解析光伏电站的五大运行方式
光伏电站是怎样发电的原理
光伏电站是怎样发电的原理
光伏电站是利用太阳能将光能转化为电能的一种发电方式。
其原理分为以下几个步骤：
1. 光子吸收：光伏电站中的光伏电池板由许多薄片组成，这些薄片是由半导体材料制成。
当太阳光照射到薄片表面时，光子被吸收，激发了薄片中的电子。
2. 光生电子：激发后的电子会跃迁到半导体材料的导带中，形成自由电子。
这些自由电子的移动构成了电流。
3. 电子流动：自由电子沿着电池板内的金属电极流动，形成一个电流回路。
金属电极连接到电池板的正负极，正负极之间形成了一个电势差。
4. 直流电的转换：光伏电站中的逆变器将直流电转换为交流电，以便供应到电网中。
逆变器调整电流的频率和电压，使其与电网的频率和电压相匹配。
5. 连接到电网：逆变器将转换后的电能传输到电网中，供电给用户使用。
总体上，光伏电站利用太阳能的光能，通过光伏电池板将其转化为直流电，再通过逆变器将直流电转化为交流电，并连接到电网中，以供给电网和用户使用。
光伏发电系统运行与管理
光伏发电系统运行与管理光伏发电系统是一种利用太阳能将光能转换为电能的先进技术。
随着环保意识的增强和可再生能源的重视，光伏发电系统在全球范围内得到了广泛应用。
本文将针对光伏发电系统的运行与管理进行探讨，并提供一些可行的管理方法。
一、光伏发电系统组成光伏发电系统主要由太阳能电池板、逆变器、电池组和配电系统组成。
太阳能电池板通过吸收阳光中的光能转化为直流电能，而逆变器则将直流电能转换为交流电能以供使用。
而电池组主要用于储存电能，以便在夜晚或天气恶劣时继续供电。
配电系统则负责将发电系统产生的电能分配给不同的电力设备。
二、光伏发电系统的运行光伏发电系统的运行主要依赖于太阳能的供应和各个组件的工作状态。
首先，太阳能充足且直射角度适宜是保证系统运行的重要前提。
当太阳能电池板接收到足够的太阳辐射时，会通过光伏效应产生电能。
其次，各个组件应保持正常运行，逆变器要保证将直流电转换为稳定的交流电，电池组要保证能量的储存和释放，配电系统要保证电能分配的科学合理。
这些因素共同影响着光伏发电系统的运行效果和发电量。
三、光伏发电系统的管理为了保证光伏发电系统的正常运行和高效利用，必须进行有效的管理。
以下几个方面是重要的管理措施：1. 定期检测和维护：定期对太阳能电池板、逆变器、电池组以及配电系统进行检测和维护，确保每个组件的性能和运行状况良好。
对于有异常的组件，及时进行修复或更换，以避免对整个系统的影响。
2. 数据监测和分析：建立监测系统，对光伏发电系统的发电量、电压、电流等数据进行实时监测和记录。
通过对这些数据进行分析，可以更好地了解系统的运行情况和发电效果，并及时发现问题。
3. 负荷管理：对系统的负荷进行合理管理，确保它们与系统的发电容量相匹配。
如果负荷过大或过小，都会对系统的运行效果产生不利影响。
因此，合理安排负荷，确保光伏发电系统的稳定供电非常重要。
4. 天气预测和应急措施：天气状况对光伏发电系统的运行有很大影响。
利用天气预测信息，可以提前做出应对措施，减少天气变化对系统稳定性的影响。
光伏电站的运行和维护
4）手车、抽出式成套配电柜推拉应灵活，无卡阻碰撞 现象；动静头与静触头的中心线应一致，且触头接触紧 密；
5）配电柜中开关，主触点无烧溶痕迹，灭弧罩无烧黑 和损坏，紧固各接线螺丝，清洁柜内灰尘。
五、光伏电站的日常维护
五、光伏电站的日常维护
5、变压器维护：
4）变压器引线应无断股，接头应无过热变色或示温片熔化（变色）现 象，呼吸器应完好，矽胶变色程度不应超过3/4。
5）有励磁调压分接开关的分接位置及电源 指示应正常；瓦斯继电器内应无气体；变压 器外壳接地、铁芯接地应完好等。
三、光伏电站的主要设备及其功能
3、并网逆变器
逆变器满足以下要求：
a)并网逆变器的功率因数和电能质量应满 足电网要求。
b)逆变器额定功率应满足用于海拔高度的 要求，其内绝缘等电气性能满足要求。
c)逆变器使用太阳电池组件最大功率跟踪技术(MPPT)。
d)逆变器具有极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过温保护 、交流过流及直流过流保护、直流母线过电压保护、电网断电、电网 过欠压、电网过欠频、光伏阵列及逆变器本身的接地检测及保护功能 等。
a）光伏组件存在玻璃破碎、背板灼焦、明 显的颜色变化；
b）光伏组件中存在与组件边缘或任何电路 之间形成连通通道的气泡；
c）光伏组件接线盒变形、扭曲、开裂或烧 毁，接线端子无法良好连接。
3）光伏组件上的带电警告标识不得丢失。
五、光伏电站的日常维护
1、组件和支架的维护：
4）使用金属边框的光伏组件，边框和支架 应结合良好，两者之间接触电阻应不大于4Ω ，边框必须牢固接地。
光生伏打效应就是当物体受到光照时，其体内的电荷分布状态发生变化而产 生电动势和电流的一种效应。半导体太阳能电池的发电过程概括为4点： 1、收集太阳光使之照射到太阳能电池表面。
光伏发电运营模式
光伏发电运营模式光伏发电是一种以太阳能为能源的发电方式，近年来在全球范围内得到了广泛推广和应用。
光伏发电运营模式指的是光伏发电项目的运行和管理方式，包括项目运营的各个环节和流程。
下面将从光伏发电项目的建设、运营和维护等方面，对光伏发电运营模式进行介绍。
首先，光伏发电项目的建设是运营模式中的第一步。
在项目建设中，一般采取投资方与建设方合作的方式，投资方提供资金和技术支持，建设方负责项目的土地选址、设备采购、施工安装等工作。
投资方和建设方之间签订合同，明确各自的责任和权益，确保项目的顺利进行。
其次，光伏发电项目建设完成后，进入正式的运营阶段。
运营模式中的核心是发电和卖电。
光伏发电通过太阳能转化为电能，然后将电能接入电网进行出售。
在运营阶段，运营商负责监测和管理电站的发电情况，保证电站的正常运行。
运营商需要与电网公司签订协议，确保电站的发电能够顺利并且及时地并网出售。
在光伏发电运营模式中，还有一种常见的方式是光伏电站的租赁和运营。
一些有资源条件但缺乏资金或技术的企业或个人，可以将自己的土地出租给专业的光伏发电运营商，由运营商负责建设和运营电站，并按照一定比例分享发电收益。
这种模式降低了投资风险，提高了光伏发电的普及度。
除了发电和卖电外，光伏发电项目的运营模式还包括维护和安全管理。
光伏发电设备需要定期进行检查、维修和清洁保养，以确保设备的正常运行和发电效果的最大化。
此外，安全管理也是光伏发电项目运营中非常重要的一环，需要建立健全的安全制度和管理机制，确保电站设备和人员的安全。
最后，光伏发电项目的运营模式还包括数据监测和分析。
光伏发电项目的运营商需要实时监测电站的发电情况和电网接入情况，并对数据进行分析。
通过数据监测和分析，可以及时发现问题和优化运营，提高发电效率和经济效益。
综上所述，光伏发电运营模式包括了项目建设、发电和卖电、维护和安全管理以及数据监测和分析等多个环节。
这些环节的顺利运行和协调配合，将对光伏发电项目的长期稳定运营和发展起到重要的作用。
解析光伏电站的五大运行方式
解析光伏电站的五大运行方式光伏电站的运行方式大致有五种：最佳倾角固定式（目前应用最广泛）；平单轴跟踪式；斜单轴跟踪式；双轴跟踪式；固定可调式。
不同的运行方式，最根本的区别就在于它们的发电量差异。
当然，初始投资和运行维护成本也会有差别。
一、不同运行方式的发电量提高2010年的时候，我开始关注不同运行方式的比较，从某个支架厂家那里获得了一些实测的数据，完成下图。
从上图可以看出，与最佳倾角的固定式安装相比，水平单轴跟踪的发电量提升了17%~30%，倾斜5°单轴跟踪的发电量提升了21%~35%，双轴跟踪的发电量提升了35%~43%。
但不同纬度下，各种运行方式的发电量提高率显然是不一样的。
大致有几个规律：1）最佳倾角固定式（以下简称“方式一”）在低纬度地区，由于最佳倾角较小，所以发电量提高很少（如在8°时，几乎是不变的）；在高纬度地区，最佳倾角大，发电量提高明显（如在50°时，提高了约25%）。
2）平单轴跟踪式（以下简称“方式二”）这种运行方式跟踪了太阳一天之内入射角的变化，其对发电量的提高率，在低纬度地区要明显优于高纬度地区。
一般认为，这种运行方式更适合在纬度低于30°的地区使用，相对于“方式一”，可以提高20%-30%的发电。
当然在高纬度地区，相对“方式一”也能提高接近20%。
3）斜单轴跟踪式（以下简称“方式三”）这种运行方式显然是结合了“方式一”和“方式二”的优点。
如同“方式一”不适合低纬度地区一样，这种运行方式在低纬度地区的表现并不比“方式二”好多少。
因此，更适合高纬度地区。
这种方式下，阵列两侧的支撑结构（支架、转动轴）受力肯定是不一样的。
由于高纬度地区的最佳倾角较大，如果采用“最佳倾角斜单轴”，则两侧受力不均衡就会很大。
因此，工程中一般会采用一个较小的倾角。
4）双轴跟踪式（以下简称“方式四”）由于跟踪了太阳一天之内、一年之内的入射角的变化，这种方式对发电量的提高显然是最高的。
深度解读光伏发电五大系统
深度解读光伏发电五大系统随着分布式光伏走入千家万户，人们对光伏的需求也是多种多样，光伏发电自发自用余量上网的并网系统并不是唯一的形式，根据不同场合的需要，太阳能光伏发电系统可分为并网发电系统、离网发电系统、并离网储能系统、并网储能系统和光储微网系统五种。
1、并网发电系统光伏并网系统由组件、支架、并网逆变器、并网柜组成，太阳能电池板发出的直流电，经逆变器转换成交流电送入电网。
目前主要有大型地面电站、中型工商业电站和小型家用电站三种形式。
并网发电系统示意图由于并网光伏发电系统不需要使用蓄电池，节省了成本。
国家发布的并网新政策已经明确表示，家庭光伏电站可以免费入网，多余的电还可以卖给电力公司。
从投资的长远角度，按家庭光伏电站25年的使用寿命计算，6-10年左右可以回收成本，剩下的十几年就是赚到的。
但是，并网也有其缺点，就是当公共电网断电时，光伏发电也不能运行。
但是如果把其中的并网逆变器换成储能逆变器，电站就可以正常运转。
2、离网发电系统离网型光伏发电系统，不依赖电网而独立运行，广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。
系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能控制器，逆变器、蓄电池组、负载等构成。
光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。
这种系统由于必须配备蓄电池，且占据了发电系统30－50%的成本。
而且铅酸蓄电池的使用寿命一般都在3－5年，过后又得更换，这更是增加了使用成本。
而经济性来说，很难得到大范围的推广使用，因此不适合用电方便的地方使用。
对于无电网地区或经常停电地区家庭来说，离网系统具有很强的实用性。
特别是单纯为了解决停电时的照明问题，可以采用直流节能灯，非常实用。
因此，离网发电系统是专门针对无电网地区或经常停电地区场所使用的。
离网型光伏发电系统示意图3、并离网储能系统并离网型光伏发电系统广泛应用于经常停电，或者光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价价格贵很多、波峰电价比波平电价贵很多等应用场所。
太阳能光伏发电的运行方式
通过太阳能电池(又称光伏电池)将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能电池发电系统(又称太阳能光伏发电系统)。
太阳能光伏发电目前工程上广泛使用的光电转换器件晶体硅太阳能电池，生产工艺技术成熟，已进人大规模产业化生产，广泛应用于工业、农业、科技、文教、国防和人民生活的各个领域。
预计21世纪中叶，太阳能光伏发电将发展为重要的发电方式，在世界可持续能源结构中佔有一定的比例。
地面太阳能光伏发电系统的运行方式，主要可分为离网运行和联网运行两大类。
未与公共电网相联接的太阳能光伏发电系统称为离网太阳能光伏发电系统，又称为独立太阳能光伏发电系统，主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊处所，如为公共电网难以覆盖的边远偏僻农村、牧区、海岛、高原、荒漠的农牧渔民提供照明、看电视、听广播等的基本生活用电，为通信中继站、沿海与内河航标、输油输气管道阴极保护、气象臺站、公路道班以及边防哨所等特殊处所提供电源。
与公共电网相联接的太阳能光伏发电系统称为联网太阳能光伏发电系统，它是太阳能光伏发电进入大规模商业化发电阶段、成为电力工业组成部分之一的重要方向，是当今世界太阳能光伏发电技术发展的主流趋势。
原标题：太阳能光伏发电的运行方式。
光伏电站的运行和维护全解
三、光伏电站的主要设备及其功能
5、变压器
在铁芯中产生交变磁通，其频率和外施电压 的频率一致，这个交变磁通同时交链者一次 、二次绕组，根据电磁感应定律，交变磁通 在原、副绕组中感应出相同频率的电势，副 方有了电势便向负载输出电能，实现了能量 的转换。利用一次、二次绕组匝数的不同及 不同的绕组联接法，可使原、副方有不同的 电压、电流和相数。
P-N结的光生伏打效应发电原理
光生伏打效应就是当物体受到光照时，其体内的电荷分布状态发生变化而产 生电动势和电流的一种效应。半导体太阳能电池的发电过程概括为4点： 1、收集太阳光使之照射到太阳能电池表面。 2、太阳能电池吸收具有一定能量的光子，激发出光生载流子——电子-空穴对。 3、电性相反的光生载流子在太阳能电池P-N结 内建电场的作用下，电子-空穴对被分离，电子 集中在一边，空穴集中在另一边，在P-N结两边 产生异性电荷的积累，从而产生光生电动势，即 光生电压。 4、在太阳能电池P-N结两侧引出电极，并接上 负载，则在外电路中即有光生电流通过，从而获 得功率输出，这样太阳能电池就把太阳能直接转 换成了电能
三、光伏电站的主要设备及其功能
2、光伏防雷汇流箱
• 光伏防雷汇流箱安装于太阳能电池方 阵阵列内，它的主要作用是将太阳能 电池组件串的直流电缆，接入后进行 汇流，再与并网逆变器或直流防雷配 电柜连接，以方便维修和操作。 • 汇流箱一般具有如下功能和要求： a)防护等级一般为IP65，防水、防 灰、防锈、防晒、防盐雾，满足室外 安装的要求； b)可同时接入多路电池串列，并可 承受电池串列开路电压； c)直流输出母线的正极对地、负极 对地、正负极之间配有光伏专用防雷 器； d)可对输入、输出电流、电压及箱 内温度进行监测。 汇流箱的电气原理框图如下图所示
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解析光伏电站的五大运行方式
光伏电站的运行方式大致有五种：
最佳倾角固定式（目前应用最广泛）；平单轴跟踪式；斜单轴跟踪式；双轴跟踪式；固定可调式。
不同的运行方式，最根本的区别就在于它们的发电量差异。
当然，初始投资和运行维护成本也会有差别。
一、不同运行方式的发电量提高
2010年的时候，我开始关注不同运行方式的比较，从某个支架厂家那里获得了一些实测的数据，完成下图。
从上图可以看出，与最佳倾角的固定式安装相比，水平单轴跟踪的发电量提升了17%~30%，倾斜5°单轴跟踪的发
电量提升了21%~35%，双轴跟踪的发电量提升了35%~43%。
但不同纬度下，各种运行方式的发电量提高率显然是不一样的。
大致有几个规律：
1）最佳倾角固定式（以下简称“方式一”）在低纬度地区，由于最佳倾角较小，所以发电量提高很少（如在8°时，几乎是不变的）；在高纬度地区，最佳倾角大，发电量提高明显（如在50°时，提高了约25%）。
2）平单轴跟踪式（以下简称“方式二”）这种运行方式跟踪了太阳一天之内入射角的变化，其对发电量的提高率
，在低纬度地区要明显优于高纬度地区。
一般认为，这种运行方式更适合在纬度低于30°的地区使用，相对于“方式一”，可以提高20%-30%的发电。
当然在高纬度地区，相对“方式一”也能提高接近20%。
3）斜单轴跟踪式（以下简称“方式三”）这种运行方式显然是结合了“方式一”和“方式二”的优点。
如同“方
式一”不适合低纬度地区一样，这种运行方式在低纬度地区的表现并不比“方式二”好多少。
因此，更适合高纬度地区。
这种方式下，阵列两侧的支撑结构（支架、转动轴）受力肯定是不一样的。
由于高纬度地区的最佳倾角较大，如果采用“最佳倾角斜单轴”，则两侧受力不均衡就会很大。
因此，工程中一般会采用一个较小的倾角。
4）双轴跟踪式（以下简称“方式四”）由于跟踪了太阳一天之内、一年之内的入射角的变化，这种方式对发电量
的提高显然是最高的。
5）固定可调式（以下简称“方式五”）这种运行方式是根据太阳一年之内入射角的变化调整支架倾角，从而实现
发电量的提高。
从去年开始比较流行，下文会着重说明。
那不同运行方式是如何提高发电量的呢？来两个实际数据做的图（说明：图片来自于王斯成老师ppt）。
各种运行方式一年之内各月发电量差异
从上图可见，相对于水平面辐射：
固定式提高了春、秋、冬三季的发电量，而牺牲了夏季的发电量；
单轴跟踪的曲线与水平面曲线几乎是完全平行的；
双轴跟踪相对与单轴跟踪，提高了春、秋、冬三季的发电量。
各种运行方式一天之内各时刻发电量差异（武威、5月中旬）
从上图可以看出：
跟踪式（单轴、双轴）相对与固定式，提高了早晚的发电量；
由于是春季的数据，所以中午的发电量，双轴与固定式相当，高于单轴。
二、不同运行方式的应用
从前文来看，无论怎么比，跟踪式的都比固定式的发电量好，那为什么固定式仍是大家最喜欢的运行方式呢？ 其一，初始投资、占地、运维成本
无论是支架投资还是相同装机容量的占地，还是运行维护成本，都遵循如下规律：双轴跟踪式＞斜单轴跟踪式＞平单轴跟踪式＞固定可调式＞最佳倾角固定式如一个10MW的项目，按25年平均满发小时数1300h来考虑，投资增加0.1元/W，则需要增加净收益（年发电量提高增加的收入-运维成本）约10万元才划算（按0.95元/kWh的电价，发电量大约提高0.81%可获得10万元收入）。
如，平单轴跟踪投资大约增加1元/W，需要未来每年净收入增加100万可以持平；而发电量大约提高20%，大约能提高240万的收入！就算考虑一年多几十万的运维费用，也是划算的。
那为什么大家不用呢？
其二，故障率与跟踪精度
跟踪式故障率高是大家普遍反馈的问题。
我国现有的光伏电站主要在西北，风沙大，对跟踪轴的损害特别大。
一旦出现鼓掌，别说发电量提高了，就连基本的发电量都保障不了！我并没有拿到具体的统计数字，但了解的几个电站，大家都觉得跟踪式的容易坏。
除了故障率，跟踪精度也达不到理想值，尤其是双轴跟踪。
因此，发电量的提高也就会低于当初的预期。
三、固定可调式
之所以把“固定可调式”单拎出来说，纯粹因为去年以来，这种方式比较火。
下图是青海某地一年采用3种角度和2种倾角的发电量情况。
采用三种不同角度时，各月发电量
不同角度调节方案时，拟合值后各月发电量
相对于最佳倾角：
三种角度（每年调节3次），可提高发电量6.2%，前后间距要增加，占地面积会增大；
15°和36°（每年调节1次），可提高发电量2.9%，前后间距不变，占地面积不变；
55°和36°（每年调节1次），可提高发电量1.6%，前后间距要增加，占地面积会增大。
因此，采用固定式最佳倾角和一个较小的角度是比较合适的。
前一段时间，跟无锡昊阳的张总做了个技术交流，我们一起比较了四种固定可调式的支架。
千斤顶式
液压杆式推杆式圆弧式
根据电站运维人员反馈：倾角调节是件非常累人的事情，大家都不愿意去调，导致发电量低于预期值。
个人感觉，昊阳的千斤顶式很好的解决了这一问题（没有想做广告啊！）。
而且，据我们公司的现场施工人员反映，这种方式可以降低施工时的安装难度。
不知道固定可调式的故障率如何。
（文/王淑娟）
原文地址：/tech/67195.html。