基本介紹
- 中文名：太陽能光伏系統
- 輸出電源：交流220V或110V
- 發電系統：離網光伏發電系統
- 系統組成：太陽能板，控制器，
系統分類,系統組成,太陽能板,控制器,蓄電池,逆變器,工作原理,系統設定,設定原理,系統特點,優點,缺點,套用領域,相關政策,
系統分類
2、併網光伏發電系統就是太陽能組件產生的直流電經過併網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電這後直接接入公共電網。併網發電系統有集中式大型併網電站一般都是國家級電站，主要特點是將所發電能直接輸送到電網，由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大，還沒有太大發展。而分散式小型併網發電系統，特別是光伏建築一體化發電系統，由於投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點，是併網發電的主流。
3、分散式光伏發電系統，又稱分散式發電或分散式供能，是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統，以滿足特定用戶的需求，支持現存配電網的經濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。
分散式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電櫃、併網逆變器、交流配電櫃等設備，另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下，光伏發電系統的太陽能電池組件陣列將太陽能轉換輸出的電能，經過直流匯流箱集中送入直流配電櫃，由併網逆變器逆變成交流電供給建築自身負載，多餘或不足的電力通過聯接電網來調節。
分散式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電櫃、併網逆變器、交流配電櫃等設備，另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下，光伏發電系統的太陽能電池組件陣列將太陽能轉換輸出的電能，經過直流匯流箱集中送入直流配電櫃，由併網逆變器逆變成交流電供給建築自身負載，多餘或不足的電力通過聯接電網來調節。
系統組成
太陽能板
太陽能電池板是太陽能光伏系統中的核心部分，太陽能電池板的作用是將太陽的光能轉化為電能後，輸出直流電存入蓄電池中。太陽能電池板是太陽能光伏系統中最重要的部件之一，其轉換率和使用壽命是決定太陽電池是否具有使用價值的重要因素。 組件設計：按國際電工委員會IEC：1215：1993標準要求進行設計，採用36片或72片多晶矽太陽能電池進行串聯以形成12V和24V各種類型的組件。該組件可用於各種戶用光伏系統、獨立光伏電站和併網光伏電站等。
原材料特點：電池片：採用高效率（16.5%以上）的單晶矽太陽能片封裝，保證太陽能電池板發電功率充足。 玻璃： 採用低鐵鋼化絨面玻璃(又稱為白玻璃)， 厚度3.2mm,在太陽電池光譜回響的波長範圍內(320-1100nm)透光率達91%以上，對於大於1200 nm的紅外光有較高的反射率。此玻璃同時能耐太陽紫外光線的輻射，透光率不下降。EVA：採用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的厚度為0.78mm的優質EVA膜層作為太陽電池的密封劑和與玻璃、TPT之間的連線劑。具有較高的透光率和抗老化能力。TPT：太陽電池的背面覆蓋物—氟塑膠膜為白色，對陽光起反射作用，因此對組件的效率略有提高，並因其具有較高的紅外發射率，還可降低組件的工作溫度，也有利於提高組件的效率。當然，此氟塑膠膜首先具有太陽電池封裝材料所要求的耐老化、耐腐蝕、不透氣等基本要求。框線：所採用的鋁合金框線具有高強度，抗機械衝擊能力強。也是太陽能光伏系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。
控制器
主要特點：
1、使用了單片機和專用軟體，實現了智慧型控制；
4、採用了串聯式PWM充電主電路，使充電迴路的電壓損失較使用二極體的充電電路降低近一半，充電效率較非PWM高3%-6%，增加了用電時間；過放恢復的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式使系統由更長的使用壽命；同時具有高精度溫度補償；
5、直觀的LED發光管指示當前蓄電池狀態，讓用戶了解使用狀況；
6、所有控制全部採用工業級晶片（僅對帶I工業級控制器），能在寒冷、高溫、潮濕環境運行自如。同時使用了晶振定時控制，定時控制精確。
8、使用了數字LED顯示及設定，一鍵式操作即可完成所有設定，使用極其方便直觀的作用是控制整個系統的工作狀態，並對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開關、時控開關都應當是控制器的可選項；
蓄電池
蓄電池的作用是在有光照時將太陽能電池板所發出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。太陽能蓄電池是‘蓄電池’在太陽能光伏發電中的套用，採用的有鉛酸免維護蓄電池、普通鉛酸蓄電池,膠體蓄電池和鹼性鎳鎘蓄電池四種。 國內被廣泛使用的太陽能蓄電池主要是：鉛酸免維護蓄電池和膠體蓄電池,這兩類蓄電池，因為其固有的“免”維護特性及對環境較少污染的特點,很適合用於性能可靠的太陽能電源系統,特別是無人值守的工作站。
逆變器
太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能光伏系統所發出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。
太陽能光伏系統
工作原理
白天，在光照條件下，太陽電池組件產生一定的電動勢，通過組件的串並聯形成太陽能電池方陣，使得方陣電壓達到系統輸入電壓的要求。再通過充放電控制器對蓄電池進行充電，將由光能轉換而來的電能貯存起來。晚上，蓄電池組為逆變器提供輸入電，通過逆變器的作用，將直流電轉換成交流電，輸送到配電櫃，由配電櫃的切換作用進行供電。蓄電池組的放電情況由控制器進行控制，保證蓄電池的正常使用。光伏電站系統還應有限荷保護和防雷裝置，以保護系統設備的過負載運行及免遭雷擊，維護系統設備的安全使用。
系統設定
首先向大家介紹下光伏發電的特點，主要有以下幾個方面：
1、主要由電子元器件構成，不涉及機械轉動部件，運行沒有噪聲;
2、沒有燃燒過程，發電過程不需要燃料;
3、發電過程沒有廢氣污染，也沒有廢水排放;
4、設備安裝和維護都十分簡便，維修保養簡單，維護費用低，運行可靠穩定，使用壽命很長達到25年;
5、環境條件適應性強，可在不同環境下正常工作;
6、能夠在長期無人值守的條件下正常穩定工作;
7、根據需要很容易進行擴展、擴大發電規模。
其次，光伏發電系統按照套用場合、類型區分可分為以下幾種模式：
1、為無電場合提供電源;
2、小型太陽能電子產品;
3、大規模光伏發電系統;
光伏系統設計信息收集，主要包括氣象資料收集、地點位置信息、相關建築信息收集三個方面。
氣象資料蒐集又包括太陽輻射、溫度、濕度、風速等幾個方面。
它們之間的轉換公式如下：Eg↓=SL+Ed↓;SL=S*sinHA=S*cosZ;E*=Eg↓+EL↓‐Er↑‐EL↑。
溫度有日平均溫度、日最高溫度、日最低溫度三種數值，溫度對光伏組件的開路電壓，輸出電流，輸出功率，等電性能有很大影響，在後續設計中是很重要的因素，同時又對相關的電氣設備的使用環境也有很大影響。
風速又分為日平均風速，日極大風速，日最大風速三個值，其對光伏設備有一定破壞性，風速越大破壞力越強。這也對安裝的光伏組件的支架的抗風安全性，以及安裝的光伏幕牆、屋頂等結構件的建築安全性都提出了更高的要求。
設定原理
太陽能光伏系統的設計需要考慮的因素：
1、 太陽能光伏系統在哪裡使用？該地日光輻射情況如何？
2、 系統的負載功率多大？
3、 系統的輸出電壓是多少，直流還是交流？
4、 系統每天需要工作多少小時？
5、 如遇到沒有日光照射的陰雨天氣，系統需連續供電多少天？
6、 負載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動電流多大？
7、 系統需求的數量。
系統特點
優點
1、太陽能取之不盡，用之不竭，地球表面接受的太陽輻射能，能夠滿足全球能源需求的1萬倍。只要在全球4%沙漠上安裝太陽能光伏系統，所發電力就可以滿足全球的需要。太陽能發電安全可靠，不會遭受能源危機或燃料市場不穩定的衝擊；
2、太陽能隨處可處，可就近供電，不必長距離輸送，避免了長距離輸電線路的損失；
3、太陽能不用燃料，運行成本很低；
4、太陽能發電沒有運動部件，不易用損壞，維護簡單，特別適合於無人值守情況下使用；
5、太陽能發電不會產生任何廢棄物，沒有污染、噪聲等公害，對環境無不良影響，是理想的清潔能源；
6、太陽能發電系統建設周期短，方便靈活，而且可以根據負荷的增減，任意添加或減少太陽能方陣容量，避免浪費。
缺點
1、地面套用時有間歇性和隨機性，發電量與氣候條件有關，在晚上或陰雨天就不能或很少發電；
3、價格仍比較貴，為常規發電的3~15倍，初始投資高。
套用領域
一、用戶太陽能電源
（1）小型電源10-100W不等，用於邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；（2）3-5KW家庭屋頂併網發電系統；（3）光伏水泵：解決無電地區的深水井飲用、灌溉。
二、交通領域
三、通訊/通信領域
四、石油、海洋、氣象領域
石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統、石油鑽井平台生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設
備等。
五、家庭燈具電源
六、光伏電站
10KW-50MW獨立光伏電站、風光（柴）互補電站、各種大型停車廠充電站等。
七、太陽能建築
將太陽能發電與建築材料相結合，使得未來的大型建築實現電力自給，是未來一大發展方向。
八、其他領域包括
相關政策
國家能源局於2013年11月18日發布《分散式光伏發電項目管理暫行辦法》
第一章 總 則
第一條 為規範分散式光伏發電項目建設管理，推進分散式光伏發電套用，根據《中華人民共和國可再生能源法》、《中華人民共和國電力法》、《中華人民共和國行政許可法》，以及《國務院關於促進光伏產業健康發展的若干意見》，制定本辦法。
第二條 分散式光伏發電是指在用戶所在場地或附近建設運行，以用戶側自發自用為主、多餘電量上網且在配電網系統平衡調節為特徵的光伏發電設施。
第四條 國務院能源主管部門負責全國分散式光伏發電規劃指導和監督管理；地方能源主管部門在國務院能源主管部門指導下，負責本地區分散式光伏發電規劃、建設的監督管理；國家能源局派出機構負責對本地區分散式光伏發電規劃和政策執行、併網運行、市場公平及運行安全進行監管。
第五條 分散式光伏發電實行“自發自用、余電上網、就近消納、電網調節”的運營模式。電網企業採用先進技術最佳化電網運行管理，為分散式光伏發電運行提供系統支撐，保障電力用戶安全用電。鼓勵項目投資經營主體與同一供電區內的電力用戶在電網企業配合下以多種方式實現分散式光伏發電就近消納。
第二章 規模管理
第六條 國務院能源主管部門依據全國太陽能發電相關規劃、各地區分散式光伏發電發展需求和建設條件，對需要國家資金補貼的項目實行總量平衡和年度指導規模管理。不需要國家資金補貼的項目不納入年度指導規模管理範圍。
第七條 省級能源主管部門根據本地區分散式光伏發電發展情況，提出下一年度需要國家資金補貼的項目規模申請。國務院能源主管部門結合各地項目資源、實際套用以及可再生能源電價附加徵收情況，統籌協調平衡後，下達各地區年度指導規模，在年度中期可視各地區實施情況進行微調。
第八條 國務院能源主管部門下達的分散式光伏發電年度指導規模，在該年度內未使用的規模指標自動失效。當年規模指標與實際需求差距較大的，地方能源主管部門可適時提出調整申請。
第九條 鼓勵各級地方政府通過市場競爭方式降低分散式光伏發電的補貼標準。優先支持申請低於國家補貼標準的分散式光伏發電項目建設。
第三章 項目備案
第十條 省級及以下能源主管部門依據國務院投資項目管理規定和國務院能源主管部門下達的本地區分散式光伏發電的年度指導規模指標，對分散式光伏發電項目實行備案管理。具體備案辦法由省級人民政府制定。
第十二條 對個人利用自有住宅及在住宅區域內建設的分散式光伏發電項目，由當地電網企業直接登記並集中向當地能源主管部門備案。不需要國家資金補貼的項目由省級能源主管部門自行管理。
第十三條 各級管理部門和項目單位不得自行變更項目備案檔案的主要事項，包括投資主體、建設地點、項目規模、運營模式等。確需變更時，由備案部門按程式辦理。
第十四條 在年度指導規模指標範圍內的分散式光伏發電項目，自備案之日起兩年內未建成投產的，在年度指導規模中取消，並同時取消享受國家資金補貼的資格。
第四章 建設條件
第十六條 分散式光伏發電項目所依託的建築物及設施應具有合法性，項目單位與項目所依託的建築物、場地及設施所有人非同一主體時，項目單位應與所有人簽訂建築物、場地及設施的使用或租用協定，視經營方式與電力用戶簽訂契約能源服務協定。
第十七條 分散式光伏發電項目的設計和安裝應符合有關管理規定、設備標準、建築工程規範和安全規範等要求。承擔項目設計、諮詢、安裝和監理的單位，應具有國家規定的相應資質。
第五章 電網接入和運行
第十九條 電網企業收到項目單位併網接入申請後，應在20個工作日內出具併網接入意見，對於集中多點接入的分散式光伏發電項目可延長到30個工作日。
第二十條 以35千伏及以下電壓等級接入電網的分散式光伏發電項目，由地市級或縣級電網企業按照簡化程式辦理相關併網手續，並提供併網諮詢、電能表安裝、併網調試及驗收等服務。
第二十一條 以35千伏以上電壓等級接入電網且所發電力在併網點範圍內使用的分散式光伏發電項目，電網企業應根據其接入方式、電量使用範圍，本著簡便和及時高效的原則做好併網管理，提供相關服務。
第二十二條 接入公共電網的分散式光伏發電項目，接入系統工程以及因接入引起的公共電網改造部分由電網企業投資建設。接入用戶側的分散式光伏發電項目，用戶側的配套工程由項目單位投資建設。因項目接入電網引起的公共電網改造部分由電網企業投資建設。
第二十三條 電網企業應採用先進運行控制技術，提高配電網智慧型化水平，為接納分散式光伏發電創造條件。在分散式光伏發電安裝規模較大、占電網負荷比重較高的供電區，電網企業應根據發展需要建設分散式光伏發電併網運行監測、功率預測和最佳化運行相結合的綜合技術體系，實現分散式光伏發電高效利用和系統安全運行。
第六章 計量與結算
第二十四條 分散式光伏發電項目本體工程建成後，向電網企業提出併網調試和驗收申請。電網企業指導和配合項目單位開展併網運行調試和驗收。電網企業應根據國家有關標準制定分散式光伏發電電網接入和併網運行驗收辦法。
第二十五條 電網企業負責對分散式光伏發電項目的全部發電量、上網電量分別計量，免費提供並安裝電能計量表，不向項目單位收取系統備用容量費。電網企業在有關併網接入和運行等所有環節提供的服務均不向項目單位收取費用。
第二十六條 享受電量補貼政策的分散式光伏發電項目，由電網企業負責向項目單位按月轉付國家補貼資金，按月結算余電上網電量電費。
第二十七條 在經濟開發區等相對獨立的供電區統一組織建設的分散式光伏發電項目，余電上網部分可向該供電區內其他電力用戶直接售電。
第七章 產業信息監測
第二十八條 組織地市級或縣級能源主管部門按月匯總項目備案信息。省級能源主管部門按季分類匯總備案信息後報送國務院能源主管部門。
第二十九條 各省級能源主管部門負責本地區分散式光伏發電項目建設和運行信息統計，並分別於每年7月、次年1月向國務院能源主管部門報送上半年和上一年度的統計信息，同時抄送國家能源局及其派出監管機構、國家可再生能源信息中心。
第三十條 電網企業負責建設本級電網覆蓋範圍內分散式光伏發電的運行監測體系，配合本級能源主管部門向所在地的能源管理部門按季報送項目建設運行信息，包括項目建設、發電量、上網電量、電費和補貼發放與結算等信息。
第三十一條 國務院能源主管部門委託國家可再生能源信息中心開展分散式光伏發電行業信息管理，組織研究制定工程設計、安裝、驗收等環節的標準規範，統計全國分散式光伏發電項目建設運行信息，分析評價行業發展現狀和趨勢，及時提出相關政策建議。經國務院能源主管部門批准，適時發布相關產業信息。
第八章 違規責任
第三十二條 電網企業未按照規定收購分散式光伏發電項目余電上網電量，造成項目單位損失的，應當按照《中華人民共和國可再生能源法》的規定承擔經濟賠償責任。
第九章 附 則
第三十三條 本辦法由國家能源局負責解釋，自發布之日起施行。
附表1：分散式光伏發電項目備案匯總表（略）
附表2：1兆瓦以上分散式光伏發電項目信息表（略）
國家發展改革委關於2018年光伏發電項目價格政策的通知發改價格規〔2017〕2196號
各省、自治區、直轄市發展改革委、物價局、能源局、扶貧辦，國家電網公司、南方電網公司、內蒙古電力公司：
為落實國務院辦公廳《能源發展戰略行動計畫(2014-2020)》關於新能源標桿上網電價逐步退坡的要求，合理引導新能源投資，促進光伏發電產業健康有序發展，決定調整2018年光伏發電標桿上網電價政策。經商國家能源局，現就有關事項通知如下：
一、根據當前光伏產業技術進步和成本降低情況，降低2018年1月1日之後投運的光伏電站標桿上網電價，Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類資源區標桿上網電價分別調整為每千瓦時0.55元、0.65元、0.75元(含稅)。自2019年起，納入財政補貼年度規模管理的光伏發電項目全部按投運時間執行對應的標桿電價。
二、2018年1月1日以後投運的、採用“自發自用、餘量上網”模式的分散式光伏發電項目，全電量度電補貼標準降低0.05元，即補貼標準調整為每千瓦時0.37元(含稅)。採用“全額上網”模式的分散式光伏發電項目按所在資源區光伏電站價格執行。分散式光伏發電項目自用電量免收隨電價徵收的各類政府性基金及附加、系統備用容量費和其他相關併網服務費。
三、村級光伏扶貧電站(0.5兆瓦及以下)標桿電價、戶用分散式光伏扶貧項目度電補貼標準保持不變。
四、各新能源發電企業和電網企業必須真實、完整地記載和保存相關發電項目上網交易電量、價格和補貼金額等資料，接受有關部門監督檢查，並於每月10日前將相關數據報送至國家可再生能源信息管理中心。各級價格主管部門要加強對新能源上網電價執行和電價附加補貼結算的監管，督促相關上網電價政策執行到位。
五、鼓勵地方按國家有關規定開展光伏發電就近消納配電價格改革和市場化招標定價試點，逐步完善通過市場發現價格的機制。
六、上述規定自2018年1月1日起執行。
