从太阳能获得电力,需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同。要使太阳能发电真正达到实用水平,一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本,二是要实现太阳能发电同的电网联网。
太阳能光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。 它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。 光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式,是当今太阳光发电的主流。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,目前得到实际应用的是光伏电池。 [1]
太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体硅为例描述光发电过程。
分布式光伏发电系统,又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。
分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备,另外还有电站监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下,光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能,经过直流汇流箱集中送入直流配电柜,由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载,多余或不足的电力通过联接电网来调节。
系统应用范围:可在农村、牧区、山区,发展中的中、小城市或商业区附近建造小型分布式电站,解决当地用电需求。
系统相互立,可自行控制,避免发生大规模停电事故,安全性高;
弥补大电网稳定性的不足,在意外发生时继续供电,成为集中供电不可或缺的重要补充;
可对区域电力的质量和性能进行实时监控,非常适合向农村、牧区、山区,发展中的中、小城市或商业区的居民供电,大大减小环保压力;
输配电损耗低,甚至没有,无需建配电站,降低或避免附加的输配电成本;土建和安装成本低;
调峰性能好,操作简单;由于参与运行的系统少,启停快速,便于实现全自动。
立运行的太阳能逆变器用于立太阳能电池发电系统,为立负载供电。并网逆变器用于并联运行的太阳能电池发电系统。太阳能电池在阳光下产生直流电,但直流供电的系统有很大的局限性。例如荧光灯、电视机、冰箱、电风扇等不能直接用直流电源供电,和大多数电机一样。另外,当供电系统需要升压或降压时,交流系统只需要增加一个变压器,而直流系统的升压和降压技术要复杂得多。因此,除了直接使用直流电的通信、气象等特殊用户外,还需要在太阳能发电系统中安装太阳能逆变器以供生产和使用。