枝江家用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)推薦 分布式光伏發(fā)電原理

                                         農(nóng)業(yè)大棚、魚塘可以安裝分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)嗎?

大棚地升溫、保溫一直都是個困擾農(nóng)戶地重點問題，光伏農(nóng)業(yè)大棚有望解決這一難題，由于夏季地高溫在6-9月份眾多品類地蔬菜無法正常成長，而光伏農(nóng)業(yè)大棚如同在農(nóng)業(yè)大棚外添加了一個分光計，可隔絕紅處線，阻止過多地熱量進去大棚，在冬季和黑夜地時候又能阻止大棚內地紅處波段地光向外輻射，起到保溫效果。隨著儲能蓄電池價格大幅下調，儲能系統(tǒng)設備多樣化，根據(jù)用電情況，合理利用儲能系統(tǒng)，提高經(jīng)濟效益。光伏農(nóng)業(yè)大棚能供給農(nóng)業(yè)大棚內照明等所需電力，剩余電力還能并網(wǎng)。

在離網(wǎng)形式地光伏大棚中可與LED系統(tǒng)相互調配，白日阻光保障植物生長，同時發(fā)電。黑夜LED系統(tǒng)應用白日電力提供照明。

在魚塘中也可以架設光伏陣列，池塘可以繼續(xù)養(yǎng)魚，光伏陣列還可以為養(yǎng)魚提供良好地遮擋作用，較好地解決了發(fā)展新能源和大量占用地地矛盾，因此農(nóng)業(yè)大棚和魚塘可以安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。

       光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術。主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構成。投資較小大型地面電站動輒投資數(shù)十億，家用光伏電站只需數(shù)萬元就可以安裝，投資回報的收益率10%以上，還能為環(huán)保做貢獻。太陽能電池經(jīng)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)電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬內部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。硅原子有4個外層電子，如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子，就成為N型半導體；若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子，形成P型半導體。三，進行屋頂太陽能發(fā)電的時候，只需要發(fā)光能轉換成電能就可以了，方式比較簡單。當P型和N型結合在一起時，接觸面就會形成電勢差，成為太陽能電池。當太陽光照射到P－N結后，空穴由P極區(qū)往N極區(qū)移動，電子由N極區(qū)向P極區(qū)移動，形成電流。

　  光電效應就是光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程；其次，是形成電壓過程。

　　無論從世界還是從中國來看，常規(guī)能源都是很有限的。中國的一次能源儲量遠遠低于世界的平均水平，大約只有世界總儲量的10%。世界上出現(xiàn)的開發(fā)利用太陽能熱潮，對我國也產(chǎn)生了巨大的影響，1975年在河南安陽召開“全國太陽能利用工作經(jīng)驗交流大會”，進一步推動了我國太陽能事業(yè)的發(fā)展。太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、安全性、相對的廣泛性、確實的長壽命和免維護性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟性等優(yōu)點，在長期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位。

光伏組件作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心組成部分，質量問題影響著電站系統(tǒng)效率，其中，熱斑效應和PID效應對光伏組件功率的影響尤其突出，不容忽視。今天小編介紹影響光伏組件功率好壞的兩大效應詳解；

1、熱斑效應

熱斑效應是指在一定條件下，串聯(lián)支路中被遮蔽的光伏組件將當做負載，消耗其他被光照的電池組件所產(chǎn)生的能量，被遮擋的光伏電池組件此時將會發(fā)熱的現(xiàn)象；光伏采光頂指以透明光伏電池作為采光頂?shù)亟ㄖ嫾烙^性很好，并且滿足透光地需要，但是光伏采光頂需要透明組件，組件效率較低，除發(fā)電組件透明外，采光頂構件要滿足一定地力學、美學、結構連接等建筑方面要求，組件成本高，發(fā)電成本高。被遮擋的光伏組件、將會消耗有光照的光伏組件所產(chǎn)生的部分能量或所有能量，降低輸出功率；嚴重將會光伏組件、甚至燒毀組件。

2、熱斑效應產(chǎn)生原因

造成熱斑效應的根源是有個別壞電池的混入、電極焊片虛焊、電池由裂紋演變?yōu)槠扑椤€別電池特性變壞、電池局部受到陰影遮擋等；光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏方陣(光伏方陣由光伏組件串并聯(lián)而成)、控制器、蓄電池組、直流/交流逆變器等部分組成。由于局部陰影的存在，光伏組件中某些電池單片的電流、電壓發(fā)生了變化。其結果使電池組件局部電流與電壓之積增大，從而在這些電池組件上產(chǎn)生了局部溫升；

3、防護措施要求

在光伏電池組件的正負極間并聯(lián)一個旁路二極管，以增加方陣的可靠性。通常情況下，旁路二極管處于反偏壓，不影響組件正常工作。4、應定期消除太陽能電池表面的灰塵，下雪后應該及時將表面的積雪掃除干凈，使其發(fā)出更多的電。其原理是當一個電池被遮擋時，其他電池促其反偏成為大電阻，此時二極管導通，總電池中超過被遮電池光生電流的部分被二極管分流，從而避免被遮電池過熱損壞。以避免光照組件所產(chǎn)生的能量被受遮蔽的組件所消耗。

2、PID效應

電位誘發(fā)衰減效應是電池組件長期在高電壓作用下，使玻璃、封裝材料之間存在漏電流，大量電荷在電池片表面，使得電池表面的鈍化效果惡化，導致組件性能低于設計標準。PID現(xiàn)象嚴重時，會引起一塊光伏組件功率衰減50%以上，從而影響整個組串的功率輸出。如果是其他方式的發(fā)電，中間會經(jīng)過很多的轉換過程，這樣的過程不僅浪費時間還會大大降低發(fā)電效率。高溫、高濕、高鹽堿的沿海地區(qū)易發(fā)生PID現(xiàn)象。

3、產(chǎn)生的原因

一是系統(tǒng)設計原因，光伏電站的防雷接地是通過將方陣邊緣的組件邊框接地實現(xiàn)的，這就造成在單個組件和邊框之間形成偏壓，組件所處偏壓越高則發(fā)生PID現(xiàn)象越嚴重。對于P型晶硅組件，通過有變壓器的逆變器負極接地，消除組件邊框相對于電池片的正向偏壓會有效的預防PID現(xiàn)象的發(fā)生，但逆變器負極接地會增加相應的系統(tǒng)建設成本；二是光伏組件原因，高溫、高濕的外界環(huán)境使得電池片和接地邊框之間形成漏電流，封裝材料、背板、玻璃和邊框之間形成了漏電流通道。通過使用改變絕緣膠膜乙烯酯（EVA）是實現(xiàn)組件抗PID的方式之一，在使用不同EVA封裝膠膜條件下，組件的抗PID性能會存在差異。太陽能電池主要分為晶體硅電池和薄膜電池兩類，前者包括單晶硅電池、多晶硅電池兩種，后者主要包括非晶體硅太陽能電池、銅銦硒太陽能電池。另外，光伏組件中的玻璃主要為鈣鈉玻璃，玻璃對光伏組件的PID現(xiàn)象的影響至今尚不明確；三是電池片原因，電池片方塊電阻的均勻性、減反射層的厚度和折射率等對PID性能都有著不同的影響。

4、有效抑制PID效應的措施

首先是從組件側考慮，采用非Na、Ca玻璃提高玻璃的體電阻，阻斷漏電流通路的形成；或者采用非乙烯—共聚物的封裝材料；其次是從逆變器側考慮，采用組件負極接地的方式，防止負偏壓造成的漏電流形成，處置方案簡便、成本低、效果顯著，但負極直接接地會造成安全隱患，威脅電站的正常運行和運維安全。逆變器負極接地后，若發(fā)生組件正極接地故障則會造成電池板短路，而運維人員如若接觸到正極則會發(fā)生危險，所以負極接地電路必須具有異常電流監(jiān)測及分斷保護系統(tǒng)，方可在抑制PID效應的同時保障電站設備的運行安全。是的,如果你想知道,太陽能電池板仍然可以生成一些電力即使在多云的一天。

太陽能在現(xiàn)代社會用途越來越廣，那么，太陽光是如何轉化成電能的呢？

太陽能發(fā)電的主要原理是根據(jù)光生伏打效應，由太陽能組件發(fā)出直流電。如果是并網(wǎng)系統(tǒng)則通過并網(wǎng)逆變器直接將電能并入電網(wǎng)；如果是離網(wǎng)系統(tǒng)則通過太陽能控制器給蓄電池及負載充放電。

光生伏打效應

一束光照在半導體上和照在金屬或絕緣體上效果截然不同。光伏電池將太陽的能量轉化成電能,然后可以用于各種各樣的用途,包括運行您的家用電器。由于金屬中自由電子如此之多，以致光引起的導電性能的變化完全可忽略。絕緣體在很高溫度下仍未能激發(fā)出更多的電子參加導電。而導電性能介于金屬和絕緣體之間的半導體對體內電子的束縛力遠小于絕緣體，可見光的光子能量就可以把它從束縛激發(fā)到自由導電狀態(tài)，這就是半導體的光電效應。當半導體內局部區(qū)域存在電場時，光生載流子將會積累，和沒有電場時有很大區(qū)別，電場的兩側由于電荷積累將產(chǎn)生光電電壓，這就是光生伏效應，簡稱光伏效應。