太阳能光伏发电系统的工作原理

太阳光发电是指直接将太阳光能转变成电能的发电方式。通常人们所说太阳光发电就是指太阳能光伏发电。而光伏发电是利用太阳电池这种半导体电子器件的光生伏打效应，有效地吸收太阳的辐射能，并使之直接转变为电能。

太阳能光伏发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳电池将太阳能直接转换成电能，也叫做太阳电池发电系统。太阳能光伏发电系统由太阳电池组（方阵）、控制器、蓄电池（组）、直流一交流逆变器、测试仪表和计算机监控等电力设备或其他辅助发电设备组成，其系统组成如图3.1所示。

太阳能光伏发电系统的运行方式

太阳能光伏发电目前工程上广泛使用的光电转换器件多采用晶体硅太阳电池组件，基于晶体硅太阳电池的生产工艺技术成熟，已进入大规模产业化生产，现已广泛应用于工业、农业、科技、国防和人民生活的各个领域，并发挥着越来越大的作用。不久的将来，光伏发电将成为重要的发电方式，在世界可持续能源结构中占有一定比例。

光伏系统应用非常广泛，对于地面用太阳能光伏发电系统，其应用的基本形式可分为两大类：没有与公用电网相连接的太阳能光伏系统称为离网太阳能光伏发电系统，也称为独立太阳能光伏发电系统。它通常用作便携式设备的电源，向远离现有电网的地区或设备供电，以及用于任何不想与电网发生联系的供电场合。如为公共电网难以覆盖的边远农村、海岛、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵、无电缺电地区户、边防哨所等场合提供电源。另外与公共电网相连接，共同承担供电任务的太阳能光伏发电系统称为并网太阳能光伏发电系统，也称为联网太阳能光伏发电系统。它是太阳能光伏发电进入大规模商业化发电阶段，成为电力工业组成部分之一的重要方向，也是当今世界太阳能光伏发电技术发展的主流趋势。而并网太阳能光伏发电系统具有许多独特的优越性：

（1）可以对电网调峰，提高电网末端的电压稳定性，改善电网的功率因数，有效地消除电网杂波。

（2）所发电能回馈电网，以电网为储能装置，省掉蓄电池。与独立太阳能光伏系统相比可减少建设投资35%～45%，发电成本大大降低。

（3）光伏电池与建筑完美结合，既可发电又可作为建筑材料和装饰材料，使资源充分利用，发挥多种功能。

（4）出入电网灵活，既有利于改善电力系统的负荷平衡，又可降低线路损耗。