并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、形式和優(yōu)點(diǎn)介紹

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可以將太陽(yáng)能電池陣列輸出的直流電轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓同幅、同頻、同相的交流電，并實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)連接并向電網(wǎng)輸送電能。

這種發(fā)電系統(tǒng)的靈活性在于，在日照較強(qiáng)時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)在給交流負(fù)載供電的同時(shí)將多余的電能送入電網(wǎng)；而當(dāng)日照不足，即太陽(yáng)能電池陣列不能為負(fù)載提供足夠電能時(shí)，又可從電網(wǎng)索取電能為負(fù)載供電。

一、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

與公共電網(wǎng)相連接的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)稱為并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括太陽(yáng)能電池陣列、DC/DC變換器、DC/AC逆變器、交流負(fù)載、變壓器等部件。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可以將太陽(yáng)能電池陣列輸出的直流電轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓同幅、同頻、同相的交流電，并實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)連接并向電網(wǎng)輸送電能。這種發(fā)電系統(tǒng)的靈活性在于，在日照較強(qiáng)時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)在給交流負(fù)載供電的同時(shí)將多余的電能送入電網(wǎng)；而當(dāng)日照不足，即太陽(yáng)能電池陣列不能為負(fù)載提供足夠電能時(shí)，又可從電網(wǎng)索取電能為負(fù)載供電。

過(guò)去，由于太陽(yáng)能電池的成本居高不下，光伏發(fā)電大多只是應(yīng)用在一些專用的獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)中，如航天、邊防海島或是邊遠(yuǎn)地區(qū)的示范工程等。隨著新型光伏材料的出現(xiàn)，產(chǎn)品價(jià)格的不斷下降，轉(zhuǎn)換效率得到不斷提高，先進(jìn)的電力電子器件、微處理器的推出以及先進(jìn)的控制策略的應(yīng)用，都使得光伏并網(wǎng)技術(shù)的研究和大量推廣日益成為可能，光伏利用也逐步向城市并網(wǎng)光伏電站、小區(qū)光伏建筑集成及小功率戶用光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的方向發(fā)展。

二、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的形式

光伏與建筑相結(jié)合的初始形式是在建筑物的屋頂或陽(yáng)臺(tái)上安裝一般的太陽(yáng)能電池陣列，并為其配備蓄電池進(jìn)行獨(dú)立供電，或通過(guò)逆變控制器和變壓器輸出端與公共電網(wǎng)并聯(lián)，使電網(wǎng)和光伏方陣共同向建筑物供電。

光伏與建筑相結(jié)合進(jìn)一步的形式是使光伏組件與建筑材料融為一體，并采用特殊的材料和工藝手段，將光伏組件做成屋頂、外墻、窗戶等部件。這樣光伏組件既能直接作為建筑材料使用又能發(fā)電，進(jìn)一步降低了發(fā)電成本。

光伏發(fā)電系統(tǒng)和建筑相結(jié)合應(yīng)用時(shí)，通常采用并網(wǎng)發(fā)電的形式，這類系統(tǒng)與獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)相比，具有以下五大突出的優(yōu)點(diǎn)

1、在陰雨天或晚間，由電網(wǎng)給負(fù)載供電，這樣，系統(tǒng)不必配備儲(chǔ)能裝置，既可以降低系統(tǒng)造價(jià)，又免除了維護(hù)和更換蓄電池的麻煩，還增加了供電的可靠性；

2、在有日照時(shí)所發(fā)出的電能，既可供給建筑物內(nèi)負(fù)載使用，如果有多余還可反饋給電網(wǎng)；

3、在并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，不受蓄電池荷電狀態(tài)的限制，可以隨時(shí)向電網(wǎng)存取電能；

4、在設(shè)計(jì)太陽(yáng)電池方陣傾角時(shí)，可以取全年能收到最大太陽(yáng)輻射量對(duì)應(yīng)的角度，最大限度地發(fā)揮太陽(yáng)電池方陣的發(fā)電能力；

5、夏天的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度大，太陽(yáng)電池陣列所發(fā)的電能相對(duì)較多，而夏季也是用電的高峰期，空調(diào)等制冷設(shè)備的利用率高，耗電量大，這正好能起到為電網(wǎng)調(diào)峰的作用。