太阳能发电系统的分类
第八章 PV发电系统
并网系统： 并网系统 太阳能光伏发电之后，通过逆变器将直流
电变成交流电并入国家统一电网，如果装机容量低可以 低压侧并网，如果大型并网就要用升压站升到35kV以上 的电压并入高压电网。
二、系统基本构成
独立光伏发电系统结构
独立系统主要组成部分 1. 2. 3. 4. 5. 6. 光伏阵列 光伏控制器 蓄电池组 逆变器 监控系统 负载
第八章. PV发电系统 第八章. PV发电系统
PV(photo=light光线voltaics=electricity电力) 发电系统亦称太阳能光伏发电动力系统。 从应用领域划分可分为太空应用和地面 应用。
一、地面用PV PV发电系统的分类 PV
按采光方式分
固定式 单轴跟踪 全跟踪
直接采光
透过型聚光 间接采光 反射型聚光
太阳电池发电系统的设计步骤 过大的放电深度会缩短蓄电池的寿命；过小的 放电深度又会增加太阳电池方阵的规模，加大 总的投资成本，放电深度最大到 80%较为合适。 确定蓄电池的储备容量 CR 和放电深度后，即 可初步选定蓄电池的标称容量：
式中：Q――负载每天平均总耗电量
太阳电池发电系统的设计步骤
4、决定方阵倾角：
太阳电池发电系统的设计步骤
则方阵应输出的最小电流为：
式中：Q—负载每天总耗电量 η1—蓄电池充电效率 η2—方阵表面灰尘遮蔽损失 由于倾斜面上各月中最小的太阳总辐射量可算出各月中 最少的峰值日照数 Tmin。方阵应输出的最大电流为：
太阳电池发电系统的设计步骤
7、确定最佳电流：
方阵的最佳额定电流介于 Imin 和 Imax 这两个极限值之间， 具体数值可用尝试法确定。先选定一电流值 I，然后对 蓄电池全年荷电状态进行检验，方法是按月求出方阵输 出的发电量：
太阳能发电系统主要形式及优缺点比较
太阳能发电系统主要形式及优缺点比较太阳能发电技术介绍1.什么是太阳能太阳能一般指太阳光的辐射能量。
在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应，不停地释放出巨大的能量，并不断向宇宙空间辐射能量，这种能量就是太阳能。
太阳内部的这种核聚变反应，可以维持几十亿至上百亿年的时间。
太阳向宇宙空间发射的辐射功率为3.8*1023kW的辐射值，其中20亿分之一到达地球大气层。
到达地球大气层的太阳能，30%被大气层反射，23%被大气层吸收，其余的到达地球表面，其功率为800000亿kW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。
狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
2、什么是太阳能发电太阳能发电有两大类型：一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。
太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。
它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。
太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。
一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。
另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。
太阳能热发电因其技术的特殊性，一般规模比较大，在工程建造时的施工难度也较高，且容易造成光污染，所以不在我们本次讨论范围内。
太阳能光发电适应大中小各种规模的发电系统，是我们一般太阳能应用中的首选方式。
3、太阳能发电的主要应用形式当前主要的太阳能发电模式有两种：1:并网型太阳能发电系统；2:离网型太阳能发电系统;离网型太阳能发电系统是指太阳能发电系统利用太阳能电池板在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池充电；在阴天气或者无光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电，通过独立逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。
蝶式、槽式、塔式太阳能发电区分详解
耗资22亿美元的“烧鸟项目”
幻灯片64
幻灯片65
太阳能烟囱发电
在一大片圆形土地上盖满玻璃，圆中心建一高大的烟囱，烟囱底部装有风力透平机。透明玻璃盖板下被太阳加热的空气通过烟囱被抽走，驱动风力透平机发电。
1983年，西班牙建成一座太阳热气流（即太阳烟囱）发电站，发电功率50kW，用于进行探索性试验研究。
气动阻力低、发射质量小，因此近年来研发主要集中于具有更小单位功率质量比的空间电源应用领域，今后的研究方向主要是提高系统的稳定性和降低系统发电成本两个方面。
幻灯片18
碟式系统的缺点
1）造价昂贵，在三种系统中也是位居首位，目前碟式热发电系统的初投资成本高达4.7～6.4万元/kW；
（2）尽管碟式系统的聚光比非常高，可以达到2000℃的高温，但是对于目前的热发电技术而言，如此高的温度并不需要甚至是具有破坏性的。所以，碟式系统的接收器一般并不放在焦点上，而是根据性能指标要求适当地放在较低的温度区内，这样高聚光度的优点实际上并不能得到充分的发挥；
电站效率15.6%
诺贝尔奖，意大利物理学家鲁比亚主导。
幻灯片34
菲涅尔式太阳能发电系统
菲涅尔反射，线聚焦
结构简单，传动结构易于操作。
美国加州5MW示范，世界上第一个菲涅尔聚焦电站，水蒸气介质，温度450℃。
西班牙1.4MW示范，二期项目30MW
皇明，2.5MW示范，钢管镀膜。工业利用和供热。
幻灯片35
电力品质好、上网价格较低
幻灯片59
吸热器热损失：
辐射损失、对流损失、传导损失
吸热器黑色，辐射后白色
辐射温度超过1200℃，没有耐高温透光材料，吸热器敞开布置。对流损失大。
幻灯片60
世界最大塔式太阳能发电装置
光伏电站基础知识总结
一、光伏发电系统光伏发电系统是利用太阳能组件和配套电气设备将太阳能转换成所需要电能的发电系统。
当光线照射到太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，使电子发生了跃迁，成为自由电子，该自由电子在PN结两侧聚集形成电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的功率输出。
该过程的实质是光子能量转换成电能的过程。
二、光伏发电系统的分类分布式光伏发电系统主要分为并网光伏发电系统和离网光伏发电系统。
并网发电系统又分为集中式光伏发电系统和分布式光伏发电系统。
三、集中式光伏电站系统集中式光伏发电系统规模较大，安装集中，整体升压输送到电网。
建设地点主要是荒山荒坡、滩涂、戈壁、鱼塘等地。
集中式光伏发电系统主要由光伏组件、直流汇流箱、并网逆变器、交流配电柜、光伏支架、监控系统、电缆等部分组成。
1、系统主要组成部件：光伏组件太阳电池组件—实用型功率系统的基本单元，是光伏系统的主要组成部分。
为使太阳电池在工程中应用，对硅电池片进行电气连接及结构集成和封装成“太阳电池组件”（简称“组件”）。
主要分为：单晶组件、多晶组件、薄膜组件。
2、系统主要部件：光伏逆变器将直流电转换成交流电，是光伏系统的最主要电气设备。
主要分为并网逆变器、离网逆变器、组合型逆变器。
并网逆变器又包括：微型逆变器、组串型逆变器、集中型逆变器。
3、系统主要部件：配电设备直流设备：主要用于对光伏组件串直流电缆进行汇流，再与并网逆变器或直流配电柜连接。
交流设备：将若干个光伏逆变器并联接入交流配电柜，在交流配电柜内汇流后输出。
功能：主要保护光伏系统运行安全以及将线缆整合，避免线路交叉。
4、系统主要部件：支架系统作为光伏阵列的支撑部分，连接基础与光伏组件; 将光伏组件按照设计的规定分为若干个方阵。
5、系统主要部件：监控系统光伏发电监控系统可对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流箱、逆变器、交直流配电柜、等设备进行实时监控和控制，通过各种样式的图表及数据快速掌握电站的运行情况，其友好的用户界面、强大的分析功能、完善的故障报警确保了光伏电站的完全可靠和稳定运行。
蝶式,槽式,塔式太阳能发电区分详解
耗资22亿美元的“烧鸟项目”
幻灯片64
幻灯片65
太阳能烟囱发电
在一大片圆形土地上盖满玻璃，圆中心建一高大的烟囱，烟囱底部装有风力透平机。透明玻璃盖板下被太阳加热的空气通过烟囱被抽走，驱动风力透平机发电。
1983年，西班牙建成一座太阳热气流（即太阳烟囱）发电站，发电功率50kW，用于进行探索性试验研究。
β-型斯特林机：隔离活塞，直线型气缸，斯特林申请专利机型，工艺易实现，最适用机型
γ-型斯特林机：与β类似，但动力活塞和隔离块分开，也是最适用机型
幻灯片14
幻灯片15
幻灯片16
幻灯片17
碟式热发电系统的优点
光热转换效率高达85%左右，在三类系统中位居首位；
使用灵活，既可以作分布式系统单独供电，也可以并网发电。
介质为水/水蒸气，压力4.5MPa，温度300℃
设计效率21%，实际效率13.41%
水蓄热，50min。备用：燃气补燃，掺烧比12-15%
幻灯片55
西班牙PS20电站
2009年投产，当时世界最大的塔式电站
容量20MW
镜场面积15万平方米。塔高165米。
热效率提高10%
设计较为保守。蓄热方式为热水蓄热。高压热水变压气化，产生饱和蒸汽的方式。
相变式、热管式、混合式
直接式集热器
温度分布极不均匀
发电不稳定，不均匀
幻灯片10
斯特林发动机（引擎）
Stirling Engine
苏格兰牧师、物理学家、热力学家——Robert Stirling
1816年，申请专利。
热机、外燃机
理论效率——最大效率，卡诺循环效率
幻灯片11
幻灯片12
幻灯片13
太阳能发电系统的分类
太阳能发电系统的分类随着人们对环境保护意识的增强和对可再生能源的需求，太阳能发电系统成为了一种绿色、清洁且可持续发展的能源解决方案。
太阳能发电系统根据其结构和应用领域的不同，可以分为几个主要的分类。
本文将对太阳能发电系统的分类进行详细介绍。
一、分布式太阳能发电系统分布式太阳能发电系统是指将太阳能电池板和发电设备安装在建筑物的屋顶或周围的小型设备中，将太阳能转化为电能供建筑物内部使用。
这种系统具有安装灵活、维护方便、无需输电线路等优势，适用于建筑物屋顶、停车棚、农业大棚、工业车间等场所。
分布式太阳能发电系统可以减少对传统电网的依赖，降低能源消耗和能源损失。
二、集中式太阳能发电系统集中式太阳能发电系统是指将大规模的太阳能电池板安装在一处集中式太阳能发电站内，然后通过输电线路将电能输送到需要的地方。
这种系统可以利用大面积的太阳能电池板吸收更多的太阳能，同时通过光电转换设备将太阳能转化为电能。
集中式太阳能发电系统适用于大范围的发电需求，如工业园区、大型建筑物等。
它可以更高效地利用太阳能资源，减少能源消耗和环境污染。
三、混合式太阳能发电系统混合式太阳能发电系统是指将太阳能发电与其他能源发电方式相结合，实现能源的多元化利用。
这种系统可以根据不同的需求和资源状况，灵活地选择太阳能发电和其他能源发电方式进行组合。
混合式太阳能发电系统可以提高能源的稳定性和可靠性，同时减少对单一能源的依赖。
它适用于一些能源供应不稳定或多样化能源需求的地区，如岛屿、偏远地区等。
四、光热太阳能发电系统光热太阳能发电系统利用太阳能将光能转化为热能，再将热能转化为电能。
这种系统主要包括太阳能集热器和热能转换设备。
太阳能集热器将太阳能吸收并转化为热能，然后通过热能转换设备将热能转化为电能。
光热太阳能发电系统适用于一些需要大量热能的场所，如工业加热、蒸汽发生器等。
它可以提高能源的利用效率，减少能源消耗和环境污染。
五、光伏发电系统光伏发电系统是指利用太阳能光伏电池板将太阳能直接转化为电能的系统。
光伏发电系统
在中国仲巴县，这个县城里所有的供热都是由太阳能来提供的。图中左侧黑色的那部分就是太阳能集热器 （Solar collector），面积有3.5万平方米，就像我们平常用到的热水器那样，能够把太阳能变成热能。它收 集了热以后，储存在图中那个彩色的罐子里。这个罐子可以24小时发热，供给县城的采暖。这是百分之百的太阳 能，完全零碳。
“光伏＋土地生态修复”
据《联合国防治荒漠化公约》统计，全球处于超干旱以及干旱的土地面积约为平方千米，占全球陆地表面的 17.2%。而且，每年沙漠的面积还在不断扩大。土地退化中和（Land Degradation Neutrality, LDN）和退化 土地生态修复一直以来都是地球面临的重要课题。荒漠化土地虽然有待修复，但也提供了大量的土地资源，因此， 将荒漠化土地生态修复与光伏建设相结合将带来多方面的收益。荒漠上的太阳能面板不仅可以供电，还可以减少 地面受到的日照辐射和水分蒸发量。清洗电池板时喷洒的水分，提高了土壤表层的含水量，促进了植被的生长和 恢复。
太阳能热发电系统组成
太阳能热发电系统组成
太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并通过热力循环过程进行发电，是太阳能热利用的重要方面.80年代以来美、欧、澳等国相继建立起不同型式的示范装置，促进了热发电技术的发展。
世界现有的太阳能热发电系统大致有三类：槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。
太阳能热发电系统的分类1）槽式线聚焦系统
该系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上，并将管内传热工质加热，在换热器内产生蒸汽，推动常规汽轮机发电
2）塔式系统
塔式太阳能热发电系统的基本型式是利用一组独立跟踪太阳的定日镜，将阳光聚焦到一个固定在塔顶部的接收器上，用以产生高温。
3）碟式系统
抛物面反射镜/斯特林系统是由许多镜子组成的抛物面反射镜组成，接收器在抛物面的焦点上，接收器内的传热工质被加热到750℃左右，驱动发动机进行
4）三种系统性能比较
三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化，其他两种处在示范阶段，有实现商业化的可能和前景。
三种系统均可用单独使用太阳能运行，也可安装成燃料混合系统。
所以接下来跟随小编详细的了解一下槽式线聚焦系统。
槽式太阳能热发电系统槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，加热工质，产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。
一、槽式太阳能热发电系统的工作原理
槽式太阳能热发电系统的原理：采用只向一个方向弯曲的抛物面槽形镜面集热器将太阳光。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
太阳能发电系统的分类
太阳能发电系统是一种利用太阳能转化为电能的设备。
根据不同的应用场景和工作原理，太阳能发电系统可以分为以下几种分类。
一、光伏发电系统
光伏发电系统是利用光伏效应将太阳能转化为电能的系统。
该系统由光伏电池组成，光伏电池是一种能将太阳能直接转化为电能的半导体器件。
光伏发电系统广泛应用于太阳能电站、屋顶光伏发电系统以及户用光伏发电系统等领域。
光伏发电系统的工作原理是，当阳光照射到光伏电池上时，光能被吸收并转化为电能。
光伏电池中的半导体材料会产生电场，将光能转化为电能。
通过将光伏电池串联或并联，可以获得所需的电压和电流。
二、光热发电系统
光热发电系统利用太阳能的热能转化为电能。
该系统由反射镜、聚光器、热能转换器和发电机等组成。
光热发电系统主要应用于集中式光热发电站。
光热发电系统的工作原理是，反射镜将阳光聚焦到聚光器上，聚光器将阳光的热能集中到热能转换器上。
热能转换器中的工质受热后蒸发，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动发电机发电。
三、太阳能充电系统
太阳能充电系统是利用太阳能为电池充电的系统。
该系统由太阳能电池板、充电控制器和蓄电池组成。
太阳能充电系统主要应用于户外露营、移动通信基站等场景。
太阳能充电系统的工作原理是，太阳能电池板将阳光转化为电能，然后通过充电控制器对蓄电池进行充电。
充电控制器可以控制充电过程中的电流和电压，以保护蓄电池的安全和寿命。
四、太阳能供电系统
太阳能供电系统是通过太阳能发电为家庭、企业等提供电力供应的系统。
该系统由太阳能发电设备、电池组、逆变器和配电系统等组成。
太阳能供电系统主要应用于离网电站和微电网等场景。
太阳能供电系统的工作原理是，太阳能发电设备将阳光转化为电能，然后经过逆变器将直流电转化为交流电，再通过配电系统将电能供应给用户使用。
电池组可以储存多余的电能，以满足夜间或阴天时的供电需求。
太阳能发电系统可以根据应用场景和工作原理的不同进行分类。
光伏发电系统利用光伏效应将太阳能转化为电能，光热发电系统利用太阳能的热能转化为电能，太阳能充电系统为电池充电，太阳能供电系统为家庭、企业等提供电力供应。
这些分类系统各有特点，在不同的领域和需求中发挥着重要的作用。
随着太阳能技术的不断发
展，太阳能发电系统将为人们提供更加清洁、可持续的能源解决方案。