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2015.03.16
1954年，美国贝尔实验室
美国贝尔实验室制成的第一批太阳电池
答：光伏电池是一种具有光‐电转换特性的半导体器件，它直接将太阳辐射能转换成直流电，是光伏发电的最基本单元。光伏电池特有的电特性是借助于在晶体硅中掺入某些元素（例如：磷或硼等），从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料。在阳光照射下，具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷，这些自由电荷定向移动并积累，从而在其两端形成电动势，当用导体将其两端闭合时便产生电流。这种现象被称为“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。
答：光伏发电系统由光伏方阵（光伏方阵由光伏组件串并联而成）、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成。光伏发电系统的核心部件是光伏组件，而光伏组件又是由光伏电池串、并联并封装而成，它将太阳的光能直接转化为电能。光伏组件产生的电为直流电，我们可以直接以直流电的形式应用，也可以用逆变器将其转换成为交流电，加以应用。从另一个角度来看，对于光伏系统产生的电能我们可以即发即用，也可以用蓄电池等储能装置将电能存放起来，按照需要随时释放出来使用。其系统组成如下图所示。
分布式电源接入配电网，使配电系统中发电与用电并存，配电网结构从放射状结构变为多电源结构，短路电流大小、流向以及分布特性均发生改变。
答：我国太阳能总辐射资源丰富，总体呈“高原大于平原、西部干燥区大于东部湿润区”的分布特点。其中，青藏高原最为丰富，年总辐射量超过1800kWh/㎡，部分地区甚至超过2000kWh/㎡。四川盆地资源相对较低，存在低于1000kWh/㎡的区域。
全国太阳辐射总量等级和区域分布表
答：分布式光伏系统的适用场合可分为两大类：一、可在全国各类建筑物（如城市和农村的建筑屋顶、高耗能企业厂房和农业大棚等）和公共设施上推广，形成分布式建筑光伏系统。选择骨干电网覆盖区或负荷集中区，利用当地各类建筑物和公共设施，建立分布式光伏发电系统，缓解了部分城镇居民和农牧民的电力短缺，解决高耗能企业的生产用电问题。二、可在我国偏远农牧区、海岛等少电无电地区推广，形成离网型分布式光伏发电系统或微电网。由于经济发展水平差距的原因，我国仍有部分偏远地区的人口没有解决基本用电问题，以往的农网工程大多依靠大电网延伸、小水电、小火电等供电，电网延伸困难极大且供电半径过长，导致供电电能质量较差。发展离网型分布式发电系统，不仅可以解决处于电网末端的少电、无电地区居民的基本用电问题，还可以清洁高效地利用当地的可再生能源，有效的解决了能源和环境之间的矛盾。
分布式建筑光伏系统
分布式光伏并网系统在教育、电信、石化、交通和军事等各行各业均有广泛应用。
在商业建筑屋顶上的典型应用：浙江义乌小商品城1.3MWp光伏系统
光伏与建筑结合有如下几种形式：
立面安装侧立面安装形式主要指在建筑物南墙、（针对北半球）东墙、西墙上安装光伏组件的方式。对于多、高层建筑来说，墙体是与太阳光接触面积最大的外表面，光伏幕墙垂直光伏幕墙是使用的较为普遍的一种应用形式。根据设计需要，可以用透明、半透明和普通的透明玻璃结合使用，创造出不同的建筑立面和室内光影效果。双层光伏幕墙、点支式光伏幕墙和单元式光伏幕墙是目前光伏幕墙安装中比较普遍的形式。目前用于幕墙安装的组件成本较高，光伏系统工程进度受建筑总体进度制约，并且由于光伏阵列偏离最佳安装角度，输出功率偏低。除了光伏玻璃幕墙以外，光伏外墙、光伏遮阳蓬等也可以进行建筑立面安装。
水平屋顶
倾斜屋顶
光伏采光顶
在鱼塘中也可以架设光伏阵列，池塘可以继续养鱼，光伏阵列还可以为养鱼提供良好的遮挡作用，较好地解决了发展新能源和大量占用土地的矛盾。因此，农业大棚和鱼塘可以安装分布式光伏发电系统。
光伏农业大棚
答：“自发自用，余电上网”是分布式光伏发电的一种商业模式。对于这种运行模式，光伏并网点设在用户电表的负载侧，需要增加一块光伏反送电量的计量电表（表2），或者将电网用电电表（表3）设置成双向计量。用户自己直接用掉的光伏电量，以节省电费的方式直接享受电网的销售电价；反送电量单独计量，并以规定的上网电价进行结算，按照国内目前的政策，电网企业按照当地脱硫燃煤标杆电价收购光伏上网电量。在这种情况下，光伏用户应尽可能全部将光伏电量自用，否则馈入电网的电量的价值要小于自用光伏电量的价值。
4)用户从电网取电则同没有装光伏系统时一样，根据用户电表缴费。
答：分布式光伏并网发电系统主要由光伏组件、逆变器、支架和线缆、汇流箱、交直流配电柜及监控系统等组成。其中汇流箱、交直流配电柜及监控系统可根据用户的实际情况安装。
答：全国各地的辐照量及日照时数详见下图，如果想得到更详细的太阳能资源数据，可以从县级气象台（站）、国家气象局公共气象服务中心取得。也可以从NASA官方网站获得辐照量参考数据。
全国辐照量分布图
答：分布式光伏系统并网电压主要由系统装机容量所决定，具体并网电压需根据电网公司的接入系统批复决定。一般户用选择220V接入电网，商用选择380V接入电网。系统电压情况如下图所示。
答：光伏阵列的安装倾角主要由安装地域的经度、纬度、最佳辐照量决定，由于安装条件限制，组件安装倾角不能达到最佳时可适当调整角度。
答：由于影响光伏发电的主要原因为日照量，所以组件安装时应向阳光最充足的方向安装。不同安装角度对光伏组件的发电效率亦有影响，假定最佳安装角度的效率为100%，不同方位、角度安装光伏组件的效率见下图：
答：在分布式光伏发电系统安装完成后，电网公司会进行并网的检验验收，验收合格后会在业主家安装两块电表，两块电表会分别对光伏系统的发电和市电的用电量进行计量。最简单的办法是看电表，只要光伏系统端电表走字，就是在使用太阳电池组件发的电，如图所示：
答：光伏系统的线路分为直流部分和交流部分，这两部分线路是需要单独布线的。交流部分要与电网进行连接，并网点设在用户侧电表位置，最终形成与用户家中已有电气系统连接。
答：分布式光伏并网系统的监控装置分为大型光伏电站监控、商用屋顶光伏系统监控和户用屋顶光伏系统监控。
商用屋顶光伏系统监控
的雷雨云层电荷释放掉。
感应雷的防护：在光伏系统中加入防雷器，也就是在汇流箱、逆变器等电器设备中增加防雷模块，用以防护间接雷击。
安装双向电表的原因是由于光伏发出的电存在不能全部被用户消耗的情况，而余下的电能则需要输送给电网，电表需要计量一个数字；在光伏发电不能满足用户需求时则需要使用电网的电，这又需要计量另一个数字，普通单块电表不能达到这一要求，所以需要使用具有双向电表计量功能的智能电表。