典型的并网发电系统
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随着社会的进步,科技的发展,人们对能源的需求越来越大,而现有的能源有限,需要人们不断发展新能源,而光能就是一个不错的选择,人们开始大力发展太阳能发电,尽管太阳能资源是无穷尽的,每秒钟到达地球表面的太阳光能量高达80万千瓦,但是,由于太阳光辐射密度太低,导致太阳能电池的转换效率非常低,所以,提升把太阳能电池收集的直流电转化为交流电的太阳能逆变器的效率,对于提升太阳能发电效率就显得至关重要。本文主要讲解太阳能发电的相关知识。
高效率且具有成本效益的逆变器成为评定太阳能发电系统优劣的关键指标。未来的发展关键以及竞争的焦点在于提高光电转换效率。
专家预言,因受到部署大规模太阳能发电厂的需求刺激,在未来的五年内,三相中央逆变器系统的市场预计将有非常好的市场表现。从技术趋势上看,TriphaseNV公司的逆变器专家J.VandenKeyBus指出,未来的三相逆变器将由逆变器控制单元、IGBT逆变器、PWM发生器、ADC、死区保护电路、以太网、联网个人电脑等部分组成。建设这种系统的目的在于实现太阳能电池组并网向电网供电,并借助于联网控制来实现跟踪峰值功率点来实现最高效率的太阳能并网发电。
太阳能逆变器
太阳能并网发电系统将对下列系统和器件产生巨大的需求:
1)电网管理网络系统;2)以太网端口;3)AD转换器;4)PWM发生器;5)逆变器控制器;6)IGBT模块以及逆变器;7)太阳能电池板方位角和高度角转向电机及其控制装置;
从功率分立器件来看,随着太阳能并网发电站规模的增大,采用1200VIGBT将是未来的发展趋势。针对各种不同规格的逆变器的需求,IGBT模块呈现集成度越来越高的发展趋势。
值得关注的是,为了获得更高的转换效率,采用SiC二极管来设计太阳能逆变器系统是最新的发展趋势。原因在于:(1)SiC的导热率是砷化镓的几倍,也超过了Si的三倍,这将可以制造出更高电流密度的器件;(2)SiC的击穿电场几乎是Si击穿电场的十倍,所以,采用SiC的相同设计将获得硅元件十倍的额定击穿电压,因此,有可能开发出非常高电压的肖特基二极管;(3)SiC是一种宽能带材料,因此,相对于任何硅器件而言,SiC可在高得多的温度下工作。
此外,因为太阳能微型逆变器需要监测电流、电压、温度等模拟参数,具有模拟和数字混合信号处理能力的微控制器有望在这里找到用武之地。太阳能虽然可以产生很大能量,但是现在的技术还不足以保证人类所有的运转,这就需要我们保护能源,从自己做起,从身边的点滴做起,节约能源,是我们人类每一个人应尽的责任。