太阳能发电系统的分类

太阳能发电系统主要形式及优缺点比较太阳能发电技术介绍1.什么是太阳能太阳能一般指太阳光的辐射能量。

在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应，不停地释放出巨大的能量，并不断向宇宙空间辐射能量，这种能量就是太阳能。

太阳内部的这种核聚变反应，可以维持几十亿至上百亿年的时间。

太阳向宇宙空间发射的辐射功率为3.8*1023kW的辐射值，其中20亿分之一到达地球大气层。

到达地球大气层的太阳能，30%被大气层反射，23%被大气层吸收，其余的到达地球表面，其功率为800000亿kW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。

广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。

狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。

2、什么是太阳能发电太阳能发电有两大类型：一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。

太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。

它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。

太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。

一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。

另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。

太阳能热发电因其技术的特殊性，一般规模比较大，在工程建造时的施工难度也较高，且容易造成光污染，所以不在我们本次讨论范围内。

太阳能光发电适应大中小各种规模的发电系统，是我们一般太阳能应用中的首选方式。

3、太阳能发电的主要应用形式当前主要的太阳能发电模式有两种：1:并网型太阳能发电系统；2:离网型太阳能发电系统;离网型太阳能发电系统是指太阳能发电系统利用太阳能电池板在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池充电；在阴天气或者无光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电，通过独立逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。

一、光伏发电系统光伏发电系统是利用太阳能组件和配套电气设备将太阳能转换成所需要电能的发电系统。

当光线照射到太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，使电子发生了跃迁，成为自由电子，该自由电子在PN结两侧聚集形成电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的功率输出。

该过程的实质是光子能量转换成电能的过程。

二、光伏发电系统的分类分布式光伏发电系统主要分为并网光伏发电系统和离网光伏发电系统。

并网发电系统又分为集中式光伏发电系统和分布式光伏发电系统。

三、集中式光伏电站系统集中式光伏发电系统规模较大，安装集中，整体升压输送到电网。

建设地点主要是荒山荒坡、滩涂、戈壁、鱼塘等地。

集中式光伏发电系统主要由光伏组件、直流汇流箱、并网逆变器、交流配电柜、光伏支架、监控系统、电缆等部分组成。

1、系统主要组成部件：光伏组件太阳电池组件—实用型功率系统的基本单元，是光伏系统的主要组成部分。

为使太阳电池在工程中应用，对硅电池片进行电气连接及结构集成和封装成“太阳电池组件”（简称“组件”）。

主要分为：单晶组件、多晶组件、薄膜组件。

2、系统主要部件：光伏逆变器将直流电转换成交流电，是光伏系统的最主要电气设备。

主要分为并网逆变器、离网逆变器、组合型逆变器。

并网逆变器又包括：微型逆变器、组串型逆变器、集中型逆变器。

3、系统主要部件：配电设备直流设备：主要用于对光伏组件串直流电缆进行汇流，再与并网逆变器或直流配电柜连接。

交流设备：将若干个光伏逆变器并联接入交流配电柜，在交流配电柜内汇流后输出。

功能：主要保护光伏系统运行安全以及将线缆整合，避免线路交叉。

4、系统主要部件：支架系统作为光伏阵列的支撑部分，连接基础与光伏组件; 将光伏组件按照设计的规定分为若干个方阵。

5、系统主要部件：监控系统光伏发电监控系统可对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流箱、逆变器、交直流配电柜、等设备进行实时监控和控制，通过各种样式的图表及数据快速掌握电站的运行情况，其友好的用户界面、强大的分析功能、完善的故障报警确保了光伏电站的完全可靠和稳定运行。

太阳能发电系统的分类随着人们对环境保护意识的增强和对可再生能源的需求，太阳能发电系统成为了一种绿色、清洁且可持续发展的能源解决方案。

太阳能发电系统根据其结构和应用领域的不同，可以分为几个主要的分类。

本文将对太阳能发电系统的分类进行详细介绍。

一、分布式太阳能发电系统分布式太阳能发电系统是指将太阳能电池板和发电设备安装在建筑物的屋顶或周围的小型设备中，将太阳能转化为电能供建筑物内部使用。

这种系统具有安装灵活、维护方便、无需输电线路等优势，适用于建筑物屋顶、停车棚、农业大棚、工业车间等场所。

分布式太阳能发电系统可以减少对传统电网的依赖，降低能源消耗和能源损失。

二、集中式太阳能发电系统集中式太阳能发电系统是指将大规模的太阳能电池板安装在一处集中式太阳能发电站内，然后通过输电线路将电能输送到需要的地方。

这种系统可以利用大面积的太阳能电池板吸收更多的太阳能，同时通过光电转换设备将太阳能转化为电能。

集中式太阳能发电系统适用于大范围的发电需求，如工业园区、大型建筑物等。

它可以更高效地利用太阳能资源，减少能源消耗和环境污染。

三、混合式太阳能发电系统混合式太阳能发电系统是指将太阳能发电与其他能源发电方式相结合，实现能源的多元化利用。

这种系统可以根据不同的需求和资源状况，灵活地选择太阳能发电和其他能源发电方式进行组合。

混合式太阳能发电系统可以提高能源的稳定性和可靠性，同时减少对单一能源的依赖。

它适用于一些能源供应不稳定或多样化能源需求的地区，如岛屿、偏远地区等。

四、光热太阳能发电系统光热太阳能发电系统利用太阳能将光能转化为热能，再将热能转化为电能。

这种系统主要包括太阳能集热器和热能转换设备。

太阳能集热器将太阳能吸收并转化为热能，然后通过热能转换设备将热能转化为电能。

光热太阳能发电系统适用于一些需要大量热能的场所，如工业加热、蒸汽发生器等。

它可以提高能源的利用效率，减少能源消耗和环境污染。

五、光伏发电系统光伏发电系统是指利用太阳能光伏电池板将太阳能直接转化为电能的系统。

太阳能热发电系统组成
太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并通过热力循环过程进行发电，是太阳能热利用的重要方面.80年代以来美、欧、澳等国相继建立起不同型式的示范装置，促进了热发电技术的发展。

世界现有的太阳能热发电系统大致有三类：槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。

太阳能热发电系统的分类1）槽式线聚焦系统
该系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上，并将管内传热工质加热，在换热器内产生蒸汽，推动常规汽轮机发电
2）塔式系统
塔式太阳能热发电系统的基本型式是利用一组独立跟踪太阳的定日镜，将阳光聚焦到一个固定在塔顶部的接收器上，用以产生高温。

3）碟式系统
抛物面反射镜/斯特林系统是由许多镜子组成的抛物面反射镜组成，接收器在抛物面的焦点上，接收器内的传热工质被加热到750℃左右，驱动发动机进行
4）三种系统性能比较
三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化，其他两种处在示范阶段，有实现商业化的可能和前景。

三种系统均可用单独使用太阳能运行，也可安装成燃料混合系统。

所以接下来跟随小编详细的了解一下槽式线聚焦系统。

槽式太阳能热发电系统槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，加热工质，产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。

一、槽式太阳能热发电系统的工作原理
槽式太阳能热发电系统的原理：采用只向一个方向弯曲的抛物面槽形镜面集热器将太阳光。

太阳能光热发电系统的构成介绍太阳能光热发电系统是一种通过利用太阳能将光能转化为热能，并进一步转化为电能的系统。

它由多个组件组成，包括太阳能集热器、热能转换装置、储热装置、发电装置和辅助设备等。

本文将详细探讨这些组成部分以及它们的功能和相互关系。

太阳能集热器太阳能集热器是太阳能光热发电系统的核心组件，用于收集太阳的光能并将其转化为热能。

太阳能集热器一般由反射镜、聚光器、吸收器和管道等组成。

其工作原理是通过反射镜或聚光器将太阳的光线聚焦到吸收器上，吸收器吸收光线并将其转化为热能。

热能进一步通过管道传输到热能转换装置。

热能转换装置热能转换装置用于将太阳能集热器中获得的热能转换为更高级的能量形式，如蒸汽或热油。

常见的热能转换装置包括蒸汽发生器和热能转换器。

蒸汽发生器利用高温的热能产生蒸汽，而热能转换器将热能传递给工作介质，使其膨胀推动发电机发电。

储热装置储热装置用于在太阳能可利用时将过剩的热能储存起来，以供夜间或阴天使用。

常见的储热装置包括热媒储罐和盐蓄热系统。

热媒储罐通过贮存高温热能并减少能量损失，确保系统在夜间或阴天时能持续发电。

盐蓄热系统则将热能转化为盐的潜热，通过盐的相变过程来储存热能。

发电装置发电装置是太阳能光热发电系统的关键组件，用于将热能转化为电能。

常见的发电装置包括蒸汽涡轮发电机和有机朗肯循环发电机。

蒸汽涡轮发电机利用高温高压蒸汽推动涡轮发电机产生电能，而有机朗肯循环发电机则利用有机工质（如热油）的相变过程来推动发电机。

辅助设备太阳能光热发电系统还需要一些辅助设备来支持其正常运行。

这些设备包括冷却系统、控制系统和辅助供热系统。

冷却系统用于冷却热能转换装置和发电装置，以保持其在适宜的工作温度范围内。

控制系统用于监测和控制整个系统的运行，以确保其稳定性和安全性。

辅助供热系统用于在需要时提供额外的热能供应，以增强系统的稳定性和可靠性。

总结太阳能光热发电系统是一种利用太阳能将光能转化为热能，并进一步转化为电能的系统。

太阳能电站的结构一、太阳能发电系统的基本概述：（1）太阳能发电系统可分为两大类别：一是，独立系统：太阳能发电系统的最基本形式；二是，系统联系系统（与交流电网联系系统）。

（2）太阳能发电系统的构成组件：光伏阵列系统、逆变器、、控制器、蓄电池、交流负载。

（3）光伏发电系统的基本结构示意图如下：二、太阳能发电系统各个组件的特点及意义：（1）光伏组件：单体———>模块————>阵列单体：一片单晶硅片构成的光伏电池称为单体。

单晶硅单晶硅片模块：由多个光伏电池单体组成的构件称为光伏模块。

单个模块的功率可以是数瓦W 到200W，有多种规格可供选用。

单个住宅用的太阳能发电系统常用的模块是100W。

正面图截面图阵列：多个光伏电池模块群构成的大型装置称为光伏电池阵列。

光伏电池阵列是根据需要将若干个模块通过串并联进行连接，得到规定的输出电压和电流，从而使用户获取电力。

需要注意的是，在模块串并联部分需反并联二极管，以防止反向电流对电池的破坏，总的接线处也要串联定向二极管。

这都是利用二极管的单向导电性原理，一旦有某个电池片发生故障，二极管会导通这部分，起到引流作用，不至于使电池片作为一个负载，在电路中发热，而被损坏。

阵列电池片组件结构从硅矿到电池片组件的整个工作流程过程：（2）光伏发电原理：光伏效应（PV）：在半导体上照射光后，由于其吸收光能会激发出电子和空穴，从而半导体中有电流流过，称为光伏发电效应。

光伏电池所用的典型材料是硅，其外层电子数是4，则，硅由4个原子组成的分子态称为真性半导体，若在真性半导体中掺杂杂质，例如，掺入5价磷，会产生多于电子，称为N型半导体；若掺如3价硼，则缺少一个电子状态，产生空穴，称为P型半导体，这两种半导体结合就成为ＰＮ结，在接受光照时，就会在边界形成正负电子中和的界面，若外部接线并带上负电荷，就会产生电流（电子流）。

（3）功率控制器（太阳能发电专用变频器）：主要由逆变器和系统联系保护装置组成。

太阳能热发电太阳能热发电，也叫聚焦型太阳能热发电（Concentrating Solar Power，简称CSP），通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。

目录概述聚光类太阳能热发电槽式太阳能热发电塔式太阳能热发电碟式太阳能热发电概述人类利用太阳能虽然已有3000多年的历史，但把太阳能作为一种能源和动力加以利用，却只有不到400年的历史。

自17世纪初以来可以按照太阳能利用发展和应用的状况，把现代世界太阳能利用的发展过程大致划分为8个阶段。

近代太阳能利用的历史，一般从1615年法国工程师所罗门，德·考克斯发明世界上第一台利用太阳能驱动的抽水泵算起；1901～1920年这一阶段世界太阳能研究的重点，仍然是太阳能动力装置。

但采用的聚光方式多样化，并开始采用平板式集热器和低沸点工质；1921～1945年由于化石燃料的大量开采应用及爆发了第二次世界大战的影响，此阶段太阳能利用的研究开发处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目及研究资金大为减少；1946～1965年这一阶段，太阳能利用的研究开始复苏，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，在太阳能利用的各个方面都有较大进展；1966～1973年此阶段由于太阳能利用技术还不成熟，尚处于成长阶段，世界太阳能利用工作停滞不前，发展缓慢；1973～1980年这一时期爆发的中东战争引发了西方国家的“石油危机”，使得越来越多的国家和有识之士意识到，现时的能源结构必须改变，应加速向新的能源结构过渡，客观上使这一阶段成了太阳能利用前所未有的大发展时期；1981～1991年由于世界石油价格大幅度回落，而太阳能产品价格居高不下，缺乏竞争力，太阳能利用技术无重大突破；1992年至今为第八阶段，1992年6月联合国“世界环境与发展大会”在巴西召开之后，世界各国加强了对清洁能源技术的研究开发，使太阳能的开发利用工作走出低谷，得到越来越多国家的重视和加强。

太阳能光伏发电系统的分类与介绍光伏系统定义：光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设备将太阳能转换成电能的系统。

太阳能光伏系统的分类与介绍一般我们将光伏系统分为独立系统、并网系统和混合系统。

如果根据太阳能光伏系统的应用形式，应用规模和负载的类型，对光伏供电系统进行比较细致的划分。

还可以将光伏系统细分为如下六种类型：小型太阳能供电系统（Smal lDC）;简单直流系统（SimpleDC）;大型太阳能供电系统（LargeDC）;交流、直流供电系统（AC/DC）;并网系统（Util ityGridConnect）;混合供电系统（Hybrid）;并网混合系统。

下面就每种系统的工作原理和特点进行说明。

1.小型太阳能供电系统（SmallDC）该系统的特点是系统中只有直流负载而且负载功率比较小，整个系统结构简单，操作简便。

其主要用途是一般的家庭户用系统，各种民用的直流产品以及相关的娱乐设备。

如在我国西部地区就大面积推广使用了这种类型的光伏系统，负载为直流灯，用来解决无电地区的家庭照明问题。

2.简单直流系统（SimpleDC）该系统的特点是系统中的负载为直流负载而且对负载的使用时间没有特别的要求，负载主要是在白天使用，所以系统中没有使用蓄电池，也不需要使用控制器，系统结构简单，直接使用光伏组件给负载供电，省去了能量在蓄电池中的储存和释放过程，以及控制器中的能量损失，提高了能量利用效率。

其常用于PV水泵系统、一些白天临时设备用电和一些旅游设施中。

下图显示的就是一个简单直流的PV水泵系统。

这种系统在发展中国家的无纯净自来水供饮的地区得到了广泛的应用，产生了良好的社会效益。

3大型太阳能供电系统（LargeDC）与上述两种光伏系统相比，这种光伏系统仍然是适用于直流电源系统，但是这种太阳能光伏系统通常负载功率较大，为了保证可以可靠地给负载提供稳定的电力供应，其相应的系统规模也较大，需要配备较大的光伏组件阵列以及较大的蓄电池组，其常见的应用形式有通信、遥测、监测设备电源，农村的集中供电，航标灯塔、路灯等。

太阳能光伏发电基本介绍一、系统简介光伏发电系统(PV System)是将太阳能转换成电能的发电系统，利用光生伏特效应。

光伏发电系统分为独立太阳能光伏发电系统、并网太阳能光伏发电系统。

其中独立太阳能系统是独立运行的、不需要依赖电网。

配备了有储能作用的蓄电池，可保证系统功率稳定，能在光伏系统夜间不发电或阴雨天发电不足等情况下供给负载用电。

不管何种形式，工作原理均为光伏组件将光能转换成直流电，直流电在逆变器的作用下转变成交流电，最终实现用电、上网功能。

二、系统组成1、光伏组件光伏组件是整个发电系统里的核心部分，由光伏组件片或由激光切割机机或钢线切割机切割开的不同规格的光伏组件组合在一起构成。

由于单片光伏电池片的电流和电压都很小，所以要先串联获得高电压，再并联获得高电流，通过一个二极管（防止电流回输）输出，然后封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上，安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封。

把光伏组件串联、并联组合起来，就成了光伏组件方阵，也叫光伏阵列。

工作原理：太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n 结电场的作用下，空穴由p区流向n区，电子由n区流向p区，接通电路后就形成电流。

其作用是将太阳能转化为电能，并送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。

组件类型：①单晶硅：光电转换率≈18%，最高可达到24%，是所有光伏组件中转换率最高的，一般采用钢化玻璃及防水树脂封装，坚固耐用，使用寿命一般可达25年。

②多晶硅：光电转换率≈14%，与单晶硅的制作工艺差不多，多晶硅的区别在于光电转换率更低、价格更低、寿命更短，但多晶硅材料制造简便、节约电耗，生产成本低，因此得到大力发展。

③非晶硅：光电转换率≈10%，与单晶硅和多晶硅的制作方法完全不同，是一种薄膜式太阳电池，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。

2、控制器（离网系统使用）光伏控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的自动控制设备。

太阳能光伏发电系统根据不同的应用场合一般分为并网发电系统、离网发电系统、并离网储能系统、并网储能系统和多种能源混合微网系统等五种。

一、并网光伏发电系统光伏并网系统由光伏组件、光伏并网逆变器、光伏电表、负载、双向电表、并网柜和电网组成，光伏组件由光照产生直流电经过逆变器转换成交流电供给负载和送入电网。

并网光伏系统主要有两种上网模式，一个是“自发自用、余电上网”，另一个是“全额上网”。

一般分布式光伏发电系统主要采用“自发自用、余电上网”模式，太阳能电池产生的电优先给负载，当负载用不完后，多余的电送入电网，当供给负载电量不够时，电网和光伏系统可以同时给负载供电。

二、离网光伏发电系统离网光伏发电系统不依赖电网而独立运行，一般应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等。

系统一般由光伏组件、太阳能控制器、逆变器、蓄电池、负载等构成。

离网发电系统在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池充电；在无光照时，由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。

针对无电网地区或经常停电地区，实用性很强。

三、并离网光伏储能系统并离网光伏发电系统广泛应用于经常停电，或者光伏自发自用不能余电上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多的场所。

系统由光伏组件、太阳能并离网一体机、蓄电池、负载等构成。

光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池充电；在无光照时，由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电，再给交流负载供电。

该系统相比并网发电系统，增加了充放电控制器和蓄电池，在电网停电时，光伏系统还可以继续工作，逆变器可以切换成离网工作模式，给负载供电。

四、并网储能光伏发电系统并网储能光伏发电系统能够存储多余的发电量，提高自发自用的比例。

系统由光伏组件、太阳能控制器、蓄电池、并网逆变器、电流检测装置、负载等构成。

当太阳能功率小于负载功率时，系统由太阳能和电网一起供电，当太阳能功率大于负载功率时，太阳能一部分给负载供电，一部分通过控制器将用不完的电储存起来。