文 献 综 述

一、课题背景

由于煤炭和油类等传统能源的迅速消耗，不能够再生的能源正面对产量枯竭和环境恶化等多重压力，全世界能源结构将在本世纪发生根本改变，而以太阳能为代表的新能源和可再生能源是护卫人们生存的地球生存状态的新式能源，使用光能产生电将变成将来分布式发电的必不可少的一部分^[1]。光伏电池的联网光伏发电技术是近些年来迅速崛起的在全球范围中广泛利用光能发电的一个关键领域。城市建筑能为光伏阵列供应充裕的安装面；不需另占土地；光伏组件可取代传统建筑原料，能节约光伏组件的钢材使用量，节约钢材的用度；建筑与光伏组件相结合，节省了施工的费用；分散发电，就地使用；减少了电力传输的损失，降低了输配电的费用和检修成本；联网型光伏发电系统与电网相互弥补为家用电器供应能量，使用电可靠性明显增加；光伏电池在城市家庭中的使用让建筑更加清洁，其应用前景光明^[2]。

文章主要介绍了10kWp户用屋顶并网光伏电站的系统架构和工程设计研究，并对其主要的现实模拟结果进行了分析与比较。

二、并网光伏电站原理

光能产生电是将太阳能一步变换成电能的利用方式，它涵盖了光伏生电、光化学生电、光感应生电等。太阳能光伏联网系统是通过光伏板一步将太阳福射能转化为电能的系统，重点由太阳能电池板、蓄电池装置、控制器、各类电子交换器以及负载(直/交流负载)等结构组成^[3]。

太阳能是一种辐照能，它必需通过于能量转换器才能够变换成电力能量。这种把光能变换成电能的能量中转站，即太阳能光伏组件。光伏组件工作理论的根本是半导体P-N结的光生伏特现象。即当物质接触到光的照射时，物体内的电荷布置状态发生变化而生成电压和电流的一种效应。当太阳光或其他的光照在半导体的P-N结时，就会产生光生电动势，使P-N结外电路导通，就会生成电流，如此，能量就以生成电子-空穴对的方式变换为电能^[4]。如图1。

图1 光生伏特效应

图2 典型的屋顶并网光伏发电系统