太陽能家庭發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)分類

太陽能家庭發(fā)電系統(tǒng)分為離網發(fā)電系統(tǒng)與并網發(fā)電系統(tǒng):

1、離網發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負載供電，還需要配置交流逆變器。

2、并網發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電這后直接接入公共電網。并網發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網電站一般都是國家級電站，主要特點是將所發(fā)電能直接輸送到電網，由電網統(tǒng)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，發(fā)展難度較大。而分散式小型并網發(fā)電系統(tǒng)，特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)，由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點，是并網發(fā)電的主流。

太陽能電池板是太陽能家庭發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，太陽能電池板的作用是將太陽的光能轉化為電能后，輸出直流電存入蓄電池中。太陽能電池板是太陽能家庭發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部件之一，其轉換率和使用壽命是決定太陽電池是否具有使用價值的重要因素。 組件設計:按國際電工委員會IEC:1215:1993標準要求進行設計，采用36片或72片多晶硅太陽能電池進行串聯(lián)以形成12V和24V各種類型的組件。該組件可用于各種戶用光伏系統(tǒng)、獨立光伏電站和并網光伏電站等。

太陽能控制器是由專用處理器CPU、電子元器件、顯示器、開關功率管等組成。

蓄電池的作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。太陽能蓄電池是'蓄電池'在太陽能光伏發(fā)電中的應用，主要采用鉛酸免維護蓄電池、普通鉛酸蓄電池,膠體蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池四種。 國內廣泛使用的太陽能蓄電池主要是:鉛酸免維護蓄電池和膠體蓄電池,這兩類蓄電池，因為其固有的"免"維護特性及對環(huán)境較少污染的特點,很適合用于性能可靠的太陽能電源系統(tǒng),特別是無人值守的工作站。

太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能家庭發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。

光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電的優(yōu)點是較少受地域限 制，因為陽光普照大地;光伏系統(tǒng)還具有安全可靠、無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設周期短的優(yōu)點。

光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是并 網發(fā)電,光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構成，不涉及機械部件,所以,光伏發(fā)電設備極為精 煉,可靠穩(wěn)定壽命長、安裝維護簡便。理論上講,光伏發(fā)電技術可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源 無處不在。太陽能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽能電池(片)，有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系 統(tǒng)和計算器輔助電源等。

當前，晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是最主要的光伏材料，其市場占有率在90%以上,而且在今后相當長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。多晶硅材料的生產技術長期以來掌握在美、日、德等3個國家7個公司的10家工廠手中，形成技術封鎖、市場壟斷的狀況。多晶硅的需求主要來自于半導體和太陽能電池。按純度要求不同，分為電子級和太陽能級。其中，用于電子級多晶硅占55%左右，太陽能級多晶硅占45%，隨著光伏產業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽能電池對多晶硅需求量的增長速度高于半導體多晶硅的發(fā)展，預計到2008年太陽能多晶硅的需求量將超過電子級多晶硅。 1994年全世界太陽能電池的總產量只有69MW，而2004年就接近1200MW，在短短的10年里就增長了17倍。專家預測太陽能光伏產業(yè)在二十一世紀前半期將超過核電成為最重要的基礎能源之一。

太陽能家庭發(fā)電系統(tǒng)的設計需要考慮的因素:

1、 太陽能家庭發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用?該地日光輻射情況如何?

2、 系統(tǒng)的負載功率多大?

3、 系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流?

4、 系統(tǒng)每天需要工作多少小時?

5、 如遇到沒有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天?

6、 負載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動電流多大?

7、 系統(tǒng)需求的數(shù)量。

1、太陽能取之不盡，用之不竭，地球表面接受的太陽輻射能，能夠滿足全球能源需求的1萬倍。只要在全球4%沙漠上安裝太陽能光伏系統(tǒng)，所發(fā)電力就可以滿足全球的需要。太陽能發(fā)電安全可靠，不會遭受能源危機或燃料市場不穩(wěn)定的沖擊;

2、太陽能隨處可處，可就近供電，不必長距離輸送，避免了長距離輸電線路的損失;

3、太陽能不用燃料，運行成本很低;

4、太陽能發(fā)電沒有運動部件，不易用損壞，維護簡單，特別適合于無人值守情況下使用;

5、太陽能發(fā)電不會產生任何廢棄物，沒有污染、噪聲等公害，對環(huán)境無不良影響，是理想的清潔能源;

6、太陽能發(fā)電系統(tǒng)建設周期短，方便靈活，而且可以根據(jù)負荷的增減，任意添加或減少太陽能方陣容量，避免浪費。

1、地面應用時有間歇性和隨機性，發(fā)電量與氣候條件有關，在晚上或陰雨天就不能或很少發(fā)電;

2、能量密度較低，標準條件下，地面上接收到的太陽輻射強度為1000W/M^2。大規(guī)格使用時，需要占用較大面積;

3、價格仍比較貴，為常規(guī)發(fā)電的3~15倍，初始投資高。

一、用戶太陽能電源

(1)小型電源10-100W不等，用于邊遠無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等;(2)3-5KW家庭屋頂并網發(fā)電系統(tǒng);(3)光伏水

泵:解決無電地區(qū)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/標志燈、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(tǒng);農村載波電話光伏系統(tǒng)、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(tǒng)、石油鉆井平臺生活及應急電源、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(jié)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。

七、太陽能建筑

將太陽能發(fā)電與建筑材料相結合，使得未來的大型建筑實現(xiàn)電力自給，是未來一大發(fā)展方向。

八、其他領域包括

(1)與汽車配套:太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等;(2)太陽能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng);(3)海水淡化設備供電;(4)衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等。