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分布式光伏在发电企业中的应用
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2016 年(第三届)电力科技管理论坛 782 分布式光伏在发电企业中的应用 华能辛店电厂,孙向华、任伟村、郭明 摘 要:华能辛店电厂灰场原供电系统因故障停运,用电长时间中断。为恢复供电,建设了 1 套 5KW 离网式光伏发 电系统,解决了灰场生产、生活用电问题。在此基础上,开展了利用厂区礼堂、职工医院屋顶建设 100KW 并网式光伏发 电系统前期工作。光伏发电作为一项新技术,政策性强,业外人士对此知之甚少。5KW 与 100KW 项目均属分布式,与集中 式比较,分布式光伏有诸多优势,在近几年得到迅猛发展。华能辛店电厂作为一个发电企业,在分布式光伏应用方面走 在了行业前列。 关键词:发电企业;离网式光伏;并网式光伏;分布式光伏 一、光伏发电系统简介 (一)光伏发电基本原理 光伏发电的基本原理,就是利用太阳能电池的 光生伏特效应直接把太阳的辐射能转换为电能的一 种发电方式。太阳能电池也称作光伏电池,是光伏 发电的能量转换器,一种类似于晶体二极管的半导 体器件。 当太阳光照射到由 P、N 型两种不同导电类型的 同质半导体材料构成的光伏电池上去,其中一部分 光线被反射,一部分光线被吸收,还有一部分光线 穿过电池片。被吸收的光能激发被束缚的高能级状 态下的电子,产生电子—空穴对,在 P、N 结的内建 电场作用下,电子、空穴相互运动。N 区的空穴向 P 区运动,P 区的电子向 N 区运动,使光伏电池的受光 面有大量负电荷(电子)积累,而在电池的背光面 有大量正电荷(空穴)积累。若在电池两端接上负 载,负载上就有电流流过,当光线一直照射时,负 载上就会有持续的电流存在。 光伏电池的输出功率是随机的。不同时间、不 同地点、不同安装方式下,同一块光伏电池的输出 功率也是随机的。 (二)光伏发电系统构成 通过光伏电池将太阳能辐射转换为电能的发电 系统称为太阳能光伏发电系统。尽管太阳能光伏发 电系统应用形式多种多样,应用规模也有很大跨度, 但系统的构成和工作原理却基本相同。其主要结构 由光伏电池组件、逆变器以及支架、防雷、测试、 监控、防护等附属设施构成。 1、 光伏电池组件 光伏电池组件也叫光伏电池板,是光伏发电系 统中的核心部分,也是系统中价值最高的部分。其 作用是将太阳能辐射能转换为电能,送往蓄电池中 存储起来或直接用于带负荷工作。当发电容量较大 时,就需要用多块电池组件串、并联后组成光伏电 池方阵。目前应用的主要是晶体硅电池,分为单晶 硅和多晶硅光伏电池两种。另外,还有少部分非晶 硅光伏电池。 2、 蓄电池 蓄电池的作用主要是存储光伏电池发出的电 能,并可随时向负载供电。光伏发电系统对蓄电池 的基本要求是:自放电率低、使用寿命长、充电效 率高、深放电能力强、少维护或免维护、价格低廉。 目前为光伏系统配套使用的主要是免维护铅酸蓄电 池,在小型系统中,也可以采用镍氢电池、锂电池 或电容电池。 3、 光伏控制器 光伏控制器的作用是控制整个系统的工作状 态,其主要功能有:防止蓄电池过充电保护、防止

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