式小型并網光伏系統,特別是光伏建筑一體化發電系統,由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點,是并網光伏發電的主流。
并網光伏發電系統分類
1、有逆流并網光伏發電系統
有逆流并網光伏發電系統:當太陽能光伏系統發出的電能充裕時,可將剩余電能饋入公共電網,向電網供電(賣電);當太陽能光伏系統提供的電力不足時,由電能向負載供電(買電)。由于向電網供電時與電網供電的方向相反,所以稱為有逆流光伏發電系統。
2、無逆流并網光伏發電系統
無逆流并網光伏發電系統:太陽能光伏發電系統即使發電充裕也不向公共電網供電,但當太陽能光伏系統供電不足時,則由公共電網向負載供電。
3、切換型并網光伏發電系統
所謂切換型并網光伏發電系統,實際上是具有自動運行雙向切換的功能。一是當光伏發電系統因多云、陰雨天及自身故障等導致發電量不足時,切換器能自動切換到電網供電一側,由電網向負載供電;二是當電網因為某種原因實然停電時,光伏系統可以自動切換使電網與光伏系統分離,成為獨立光伏發電系統工作狀態。有些切換型光伏發電系統,還可以在需要時斷開為一般負載的供電,接通對應急負載的供電。一般切換型并網發電系統都帶有儲能裝置。
4、有儲能裝置的并網光伏發電系統
有儲能裝置的并網光伏發電系統:就是在上述幾類光伏發電系統中根據需要配置儲能裝置。帶有儲能裝置的光伏系統主動性較強,當電網出現停電、限電及故障時,可獨立運行,正常向負載供電。因此帶有儲能裝置的并網光伏發電系統可以作為緊急通信電源、醫 療設備、加油站、避難場所指示及照明等重要或應急負載的供電系統。
優點:
1、太陽能取之不盡,用之不竭,地球表面接受的太陽輻射能,能夠滿足全球能源需求的1萬倍。
2、太陽能隨處可處,可就近供電,不必長距離輸送,避免了長距離輸電線路的損失;
3、太陽能不用燃料,運行成本很低;
4、太陽能發電沒有運動部件,不易用損壞,維護簡單,特別適合于無人值守情況下使用;
5、太陽能發電不會產生任何廢棄物,沒有污染、噪聲等公害,對環境無不良影響,是理想的清潔能源;
6、太陽能發電系統建設周期短,方便靈活,而且可以根據負荷的增減,任意添加或減少太陽能方陣容量,避免浪費。
缺點:
1、地面應用時有間歇性和隨機性,發電量與氣候條件有關,在晚上或陰雨天就不能或很少發電;
2、能量密度較低,標準條件下,地面上接收到的太陽輻射強度為1000w/m^2。大規格使用時,需要占用較大面積;
3、價格仍比較貴,為常規發電的3~15倍,初始投資高。
發電特點:
1、主要由電子元器件構成,不涉及機械部件,也沒有回轉運動部件,運行沒有噪聲;
2、沒有燃燒過程,發電過程不需要燃料;
3、發電過程沒有廢氣污染,沒有廢水、廢物排放;
4、設備安 裝和維護都十分簡便,維修保養簡單,維護費用低,運行可靠穩定,使用壽命長達到25年;
5、環境條件適應性強,可在不同環境下正常工作;
6、能夠在長期無人值守的條件下正常穩定工作;
7、根據需要很容易進行容量擴展,擴大發電規模。
系統構成與類型
光伏系統的組成構件
光伏支架
光伏組件方陣
電力核心裝置:逆變器
電力系統:電纜線、配電柜(箱)等 太陽能光伏支架,是太陽能光伏發電系統中為了擺放、安 裝、固定太陽能面板設計的特殊的支架。為了使整個光伏發電系統得到最大功率輸出,結合建設地點的地理、氣候及太陽能資源條件,將太陽能組件以一定的朝向,排列方式及間距固定住的支撐結構,通常為鋼結構和鋁合金結構,或者兩者混合。 太陽能支撐系統在太陽能板支撐中的應用優點遠不止于簡單的生產及安 裝。太陽能板還可以根據太陽光線及季節靈活移動。就像剛安 裝時一樣,每個太陽能板的斜面都可以通過移動緊固件,調整斜面以適應光線的不同角度,通過再次緊固使太陽能板準確固定在指定的位置。 太陽能支撐系統相關產品材質為碳鋼和不銹鋼,碳鋼表面做熱鍍鋅處理,戶外使用30年不生銹。其特點是無焊接、無鉆孔、100%可調、100%可重復利用。
太陽能光伏支架設計方案面臨的挑戰是,任何類型的太陽能光伏支架設計方案的組件裝配部件最重要的特征之一耐候性。 結構必須牢固可靠,能承受如大氣侵蝕,風荷載和其它外部效應,安 全可靠的安 裝,以最小的安 裝成本達到最大的使用效果,幾乎免維護,可靠的維修,這些都是做選擇方案時所需要考慮的重要因素 。解決方案中應用了高耐磨材料以抵抗風力雪荷載和其它腐蝕作用。綜合利用了鋁合金陽極氧化,超厚熱鍍鋅,不銹鋼,抗uv老化等技術工藝來保證太陽能支架和太陽能跟蹤的使用壽命。
主要參數
安 裝地點:建筑物屋面或幕墻和地面
安 裝朝向:宜為南向 (追蹤系統例外)
安 裝角度:等于或接近安 裝當地緯度
荷載要求:屋頂承載力,風舉,雪荷載,地震要求
排列方式及間距:結合當地日照情況
質量要求:10年不銹蝕,20年鋼性不降低,25年仍具有一定的結構穩定性
1)太陽能是取之不竭,用之不盡的自然資源,無枯竭危險;
2)無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電;
3)建設周期短,獲取能源花費的時間短;
4)能源質量高,安 全性高,維護簡單,易操作,無噪音;
5)可利用建筑屋頂做分布式安 裝電站,適合企業,也適合家庭用戶,可實現自發自用,適合大面積推廣;
6)使用者從感情上容易接受,特別是中產階級,環保意識較強的用戶,他們能更快會接受新能源。
2.分布式系統特點;
系統構成:光伏電池板,防雷保護箱, 逆變器, 雙向電表(電網免費提供),線纜(用戶按照自己的實際安 裝情況自己配置);
適用范圍:民用住宅、陽光房、車庫屋頂日照面、農工商建筑設施的屋頂日照面;
使用特點:無噪聲,無污染,不影響家庭電壓環境,而且還有一定遮陽隔熱效果;
節能特點:白天可以自發自用,盈余的電力由電網回收,
維護特點:系統模塊化設計,沒有易損件,維護簡單,無后顧之憂。