一、光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理

光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用光照能使半導體材料的不同部分之間產生電位差的原理，將太陽輻射直接轉換成電能，可以直接供給負載，亦可以并入電網或者通過蓄電池儲能。

二、光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構

光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由發(fā)電單元、控制單元以及用戶單元三部分組成。

（1）發(fā)電單元。發(fā)電單元的功能為光照條件滿足“光生伏特效應”要求下，該元器件兩端產生電動勢，將光能轉換成電能，是能量轉換的器件。通常用于光電能源轉換的最基本單元是太陽能電池板，在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，則需要將這些基本單元進行組合，進行串、并聯(lián)和封裝，甚至需要進一步的組合，以達到幾百、幾千瓦甚至更大功率。發(fā)電單元是整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心，是將光能轉變?yōu)殡娔艿闹饕考?

（2）控制單元?？刂茊卧饕蓞R流箱、充放電控制器、逆變器等設備組成。其中，匯流箱的作用是將多路太陽能電池陣列產生的電流進行匯集，減少后端連接線纜的數(shù)量及故障檢修時能有效控制停電范圍；充放電控制器是自動防止蓄電池過充、放電以及防止蓄電池向發(fā)電單元的反向放電，進而對蓄電池進行保護，延長蓄電池的使用壽命；由于太陽能電池陣列產生的電能為直流，然而現(xiàn)階段常用的為交流設備，因此需要逆變器把直流電轉換為交流電，再通過與控制器的協(xié)調合作，將產生的電能輸送至負載?？刂茊卧谡麄€光伏發(fā)電系統(tǒng)中起到樞紐的作用，是必不可少的部件。

（3）用戶單元。用戶單元主要為電網、用電設備或電能存儲裝置，是整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的終端。其中，電能存儲裝置主要為蓄電池，其主要作用為存儲光伏發(fā)電系統(tǒng)產生的多余電能，并在光照不足或是負載需求比太陽能電池陣列產生的電量大時，隨時向負載供電。

三、光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行方式

根據光伏發(fā)電系統(tǒng)向用戶端供電方式不同，可以將光伏系統(tǒng)的運行方式統(tǒng)分為離網型和并網型。

離網型光伏發(fā)電系統(tǒng)結構簡單、系統(tǒng)功率小、安裝靈活，其不與公共電網相互連接，供應負載的電力全部來源于光伏系統(tǒng)。該類電網系統(tǒng)主要運用公共電網覆蓋不到的偏遠山區(qū)、鄉(xiāng)村等地。

并網光伏發(fā)電系統(tǒng)用于有電網的地區(qū)，將太陽能陣列產生的直流電由逆變器轉換成標準 50 赫茲交流電后并入電網。并網光伏發(fā)電系統(tǒng)又分為集中式和分布式兩種，集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)用于沒有本地用電負荷，系統(tǒng)產生的電能全部送往電網；分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)為自發(fā)自用，在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電系統(tǒng)，電網不對其進行監(jiān)測和控制，但會限制其并網，不允許有逆流現(xiàn)象，防止對電網的沖擊及電能質量的下降。