光伏发电系统与独立光伏系统的分布式

分布式光伏发电系统与独立光伏系统

1. 光伏系统的组成
光伏系统就是光伏电池应用系统，或称光伏电池发电系统。光伏系统通常由光伏阵列、能量优化控制器、储能组件及逆变器等部分组成。光伏系统一般分为立光伏系统和并网光伏系统两大类。独立光伏系统是指供用户单独使用的光伏系统，如在边远地区使用的家用光伏电源等。并网光伏系统是指与电网系统相连的光伏系统，产生的电能可以输入电网。这里所称的电网可以是传统意义上的大电网，也可以是由各种可再生能源构成的分布式发电系统。这里主要是指后者。
2. 独立光伏系统
由于环境因素的影响，光伏阵列发出的电能是波动的，不能直接提供给负载使用，因此需要在光伏阵列和负载之间加入能量优化控制器。能量优化控制器要具有最大功率点跟踪的功能。为了使负载获得稳定的能量，独立光伏系统必须配备储能组件。当光伏阵列发出的电能超过负载需求时，多余能量可存储在储能组件中；当光伏阵列发出的电能不能满足负载需求时，储能组件作为补充能源向负载供电。储能组件与能量优化控制器需要联合控制，既需要实现最大功率点跟踪，又要能获得输出稳定的直流电源（即恒压源或恒流源）。
光伏阵列在经过能量优化控制器和储能组件的联合控制后，得到稳定的直流输出（一般为电压源）。该电源可以直接提供给直流负载，也可以经逆变器转换为交流电提供给交流负载。
光伏系统中的储能组件可以采用多种设备。目前，最常用的储能组件就是蓄电池。此外，超级电容、超导线圈以及飞轮都可以作为储能组件。光伏系统还可以使用扬水蓄能设备作为储能组件，即所谓光伏水泵。光伏水泵已经在偏远地区推广使用。
于光伏系统不能获得连续的功率输出（比如夜间或阴雨天气，就几乎没有效的功率输出），因此单一能源的光伏系统应用受到了限制。将光伏电池与他能源形式联合起来供电成为了一种趋势。例如由小型直流风力发电机与光伏电池构成小型风光互补发电系统，可用于公路照明系统。