1.2.2光伏发电
太阳能光伏电池(PV,Photovoltaic Cel1)发电技术利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转化为电能。光伏电池发电具有不消耗燃料、不受地域限制、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单等优点,近年来发展十分迅速。按照采用的材料不同,光伏电池可分为硅型光伏电池、化合物光伏电池、有机半导体光伏电池等多种。目前,硅型光伏电池应用最为广泛,这种电池又可分为单晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜光伏电池等。其中,单晶硅光伏电池光电转换效率最高,但价格也最贵;多晶硅、非晶硅薄膜光伏电池虽然光电转换效率相对较低,但由于具备其他一些优点近年来应用得也日益广泛。从光伏电池的技术发展现状看,硅型光伏电池在今后相当长的一段时间内都将是太阳能光伏电池的主流。光伏电池的输出功率受日照强度、电池结温等因素的影响,不能调度[22]。
光伏阵列为一种直流电源,通常需经电力电子装置将直流电变换为交流电后再接入电网向负荷供电。光伏阵列自身具有的伏安特性使它必须通过最大功率调节环节才能获得理想的运行效率。同时,为了提高光伏阵列并网运行的安全性和可靠性,光伏发电系统还需要并网控制环节,它根据电网侧的实际运行参数控制电力电子逆变器的输出。光伏并网系统包括光伏阵列、最大功率控制器、电力电子变流器、并网控制器几部分,常分为单级式和多级式并网系统,图1-2为一个典型的双级式光伏并网系统示意图[23]。