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太阳能控制器的分类

控制器大体上可分为三种类型。

（1） 并联型脉冲宽度调制（PWM）控制器。

这种控制器的特点是电子开关和蓄电池并联。当蓄电池充满时，电子开关以PWM脉冲方式把光伏方阵的输出能量分流到内部并联的电阻器或功率模块上去，然后以热的形式消耗掉。因为这种方式消耗热能，所以一般只用于小型、低功率系统。这类控制器没有如继电器之类的机械部件，所以工作十分可靠。

（2） 串联型PWM控制器。

和并联型PWM控制器不同，串联型PWM控制器中电子开关是和蓄电池串联的。当蓄电池充满后，电子开关将蓄电池断开，不再消耗能量，这样解决了并联型控制器的缺点。

（3） （MaximPowerPointTracking，MPPT）型控制器。

在太阳电池方阵处于极限功率点时，就能输出极限功率，这类控制器具有自动跟踪方阵极限功率点的功能。其手段是将太阳电池的电压和电流检测后相乘得到功率，然后判断太阳电池此时的输出功率是否达到极限，若不在极限功率点运行，则调整脉宽，调制输出占空比，改变充电电流，再次进行实时采样，并作出是否改变占空比的判断，通过这样的寻优过程可保证光伏方阵始终运行在极限功率点，以充分利用其输出的能量。同时采用PWM调制方式，使充电电流成为脉冲电流，以减少蓄电池的极化，提高充电效率。

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分布式太阳能光伏发电系统的分类

分布式并网光伏系统起初是在一些发达国家实施的“太阳能屋顶计划”的推动下发展起来的，一般在住宅屋顶上安装3～5kW光伏系统，与电网相连，光伏电力主要满足家庭用电的需要，有多余电力可输入电网。由于政策的扶植，分布式并网光伏系统发展非常迅速，应用类型也逐渐增加，目前大概有以下一些类型。

1.  光伏与建筑相结合

光伏与建筑相结合的方式主要有两种。

（1）  建筑附加光伏组件（BAPV）。

将一般的光伏组件安装在建筑物的屋顶或阳台上，其逆变控制器输出端与公共电网并联，共同向建筑物供电，也可以做成离网系统，完全由光伏系统供电。BAPV除了产生电能以外不增加任何附加价值，这是光伏系统与建筑相结合的初级形式。

（2）  建筑集成光伏组件（BIPV）。

光伏组件与建筑材料融为一体，采用特殊的材料和工艺手段，使光伏组件可以直接作为建筑材料使用，既能发电，又可作为建材能够进一步降低发电成本。

2.  光伏声屏障系统

另一种同样兼具两种功能，而又不需占用土地，并且具有重大经济价值的光伏应用领域是光伏声屏障系统。将光伏组件安装在高速公路两旁，既能降低噪声，又能发电，一举两得，可以进一步降低光伏发电系统的发电成本。

3.  水面光伏电站

由于光伏发电需要占用土地资源，特别是对于国土面积狭小的国家，发展光伏会受到一定的限制。同样我国中东部地区土地较稀缺，但可以利用湖泊、水库、鱼塘等闲置的水面建设光伏电站，所以近年来，水面光伏电站发展非常迅速。

4.  光伏农业

光伏农业是将光伏发电技术应用于现代农业生产中，也就是通过工程技术的手段，将太阳能发电与温室、畜禽养殖等农业生产活动有机结合的一种新型农业方式。

5.  太阳能公路

公路普遍存在，研究表明，公路上只有10%的时间有车辆行驶，因此很早就有人提出利用公路安装光伏组件来发电。

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离网太阳能光伏发电系统的几种形式

根据用电负载的特点，对离网光伏发电系统还可细分为下列几种形式：

1.  无蓄电池的直流光伏发电系统

无蓄电池的直流光伏发电系统的特点是：用电负载是直流负载，对负载使用时间没有要求，负载主要在白天使用。太阳能电池与用电负载直接连接，有阳光时就发电供负载使用，无阳光时就停止工作。系统不需要使用控制器，也没有蓄电池等的储能装置。无蓄电池的直流光伏发电系统的优点是：省去了能量通过控制器，以及在蓄电池的存储和释放过程中造成的损失，提高了太阳能利用效率。这种系统较典型的应用是太阳能光伏水泵。

2.  有蓄电池的直流光伏发电系统

有蓄电池的直流光伏发电系统由太阳能电池、充放电控制器、蓄电池以及直流负载等组成。有阳光时，太阳能电池将光能转换为电能供负载使用，并同时向蓄电池存储电能。夜间或阴雨天时，则由蓄电池向负载供电。这种系统应用广泛，小到太阳能草坪灯、庭院灯，大到远离电网的移动通信信号塔、微波中转站、边远地区农村供电等。当系统容量和负载功率较大时，就需要配备太阳能电池方阵和蓄电池组了。

3.  交流光伏发电系统

交流光伏发电系统与直流光伏发电系统相比，系统多了一个交流逆变器，用以把直流电转换成交流电，为交流负载提供电能。

4.  交、直流混合光伏发电系统

交、直流混合光伏发电系统既能为直流负载供电，也能为交流负载供电。

5.  市电互补型光伏发电系统

市电互补型光伏发电系统，就是在独立光伏发电系统中以太阳能光伏发电为主，以普通220V交流电补充电能为辅。这样光伏发电系统中太阳能电池和蓄电池的容量都可以设计得小一些，基本上是当天有阳光，当天就用太阳能发的电，遇到阴雨天时就用市电能量进行补充。这种形式即减小了太阳能光伏发电系统的一次性投资，又有显著的节能减排效果，是太阳能光伏发电在现阶段推广和普及过程中的一个过渡性的好办法。

太阳能光伏发电系统的光伏方阵在安装前需要做好哪些准备工作？

1、现场勘测核对。

在一般情况下，现场勘测核对包括以下内容。

（1）  在现场安装光伏方阵是否核实，了解测量安装场地的尺寸大小和朝向是否与设计相符。

（2）  方阵前面是否有建筑物或树木遮挡。

（3）  方阵在现场如何安装，前、后排子方阵之间间隔的距离是否符合设计要求，预留基础、孔洞、预埋件等位置是否正确。

（4）  放置平衡系统（BOS）部件的位置是否合适。

（5）  光伏系统如何与现有的电网连接。

2、制定施工方案，准备设计施工图等文件资料。

3、平整场地，浇注基础和预埋件。

4、在光伏发电系统施工过程中，不应破坏建筑物的结构和附属设施，不得影响建筑物在设计使用年限内承受各种载荷的能力。

5、根据光伏方阵的数量、安装尺寸和优化设计得出的方阵倾角，加工方阵支架和框架，其尺寸和材料应符合设计要求。

6、光伏组件和框架、支架及固定用的螺栓，连接电缆及套管，配线盒等配件都要在安装前全部运到现场。

7、安装时所需要的工具装备和备件必须准备齐全，特别是现场在偏远地区时，如考虑不周，往往缺少一件工具或一个螺栓都会造成很大的麻烦，甚至影响整个工程的进度。