小型太陽能發電系統

小型太陽能發電系統是由單多晶太陽能板、蓄電池（組）、光伏控制器組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。常套用於家用照明以及戶外露營。

基本介紹

• 中文名：小型太陽能發電系統
• 外文名：small solar power system
• 輸出電壓：220V或110V
• 主要發電系統：單多晶太陽能板等
• 分類：離網發電系統與併網發電系統
• 優點：安全可靠等

簡介

中文名稱：小型太陽能發電系統

小型家用太陽能發電系統

英文名稱：small solar power system

小型太陽能發電系統是由單多晶太陽能板、蓄電池（組）、光伏控制器組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。

發電原理

太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結電場的作用下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路後就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。

一、太陽能發電方式太陽能發電有兩種方式，一種是光—熱—電轉換方式，另一種是光—電直接轉換方式。

（1） 光—熱—電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能發電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣，再驅動汽輪機發電。前一個過程是光—熱轉換過程；後一個過程是熱—電轉換過程。

（2） 光—電直接轉換方式該方式是利用光電效應，將太陽輻射能直接轉換成電能，光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由於光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件，是一個半導體光電二極體，當太陽光照到光電二極體上時，光電二極體就會把太陽的光能變成電能，產生電流。

系統各配件功能

（一） 太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部分，也是太陽能發電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。

（二） 太陽能控制器：太陽能控制器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。

（三） 蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其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。

（四） 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，需要將太陽能發電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。

分類

家用太陽能發電分為離網發電系統與併網發電系統：

1、離網發電系統不需要蓄電池蓄電，只在有陽光的情況下發電，晚上或者沒有太陽光的陰雨天，可接市電發電。

2、併網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，發展相對較難。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。

範圍

100~150Wp家用太陽能發電系統
設計負載電器名稱	規格型號	負載功率	數量	每日工作時間	日耗電量
照明	節能燈	11W	2	3/4	88Wh
衛星電視接收機		25W	1	3/4	100Wh
彩色電視	21寸	70W	1	3/4	280Wh
設備配置：太陽電池組件：100W~150Wp；免維護蓄電池：50~65AH/24V；逆變器：150W充電控制器：6A；安裝方式：簡易自安裝 可以連續工作三個陰雨天
300Wp家用太陽能發電系統
設計負載電器名稱	規格型號	耗電功率	數量	每日工作時間	日耗電量
照明	節能燈	11W	4	4	176Wh
收音機		3W	1	6	18Wh
衛星電視接收機		25W	1	6	150Wh
彩色電視	21寸	70W	1	6	420Wh
水泵		200W	1	0.9	180Wh
總計		342W			944Wh
設備配置：太陽電池組件：300Wp；免維護蓄電池：150AH/24V；逆變器：500W ；充電控制器：12A。安裝方式：簡易自安裝 可以連續工作三個陰雨。

設定因素

太陽能發電系統的設計需要考慮的因素：

1、太陽能發電系統在哪裡使用？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？

系統優缺點

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；

2、能量密度較低，標準條件下，地面上接收到的太陽輻射強度為1000W/M^2。大規格使用時，需要占用較大面積；

3、價格仍比較貴，為常規發電的3~15倍，初始投資高。