导言
我国是单晶硅光伏电池出产的大国，但惋惜的是，这些电池板98%销往欧美，只要2%用于我国的节能工程。据统计全世界动力耗费总量中40%是修建(共用和住所)动力耗费，其间住所动力耗费又占2/3。因此，运用太阳能光伏玻璃或光伏板为小区域或修建供应电能的技能是光伏发电运用的打破口。
1 光伏发电推行存在的问题
国内许多大学、研讨机构及企业在推行运用太阳能光伏发电体系中作了许多作业，其间珠海市兴业太阳能公司做出了典范。公司选用了世界上先进的非晶硅技能，将含硅(Si)的气体镀在修建玻璃上，由于加工便利(可大批量出产)，用硅量少，本钱低，因此只要单晶硅光伏电池的60%。又由于它与修建物合为一体，发电总量大。这种光伏玻璃在弱小光下也能发电，即便在没有太阳的阴雨天也照样能够发电。
为推行该技能，珠海兴业公司带头运用光伏玻璃。公司顶层有一个长廓，原设备的是一般玻璃，在夏天职工都怕从这儿经过。但自从装了光伏玻璃后，就阴凉清新了。在走廓止境设备的电表显现，太阳能发电功率为580 W，日发电9.6 kW·h，至今累计发电2 300 kW·h。从环保的视点核算其社会效益为：节省燃油600 L，减排CO2 1 300 g，真可谓一箭双雕。青岛火车站的房顶有4 000 m2，装上非晶硅透光玻璃顶后，不只发电量相当于一台200 kW的发电机，还可隔热，既节能，又有利于站内的环境舒适度。
据悉日本、法国都有全太阳能修建小区，小区中每栋住所(或别墅)都用太阳能发电，甚至在主人外出度假期间，宣布的电还可反送给大电网，不只不亏本还可赚钱。
已然太阳能发电有如此诱人的远景，又契合环保节能的国策，那么为安在我国大地推行不开呢?看来，契合不契合“国情”是个难以逾越的瓶颈，正所谓：国情大于国策。依据材料，有如下的要素限制着光伏发电在国内的推行运用。
1)蓄电池技能尚有距离，使得从太阳能转化的电能难于稳定地贮存和传输。
2)供电部分不肯承受光伏电上网。国外，运用光伏的家庭都装有两个电表，一个是“正潮流”供电电表，供电部分收费;另一个是“反潮流”馈电电表，用来核算用户向电网反应的电量，供电部分以此来给用户付费。听说，香港、台湾地区此问题也未得到满意处理。
3)修建开发商对太阳能热水泵尚感爱好，但对光伏发电不感爱好。由于发电本钱高，比现在的火力发电每kW·h多2 元。别的，光伏发电初期出资太大，一栋6 000 m2的酒店若悉数装上光伏玻璃，仅靠太阳能供应电力和热水至少得出资3000万元。(下面举例的家庭每户2.5 kW(单晶硅)光伏发电需20多万元。)
所以，推行太阳能光伏发电，需求政府分管本钱，以鼓舞咱们选用绿色动力。例如，日本规则居民置办一套光伏发电，凭发票可在环保部分报销其费用的1/2。
2 民用型绿色电源———太阳能数码设备移动充电器
这是国内继20 世纪80 时代初期在照明、手机充电器、核算器、手表等小容量太阳能光伏电源运用后，又一次新的打破。其含义在于标明太阳能电源的运用已进入民用和千家万户，其影响力不行轻视。
该产品由某公司研制，2006 年正式向全国推出，其外形如图1 所示。“动力舱”S1800 的技能参数如表1所列。
爱国者“动力舱”移动电源是由太阳能电池板、蓄电池、数码配备转化器等组成，能够为手机、MP3、MP4、数码相机等各种数码产品供应充电服
务。“动力舱”能够将太阳能、白炽灯光能和200 V沟通电能存储到1 800 mA 的蓄电池里，在用户的数码设备需求充电的时分随时供应动力供应，既表现了绿色动力的思维，又确保了数码设备在任何时分无后顾之忧。
“动力舱”选用特有的智能调压专利技能，能够在必定的电压规模内主动调理充电电压，而这块1 800 mA 的蓄电池相当于两块800 mA 的手机电池，而且能在3 h内将手机电池充溢。
3 深圳世界园林花卉饱览园1 MW 并网太阳能光伏电站简介
3.1 项目来历
2004 年8 月，由深圳市政府出资，中科院北京科诺伟业公司承建的1 MW太阳能光伏电站在深圳世界园林花卉饱览园内建成发电。
3.2 项目状况和技能标准
该电站选用与市电直接并网的运转办法，是现在亚洲最大的并网太阳能光伏电站。该电站容量1 000.322 kW(峰值)，光伏组件总面积7 660 m2，年发电才干约为100万kW·h，相当于每年可节省标准煤约384 t，年减排CO2 约170 t，减排SO2 约7.68 t。与惯例动力发电比较，并网光伏发电体系的运转和保护费用很低，节省了运营本钱。
并网运转办法，要求逆变器具有同电网衔接的功用。并网型光伏发电体系的长处是能够省去蓄电池，而将电网作为自己的储能单元，具有更高的发电功率和更好的环保功用。
3.3 体系首要部件及体系构成
1 MW 并网太阳能电站的首要部件包含太阳能电池板(光伏组件)和并网逆变器。
体系选用了三种类型的太阳能电池，分别为BP 太阳能公司出产的单晶硅光伏组件BP4170S(功率为170 W)、多晶硅光伏组件BP3160S(功率为160 W)以及日本京瓷公司出产的多晶硅光伏组件KC167G(功率为167 W)。BP太阳能和日本京瓷公司均为世界上太阳能电池板产值前五位的大公司。
所选用的并网逆变器也分为三种类型：
SC125LV(额外功率为125 kW)、SC90(额外功率为90 kW)以及SB2500(额外功率为2.5 kW)。其间，SC125LV、SC90 为集中型逆变器(Central In原verter)，SB2500为串式逆变器(String Inverter)。上述三种类型的并网逆变器均由德国的SMA 公司出产，其在欧洲的并网逆变器市场占有率为80%以上。
3.4 技能的先进性
1)与修建物结合好该电站运用螺栓和型钢把光伏组件固定在修建屋面上，对屋面起到了杰出的隔热作用，其规划按50 年一遇的飓风考虑，契合国家有关的技能方针和标准规范。
2)优质的电能输出SMA公司所出产的集中型和串式逆变器均装备有高功用滤波电路，使得逆变器沟通输出的电能质量很高，不会对电网质量构成污染。在输出功率逸50%额外功率、电网动摇5%的状况下，SC125LV和SC90 逆变器的沟通输出电流总谐波重量(THD)3%，SB2500 逆变器的沟通输出电流总谐波重量(THD)4%。
SC125LV、SC90 和SB2500 逆变器均为并网型逆变器，在运转过程中，需求实时收集沟通电网的电压信号，经过闭环操控，使得逆变器的沟通输出电流与电网电压的相位保持一致，所以功率因数保持在1.0 邻近。
3)“孤岛效应”防护手法“孤岛效应”指在电网失电状况下，发电设备仍作为孤立电源对负载供电。“孤岛效应”对设备和人员的安全存在严重危险。SC125LV、SC90 和SB2500 逆变器均选用被动式和主动式两种“孤岛效应”检测办法。被动式检测办法指实时检测电网电压的幅值、频率和相位，当电网失电时，会在电网电压的幅值、频率和相位参数上发生跳变信号，经过检测跳变信号来判别电网是否失电;主动式检测办法指对电网参数发生小搅扰信号，经过检测反应信号来判别电网是否失电。
在并网逆变器检测到电网失电后，会当即中止作业。当电网康复供电时，并网逆变器并不会当即投入运转，而是需求继续检测电网信号在一段时间(如90 s)内彻底正常，才从头投入运转。
4 20 kW光伏房顶并网发电体系简介
4.1 项目来历
北京主动化技能研讨院与合肥工业大学动力所、北京计科技能有限公司一起承当了科技部“十五”科技攻关项目“光伏房顶并网发电体系”中关键技能“双向并网逆变器”的研讨。该项目于2002年6 月发动，2003 年2 月开端工程施工。2003 年4 月15 日整个体系试运转，2003 年9 月经过北京供电局并网质量检测，2004 年1 月2 日经过科技部掌管的项目检验。
体系建造在北京中心区内，坐落北京中轴线鼓楼西300 m处，关于宣扬太阳能并网发电技能以及进行太阳能常识遍及具有杰出的作用。
整个体系至2004年12 月30 日止全主动、无毛病运转达20个月，累计发电量达33 958 kW·h。
4.2 项目概略和技能标准
该光伏房顶并网发电体系是经过太阳能电池阵列将太阳光能直接转化成700 V级直流电，经过并网逆变器设备将直流电调整成与电网电压、波形、起伏、相位角彻底同步的三相沟通电，并将能量输入城市电网。
该体系首要由太阳能电池阵列、逆变器、核算机监控等三部分组成，具有安全可靠、无噪声、无污染、无需耗费燃料、无需架输电线路、无需蓄电池、建造周期短、无人值守、全主动运转等特色。首要技能指标：额外容量30 kW;最大匹配太阳能电池阵列功率20 kW(峰值);适配电网三相380 V/50 Hz;并网电流波形为正弦波;正弦电流畸变率臆3%;整机功率逸90%;具有过热、过载、短路、过压、欠压等惯例保护;具有电网断电辨认功用(即防“孤岛效应”功用);具有阵列最大功率点盯梢操控功用(MPPT);全天主动辨认日照改变，自发动和中止;具有键盘操作和体系运转参数的状况显现监控功用;具有长途通讯接口。19.8 kW(峰值)太阳能电池板由上海国飞公司出产，体系彻底国产化，具有完好的自主常识产权。
4.3 对太阳能光伏发电作业的奉献
在20 kW(峰值)太阳能光伏并网体系的现场运转实验中，依据运转中发现的问题，对并网逆变器的软硬件进行了改善规划。其30 kW的并网逆变器已经过小批量出产的定型，构成产品供货才干。5 kW 小功率并网逆变器已完结并网运转实验，于2005 年一季度完结小批量出产的定型作业。
5 2.5kW住户用光伏发电体系(BIPV)简介
5.1 项目来历
深圳市能联电子有限公司建造的住户用太阳能体系在光伏体系与太阳能热水体系结合方面做出斗胆的探究，建成了包含2.5 kW的BIPV并网发电住户用光伏体系和8 m2的太阳能热水器综合运用的太阳能住户用体系。
该太阳能住户用体系分为光伏体系和光热体系两个部分，设备于深圳市区一栋20 层高的住所楼的楼顶。
2.5 kW的BIPV并网发电光伏体系发生的电能经过双向逆变器满意用户部分家电用电需求。
当太阳能发电量大于等于即时的负载需求时，可直接由太阳能供应负载的电能需求，而且能够将剩余的电能返给电网;当太阳能不足以满意负载需求时，由市电供应负载的需求，并能够一起给蓄电池充电。当市电毛病时，能够由蓄电池给家电负载供电。
5.2 体系首要部件和构成
1)太阳能电池组件设备在房顶的斜面上，朝向正南方，歪斜视点为20毅。选用的是多晶硅太阳能电池，组件出现深蓝色，与房顶上所铺设的蓝色瓦片色彩协调一致。
组件选用8 串联伊4并联的衔接办法，该光伏阵列的作业参数为：峰值功率2 560 W，最大作业电压140.8 V，最大作业电流18.20 A，开路电压168.00 V，短路电流19.20 A。
2)蓄电池本体系中运用的是由深圳华达电源有限公司供应的GMF-200 型深放电阀控吸液式密封铅酸蓄电池，运用期间无酸雾和气体逸出，不会对用户家庭构成污染，降低了保护本钱，共选用该蓄电池单体54只，组成200 Ah/10 V电池体系。
3)逆变器该住户用光伏并网体系的中心设备为AES公司出产的单相SMD逆变器体系，该体系为并网逆变器，输出波形为正弦波。它内含一个双向逆变器和三个功用优异的微处理器，能够为本地负载供应合格的电源并能够作为一个在线的UPS(不间断电源)作业。它的作业办法如下。
(1)将市电和太阳能电源并行作业，关于本地负载而言，假如光伏组件发生的电能超越即时负载的需求，还能将剩余的电能返回到电网。
(2)假如光伏组件发生的电能不够用，则将主动启用市电，运用市电供应本地负载的需求。当本地负载的功率耗费小于SMD 逆变器的额外市电容量的60%时，市电就会主动给蓄电池充电，确保蓄电池长时间处于浮充状况。
(3)假如市电发生毛病，即市电停电或许电压超出了176~245 V或许频率超出了48~52 Hz 的规模，体系就会主动断开市电，转成独立作业形式，由蓄电池和逆变器供应负载所需的沟通电能。
一旦市电康复正常，即电压和频率都康复到正常状况，体系就会断开蓄电池，改为并网形式作业，由市电电网供电。SMD双向逆变器技能功用参数如表2 所列。
(4)节电作用显着。现在整个电站体系运转杰出，截止到2005 年2 月23 日，累计已正常运转发电133 天，发电量376 959 kW·h。
5.3 体系负载
该住户用太阳能体系首要是供应一住所的部分家用电器的用电。由光伏发电体系供电的负载清单如表3 所列。依据负载的实践作业状况估算出每个负载均匀每天的耗电量为7.55 kW。
这些负载不行能一起作业。考虑到家庭用电的实践状况，咱们确认这些负载的一起作业系数为0.3，则实践负载功率=10.3伊0.3=3.09 kW5kW
5.4 独立体系(离网)和并网体系初出资本钱比较
1)并网体系初期出资本钱如表4 所列。
2)在考虑到相同的负载缺电率的状况下，为了满意年均匀每天7.55 kW·h 的用电量需求以及5天的自给，设备3.6 kW的独立光伏体系(离网)才干满意实践需求。该独立体系的规划和各项本钱如表5所列。
这样，该独立光伏体系的初始出资为22.64万元，而本体系的初始出资为16.662 万元。为了满意相同负载需求，本体系的初始出资仅为独立体系初始出资的73.6%。
6 结语
太阳能光伏发电体系是优异的绿色动力，是21 世纪动力开展的方向。本文介绍了几个光伏发电体系的运用典型，以供同行参阅。一起也剖析了国内推行这一工业时存在的问题，期望引起政府相关决议计划部分的注重。
