太阳能和风力发电知识普及三

——太阳能离网发电设计方案

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术。太阳能发电是目前获得电力最方便的手段之一，原因很简单，基本上所有地方都有太阳能辐照到，并且获取方式也很简捷。

太阳能发电单元即是太阳能电池板(也称光伏板，太阳能组件)。太阳能电池板有很多种类型，包括晶体硅电池板（单晶和多晶）,非晶硅电池板（碲化镉、砷化镓等），钙钛矿太阳能电池等。其中晶体硅和非晶硅已经可大面积应用。

● 光伏电池的工作原理
　　 当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。

● 离网太阳能发电系统 (Off-grid solar power system)

由太阳能发电系统供电为主，或者优先利用太阳能发电系统供电，其他能源辅助发电供电的系统。称为离网太阳能发电系统。所谓的“网”，这里指的是电网。

离网太阳能发电系统的组成，主要包括太阳能电池板，储能蓄电池，太阳能充放电控制器，以及交流逆变器等。

● 离网太阳能发电系统的设计（Design of Off-grid Solar Power Generation System）

※ 离网太阳能发电系统步骤

第一，确认负载工作电压、电流，日工作时间，最大功率，静载功率，日耗电量(KWH)。（表一）

第二，确认系统安装地点，根据具体地点确认当地的太阳能日辐照（KWH/m²）。（表二）

注：经纬度查询网址：http://www.gpsspg.com/maps.htm

    NASA太阳能辐照查询网址：https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/

第三，根据当地的太阳能日辐照量和负载的日耗电量，设计计算太阳能电池板的功率（KWp）。

第四，根据负载的用电情况及规律，设计储能蓄电池的储能电量（KWh）.

第五，以上设计完成后，根据安装现场的情况，设计太阳能电池板安装工艺，蓄电池安装柜或者支架，太阳能充放电控制器和逆变器，以及直流配电柜、交流配电柜和系统防雷等系统设计。

（未完待续）