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太阳能光伏发电系统的构成

通过太阳能电池板将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能光伏发电系统。尽管太阳能光伏发电系统应用形式多种多样，应用规模也跨度很大，从小到不足1W的太阳能草坪灯，到几百千瓦甚至几兆瓦的大型光伏电站，但其系统组成结构和工作原理却基本相同。其主要由太阳能光伏组件（或方阵）、蓄电池（组）、光伏控制器、逆变器以及一些测试、监控、防护等附属设施构成。

1、    太阳能光伏组件

太阳能光伏组件也叫太阳能电池板，其作用是将太阳光的辐射能量转换为电能，并送往蓄电池中存储起来，也可以直接用于驱动负载工作。

2、    蓄电池

蓄电池的作用主要时存储太阳能光伏组件发出的电能，并可随时向负载供电。太阳能光伏发电系统对蓄电池的基本要求是：自放电率低、使用寿命长、充电吸收率高、深放电能力强、工作温度范围宽、少维护或免维护及价格低廉。目前太阳能发电系统配套使用的主要是免维护胶体蓄电池，锂离子电池等。

3、    光伏控制器

太阳能光伏控制器的作用是控制整个系统的工作状态，其功能主要有防止蓄电池过充电保护、防止蓄电池过放电保护、系统短路电子保护、系统极性反接保护、夜间防反充保护等。在温差较大的地方，控制器还具有温度补偿的功能。另外，控制器还有充电状态、蓄电池电量等各种工作状态的显示功能。

4、    逆变器

逆变器是把太阳能光伏组件或者蓄电池输出的直流电转换成交流电供给电网或者交流负载使用的设备。

5、    光伏发电系统附属设施

光伏发电系统的附属设施包括直流汇流（配线）系统、交流配电系统、运行监控和检测系统、防雷和接地系统、安装支架等。

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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。

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太阳能光伏发电系统的施工主要包括什么？

太阳能光伏发电系统的施工包括土建和安装两大类。

1、土建工程：

土建工程包括土方工程、支架基础、场地及地下设施、建（构）筑物等；

2、安装工程：

安装工程包括支架、光伏组件、汇流箱、逆变器和其他设备的安装，以及电气二次系统、防雷与接地、架空线路及电缆的安装等。

太阳能光伏发电系统控制器和逆变器等电气设备的接线次序

控制器和逆变器在开箱时，要先检查有无质保卡、出厂检验合格证书和产品说明书，外观有否损坏，内部连线和螺钉是否松动等，如有问题，应及时与生产厂家联系解决。

控制器接线时开关平时应放在“关”的位置。接线时先连接蓄电池，再连接光伏方阵。在有阳光照射时闭合开关，观察是否有正常的充电电流流过。然后将控制器与负载相连接。

将逆变器的输入开关放在“关”的位置，然后接线。接线时注意正、负极性，并要保证接线质量和安全。接完线后首先测量从控制器输入的直流电压是否正常，如果正常，则可在空载情况下，打开逆变器的输出开关，使得逆变器投入工作。

无断弧功能的开关，连接时不允许在有负荷或能够形成低阻回路的情况下，接通或断开，防止因拉弧而造成事故。

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