光伏發(fā)電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬原子內(nèi)部的庫侖力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。硅原子有4個外層電子,如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導體;若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子,形成P型半導體。當P型和N型結(jié)合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當太陽光照射到P-N結(jié)后,電流便從P型一邊流向N型一邊,形成電流。
并網(wǎng)光伏發(fā)電就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)??梢苑譃閹铍姵氐暮筒粠铍姵氐牟⒕W(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),又稱分散式發(fā)電或分布式供能,是指在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng),以滿足特定用戶的需求,支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行,或者同時滿足這兩個方面的要求。
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設備,另外還有供電系統(tǒng)監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下,光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池組件陣列將太陽能轉(zhuǎn)換輸出的電能,經(jīng)過直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載,多余或不足的電力通過聯(lián)接電網(wǎng)來調(diào)節(jié)。
是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設備。由于太陽能電池和蓄電池是直流電源,而負載是交流負載時,逆變器是的。逆變器按運行方式,可分為立運行逆變器和并網(wǎng)逆變器。 立運行逆變器用于立運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng),為立負載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)。 逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單,造價低,但諧波分量大,一般用于幾百瓦以下和對諧波要求不高的系統(tǒng)。正弦波逆變器成本高,但可以適用于各種負載。
過去5 年,光伏發(fā)電的成本已下降了三分之一,在南美等國光伏發(fā)電已經(jīng)與零售電價持平,甚至是低于零售電價,未來光伏發(fā)電的成本還將進一步凸顯。其次,火力發(fā)電會帶來的環(huán)境治理成本,二十次的巴黎氣候峰會便是引導各國積極啟動碳交易市場定價機制,由此給高耗能企業(yè)帶來的成本增加則顯而易見,因此從這個角度而言煤炭發(fā)電成本將光伏發(fā)電。 投資成本降至8元/瓦以下,度電成本降至0.6-0.9元/千瓦時。