原理

太陽能電池發電系統是利用光生伏打效應原理制成的，它是將太陽輻射能量直接轉換成電能的發電系統。它主要由太陽能電池方陣和逆變器兩部分組成。如下圖所示:白天有日照時，太陽能電池方陣發出的電經過并網逆變器將電能直接輸送到交流電網上，或將太陽能所發出的電經過并網逆變器直接為交流負載供電。

組成

（1）太陽能電池組件。

nnecttype="rect" o:extrusionok="f">一個太陽能電池只能產生大約0.5V的電壓，遠低于實際使用所需電壓。為了滿足實際應用的需要，需要把太陽

能電池連接成組件。太陽能電池組件包含一定數量的太陽能電池，這些太陽能電池通過導線連接。如一個組件上，太陽能電池的數量是36片，這意味著一個太陽能組件大約能產生17V的電壓。

通過導線連接的太陽能電池被密封成的物理單元被稱為太陽能電池組件，具有一定的防腐、防風、防雹、防雨的能力，廣泛應用于各個領域和系統。當應用領域需要較高的電壓和電流而單個組件不能滿足要求時，可把多個組件組成太陽能電池方陣，以獲得所需要的電壓和電流。

（2）直流/交流逆變器

將直流電變換成交流電的設備。由于太陽能電池發出的是直流電，而一般的負載是交流負載，所以逆變器是不可缺少的。逆變器按運行方式，可分為獨立運行逆變器和并網逆變器。獨立運行逆變器用于獨立運行的太陽能電池發電系統，為獨立負載供電。并網逆變器用于并網運行的太陽能電池發電系統將發出的電能饋入電網。逆變器按輸出波形又可分為方波逆變器和正弦波逆變器。

配電室設計

由于并網發電系統沒有蓄電池及太陽能充放電控制器及交直流配電系統，因此，如果條件允許的話可以將并網發電系統逆變器放在并網點的低壓配電室內，否則只要單獨建一座4~6m2的低壓配電室就可以了。

防雷設計

為了保證系統在雷雨等惡劣天氣下能夠安全運行，要對這套系統采取防雷措施。主要有以下幾個方面：

（1）地線是避雷、防雷的關鍵，在進行配電室基礎建設和太陽電池方陣基礎建設的同時，選擇光電廠附近土層較厚、潮濕的地點，挖一2m深地線坑，采用40扁鋼，添加降阻劑并引出地線，引出線采用35mm2銅芯電纜，接地電阻應小于4Ω。

（2）在配電室附近建一避雷針，高15m，并單獨做一地線，方法同上。

（3）太陽電池方陣電纜進入配電室的電壓為DC220V，采用PVC管地埋，加防雷器保護。此外電池板方陣的支架應保證良好的接地。

（4）并網逆變器交流輸出線采用防雷箱一級保護（并網逆變器內有交流輸出防雷器）。

優勢

（1）利用清潔干凈、可再生的自然能源太陽能發電，不耗用不可再生的、資源有限的含碳化石能源，使用中無溫室氣體和污染物排放，與生態環境和諧，符合經濟社會可持續發展戰略。

（2）所發電能饋入電網，以電網為儲能裝置，省掉蓄電池，比獨立太陽能光伏系統的建設投資可減少達35%一45%，從而使發電成本大為降低。省掉蓄電池避免了蓄電池的二次污染，并可提高系統的平均無故障時間。

（3）光伏電池組件與建筑物完美結合，既可發電又能作為建筑材料和裝飾材料，使物質資源充分利用發揮多種功能，不但有利于降低建設費用，并且還使建筑物科技含量提高，增加"賣點"。

（4）分布式建設，就近就地分散發供電，進入和退出電網靈活，既有利于增強電力系統抵御戰爭和災害的能力，又有利于改善電力系統的負荷平衡，并可降低線路損耗。

（5）可起調峰作用。聯網太陽能光伏系統是世界各發達國家在光伏應用領域競相發展的熱點和重點，是世界太陽能光伏發電的主流發展趨勢，市場巨大，前景廣闊。

系統分類

1、有逆流并網光伏發電系統

有逆流并網光伏發電系統：當太陽能光伏系統發出的電能充裕時，可將剩余電能饋入公共電網，向電網供電(賣電)；當太陽能光伏系統提供的電力不足時，由電能向負載供電(買電)。由于向電網供電時與電網供電的方向相反，所以稱為有逆流光伏發電系統。

2、無逆流并網光伏發電系統

無逆流并網光伏發電系統：太陽能光伏發電系統即使發電充裕也不向公共電網供電，但當太陽能光伏系統供電不足時，則由公共電網向負載供電。

3、切換型并網光伏發電系統

所謂切換型并網光伏發電系統，實際上是具有自動運行雙向切換的功能。一是當光伏發電系統因多云、陰雨天及自身故障等導致發電量不足時，切換器能自動切換到電網供電一側，由電網向負載供電;二是當電網因為某種原因實然停電時，光伏系統可以自動切換使電網與光伏系統分離，成為獨立光伏發電系統工作狀態。有些切換型光伏發電系統，還可以在需要時斷開為一般負載的供電，接通對應急負載的供電。一般切換型并網發電系統都帶有儲能裝置。

4、有儲能裝置的并網光伏發電系統

有儲能裝置的并網光伏發電系統：就是在上述幾類光伏發電系統中根據需要配置儲能裝置。帶有儲能裝置的光伏系統主動性較強，當電網出現停電、限電及故障時，可獨立運行，正常向負載供電。因此帶有儲能裝置的并網光伏發電系統可以作為緊急通信電源、醫療設備、加油站、避難場所指示及照明等重要或應急負載的供電系統。