典型的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)
隨著社會的進(jìn)步,科技的發(fā)展,人們對能源的需求越來越大,而現(xiàn)有的能源有限,需要人們不斷發(fā)展新能源,而光能就是一個不錯的選擇,人們開始大力發(fā)展太陽能發(fā)電,盡管太陽能資源是無窮盡的,每秒鐘到達(dá)地球表面的太陽光能量高達(dá)80萬千瓦,但是,由于太陽光輻射密度太低,導(dǎo)致太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率非常低,所以,提升把太陽能電池收集的直流電轉(zhuǎn)化為交流電的太陽能逆變器的效率,對于提升太陽能發(fā)電效率就顯得至關(guān)重要。本文主要講解太陽能發(fā)電的相關(guān)知識。
高效率且具有成本效益的逆變器成為評定太陽能發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)。未來的發(fā)展關(guān)鍵以及競爭的焦點在于提高光電轉(zhuǎn)換效率。
專家預(yù)言,因受到部署大規(guī)模太陽能發(fā)電廠的需求刺激,在未來的五年內(nèi),三相中央逆變器系統(tǒng)的市場預(yù)計將有非常好的市場表現(xiàn)。從技術(shù)趨勢上看,TriphaseNV公司的逆變器專家J.VandenKeyBus指出,未來的三相逆變器將由逆變器控制單元、IGBT逆變器、PWM發(fā)生器、ADC、死區(qū)保護(hù)電路、以太網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)個人電腦等部分組成。建設(shè)這種系統(tǒng)的目的在于實現(xiàn)太陽能電池組并網(wǎng)向電網(wǎng)供電,并借助于聯(lián)網(wǎng)控制來實現(xiàn)跟蹤峰值功率點來實現(xiàn)最高效率的太陽能并網(wǎng)發(fā)電。
太陽能逆變器
太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)將對下列系統(tǒng)和器件產(chǎn)生巨大的需求:
1)電網(wǎng)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);2)以太網(wǎng)端口;3)AD轉(zhuǎn)換器;4)PWM發(fā)生器;5)逆變器控制器;6)IGBT模塊以及逆變器;7)太陽能電池板方位角和高度角轉(zhuǎn)向電機及其控制裝置;
從功率分立器件來看,隨著太陽能并網(wǎng)發(fā)電站規(guī)模的增大,采用1200VIGBT將是未來的發(fā)展趨勢。針對各種不同規(guī)格的逆變器的需求,IGBT模塊呈現(xiàn)集成度越來越高的發(fā)展趨勢。
值得關(guān)注的是,為了獲得更高的轉(zhuǎn)換效率,采用SiC二極管來設(shè)計太陽能逆變器系統(tǒng)是最新的發(fā)展趨勢。原因在于:(1)SiC的導(dǎo)熱率是砷化鎵的幾倍,也超過了Si的三倍,這將可以制造出更高電流密度的器件;(2)SiC的擊穿電場幾乎是Si擊穿電場的十倍,所以,采用SiC的相同設(shè)計將獲得硅元件十倍的額定擊穿電壓,因此,有可能開發(fā)出非常高電壓的肖特基二極管;(3)SiC是一種寬能帶材料,因此,相對于任何硅器件而言,SiC可在高得多的溫度下工作。
此外,因為太陽能微型逆變器需要監(jiān)測電流、電壓、溫度等模擬參數(shù),具有模擬和數(shù)字混合信號處理能力的微控制器有望在這里找到用武之地。太陽能雖然可以產(chǎn)生很大能量,但是現(xiàn)在的技術(shù)還不足以保證人類所有的運轉(zhuǎn),這就需要我們保護(hù)能源,從自己做起,從身邊的點滴做起,節(jié)約能源,是我們?nèi)祟惷恳粋€人應(yīng)盡的責(zé)任。