宁夏光伏发电系统概述（一）

在能源危机和环境污染的双重压力下，研究开发新能源以解决未来人类对能源的需求已迫在眉睫。新能源主要包括风能、太阳能、海洋能、地热能等。太阳能发电包括太阳热发电和太阳能光伏发电，其中太阳能光伏发电因为其具有独特优势被全社会公认为当前世界.有发展潜力和前景的新能源技术。宁夏光伏发电与传统能源和其他新能源相比，其独特优势如下：太阳能资源十分丰富，储藏量巨大，取之不尽、用之不歇，而且不需要运输；光伏发电原理为光生伏..应，不涉及机械能转化到电磁能过程，无噪声，不会影响周围居民日常生活；太阳能发电干净、清洁、环保、无污染；光伏组件使用寿命较长，工作稳定、可靠性高；维护成本较低等。综合上述的优点，太阳能发电将会成为当今乃至未来的一种较为理想的发电形式。

光伏发电系统是利用光伏电池的光生伏..应，将太阳光辐射能直接转换成电能的一种新型发电系统。光伏发电系统按照运行方式，主要可分为独立型、并网型和混合型光伏发电系统。其中，并网型光伏发电系统，根据光伏发电系统拓扑结构的不同，可以分为单级式、双级式和多级式光伏并网发电系统。

1  独立性光伏发电系统

未与电力系统进行并网连接的光伏发电系统称为独立型光伏发电系统。独立型宁夏光伏发电系统由光伏电池、DC/DC控制器、DC/AC逆变器和蓄电池等构成，其结构框图如图所示，该系统主要应用于偏远山区、岛屿、基站等地方，下面对各部分的功能做一个简单的介绍。

（1）光伏电池

光伏电池的作用是将太阳辐射能直接转换成电能,供负载使用或存贮于蓄电池内备用。太阳能光伏电池按其发展可以分为三代，目前正从..代基于硅片技术的晶体硅电池向基于半导体薄膜电池技术的第二代薄膜电池过渡，第三代太阳能电池尚处于研发阶段，目标是提高转化效率，降低生产成本。晶体硅太阳能电池可以分为单晶硅和多晶硅太阳能电池，特点是转化效率高、寿命长和稳定好，但是在生产过程中会产生对有环境污染的物质，同时成本也比较高；薄膜电池具有工艺简单、成本低，但是这种电池稳定性差、寿命短、效率低、发展较慢。目前，在太阳能光伏发电系统中所应用的电池大部分是晶体硅光伏电池。

宁夏光伏电池是一种直接将光能转变为电能的器件，其输出功率是光照强度、温度的非线性函数，工作机理相当于一个半导体发光二极管。光伏组件模型主要分为物理模型和工程模型，物理模型能够比较精准的反映光伏电池的物理特性，但是，该方法建模时需要光伏电池的内部物理参数；工程模型是对光伏电池输出特性进行简化和变换，得到的模型与生产厂家提供的光伏组件参数对应，模型简单，在研究中被广泛地使用。