太陽能光電發電的原理是利用半導體界面光電效應,將光能直接轉換為電能。這項技術的關鍵部件是太陽能電池。太陽能電池串聯封裝並進行保護,形成大面積太陽能電池組件,然後與功率控制器等設備組合,構成光伏發電裝置。整個過程稱為光電發電系統。光伏發電系統由太陽能電池陣列、電池組、充放電控制器、太陽能光電逆變器、匯流箱等設備組成。
為什麼要在太陽能光電發電系統中使用逆變器?
逆變器是一種將直流電轉換為交流電的設備。太陽能電池在陽光照射下會產生直流電,電池中儲存的也是直流電。然而,直流供電系統有許多限制。日常生活中常見的螢光燈、電視、冰箱、電風扇等交流負載無法使用直流電供電。為了使光伏發電在日常生活中廣泛應用,能夠將直流電轉換為交流電的逆變器不可或缺。
作為光伏發電系統的重要組成部分,光伏逆變器主要用於將光伏組件產生的直流電轉換為交流電。逆變器不僅具有直流-交流轉換功能,還具有最大化太陽能電池性能和系統故障保護功能。以下簡要介紹光電逆變器的自動運轉和關斷功能以及最大功率點追蹤控制功能。
1. 最大功率追蹤控制功能
太陽能電池組件的輸出功率隨太陽輻射強度和組件自身溫度(晶片溫度)而變化。此外,由於太陽能電池組件具有電壓隨電流增加而降低的特性,因此存在一個最佳工作點,在該點可以獲得最大功率輸出。太陽輻射強度不斷變化,最佳工作點自然也會跟著改變。相對於這些變化,太陽能電池組件的工作點始終位於最大功率點,系統始終能夠從太陽能電池組件獲得最大功率輸出。這種控制方式稱為最大功率點追蹤控制。太陽能發電系統逆變器的最大特點就是具備最大功率點追蹤(MPPT)功能。
2. 自動運轉和停止功能
清晨日出後,太陽輻射強度逐漸增強,太陽能電池的輸出功率也隨之增加。當達到逆變器所需的輸出功率時,逆變器會自動啟動運作。運作後,逆變器會持續監測太陽能電池組件的輸出功率。只要太陽能電池組件的輸出功率大於逆變器運作所需的輸出功率,逆變器就會持續運作;即使在陰雨天氣,逆變器也能正常運作,直到日落時分才會停止運作。當太陽能電池組件的輸出功率減小,逆變器的輸出功率接近0時,逆變器將進入待機狀態。
除了上述兩項功能外,光伏逆變器還具有防止獨立運作(適用於併網系統)、自動電壓調節(適用於併網系統)、直流檢測(適用於併網系統)和直流接地檢測(適用於併網系統)等功能。在太陽能發電系統中,逆變器的效率是決定太陽能電池容量和蓄電池容量的重要因素。
發佈時間:2023年4月1日