4.2 工作展望 43

致谢 45

参考文献 46

1  绪论

1．1  研究意义

 当传统的燃料能源正在一天天减少时，所产生的排放物对环境造成的危害问题也变得日益突出。并且全球大约还有20亿人已得不到正常的能源供应。在这个时候，整个世界都把目光投向了可再生资源，希望可以通过可再生能源来改变人类的能源供给结构，以维持今后的可持续发展。在这些可再生资源中太阳能以其独有的优势而成为人们关注的焦点。这主要因为丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染并且人类能够自由利用的天然资源。据不完全统计太阳每秒钟辐射到达地面的能量可高达80万千瓦。如果把地球表面0.1%的太阳辐射能转化为电能来计算（转变率为5%），那么每年的总发电量可达5.6×109mW·h，其相当于世界上所有能耗的40倍。所以，不论是从经济、社会走可持续发展之路，保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视，还是从为世界上20亿无电人口和一些特殊用途解决现实的能源供应出发，发展太阳能光伏发电均具有重大的现实意义[1]。

    太阳能的利用主要包括热利用、化学利用和光伏利用。光伏利用的主要形式是光伏发电，是根据光生伏打效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电具有以下优点：无污染、可再生、资源的普遍性、可存储性、分布式电力系统、资源、发电、用电同一地域等[2]。

1．2  光伏发电现状及趋势

1.2.1  国外光伏发电现状

1.2.2  国内光伏发电现状

1.2.3  国内光伏发电趋势

1．3  光伏发电系统简介

光伏发电有独立和并网运行两种工作方式。以前光伏发电多数被用于偏远的无电地区，而且多以中小系统为主，属于独立运行。现在光伏并网技术是当今世界光伏发电的发展趋势，是步入大规模发电阶段、成为电力工业组成部分之一的重大步骤。

1.3.1  光伏发电系统分类

　    光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。

（1）独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。

（2）并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。 并网光伏发电有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，还没有太大发展。而分散式小型并网光伏，特别是光伏建筑一体化光伏发电，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。

1.3.2  光伏发电系统工作原理