光伏独立型系统

光伏独立型系统也叫离网光伏发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。

1、背景与意义

能源是当今世界存在的保持发展的核心动力，随着社会生产的过大科技的发展、人口的增长等等，对能源的需求也不断增长，当今世界已经勉励着能源需求量成倍增长的挑战，全球范围内的能源危机也日益突出。现在的能源结构中人类所利用的煤、石油和天然气等化石能源，由于近百年来基本趋于稳定增长态势的消耗，总有一天将达到极限而面临枯竭。根据目前已探明的储量与年开采量的计算我国能源石油、天然气、煤的使用年限分别为15年、30年、81年世界的能源的使用年限也只有45年、61年、230年。不仅如此实话能源的大量使用还造成了全球的环境恶化。气候异常，臭氧层空洞扩大，酸雨频发，等等恶果。由于化石能源的消耗所产生的大量二氧化碳是导致地球温室效应的最主要原因，目前全世界每天产生的温室效应气体以亿顿记，如果不加以控制，气温持续走高，两极冰川融化，海平面上升，连人类生活的空间都将面临极大威胁。因此，开发利用可再生的绿色能源一逐步减少和替代化石能源，保护好人类赖以生存的地球环境与生态，已经成为世界各国普遍关注的热点问题，对各种再生绿色能源发电技术的研究正在迅速发展。在目前所研究的替代能源中太阳能以取之不尽、用之不竭且无任何污染的独特优势，每年到达地球陆地表面的太阳辐射相当于燃烧1300000亿吨标准煤，而且分布广泛，可再生，不污染环境，成为国际上工人的理想替代能源。中国是个太阳能资源丰富的国家，除了四川盆地及其毗邻地区外，绝大多数地区拥有丰富的太阳能资源，陆地每年接受太阳辐射能量相当于燃烧17000亿吨标准煤。太阳能光伏大点技术也成为目前各国都在研究的重大课题。由于太阳能光伏发电存在显著的优势，对此领域的研究和利用已经成为关系着人类社会发展的重大课题。这项集光电子半导体、电力电子、电化学、现代电力系统和现代控制理论等多门学科知识与一体的高新技术，在科技经进步、能源战略和环境保护领域都将发挥关键性的作用，对该技术展开深入研究必将为开拓广阔的光伏发电市场和掌握相关领域的先进技术提供更多的理论和现实依据

2、系统概述

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，风能、水能、海洋能、生物质能等其他可再生能源都来自太阳能，现在所说的太阳能利用是指对太阳能的直接转化和利用。太阳能的转换方式基本上可以分为光-电转换、光-热转换和光-化学转换的三种方式。通过转换装置把太阳能转换成热能加以利用的属于太阳能热利用技术再利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电；通过转换装置把太阳能转换成电能加以利用的属于太阳能发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏打效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。太阳能光伏发电系统电源部分的基本结构单元包括：光伏电池阵列、蓄电池和控制器。太阳能是一种辐射能，它必须借助能量转换器才能变换成为电能。这个能量转换叫做光伏电池。单体光伏电池是光伏电池的基本原件。在利用光伏发电的过程中，若用光伏电池供电则其输出功率太小，一般要将其串并联构成光伏电池组件，再将组件串并联构成光伏阵列来供电目前的光伏电池大致可分为硅光伏电池和化合物半导体光伏电池，用的最多的是主要是单晶硅光伏电池和多晶硅光伏电池。蓄电池光伏发电系统的储能装置，起作用是将光伏电池转换出来的电能储存起来以便使用。与光伏电池方阵配套的蓄电池通常在浮充状态下工作，其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。它的电能量比用电负载所需的电能量大的多蓄电池提供的能量还受环境温度的影响。为了与光伏电池匹配，要求电池工作寿命长而且维护简单。控制器对系统各种信号采样分析，对系统各部的工作状态进行判断，并及时准确的发出指令进行系统调整，以保证整个系统的安全高效运行。在系统基本结构中，控制器的主要功能是对蓄电池的重放电控制。