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太阳能发电体例计划

文章来源:太阳城真人,太阳城真人app    时间:2020-01-01
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  ?前言 ?太阳能发电系统方案介绍 ?太阳能发电系统原理分析 ?主供电方式介绍 ?太阳能发电系统之路灯方案实列 1 随着地球资源的日益贫乏,基础能源的投资 成本日益攀高,各种安全和污染隐患可谓无处不在, 太阳能作为一种“取之不尽、用之不竭”的安全、 环保新能源越来越受重视。同时,也随着太阳能光 伏技术的发展和进步,太阳能发电系统已逐步完善。 2 1、太阳能发电系统原理框图: 太阳能方阵 控制器 DC类负载 蓄电池 AC负载 充电器 电网 3 2、太阳能发电系统组成部分: 太阳能发电系统主要组成部分:太阳能电池 方阵、蓄电池组、充放电控制器、UPS电源 或逆变器、控制检测系统、数据采集系统、 配电系统及配套系统工程设备等 4 太阳能发电的原理分析: 太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效 应(光生伏打效应),一般的半导体主要结构如下: 图中,正电荷表示硅原子,负 电荷表示围绕在硅原子旁边的 四个电子。 5 当硅晶体中掺入其他的杂质,如硼、磷等, 当掺入硼时,硅晶体中就会存在着一个空穴, 它的形成可以参照下图: 图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示 围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色 的表示掺入的硼原子,因为硼原子周围 只有3个电子,所以就会产生入图所示 的蓝色的空穴,这个空穴因为没有电子 而变得很不稳定,容易吸收电子而中和, 形成N型半导体。(如左下图) 同样,掺入磷原子以后,因为磷原子有 五个电子,所以就会有一个电子变得非 常活跃,形成P型半导体。(如左上图 )黄色的为磷原子核,红色的为多余的 电子。 N型半导体中含有较多的空穴,而P型半 导体中含有较多的电子,这样,当P型 和N型半导体结合在一起时,就会在接 触面形成电势差,这就是PN结 。 (如下图) 6 当晶片受光后,PN结中,N型半导体的空穴往P 型区移动,而P型区中的电子往N型区移动,从 而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中 形成电势差,这就形成了电源。(如下面的两个 图所示) 7 8 当太阳能半导体装置将太阳能转换为有正负极 性导线引出的电源后由控制器系统对其进行控 制变换,以产生我们所需要的DC/AC源。 1、当太阳能源充沛时,由有太阳能转换装置及 控制器控制使其对蓄电池充电,同时经过后续 的UPS电源等逆变器装置给最终的负载供电。 2、当太阳能源不充裕时,则转换为由蓄电池供 电。 3、当蓄电池存储能量偏低时,则转换为市电供 电。 9 1、直流供电系统 直流供电系统主要用于邮电通信、电台等 场所,其原理如图示: 10 2、交直流供电系统 交直流供电系统除了给您提供所需直流动力 外还将给您提供交流 220VAC/380VAC、50HZ 正弦波电力,特别适合应用于无电山村、邮电 通信、边防海岛、部队及野外作业以及大型电 站,其原理如图所示: 11 12 13 1、太阳能电池组件 电池组件分类 太阳能电池分为硅太阳能电池和非硅系太阳能电池(砷化镓 太阳能电池、薄膜太阳能电池)。 硅太阳能电池可分为单晶硅、多晶硅电池。单晶硅太阳能电 池在硅系列太阳能电池中,转换效率最高,技术比较成熟。 性能特点 太阳能取之不尽,用之不竭; 太阳能避免长距离供电,可就近供电; 太阳能发电系统采用模块化安装,建设周期短; 太阳能发电安全,不受能源危机影响; 太阳能发电没有运动部件,维护简单; 不用燃料,不产生废物,清洁 14 2、蓄电池 蓄电池分类 常用的蓄电池有铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、铁镍蓄电池、金 属氧化物蓄电池、锌银蓄电池、锌镍蓄电池、氢镍蓄电池、 锂离子蓄电池等。 太阳能发电系统一般应用阀控免维护铅酸蓄电池 ,铅酸蓄电 池负极为铅,正极为二氧化铅,电解质为硫酸 。 蓄电池原理 ( 阳极 ) ( 电解液 ) ( 阴极 ) PbO2 + 2H2SO4 + Pb --- PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ( 放电反应 ) ( 过氧化铅 ) ( 硫酸 ) ( 海绵状铅 ) ( 阳极 ) ( 电解液 ) ( 阴极 ) PbSO4 + 2 H2O + PbSO4 --- PbO2 + 2 H2SO4 + Pb ( 充电反应 ) ( 硫酸铅 ) ( 水 ) ( 硫酸铅 ) 15 放电中的化学变化 蓄电池连接外部电路放电时,稀硫酸即会与阴、阳极 板上的活性物质产生反应 , 生成新化合物『硫酸铅』。经 由放电硫酸成分从电解液中释出,放电愈久,硫酸浓度愈 稀薄。所消耗之成份与放电量成比例,只要测得电解液中 的硫酸浓度,亦即测其比重,即可得知放电量或残余电量。 充电中的化学变化 由于放电时在阳极板,阴极板上所产生的硫酸铅会在 充电时被分解还原成硫酸 , 铅及过氧化铅 , 因此电池内 电解液的浓度逐渐增加 , 亦即电解液之比重上升,并逐渐 回复到放电前的浓度,这种变化显示出蓄电池中的活性物 质已还原到可以再度供电的状态,当两极的硫酸铅被还原 成原来的活性物质时,即等于充电结束, 16 新能源用铅酸蓄电池特点: 循环使用寿命长; ? 充放电效率高; ? 自放电率低; ? 深放电能力强; ? 少维护或免维护; ? 工作温度范围宽,特别适合于较低温度条件的使用; ? 价格低廉; ? 便于安装。 ? 17 3、控制器 功能 防蓄电池反接、防太阳能板反接、蓄电池过充保护、 蓄电池过放保护、负载短路保护、防反充保护 控制类型 恒流充电法 恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池 串联电阻的方法,保持充电电流强度不变的充电方法 阶段充电法 1)二阶段法,首先以恒电流充电至预定的电压值,然后, 改为恒电压完成剩余的充电。 2)三阶段充电法在充电开始和结束时采用恒电流充电,中 间用恒电压充电。 恒压充电法 充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值,随着蓄 电池端电压的逐渐升高,电流逐渐减少。 18 4、实际情况调查 (1)、了解负载,确定负载功率、类型、工作·时间、 用电同时率等 (1)负载是单相还是三相,是直流还是交流,或者两 者都有 (2)负载是感性还是阻性 (3)负载总功率、用电同时率、工作时间 (2)、了解当地情况(纬度、幅照量、海拔、温度、遮 挡等等) (1)了解当地纬度、辐照量、温度、最长阴雨天数、 海拔等 (2)了解当地环境,电池板安装位置有无遮挡 (3)了解当地雷电情况,以便进行防雷设计 19 5、系统配置: (1)、根据负载情况计算出平均每天耗电量 (2)、确定系统电压 (3)、确定各种损失修正系数和系统余量 (4)、通过公式计算系统总体配置 (5)、根据以上设计计算、系统特点、技术要求等进行 设备选型 (6)、设计计算各部分所需线缆截面、数。

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