并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展

并網(wǎng)、微網(wǎng)、智能網(wǎng)、全球聯(lián)網(wǎng)

精選ppt前言太陽能巨大，太陽還可以“燃燒〞800億年。向太陽索取電能是工業(yè)化開展到今天、大量化石能源被消耗且面臨枯竭的必然趨勢。太陽能光伏發(fā)電〔以下把光伏發(fā)電簡稱為PV〕技術(shù)是人類向太陽索取電能的重要途徑。晶體硅電池、非晶硅電池、化合物電池、染料敏化電池等亮相自身特點和優(yōu)勢的舞臺就是太陽能PV系統(tǒng)。精選ppt并網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能PV系統(tǒng)的應(yīng)用主要分為空間和地面兩大類，就系統(tǒng)而言又可分為PV離網(wǎng)系統(tǒng)〔Off-GridSystem或Stand-AloneSystem〕和PV并網(wǎng)系統(tǒng)〔On-GridSystem或Connected-GridSystem〕，并且隨著科技和時代的開展又衍生出多種形式。太陽電池發(fā)的電是直流，通過控制逆變裝置變換成交流，經(jīng)過相位整合后同電網(wǎng)的交流電合起來使用。采用這種形態(tài)的PV系統(tǒng)就是PV并網(wǎng)系統(tǒng)。PV并網(wǎng)供電形式是PV系統(tǒng)技術(shù)的主流開展趨勢。系統(tǒng)技術(shù)日益完善，系統(tǒng)形式也越來越多樣化。目前有無蓄電池?zé)o逆流〔即不向電網(wǎng)倒送電〕系統(tǒng)、有蓄電池?zé)o逆流系統(tǒng)、無蓄電池有逆流系統(tǒng)〔PV系統(tǒng)剩余電力向電網(wǎng)輸送，由電力部門回購〕，隨著技術(shù)進(jìn)步，今后將開展微網(wǎng)系統(tǒng)、智能電網(wǎng)系統(tǒng)和全球PV供電系統(tǒng)。精選ppt無蓄電池?zé)o逆流供電系統(tǒng)無蓄電池?zé)o逆流供電系統(tǒng)主要由太陽電池方陣和并網(wǎng)逆變器組成。無逆流系統(tǒng)是指PV系統(tǒng)的功率始終小于或等于負(fù)載，不存在剩余電力，電力不夠時由電網(wǎng)提供，也即PV系統(tǒng)與電網(wǎng)形成并聯(lián)向負(fù)載供電。由于不會出現(xiàn)PV系統(tǒng)向電網(wǎng)輸電的現(xiàn)象，因此稱為無逆流。對于無蓄電池?zé)o逆流系統(tǒng)，即使PV系統(tǒng)因某種原因〔比方負(fù)載側(cè)某用電器停止用電等〕產(chǎn)生剩余電力時也只能通過某種手段放棄，比方局部切斷或全部切斷太陽電池方陣的直流輸出。這種系統(tǒng)對充分利用PV設(shè)備不利，因此應(yīng)用較少。精選ppt無蓄電池?zé)o逆流供電系統(tǒng)原理圖精選ppt有蓄電池?zé)o逆流供電系統(tǒng)有蓄電池?zé)o逆流供電系統(tǒng)主要由太陽電池陣列、蓄電池組和帶有充放電控制及電源自動切換裝置的控制逆變器組成。PV系統(tǒng)的發(fā)電量受氣象影響很大，且白晝發(fā)電，晚間不發(fā)電，用戶要獲得穩(wěn)定的電力供給并在用電時間段方面不受限制，可以采用適量的蓄電池蓄電。對于無逆流供電系統(tǒng)，在負(fù)載側(cè)負(fù)荷下降、PV側(cè)電力剩余的情況下，蓄電池可以貯存剩余的PV系統(tǒng)電能，在PV系統(tǒng)電力供給缺乏時釋放，起到調(diào)衡系統(tǒng)供電的作用。另外可通過控制系統(tǒng)限制電網(wǎng)向蓄電池充電。這種帶有蓄電池的無逆流供電系統(tǒng)仍然是PV系統(tǒng)與電網(wǎng)形成并聯(lián)向負(fù)載供電，并且設(shè)計上往往考慮太陽能發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)先供電，在蓄電池電壓下降到一定值時供電系統(tǒng)將自動切換到商業(yè)電網(wǎng)。事實上，這種供電系統(tǒng)可以視作是在有電網(wǎng)地區(qū)對離網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化。精選ppt有蓄電池?zé)o逆流供電系統(tǒng)原理圖精選ppt工程范例：上海市盧灣區(qū)復(fù)興公園公廁PV供電系統(tǒng)供電方式：有蓄電池?zé)o逆流PV系統(tǒng)與商業(yè)電網(wǎng)并聯(lián)供電系統(tǒng)主體設(shè)備：太陽電池方陣170W×6塊＝1020W；蓄電池200Ah×12V×4個控制逆變器(含充放電控制)1臺精選ppt無蓄電池有逆流供電系統(tǒng)PV系統(tǒng)剩余電力可以向電網(wǎng)倒送的系統(tǒng)稱為有逆流供電系統(tǒng)。有逆流供電系統(tǒng)主要由太陽電池方陣、并網(wǎng)逆變器組成，系統(tǒng)規(guī)模較大的情況下還要追加一些必要的配套設(shè)備，如直流控制裝置、交流控制裝置及升壓系統(tǒng)等。系統(tǒng)的用戶在電力使用上可通過電網(wǎng)來調(diào)節(jié)，PV系統(tǒng)有剩余電力時向電網(wǎng)發(fā)送電力，電力缺乏時從電網(wǎng)輸入電力，因此大多數(shù)系統(tǒng)不配備蓄電池。有逆流供電系統(tǒng)小到kW級的家庭PV系統(tǒng)，大到MW級、10MW級乃至將來用于沙漠發(fā)電的GW級PV系統(tǒng)，大小不一，靈活多變，但是系統(tǒng)的根本構(gòu)成相差不大。根據(jù)就近接入的電網(wǎng)電壓上下可以分為低壓并網(wǎng)系統(tǒng)和高壓并網(wǎng)系統(tǒng)，前者的特點在于PV系統(tǒng)發(fā)的電直接被分配到住宅內(nèi)或區(qū)域內(nèi)的用電負(fù)載上，多余或缺乏的電力通過所連接的低壓電網(wǎng)來調(diào)節(jié)，系統(tǒng)效率和電能使用效率較高；后者的特點在于PV系統(tǒng)發(fā)的電直接通過升壓系統(tǒng)被輸送到高壓電網(wǎng)上，由高壓電網(wǎng)把電力統(tǒng)一分配到各個用電單位，由于PV系統(tǒng)所發(fā)電力到達(dá)負(fù)載前要經(jīng)過升壓和降壓兩道口子，電能使用效率會下降一些。通常家庭PV系統(tǒng)和幾十千瓦級的辦公樓PV系統(tǒng)都采用低壓并網(wǎng)方式，以發(fā)揮小型PV系統(tǒng)就地發(fā)電就地使用的特點。對于百千瓦級以上的大系統(tǒng)，通常多數(shù)采用高壓并網(wǎng)方式，由于要追加升壓裝置和完善接入系統(tǒng)，工程設(shè)計會稍微復(fù)雜一些。總的來說有逆流供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔，故障率低，維護(hù)簡單，系統(tǒng)效率高。精選ppt無蓄電池有逆流供電系統(tǒng)原理圖〔低壓并網(wǎng)方式〕精選ppt日本的家用PV并網(wǎng)供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理精選ppt工程范例：上海市閔行區(qū)3kW家用PV供電系統(tǒng)供電方式：無蓄電池有逆流PV系統(tǒng)與商業(yè)電網(wǎng)低壓并網(wǎng)供電系統(tǒng)主體設(shè)備：太陽電池方陣136W×22塊＝2992W并網(wǎng)逆變器2.5kW×1臺精選ppt建筑一體化光伏技術(shù)隨著太陽能發(fā)電市場的迅猛開展和城市化進(jìn)程的推進(jìn)，太陽能發(fā)電與建筑的結(jié)合越來越受到人們的重視。事實上，在各國政府提出屋頂太陽能發(fā)電方案的同時，太陽能工程師們就開始考慮能使環(huán)境優(yōu)美、居住舒適的建筑一體化光伏〔BuildingIntegratedPhotoVoltaic—BIPV〕技術(shù)了。BIPV技術(shù)是大規(guī)模應(yīng)用太陽能的需要，也是人類就近利用太陽能這一最終唯一平安可靠能源的最好方式。把太陽能同生態(tài)結(jié)合起來、把幾千年來房屋只是人類居住、遮風(fēng)擋雨、避寒暑、娛樂的簡單建筑開展成獨立能源、自我循環(huán)式的新型建筑，這也是人類進(jìn)步和社會、科學(xué)技術(shù)開展的必然。精選ppt工程范例：上海電力學(xué)院南匯校區(qū)學(xué)生多功能生態(tài)活動中心BIPV供電系統(tǒng)供電方式：無蓄電池有逆流PV系統(tǒng)與商業(yè)電網(wǎng)低壓并網(wǎng)供電系統(tǒng)主體設(shè)備：太陽電池方陣185W×54塊＝9.99kW并網(wǎng)逆變器2.8kW×3臺精選ppt大型屋頂PV系統(tǒng)在大城市里推廣PV系統(tǒng)技術(shù)，占用珍貴的綠化地和公園用地等顯然是不合理的。解決安裝場地的最好方法就是除了利用住宅區(qū)建筑之外，還可以利用大量的辦公大樓安裝太陽電池。國家電網(wǎng)浙江省電力公司生產(chǎn)調(diào)度大樓太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)就是一個應(yīng)用典范。該系統(tǒng)由太陽電池方陣〔總?cè)萘繛?44.11kW〕、直流匯流裝置、交直流控制裝置、并網(wǎng)逆變器、交流升壓裝置及輸電設(shè)備〔電纜、橋架等〕構(gòu)成，采用高壓并網(wǎng)方式，由交流升壓裝置把逆變器輸出的400V三相交流電升壓至10kV后再接入當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)，由高壓電網(wǎng)把電力統(tǒng)一分配到各個用電單位。精選ppt工程范例：浙江省電力公司250kW太陽能屋頂并網(wǎng)光伏電站示范工程供電方式：無蓄電池有逆流PV系統(tǒng)與商業(yè)電網(wǎng)高壓〔400V→10kV〕并網(wǎng)供電系統(tǒng)主體設(shè)備：太陽電池方陣270W×16塊/串×48串＝207.36kW175W×15塊/串×14串＝36.75kW直流匯流箱8臺交直流組合柜3臺并網(wǎng)逆變器50kW×1臺100kW×2臺升壓變壓器400kVA×1臺精選pptMW級工程范例：鹽城阜寧3MW屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)供電方式：無蓄電池有逆流PV系統(tǒng)與商業(yè)電網(wǎng)高壓〔400V→10kV〕并網(wǎng)供電系統(tǒng)主體設(shè)備：太陽電池方陣用12664塊多晶硅光伏組件組成6個子系統(tǒng)總功率3MW并網(wǎng)逆變中壓變壓器500kVA×6臺精選ppt工程范例：徐州協(xié)鑫20MW光伏電站供電方式：無蓄電池有逆流PV系統(tǒng)與商業(yè)電網(wǎng)高壓〔400V→10kV→110kV〕并網(wǎng)供電系統(tǒng)主體設(shè)備：太陽電池方陣用98684塊多晶硅光伏組件組成38個子系統(tǒng)總功率20MW并網(wǎng)逆變中壓變壓器500kVA×38臺高壓變壓器20MVA×1臺精選ppt工程范例：上海世博會3MW屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)供電方式：無蓄電池有逆流PV系統(tǒng)與商業(yè)電網(wǎng)高壓〔400V→10kV〕并網(wǎng)供電系統(tǒng)主體設(shè)備：太陽電池方陣總功率3MW并網(wǎng)逆變器500kW×1臺250kW×1臺100kW×18臺50kW×3臺5kW×25臺升壓變壓器1250kVA×1臺1600kVA×1臺精選ppt微網(wǎng)系統(tǒng)微網(wǎng)系統(tǒng)〔Micro-Grid〕是一種獨立性很強(qiáng)的分散型電源網(wǎng)絡(luò)，是解決上述問題的新一代電網(wǎng)技術(shù)。該系統(tǒng)是由太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、小水力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電或柴油發(fā)電、燃料電池、蓄電池組等任意組合起來，再參加計量和控制裝置，自成系統(tǒng)，獨立于大電網(wǎng)或間歇與大電網(wǎng)連接，不需要長距離輸電線〔電纜〕和架空鐵塔等大型設(shè)備，投資省，不需要大規(guī)模投資，也解決了遠(yuǎn)距離運輸大型設(shè)備的本錢，尤其可以解決大型發(fā)電設(shè)備運往島嶼和山區(qū)的困難。由于其自我調(diào)衡，因此能把可再生能源發(fā)電對大電網(wǎng)的擾動減少到最低程度，還能改善家庭太陽能發(fā)電系統(tǒng)從發(fā)電、用電到蓄電的效率。它還是解決無法實施大型火力或核能發(fā)電的小國、島國、窮困地區(qū)日常用電的最正確方案。該技術(shù)目前尚處于研究和完善階段，但可以預(yù)期其進(jìn)入實際應(yīng)用將為期不遠(yuǎn)。精選ppt微網(wǎng)系統(tǒng)的典型構(gòu)成及原理精選ppt智能電網(wǎng)系統(tǒng)智能電網(wǎng)〔Smart-grid〕的提出并非偶然，是有多種原因的，其中很重要的因素就是分散型的可再生能源〔太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等〕電力的大量應(yīng)用和上網(wǎng)造成電網(wǎng)管理日益復(fù)雜和困難，且勢頭已不可逆轉(zhuǎn)，需要改革傳統(tǒng)的管理方式，運用現(xiàn)代高科技來調(diào)控和管理。作為大規(guī)模接納可再生能源電力的電網(wǎng)技術(shù)必須做到對頻率和電壓波動的抑制，同時維持和提高電力質(zhì)量，并提高電力的使用效率。其主要手段是在微網(wǎng)供配電技術(shù)根底上借助通信網(wǎng)絡(luò)〔移動通信、無線通信等〕來把握安裝有PV系統(tǒng)的家庭、辦公樓等用電戶與發(fā)電廠之間供需電情況，進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)測和控制。可以說智能電網(wǎng)是利用微網(wǎng)技術(shù)和IT技術(shù)形成的新一代電網(wǎng)。據(jù)資料稱，日本搞智能電網(wǎng)技術(shù)研究的科技人員中有70%來自于IT行業(yè)，這足以說明IT技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的密切關(guān)系。發(fā)揮IT在快速準(zhǔn)確傳遞信息方面的技術(shù)特點，在國家一級的廣闊區(qū)域內(nèi)實時掌控電力使用狀況和發(fā)電狀況，進(jìn)行電力需求調(diào)整，包括對PV電力和風(fēng)電等不穩(wěn)定電力進(jìn)行調(diào)控。精選ppt智能電網(wǎng)概念圖精選ppt智能電網(wǎng)的根本構(gòu)成精選ppt全球PV供電系統(tǒng)全球PV供電系統(tǒng)是一種理想的光伏電力資源的共享網(wǎng)絡(luò)，利用世界各地的沙漠和缺水的干旱地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模太陽能發(fā)電，遠(yuǎn)距離輸電線路全部采用超導(dǎo)電纜，并把各國的國家電網(wǎng)連接起來，形成一個超級PV供配電系統(tǒng)。就全球而言，這個PV系統(tǒng)總在工作，美國白天PV系統(tǒng)的過剩電力可以送往正處于晚間的中國，反之亦然。精選ppt全球PV供電系統(tǒng)概念圖精選ppt結(jié)束語從200年前的工業(yè)革命開始，人類在大規(guī)模開發(fā)利用礦物能源的過程中，既獲得了電動