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太陽光電發電系統模組和變流器設計之最佳化. 黃宏欣. 一.前言. 內容. 二.太陽能模組性質三.變流器性質四.實際案例設計五.發電效能驗證六.結論. 一、前言. 太陽光電發電系統的本質. • 光能→ 電能(DC)→ 電能(AC) 光/ 太陽光電 太. 陽能模組. (DC) 變電(AC) 流器. PV 模組:一種換能裝置(材料特性) 基本上光↔電可互相轉換. Inverter: 一種換能裝置 直流電→交流電. 能量的換能必有損失,故有轉換效率的問題! 陽光直射. 2016年春分03/20 12:30 (93 天) 秋分09/22 22:21 (90 天) . 夏至06/21 06:34 (93 天) 冬至12/21 18:44 (89 天) 春分.
2021年1月29日 · 不論你計畫將太陽能發電系統架設在屋頂上、地面上或水上，組成太陽能系統的架構都是由以下 4 個裝置組成，接下來將為你一一介紹各裝置的用途： 1.太陽能板｜光電板. 太陽能板利用光電效應，又稱光生伏打效應，將吸收到的太陽熱輻射轉換為電能，藉此產生電力。 目前主要以矽為製作原料，包含單晶矽、多晶矽與非晶矽，其中單晶矽的轉換效率最佳，是市售最常見的太陽能光電板類型。 2.蓄電池. 蓄電池用於儲存由太陽能光電板產生的電能，等待需要時再釋放電力。
太陽電池(solar cell)是以半導體製程的製作方式做成的,其發電原理是將太陽光照射在太陽電池上,使太陽電池吸收太陽光能透過圖中的p- 型半導體及n-型半導體使其產生電子( 負極) 及電洞( 正極),同時分離電子與電洞而形成電壓降,再經由導線傳輸至負載。 太陽光電的發電原理,假設是利用矽晶太陽電池大約是吸收300nm~1100nm波長的太陽光,並將吸收的光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式。 由於太陽電池產生的電是直流電,因此若需提供電力給家電用品或各式電器則需加. 裝直/交流轉換器,將直流電轉換成交流電,才能供電至家庭用電或工業用電。 參考資料:能源局太陽光電資訊網. 3. 太陽電池種類. 單晶矽. (Single Crystalline. 多晶矽.
- 概觀
- 基本介紹
- 結構與功能
- 系統分類
- 特點
- 設計原則
- 供電設計
- 太陽能供電系統的運行
- 套用領域
- 政策支持
太陽能是大自然賜予的一種取之不盡、用之不竭、無污染的綠色能源，但它具有隨機性、間歇性的特點。據估計，地球一年從太陽獲得的能量約為7×1017 kWh，我國陸地一年所獲得的太陽能在1.3×1016 kWh左右。由於各地區在地球上所處經緯度不同，我國各地平均日照射量和日照時間有很大差別，我國平均日照射量在2.6 kWh/m2d～6.4 kWh/m2d範圍，年日照數在1 000～3 300 h。
太陽能供電系統由太陽能電池組件、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。按實際需要還可以配置逆變器。太陽能是一種乾淨的可再生的新能源，在人們生活、工作中有廣泛的作用， 其中之一就是將太陽能轉換為電能，太陽能發電分為光熱發電和光伏發電。通常說的太陽能發電指的是太陽能光伏發電，具有無動部件、無噪聲、無污染、可靠性高等特點，在偏遠地區的通信供電系統中有極好的套用前景。
各部分的作用為：
（1）太陽能電池組件：太陽能電池組件是太陽能供電系統中的核心部分，也是太陽能供電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能量轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。太陽能電池組件的質量和成本將直接決定整個系統的質量和成本。
（2）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統的工作狀態，並對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開關、時控開關都應當是控制器的可選項。
（3）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池組件所供出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。
太陽能供電系統分為離網太陽能供電系統、併網太陽能供電系統及分散式太陽能供電系統：
1、離網太陽能供電系統主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。
2、併網太陽能供電系統就是太陽能組件產生的直流電經過併網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電這後直接接入公共電網。併網發電系統有集中式大型併網電站一般都是國家級電站，主要特點是將所發電能直接輸送到電網，由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大，還沒有太大發展。而分散式小型併網發電系統，特別是光伏建築一體化發電系統，由於投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點，是併網發電的主流。
3、分散式太陽能供電系統，又稱分散式光伏發電系統，是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統，以滿足特定用戶的需求，支持現存配電網的經濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。
1) 長壽命：晶體矽太陽能電池組件的質量保證期是15-20年；
2) 高性能：晶體矽太陽能電池發電系統具有抗颱風、抗冰雹、抗潮濕、抗紫外輻照等特點，組件系統可以在零下40度到零上70度環境下正常工作；
3) 無需職守：運行中無需人員職守，像常規能源一樣能向負載供電；
4) 無間斷供電：系統設計時考慮到當地的陰雨天氣情況，將平時多餘的電能存儲在蓄電池內，可確保用戶在陰雨天仍有足夠的電能可供使用；
5) 直流無干擾電源：太陽能電池發電設備，無噪聲、電源無高次諧波干擾，特別適用於通信電源；
6) 不受地理環境影響：平原、河道、海洋、高山、雪原、海島、森林地區，任何需電的地方都可以使用晶體矽太陽能電池發電系統。
（1）監控設備功率及日耗電量的確定
外場監控攝像採用高速雲台一體化槍式攝像機，輸入電壓為220VAC，最大功耗為100 W；光電轉換器的輸入電壓為24VAC，最大功耗10 W；根據監控系統對攝像機的操作要求，確定整套攝像機系統的運營平均總功耗為80W，總計日耗電量為：80w╳24h=1920wh=1.92kWh(度)電。
（2）太陽能及蓄電池組配置方案
1)主要指標要求
太陽能電池組件保證使用壽命長，設計在10年以上;蓄電池容量能滿足設備負載72h(3d)連續陰雨天供電。
2)根據系統運算確定參數
在太陽能供電系統中，晴朗天氣有日照時太陽電池向負荷直接供電，同時補充無日照時由蓄電池向負荷供電所放電量；無日照、陰雨天由蓄電池放電供通信設備用電。
太陽能供電系統與由市電、高頻開關電源、蓄電池組成的供電系統不同。後者蓄電池組大部分時間處於恆壓浮充狀態，且高頻開關電源具有較高的自動化功能和完善的蓄電池管理功能。當蓄電池放電後，整流器對蓄電池進行限流充電，還可根據需要定期對蓄電池組進行補充充電。隨著當地環境溫度的變化，一般整流器還可進行蓄電池浮充電壓自動補償，因此可以保證蓄電池組經常工作在充滿電狀態，有利於延長蓄電池的使用壽命。
太陽能供電系統則不同，太陽電池的發電量是無法控制的，不是按需發電。在蓄電池處於滿容量或基本滿容量狀態時，為保證蓄電池組不過充電和系統輸出電壓不超出允許電壓範圍，部分太陽電池將會被從系統中切除；而在蓄電池深度放電後，太陽電池也不會因蓄電池需要充電而多發電。因此，該系統中蓄電池的運行方式既不是浮充運行方式，也不是完全的充放電方式。蓄電池的充電既不是恆壓充電，也不是恆流充電。蓄電池的充電電流隨著日照強度的變化和太陽電池方陣的投入與切除而變化，電壓也隨之變化。
我們使用的閥控型密封鉛酸蓄電池，為保證蓄電池的使用壽命，單只蓄電池的長期充電電壓應控制在2.40V以下。
一、用戶太陽能電源：（1）小型電源10-100W不等，用於邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；（2）3-5KW家庭屋頂併網發電系統；（3）光伏水泵：解決無電地區的深水井飲用、灌溉。
二、交通領域如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標誌燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
三、通訊/通信領域：太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統；農村載波電話光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。
四、石油、海洋、氣象領域：石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統、石油鑽井平台生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等。
五、家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。
六、光伏電站：10KW-50MW獨立光伏電站、風光（柴）互補電站、各種大型停車廠充電站等。
財政部預撥可再生能源電價附加補助太陽能發電補貼超24億元，風力發電93.14億元，占總額的63%，生物質能發電30.55億元，太陽能發電24.33億元，其他可再生能源900萬元。從2012年至今，財政部公布了四批可再生能源電價附加資金補助目錄，共列入1704個發電項目、412個發電接網工程項目。在本次預撥的附加補助金中，太陽能補貼排名前五的地區分別為青海(14.93億元)、江蘇(3.25億元)、寧夏(2.34億元)、西藏(1.56億元)和甘肅(8830萬元)財政部要求，上述資金要及時撥付給省級電網企業、地方獨立電網企業，並專項用於收購本級電網覆蓋範圍內列入已公布的四批次可再生能源電價附加資金補助目錄內的可再生能源發電上網電量等相關支出。
國家能源局於2013年11月26日發布有效期為3年的《光伏發電運營監管暫行辦法》，規定電網企業應當全額收購其電網覆蓋範圍內併網光伏電站項目和分散式光伏發電項目的上網電量，明確了能源主管部門及其派出機構對於光伏發電併網運營的各項監管責任，光伏發電項目運營主體和電網企業應當承擔的責任，從而推進光伏發電併網有序進行。正文如下：
《光伏發電運營監管暫行辦法》
第一章 總則
第一條 為加強監管，切實保障光伏發電系統有效運行，最佳化能源供應方式，促進節能減排，根據《中華人民共和國可再生能源法》、《電力監管條例》等法律法規和國家有關規定，制定本辦法。
第二條 本辦法適用於併網光伏電站項目和分散式光伏發電項目。
又稱為太陽能光伏發電系統(Photovoltaic Power Generating System .簡稱PV系統)太陽能電池單元是由PN半導體元件組成,將數片太陽能電池單元相互連接在一起,就可組成單片式之小型、中型或大型的太陽能電池模組(Solar Module) (Solar Panel) ,其發電功率輸出可由數瓦(Watt)將許多片太陽能電池模組或模板以串聯及並聯相互連接在一起,就可組成群組式之小型、中型或大型的太陽能電池模組或模板陣列(Array),其發電功率輸出可由數百峰千瓦(kWp) 到數兆峰瓦(MWp)。 或模板. 太陽能發電. 系統功能.
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太陽能發電 （德語： Solarstrom ，英語： Solar power ）把 陽光 轉換成 電能 ，可直接使用 太陽能光伏 （PV），或間接使用 聚光太陽能熱發電 （CSP）。 聚光太陽能熱發電系統會使用透鏡或反射鏡和跟蹤系統將大面積的陽光聚焦成一個小束，並利用 光電效應 將光伏光轉換成電流。 [2] 第一次商業集中開發太陽能發電廠發生在20世紀80年代。 位於 美國 加利福尼亞州 莫哈韋沙漠 的太陽能發電廠安裝在世界上最大的 聚光太陽能熱發電 ，354百萬瓦的太陽能發電系統。
十二月 1， 2021. 太陽能系統的工作原理. 初學者指南，學習有關太陽能系統和電力的基礎知識。 太陽能可以追溯到7世紀的B.C，當時放大鏡被用來製造火ⁱ。 今天，從美國到義大利再到日本，您都可以在世界各地找到太陽能。 隨著產量的增加，太陽能價格多年來一直在不斷下降。 公司和個人已經採用太陽能來獲得經濟和積極的環境效益。 美國太陽能發電能力已增長到估計的97.2吉瓦（GW），足以為相當於1800萬普通美國家庭提供電力²。 這種太陽能生產抵消了超過1.22億公噸的二氧化碳排放量，相當於種植了20億棵樹³。 從全球數據來看，截至2019年底，我們的總產量為627千兆瓦（GW），約為1.16億美國平均房屋和129億棵樹木。
