光伏 - 系统平衡

背景

我们可能会认为一个完整的光伏（PV）系统包括三个子系统。在一侧，我们有PV设备（单元，模块，阵列等）将阳光转换为直流电力（DC）电力。另一方面，我们有负载或打算使用PV电力的应用。在这之间，我们需要第三个子系统来使PV电能适当地应用于负载。该第三个子系统通常称为“系统平衡”或BOS。

BOS通常由安装PV阵列或模块的结构以及将直流电力调整并转换为交替流动（AC）负载所需的适当形式和幅度的功率调节设备。2020欧洲杯下注官网如果需要，BOS还包括储存设备，例如电池，用于在阴天或夜间使用PV生成的电力。

安装结构

光伏阵列必须安装在某种稳定，耐用的结构上，该结构可以支撑阵列并承受风，雨，冰雹和其他不利条件。有时，安装结构设计用于追踪太阳。

固定结构通常与平板系统一起使用，通常以固定角度倾斜PV阵列，该角度由位置的纬度，负载的要求和阳光的可用性确定。

跟踪结构

有两种一般的跟踪结构：单轴和两轴。单轴跟踪器通常设计为在日常路线上从东到西的太阳。它们与平板系统和某些集中器系统一起使用。两轴类型主要用于PV浓缩器系统。这些系统不仅跟踪太阳的日常课程，而且跟踪北半球和南半球之间的季节性路线。自然，系统越复杂，它可能需要的维护就越多。

电源调节器

电源调节器处理光伏系统产生的电力，以使其适合满足负载的特定需求。尽管大多数设备都是标准库存，但将这些设备的功2020欧洲杯下注官网能与负载的特性相匹配非常重要。电源调节器可能必须执行这些功能：

•限制电流和电压以最大化功率输出

•将直流电源转换为交流电源

•将转换后的AC电力与公用事业的电网匹配

•维护公用事业网络系统及其人员在维修期间免受可能的伤害

电源调节剂的要求通常取决于它们与该系统集成的系统类型以及该系统的应用。对于直流应用，通常使用调节器来完成功率调节，该调节器以某种恒定的电压和电流控制输出以最大程度地输出输出。对于交流负载，功率调节必须包括一个逆变器，该逆变器将PV数组生成的直流电流转换为交替电流。

贮存

在许多光伏系统中，不会因为产生的能量而使用，但可能在夜晚或多云的日子需要使用。如果不是一个选项，则必须使用电网，则需要电池备份系统。电池的缺点是它们降低了光伏系统的效率，因为只能回收传递到其中的能量的80％。它们还增加了整体系统的费用，必须每五到十年更换一次。他们占用了相当大的地板空间，构成了一些安全问题，并需要定期维护。

像PV单元一样，电池是直流设备，仅与直流负载直接兼容。但是，电池也可以通过调节电源来充当这些负载的电源调节剂。这允许PV数组更接近其最佳功率输出。大多数电池还必须受到保护，免受过度充电和过量的排放，这可能会导致电解质损耗，甚至可能损坏或破坏电池板。通常使用电荷控制器来实现保护，该电荷控制器还保持系统电压。大多数电荷控制器还具有一种机制，可防止电流从电池流回到阵列中。

资料来源：美国能源部光伏计划。

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