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1、太阳能发电站的科普知识太阳能发电原理 太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件、控制器、蓄电池、逆变器、负载等组成。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。 如图所示：太阳能电池组件蓄电池控制器逆变器直流负载交流负载 1．太阳能电池组件 太阳能电池组件是发电系统中的核心部分，其作用是将太阳的辐射能直接转换为直流电，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。一般根据用户需要，将若干太阳能电池板按一定方式连接，组成太阳能电池方阵（阵列），再配上适当的支架及接线盒组成太阳能电池组件。 电池板的种类及特点 类型 项目单晶硅多晶硅
2、非晶硅转换效率12~17%10~15%6~8%使用寿命15~20年15~20年5~10年平均价格昂贵较贵较便宜稳定性好好差（会衰减）颜色黑色深蓝棕主要优点转换效率高、工作稳定，体积小。工作稳定，成本低。使用广泛。价低，弱光性好，多数用于计算器，电子表等主要缺点成本高转换效率较低转换效率最低，会衰减。相同功率的面积比晶体硅大一倍以上。 2．充电控制器 在太阳能发电系统中，充电控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。高级的控制器可
3、以同时记录并显示系统各种重要数据，如充电电流、电压等。控制器主要功能如下： 1）过充保护避免蓄电池因充电电压过高而造成损坏。 2）过放保护避免蓄电池因放电到过低的电压而损坏。 3）防反接功能避免蓄电池及太阳能电池板因正负极接反而不能使用甚至酿成事故。 4）防雷击功能避免因雷击而损坏整个系统。 5）温度补偿主要针对温差大的地方，保证蓄电池处于最佳的充电效果。 6）定时功能控制负载的工作时间，避免能源浪费。 7）过流保护当负载过大或短路时，自动切断负载，保证系统的安全运。 8）过热保护当系统工作温度过高时，自动停止给负载供电，故障排除后，自动恢复正常工作
4、。 9）自动识别电压对于不同的系统工作电压，自动识别，无须另外设置。 3．蓄电池 蓄电池作用是将太阳能电池方阵发出直流电贮存起来,供负载使用。在光伏发电系统中,蓄电池处于浮充放电状态。白天太阳能电池方阵给蓄电池充电,同时方阵还给负载用电,晚上负载用电全部由蓄电池供给。因此,要求蓄电池的自放电要小,而且充电效率要高,同时还要考虑价格和使用是否方便等因素。 蓄电池的种类及特点 类别 项目锂电池镍镉电池镍氢电池免维护铅酸电池胶体普通酸液充放电特性无记忆效应,使用时间长,重复充电可达1200次以上。2小时的急速充电可以重复500次以上充放电,但是记忆效应明显,使
5、用一定时间后,需完全放电后,才可充电。没有明显的记忆效应,随充随用，可以重复500次以上充电。1.2小时的急速充电。耐深放电,亏电状态下恢复能为极好,不会因若干次亏电而失去容量.寿命长,可达10年.若干次亏电而失去容量,易使电池报废.使用寿命一般为2~3年.容量同等容量的锂电池重量比镍电池要轻50%,单体电压为3.6V单体电压为1.2V.容量在 200mAh~ 14000mAh单体电压为1.2V,容量是同体积的镍镉电池的1.5~2倍单体电压有2V,6V,12V,容量5.5Ah~180Ah,2V可达3000AH单体电压有2V,6V,12V,容量5AH~200Ah,
6、2V可达3000Ah适用范围太阳能系统、UPS、通信设备（2V移动通信、报警系统、仪器仪表、日用品等。）电动车、发电、数据工程等4．逆变器 绝大多数用电器，如日光灯、电视机、电冰箱、电风扇和绝大多数动力机械等都是以交流电工作，要想这类用电器能正常工作，太阳能发电系统需要将直流电变换成交流电，具有这种功能的电力电子设备称作逆变器。逆变器还具有自动稳压功能，可改善光伏发电系统的供电质量。 逆变器种类及特点 种类 特点方波逆变器修正波逆变器正弦波逆变器交流电压波形方波阶梯波正弦波优点线路简单，价格便宜，维修方便。比方波有明显改善、高次谐波含量减少，当阶梯达到17个
7、以上时输出波形可实现准正弦波，当采用无变压器输出时，整机效率很高。输出波形好、失真度很低，对收音机及通信设备干扰小、噪声低，此外还有保护功能齐全，整机性能高等优点缺点高次谐波多，损耗大，噪声大，对收音机及通信设备干扰大。线路比较复杂，对收音机和某些通信设备仍有一些高频干扰。线路相对复杂、对维修技术要求高、价格较昂贵。太阳能光电产品计算方法 下面以100W输出功率，每天使用6个小时为例，介绍一下计算方法： 1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗： 若逆变器的转换效率为90％，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W/90％=111
