光伏发电系统应用研究
摘 要
在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源资源短缺的形势下，太阳能光伏发电技术普遍得到各国政府的重视和支持。它将逐渐减少和替代化石能源的使用，它的广泛应用是保护生态环境，走经济社会可持续发展的必经之路。阐述了光伏发电的背景及意义、独立于并网发电系统、以及对光伏发电技术的展望。
关键词：光伏发电； 独立光伏发电； 并网光伏发电
1 文 献 综 述
自1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来，太阳能光伏发电取得了长足的进步，但是它的发展仍然比计算机和光纤通讯要慢得多。1973年的石油危机和20世纪90年代的环境污染问题大大促进了太阳能光伏发电的发展。随着人类社会的发展，能源的消耗量正在不断增加，世界上的化石能源总会有一天将达到极限。同时，由于大量燃烧矿物能源，全球的生态环境日益恶化，对人类的生存和发展构成了很大的威胁。一次能源面临枯竭的危机是大力发展太阳能发电的主要原因之一。在这样的背景下，太阳能作为一种巨量的可再生能源，光伏发电越来越受到各国政府的重视，科研投入不断加大，鼓励和支持光伏产业发展的政策也不断出台。太阳能光伏发电具有无枯竭危险；清洁、安全、无噪声：应用范围广，不受资源分布地域的限制；易安装，易运输，建设周期短：供电系统工作可靠等优点，其在缓解能源危机以及保护环境等方面都具有重大意义。
目前，欧洲、美国、日本大规模推广光伏并网发电的“屋顶计划”，一方面以逐步取代终将枯竭的常规化石能源；另一方面避免人类的生存环境继续恶化。我国也正在进行西部太阳能发电工程，以改善西部生存条件和投资环境，促进西部经济发展。
中国的光伏发电市场目前主要用于边远地区农村电气化、通信和工业应用以及太阳能光伏商品。近几年，我国光伏行业发展的也十分迅速，受到了政府的重视。国家发改委实施“光明工程”、“送电到乡”等项目，地方政府也陆续的启动了光伏照明项目工程。同时，偏远地区消费者逐渐接受认可光伏产品，越来越多的家庭也使用上了家用太阳能电源等产品。目前我过的太阳能光伏发电技术与外国相比还有很大的差距，主要原因是生产规模小、技术水平较低、成本高。因此我国还需不断改进技术，扩大生产规模，使得我多的太阳能光伏发电产业应用的领域越来越广[1][2][3]。
太阳能光伏发电系统是利用光伏半导体材料的“光伏”效应，将太阳光的辐射直接转化为电能的一种新型的发电系统。它的规模可大可小，在发电过程中不会排放污染物质，具有安装方便，没有噪音，整个寿命期间几乎无需维护等特点。根据系统与电网的关系，太阳能光伏发电系统可以分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统两种。
太阳能独立光伏发电系统是由光伏组件、光伏控制器、蓄电池、离网逆变器以及各种常用负载组成。独立光伏发电系统是由光伏组件发电，经控制器对电池进行充放电管理，并给直流负载提供电能或通过逆变器给交流负载提供电能的新型电源系统。当太阳能电池输出电能不能满足负载要求时，由蓄电池补充，而当其输出的功率超过负载需求时将电能储存于蓄电池中，而不会将电能回馈给电网以供其他客户端负载使用。独立光伏发电系统的组成与负载有关，如果只是直流负载，则仅需要对输出电压进行升降压处理即可与负载链接；如果还需带交流负载，就需要加入逆变单元。
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