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目前,國內能源結構以石化能源為主,而石化能源很大程度上依賴進口,因此迫切需要通過多學科交叉、綜合系統集成技術,積極探索無公害或零排放的可持續發展的綠色能源技術與系統。太陽能發電具有充分的清潔性、資源的相對廣泛性和充足性、長壽命以及免維護性等其他常規資源所不具備的優點,是21世紀最重要的新能源。太陽能光伏發電系統是利用光伏組件半導體材料的“光伏效應”,利用太陽的紫外線將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電系統。
太陽能光伏發電系統運行方式
太陽能光伏發電系統的運行方式基本可分為兩類,即獨立運行和并網運行。
在有公共電網的地區,光伏發電一般與電網連接,即采用并網運行方式。光伏并網發電系統是將許多獨立的太陽能發電系統的電力通過并網逆變裝置并入常規電網,把常規電網作為光伏發電系統的載體,與常規電網實現高品質電能的雙向傳輸。太陽能光伏發電并網運行方式又分為兩種:反饋式發電系統和市電并網系統。
(1) 反饋式發電系統。當用電負荷較大時,太陽能電力不足,需要市電網絡購電;負荷較小或不使用電器時,就可以將多余的電力賣給市電。這種方式的實施意義重大,適用于城市中已全面改造的電網。
(2) 市電并網系統。用電負荷遠大于太陽能發電電力,太陽能所發的電與市電并聯后向用電負荷供電,原則是優先使用太陽能所產生的電力。
當太陽能所產生的電力小于用電量時,市電作為補充。這常常是太陽能發展的中期運用方式。由于太陽能所發電力未直接接入市電網絡,也無須與供電部門聯絡,因此十分靈活便利。此系統適合于包括中國在內的一些發展中國家,尤其適用于全面改造城市電網阻力很大的城市或地區。
太陽能光伏發電市電并網電站的應用需考慮以下3個方面的問題。
(1) 全面的經濟效益指標,注意降低溫室效應和能源再生的環境效益。
(2) 包括負載在內的全系統技術指標。
(3) 尋求在專門設施方面應用的功率匹配性和必要性。
以上三者是相互關聯的。關鍵就在于要考查分析該建筑是否有一個獨立的用電系統,能夠并且需要應用屋頂光伏發電,而不是依傳統思維先建造一個光伏發電系統,而后隨意地將它應用在照明、空調或其他常規建筑的用電設備上。
太陽能光伏發電市電并網電站主要由3部分組成:太陽能電池板陣列、并網逆變器、防雷裝置。
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