太陽能和風力發電知識普及三

——太陽能離網發電設計方案

太陽能是各種可再生能源中最重要的基本能源，通過轉換裝置把太陽輻射能轉換成電能利用的屬于太陽能光發電技術。太陽能發電是目前獲得電力最方便的手段之一，原因很簡單，基本上所有地方都有太陽能輻照到，并且獲取方式也很簡捷。

太陽能發電單元即是太陽能電池板(也稱光伏板，太陽能組件)。太陽能電池板有很多種類型，包括晶體硅電池板（單晶和多晶）,非晶硅電池板（碲化鎘、砷化鎵等），鈣鈦礦太陽能電池等。其中晶體硅和非晶硅已經可大面積應用。

● 光伏電池的工作原理
　　 當光線照射太陽電池表面時，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發生了越遷，成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的的實質是：光子能量轉換成電能的過程。

● 離網太陽能發電系統 (Off-grid solar power system)

由太陽能發電系統供電為主，或者優先利用太陽能發電系統供電，其他能源輔助發電供電的系統。稱為離網太陽能發電系統。所謂的“網”，這里指的是電網。

離網太陽能發電系統的組成，主要包括太陽能電池板，儲能蓄電池，太陽能充放電控制器，以及交流逆變器等。

● 離網太陽能發電系統的設計（Design of Off-grid Solar Power Generation System）

※ 離網太陽能發電系統步驟

第一，確認負載工作電壓、電流，日工作時間，最大功率，靜載功率，日耗電量(KWH)。（表一）

第二，確認系統安裝地點，根據具體地點確認當地的太陽能日輻照（KWH/m²）。（表二）

注：經緯度查詢網址：http://www.gpsspg.com/maps.htm

    NASA太陽能輻照查詢網址：https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/

第三，根據當地的太陽能日輻照量和負載的日耗電量，設計計算太陽能電池板的功率（KWp）。

第四，根據負載的用電情況及規律，設計儲能蓄電池的儲能電量（KWh）.

第五，以上設計完成后，根據安裝現場的情況，設計太陽能電池板安裝工藝，蓄電池安裝柜或者支架，太陽能充放電控制器和逆變器，以及直流配電柜、交流配電柜和系統防雷等系統設計。

（未完待續）