太陽(yáng)能逆變器的應(yīng)用與發(fā)展前景
近年來(lái),太陽(yáng)能由于具有眾多的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)方面的好處以及久經(jīng)驗(yàn)證的可靠性,因而成為一種主要的再生能源形態(tài)。由于太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)不含運(yùn)動(dòng)部件,所以系統(tǒng)一旦安裝完成后,實(shí)際上并不需要任何維護(hù)。本文介紹太陽(yáng)能光伏技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域,并重點(diǎn)探討太陽(yáng)能逆變器的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/155756.htm光伏技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
光伏技術(shù)主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
家用并網(wǎng)系統(tǒng):這是發(fā)達(dá)地區(qū)最流行的家庭和企業(yè)級(jí)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用類型。與本地電網(wǎng)的連接,允許將光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的多余電能輸送至電網(wǎng),賣給公用機(jī)構(gòu)。當(dāng)沒(méi)有太陽(yáng)時(shí),再?gòu)碾娋W(wǎng)輸出電力。逆變器用來(lái)將光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電(DC)轉(zhuǎn)換為運(yùn)行一般電氣設(shè)備所需的交流電(AC)。
并網(wǎng)發(fā)電廠:在一個(gè)廠區(qū)位置上,這些也并入電網(wǎng)的系統(tǒng)產(chǎn)生大量光伏電能,其容量從幾百千瓦到幾兆瓦。其中一些電廠位于機(jī)場(chǎng)或火車站等大型工業(yè)建筑內(nèi),這類電廠利用已有的可用空間,補(bǔ)償了高耗能用戶所需的部分電能。
農(nóng)村電氣化離網(wǎng)系統(tǒng):在不通電的地方,光伏系統(tǒng)通過(guò)充電控制器連接到電池??梢允褂靡粋€(gè)逆變器提供交流電源,供普通電器使用。典型的離網(wǎng)應(yīng)用是為偏遠(yuǎn)地區(qū)(如山區(qū)房屋和發(fā)展中國(guó)家的地區(qū))供電。農(nóng)村電氣化是指如下兩類應(yīng)用:可滿足一個(gè)家庭基本用電需求的小型家用太陽(yáng)能系統(tǒng);或可為幾個(gè)家庭提供足夠電能、稍大些的小型太陽(yáng)能電網(wǎng)。
混合系統(tǒng):太陽(yáng)能系統(tǒng)可與其它種類的能源(例如生物質(zhì)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電或柴油發(fā)電)組合在一起,以確保持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)電力?;旌蟿?dòng)力系統(tǒng)可以是并網(wǎng)的、獨(dú)立的或由電網(wǎng)提供后備支持。
離網(wǎng)工業(yè)應(yīng)用:在電信領(lǐng)域,經(jīng)常需要把太陽(yáng)能發(fā)電用于遠(yuǎn)程應(yīng)用,尤其是在需要將偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)與國(guó)內(nèi)其它地區(qū)連接起來(lái)的場(chǎng)合。由光伏或混合動(dòng)力系統(tǒng)供電的移動(dòng)電話中繼站應(yīng)用,也有很大潛力。其它應(yīng)用還包括:交通信號(hào)燈、海航支持系統(tǒng)、保安電話、遠(yuǎn)程照明、公路標(biāo)志和廢水處理廠等。因?yàn)樗鼈兡転槟切╇娏魉筒坏降牡貐^(qū)提供動(dòng)力,從而避免了鋪設(shè)線網(wǎng)的高成本,所以,目前這些應(yīng)用具有成本優(yōu)勢(shì)。
太陽(yáng)能光伏逆變器
一個(gè)典型的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能光伏電池板陣列和逆變器組成。光伏電池板將太陽(yáng)光線以直流電壓的形式直接轉(zhuǎn)化為電能;逆變器將光伏電池板產(chǎn)生的直流電壓轉(zhuǎn)換成可送至電網(wǎng)的交流電壓。因此,逆變器已成為并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的核心部件。
逆變器除應(yīng)具有高效率的DC/AC轉(zhuǎn)換和最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)等特性外,還應(yīng)能滿足所要求的質(zhì)量DD低的總諧波失真(THD)電流、高功率因數(shù)(接近1)和低的電磁干擾水平,提供交流電,盡可能優(yōu)化能源從光伏陣列輸送到電網(wǎng)的過(guò)程。此外,逆變器還必須滿足用戶、設(shè)備和電網(wǎng)本身對(duì)安全的要求。
逆變器可采用若干種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其中之一是使用H橋驅(qū)動(dòng)的線性變壓器。這是最簡(jiǎn)單、最可靠的方式,它可提供電網(wǎng)和直流前端之間的完全隔離。它還規(guī)避了直流電流進(jìn)入電網(wǎng)的這種應(yīng)盡力避免的情況發(fā)生。不過(guò),線性變壓器嚴(yán)重的功率損耗會(huì)導(dǎo)致低效率,這是這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn);線性變壓器的大個(gè)頭和重量,也是該拓?fù)涞娜毕荨?/p>
利用輸出電感取代笨重的線性變壓器是另一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種方法在所有拓?fù)渲械男首罡撸慌c采用線性變壓器的逆變器相比,因輸出電感的體積小,所以這種逆變器要輕得多、也更具成本效益。但其缺點(diǎn)是,不會(huì)在電網(wǎng)和光伏電池板間提供任何形式的電氣隔離。一些管控條例嚴(yán)格的國(guó)家是不允許使用此類逆變器的。
因此,變頻器廠家想方設(shè)法要把高頻、高效、小巧輕便的變壓器做進(jìn)前端DC/DC轉(zhuǎn)換器。這樣,它不僅提供了電網(wǎng)和光伏電池板之間的電氣隔離,還為逆變器提供了調(diào)節(jié)和受控的直流母線電壓。而且,可以在DC-DC轉(zhuǎn)換器部分實(shí)現(xiàn)MPPT功能是上述方案的另一個(gè)好處。逆變器內(nèi)的MPPT系統(tǒng)可確保逆變器在各種天氣條件下,以及在一天內(nèi)的任何時(shí)段,始終都工作于光伏電池板可以輸出的最大功率。
評(píng)論