太阳能发电系统的分类、构成和工作原理

太阳能光伏发电是一种利用半导体界面的特殊光伏效应，将光能直接转化为电能的技术。该技术的关键部件是太阳能电池。太阳能电池串联后，可以形成大面积的太阳能电池组件进行封装保护，然后与功率控制器等部件一起形成光伏发电装置。

太阳能光伏发电的优点是由于阳光照射大地，地域限制较少；光伏系统还具有安全可靠、无噪音、污染低、不消耗燃料、设置输电线路就地发电、供电、建设周期短的优点。

一、太阳能发电系统的分类

太阳能光伏系统分为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和分布式光伏发电系统：

1、离网式光伏发电系统。它主要由太阳能电池组件、控制器、电池组成，如果要给交流负载供电，还需要配置交流逆变器。

2、并网光伏发电系统是太阳能组件产生的DC通过并网逆变器转换为符合市电网要求的交流电，然后直接接入公共电网。并网发电系统具有集中式大型并网电站，一般为国家电站。其主要特点是直接将发电能输送到电网，由电网统一分配给用户供电。但这类电站投资大，建设周期长，占地面积大，发展不大。然而，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持强度大，分散的小型并网发电系统，尤其是光伏建筑一体化发电系统。发电的主要特点是并网。

3、分布式光伏发电系统，又称分布式发电或分布式供电，是指为满足特定用户需求，支持现有配电网的经济运行，或同时满足这两个方面的要求，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。

二、太阳能光伏系统的构成

1、太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能光伏系统的核心部分。太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能，然后将DC输出存储在电池中。太阳能电池板是太阳能光伏系统中重要的部件之一，其转化率和使用寿命是决定太阳能电池是否具有使用价值的重要因素。

2、控制器：太阳能控制器由CPU专用处理器控制、组成电子元件，显示器，开关功率管等。

3、电池：电池的作用是在有光的时候储存太阳能电池板产生的电能，然后在需要的时候释放出来。

4、逆变器：太阳能的直接输出通常为12VDC、24VDC、48VDC。为了能够为220VAC电器提供电能，需要将太阳能光伏系统发出的DC电能转换为交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。

三、太阳能发电系统的工作原理

白天，在光照条件下，太阳能电池组件产生一定的电动势，太阳能电池方阵通过组件的串并联形成，使方阵电压满足系统输入电压的要求。然后，电池由充放电控制器充电，储存来自光能转换的电能。

夜间，电池组为逆变器提供输入电，通过逆变器的作用，将DC电转换成交流电，输送到配电柜，通过配电柜的切换功能供电。电池组的放电情况由控制器控制，以确保电池的正常使用。光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置，以保护系统设备的过载运行和免受雷击，维护系统设备的安全使用。