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逆变器技术在太阳能发电系统中的应用

      随着科学技术的不断更新换代,太阳能发电系统已经进入到了各个发电公司的研究课题当中,太阳能发电有着无与伦比的优越性,它是取之不尽用之不竭的、无污染的。随着我国科学技术的进步,国家的政策的扶持,太阳能发电已经取得了一定进步,为日后太阳能发电系统的应用奠定了坚实基础。
      1.逆变技术
      太阳能发电就是将太阳能转换为电能,在太阳能发电系统中,太阳能电池起着转换的作用,转换后的电流为直流电。人们的日常生活中的家用电器往往都是电网供电,采用的是交流电。为了使家用电器能够使用太阳能转换的电,逆变器就起着将直流转换为交流的作用,这个过程叫做逆变。如今逆变技术已经比较成熟,逆变器的优劣成为制约这太阳能发电技术的发展。一个好的逆变器可以高效的将直流电转换为交流电,逆变过程的损耗较少,转换的效率较高。一个性能差的逆变器不但不能高效的转换电能,而且在转换的过程中损耗相当大,损耗大产生的热量多就有可能造成设备的损坏,从而引起一系列的事故,造成人员财产安全。
      2.太阳能发电系统中逆变技术的应用
      太阳能电池、太阳能逆变器、蓄电池以及控制器等部件构成了太阳能光伏发电系统。部件之间的联系如下图所示。
      其中太阳能电池构成方阵增加了接受光照的面积,从而提高了光能转换为直流电的能力。转换的直流电可以为低功率的直流负载供电,或者为蓄电池充电。而控制器就是为了延长蓄电池的寿命以及为逆变器的使用而添加的。逆变器在上文介绍了,它起着将直流电转换为交流电的作用,直流电通过逆变器后可为交流负载供电。
      科学技术的进步使得逆变器的种类也逐渐增加,如今分为两大类,分别是独立型光伏逆变器和并网型太阳能逆变器。独立型逆变器通过可靠性、额定输出容量、逆变效率、启动性能、谐波失真以及输出电压稳定能力来评定其性能的好坏。而并网型逆变器主要应用于调峰光伏电站和屋顶太阳能发电系统,因此要求并网型逆变器输出的正弦波电流与电网电压处于相同频率。除此之外,并网型逆变器区别于独立型逆变器主要是因为并网型逆变器必须孤岛效应保护。如果没有孤岛效应保护会对人员以及设备带来巨大的隐患。例如,电网停止供电后,检修人员对电力系统进行检修时,可能造成并网逆变器依旧供电,从而造成人员的伤亡。针对此类事故采取的预防措施有两种,一种是主动的检测方法,一种是被动的检测方法。主动检测是在电网断电后通过检测电网电压的幅值、频率以及相位等参数的跳变信号,以此来判断电网是否断电。而后者则是通过检测反馈信号来判断电网是否失电。从而保障了人员的人身安全以及设备工作在安全状态下。
      3.逆变技术对太阳能发电系统的影响
      随着各类新技术的不断涌现,太阳能逆变器面临这个各种各样的挑战。主要分为并网性能、保护功能以及电磁兼容等几方面。并网性能就是指提高并网效率、消除直流分量、减少并网电流谐波等。电磁兼容则是控制电压波动、减少电磁辐射、提高抗干扰度等。除此之外还需要考虑到在太阳能逆变器与市电切换过程中,能够快速平滑的切换。以上几个方面是评价逆变器优劣的主要方面,如果一个逆变器的几个性能指标都是非常优越的话,那么将会对太阳能发电系统营造一个非常好的运行环境,并且还将为供电公司间接的增加收入。
      4.逆变技术发展展望
      近年来,太阳能发电系统的不断完善,使得各国政府出台相应的扶持政策,由于国家的扶持,我国的光电产品成快速增长的态势,并且已经成为世界第一大生产国在太阳能电池方面。并且已经建成许多示范性建筑,然而太阳能发电还受到制约,包含两大方面,其一,光伏发电的成本较高,其二,上网电价未能敲定。而太阳能电池的原料为多晶硅,由于核心技术掌握在欧美几家公司中,因此我过的高纯多晶硅材料主要依靠进口,成本就比较高昂,这样就大大制约着光伏发电的发展。
      此外,太阳能发电系统中的组件成本占绝大部分,为此要降低成本就需要技术水平有所提升,当前光电转换效率为15% 左右,要想打破光伏发电成本的限制就需要科研工作者以及各个企业研究人员的不断创新,提高转换率 ,或者研发出价格低廉的光电材料来替代。上网电价未敲定影响也是巨大的,使得大部分的投资者不敢轻易去投资,从而影响太阳能发电站的建设。因此为了能使得国内太阳能光伏发电产业的健康快速的发展,我们需要大力着手于提升光伏发电电池的转换效率以及各个组件技术创新能力并且明确政策,完善太阳能发电系统。

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点击次数:1395  发布日期:2015-04-24  【打印此页】  【关闭


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