光伏发电系统应用论文
【摘要】在过去的30年，我国的能源消费总量已经翻了一番，超过了l3亿t标准煤，成为仅次于美国的世界第二大能源消耗国和CO：排放国。
国家将发展可再生能源视为一种战略性选择，新能源的春天已经来到，我们的研究正迎接着它的到来。
一、光伏发电系统的原理及组成
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。
独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价很高，在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，省去蓄电池，不仅可以大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。
我国的太阳能资源比较丰富，且分布范围较广，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。
我国目前尚有约30000个村庄，700万户，3000万农村人员还没有用上电，60% 的有电县严重缺电，太阳能光伏发电市场潜力巨大。
光伏发电系统分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。
为边远地区供电的系统，太阳能户用电源系统、通讯信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电站是独立光伏系统。
光伏发电系统由太阳能电池，阻塞二极管、调节控制器和蓄电池组成。
1、太阳能电池方阵
由单体太阳能电池封装成满足一定电压和功率的小组合，根据需要可由小组合构成太阳能电池光伏发电系统方阵，太阳能电池方阵工作电压一般为负载工作电压的1.4倍。
2、阻塞二极管
阻塞二极管的作用是避免太阳能方阵不发电或出现短路故障时，蓄电池通过太阳能电池放电。
它串联在太阳能电池方阵电路中，起单向导通的作用。
3、储能蓄电池组
太阳能电池方阵只有在光照射工作，有功率输出，到晚上或阴雨天由于没有光线而不能输出功率，平时将太阳能电池方阵有光时发的电能储存起来，供晚上或雨天无光照时应用，所以太阳能光伏发电系统要装备储能蓄电池。
太阳能光伏发电系统中的储能蓄电池，有几个作用：一是储能；二是确定太阳能光伏发电方阵的工作点和起到一定钳位和稳定作用，不管方阵电压随光照如何变动，输出电压一定被钳位在蓄电池电压上。
国外也有专为太阳能光伏发电储蓄所用的蓄电池，称为“太阳能蓄电池”。
具有耐低倍率充放电性能好，耐气候性好，价格低，寿命长，可靠性高等优点。
4、调节控制器
控制器的主要功能是防止方阵对蔷电池过充电或防止蓄电池对负载过放电。
对铅酸蓄电池来说充电到单体电池平均电压2.38～2.42V时起控停充或涓流充电，蓄电池放电时，根据不同的放电率放电到单体电池平均电压U=1.8～2.OV控制停止放电，以保护蓄电池，
而太阳能光伏发电系统，电力是并入电网使用，必须设置控制调节转换装置，并起到如下的作用：（1）当蓄电池过充或过放时，可以报警或自动切断电路，保护蓄电池。
（2）接需要设置高精度的恒压或恒流装置。
（3）当蓄电池有故障时，可以自动切换接通备用蓄电池，以保证负载正常用电。
（4）当负载发生短路时，可以自动断开。
（5）与交流电网同步以保证并网的可靠性。
并网光伏发电系统是与电网相连，并向电网馈送电能的光伏发电系统。
利用蓄电池和太阳能电池构成独立的供电系统来向负载提供电能，当太阳能电池输出电能不能满足负载要求时，由蓄电池来进行补充，而当其输出的功率超出负载需求时，将电能储存在蓄电池中；将太阳能电池控制系统和电网并联，当太阳能电池输出电能不能满足负载要求时，由电网来进行补充；而当其输出的功率超出负载需求时，将电能输送到电网中。
太阳能光伏并网发电系统由太阳能、光伏阵列、双向直流变换器、蓄电池或超级电容和并网逆变器构成。
光伏阵列除保证负载的正常供电外，将多余电能通过双向直流变换器储存到蓄电池或超级电容中；当日光不足时，光伏阵列不足以提供负载所需的电能，双向直流变换器反向工作向负载提供电能。
双向直流变换器作为蓄电池的充放电管理器，它的电气性能直接影响到发电系统蓄电池的效率和使用寿命。
二、光伏发电系统的优缺点
1、光伏发电系统优点
（1）阳光随处可得，不受地域限制；（2）安全可靠；（3）无噪
声、无污染、无碳排放；（4）不消耗资源；（5）不需要架设远距离输电线路；（6）安装简单、方便，建设周期短；（7）分散建设，就地发电；（8）便于融资；（9）便于分步实施。
2、光伏发电系统缺点
（1）受时间周期、地理位置、气象条件的限制；（2）光能转换效率偏低；（3）成本偏高。
二、光伏市场及其应用
1、全球光伏市场
在化石能源短缺、CO 减排压力及多国财政补贴政策刺激下，光伏发电成为全球发展最快的可再生能源发电技术。
据统计，2001——2013年全球光伏累计装机容量增长迅速，见图1。
在灵活而富有成效的激励政策下如上网电价法（FIT）的实行，全球的光伏市场将会在未来数年内继续高速发展。
近10年来，，2008年出现历史高位增长，年增长率达145 %，在金融危机爆发后，2009年的年增长率有所放缓，但2010年实现年增长率为130% 的高增长。
德国累计光伏装机容量遥遥领先其他国家，2010年年底达到18.0GW，占其电力供应的13%，而到2013年全年竟达到38.9GW
2、光伏应用
近年来随着技术的发展和刺激政策的出台，并网光伏发电系统市场份额不断扩大，并在2000年取代了离网光伏系统成为全球光伏应用最大的市场。
2006年全球并网光伏发电系统所占份额达到75 %以上，
而发达国家并网光伏发电系统的市场份额更高。
据统计，2008年年底欧盟累计的并网光伏发电系统占98.7 %，离网光伏系统仅占1.3 %。
而据solarbuzz 2010的统计，2009年新增的离网系统不到3.7 %，而新增并网系统占到96.3% 以上。
2007年以来，Mw 级并网光伏电站大量涌现，全球并网光伏发电步人大规模发展阶段。
2008年以来，全球建成约2 000个大型并网光伏电站（容量超过200 kw），其中50%以上电站为Mw 级，且主要分布在西班牙、德国、美国等国。
结论
在过去的30年，我国的能源消费总量已经翻了一番，超过了l3亿t标准煤，成为仅次于美国的世界第二大能源消耗国和CO：排放国。
国家将发展可再生能源视为一种战略性选择，新能源的春天已经来到，我们的研究正迎接着它的到来。
【参考文献】
[1]张学松.太阳能光电板在建筑一体化中的应用[J].建筑，2005（2）：80一83.。