世界性(xing)的(de)環境污染(ran)和能(neng)源(yuan)短缺已經迫使(shi)人(ren)們更加努力的(de)尋找和開發(fa)(fa)新(xin)能(neng)源(yuan)。在(zai)尋找和開發(fa)(fa)新(xin)能(neng)源(yuan)的(de)過程(cheng)中，人(ren)們很(hen)自然的(de)把目光(guang)投向了各種可再生的(de)替代能(neng)源(yuan)。風(feng)能(neng)、核電(dian)(dian)、水電(dian)(dian)、太陽能(neng)等，光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)就是其中之一。雖然光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)的(de)實際應用存(cun)在(zai)著種種的(de)局限，但是隨著光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)成本的(de)降(jiang)低和礦(kuang)物發(fa)(fa)電(dian)(dian)成本的(de)提高以及礦(kuang)物能(neng)源(yuan)的(de)減少，光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)逐步進入商業化階(jie)段(duan)。
一、光伏發(fa)電的基本原(yuan)理
太陽能電池主(zhu)要使用單晶(jing)硅為(wei)材(cai)料(liao)。用單晶(jing)硅做成(cheng)類似二極管中的p-n結(jie)，工(gong)作原(yuan)理(li)和二極管類似。只不過在二極管中，推動p-n結(jie)空穴和(he)電(dian)(dian)子運動的是外部(bu)電(dian)(dian)場(chang)，而在太(tai)陽能電(dian)(dian)池中(zhong)推動和(he)影響p-n結空穴(xue)和電(dian)子運(yun)動的是太陽光(guang)子和光(guang)輻射熱（*）。也(ye)(ye)就(jiu)是通(tong)常所說的光生伏(fu)特(te)效(xiao)應原(yuan)理。目前(qian)光電轉換的效(xiao)率(lv)，也(ye)(ye)就(jiu)是光伏(fu)電池效(xiao)率(lv)大約(yue)是單晶硅13%-15%，多晶硅(gui)11%-13%.目前最新(xin)的(de)技術還(huan)包括光伏薄(bo)膜電池。
二、太陽能光(guang)伏發電(dian)系統的分類
目前太陽能光伏(fu)(fu)發電(dian)系(xi)(xi)統大(da)致可分為(wei)三類，離網(wang)光伏(fu)(fu)蓄電(dian)系(xi)(xi)統，光伏(fu)(fu)并網(wang)發電(dian)系(xi)(xi)統及前兩(liang)者混(hun)合系(xi)(xi)統。離網(wang)光伏(fu)(fu)蓄電(dian)系(xi)(xi)統,這是一種(zhong)常見(jian)的太陽能應用方式。在國內外(wai)應用已有若干年。系統比較簡單，而且(qie)適應性廣。只因(yin)其一系列(lie)種(zhong)類蓄電池(chi)的體(ti)積偏大和維護困難而限制了使用范圍。
三(san)、太陽能光伏(fu)系統的組(zu)成
1.太陽(yang)(yang)能(neng)光(guang)伏(fu)電(dian)池（太陽(yang)(yang)能(neng)基板(ban)）：實現光(guang)電(dian)轉換
2.蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)：蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)是(shi)光伏(fu)發電(dian)(dian)系統中的(de)關(guan)鍵部件(jian)，用于存(cun)儲從光伏(fu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)轉換來的(de)電(dian)(dian)力(li)。目前我國還沒有用于光伏(fu)系統的(de)專用蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)，而是(shi)使用常規的(de)鉛酸蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)。
3.直(zhi)流逆變器：它的(de)功能是(shi)實現直(zhi)流電(dian)(dian)到交流電(dian)(dian)的(de)轉(zhuan)換，因此這(zhe)個部件最(zui)重要的(de)指標是可靠性和轉(zhuan)(zhuan)換效率。通(tong)過交流逆(ni)變器轉(zhuan)(zhuan)換的(de)交流電(dian)最(zui)大(da)限度地把光伏(fu)電(dian)池轉(zhuan)(zhuan)換的(de)電(dian)能送(song)入電(dian)網或直(zhi)接供給用電(dian)設備(bei)使用。
四、光伏水(shui)泵系統的介紹
光伏系統示意圖
光伏水泵系(xi)統是一(yi)個(ge)比較(jiao)典型(xing)的光、機、電一(yi)體化系(xi)統，它利用(yong)太陽(yang)電池將太陽(yang)能直接轉換(huan)為(wei)電能，再(zai)通(tong)過逆變(bian)環節轉換(huan)成交(jiao)流電，驅動(dong)交(jiao)流異(yi)步電機帶動(dong)水泵，從(cong)深井、江(jiang)、河(he)、湖、塘等(deng)水源(yuan)地取水來(lai)進行使(shi)用(yong)。該系(xi)統廣泛沙漠治理(li)、居民生活(huo)、農業灌溉、綠化澆灌、草(cao)原畜牧、景區噴(pen)泉、水處(chu)理(li)工程(cheng)等。光伏水泵系統具(ju)有如下特點：
1.光伏(fu)水泵系(xi)統(tong)屬(shu)于全自動運(yun)行，無須(xu)人工值守，系(xi)統(tong)由光伏電池（太陽能基板）、蓄(xu)電池（根據(ju)客戶需求）、光伏專(zhuan)用變(bian)頻(pin)器、水泵、儲水裝(zhuang)置等(deng)組成。
2. 采用光伏水(shui)泵專用變頻(pin)器，根(gen)據(ju)日(ri)照強度的變化(hua)調節水(shui)泵轉(zhuan)速，使輸出功率(lv)接(jie)近太陽電池陣列的最(zui)大功率(lv)；當日(ri)照很充足(zu)時(shi)，保證(zheng)水(shui)泵的轉(zhuan)速不超(chao)過額定轉(zhuan)速；當日(ri)照不足(zu)時(shi)，根(gen)據(ju)設定最(zui)低運行(xing)頻(pin)率(lv)是否滿足(zu)，否則自動停止運行(xing)。
3. 水泵由三相(xiang)交流(liu)電機(ji)驅(qu)動，從深井中抽水，注(zhu)入蓄水箱/池，或直接接入灌溉系統。根據實際(ji)系統需求和安裝條件(jian)，可采用不(bu)同(tong)類型的水泵進行工作。
4. 可以根據地(di)區、客戶不同需求(qiu)提供經濟(ji)有(you)效的解(jie)決方案(an)。
五、PI9000-S系(xi)列變頻器的特(te)點(dian)及應用(yong)
1. PI9000-S系列變頻器的特(te)點(dian)
PI9000-S系列(lie)變(bian)頻器是普傳(chuan)科技根據光伏逆變(bian)的(de)特點，經過反復的(de)現場試驗開發出來的(de)一款全新系列(lie)的(de)產品(pin)，目前(qian)，已(yi)經廣泛的(de)應用在亞洲、非洲、南(nan)美的(de)赤道附件的(de)幾(ji)十個國家和(he)地(di)區，其優(you)良的(de)性能和(he)穩定可靠的(de)運行得到客戶的(de)一致(zhi)好評。該產品(pin)特點如下：
（1）內置高(gao)(gao)精度光(guang)伏陣列最(zui)大功率(lv)點(dian)跟蹤MPPT系統(tong)，智(zhi)能追蹤最(zui)大功率(lv)點(dian)，響應快， 穩(wen)定性高(gao)(gao)，效率(lv)高(gao)(gao)。
（2）干(gan)運(yun)行狀態檢測、處(chu)理
（3）蓄水池水位(wei)控制(zhi)
（4）光照不足時，結合外圍器件能夠實(shi)現與市電自(zi)動(dong)切(qie)換，保證系(xi)統可(ke)靠性；
（5）寬電壓(ya)適(shi)應(ying)范圍，更好適(shi)應(ying)戶(hu)外環境(jing)；
（6）LED顯示實(shi)時系(xi)統(tong)狀(zhuang)態與參數，基于RS485的實(shi)時遠程(cheng)監控系(xi)統(tong)
（7）快速安裝設計，無需(xu)額外維護；
（8）內置全方位保護及診斷機制。
2. PI9000-S系列變頻器接(jie)線圖及太陽(yang)能(neng)基板選配
主回路接線(xian)圖
PI9000-S 7.5kW及以下光伏水泵專用變頻器接(jie)線圖
太陽能基板(ban)選配
3. PI9000-S系列變頻器在國外現場的應用
埃(ai)(ai)及(ji)干燥少(shao)雨，氣候干熱，三(san)分之一(yi)以上(shang)的(de)職業人口(kou)從事農業。全國(guo)可耕地(di)面積為310萬公頃(qing)，約占國(guo)土總面積的(de)3.7% ，絕大部(bu)分為灌溉地(di)，是非洲單位(wei)面積產量(liang)最高的(de)國(guo)家。農業在埃(ai)(ai)及(ji)國(guo)民經濟中(zhong)占有重要的(de)地(di)位(wei)，但埃及面(mian)臨著嚴重的灌(guan)溉用水短(duan)缺問題，諸(zhu)如降雨分布(bu)不均，干(gan)旱反(fan)復(fu)出現，而且灌(guan)溉用電(dian)與柴油資源尤為(wei)緊缺。但得天獨厚的地(di)理條(tiao)件賦予了埃及豐富的太(tai)陽(yang)能(neng)資源，隨著光(guang)伏組件的成本(ben)降低，埃及農業光(guang)伏灌(guan)溉趨勢明顯，利用太(tai)陽(yang)能(neng)清潔能(neng)源的步(bu)伐正在進一步(bu)加快。
普傳(chuan)科技的PI9000-S系列(lie)光伏(fu)水(shui)泵專用變頻器推出后，很快(kuai)在當地得到了(le)應用,一直穩定可(ke)靠(kao)地工作著，獲得客戶的贊賞(shang)，使(shi)用一年后，為用戶節約了60%的成本。
六、光(guang)伏發(fa)電的(de)優點
1.充分(fen)的(de)清潔(jie)性(xing)。（如果采用蓄電(dian)池方案，要(yao)考(kao)慮對廢舊蓄電(dian)池的(de)處(chu)理）
2.絕對的安全性。
3.相對的廣泛(fan)性。
4.確實的長壽(shou)命和免維護(hu)性(xing)。
5.資源的充足性及(ji)潛(qian)在(zai)的經濟(ji)性等。
七(qi)、光伏發(fa)電缺點
1.時間周期(qi)局限。
2.地理位(wei)置局限(xian)。
3.氣象(xiang)條件局限。
4.容量傳輸(shu)局限(xian)。
5.光(guang)能轉換效(xiao)率偏(pian)低。
八、影響光伏水泵系統工作的(de)幾(ji)大因素
1.光伏電池的電壓和容量
2.光(guang)照的強度(du)
3.光伏電池（太陽能基板(ban)）表面的清潔(jie)度
4.環境溫度(du)
九(jiu)、總結
光伏水泵系統利(li)用太(tai)陽(yang)的持(chi)久能源(yuan)，日出而作、日入而息，無需人員看管、無需化(hua)石能源(yuan)、獨(du)立運行(xing)、也可(ke)根(gen)據需求配(pei)合電網使(shi)用，安全可(ke)靠。在無需任何(he)外來(lai)能源(yuan)的情況下可(ke)以機動靈活應用于農田灌(guan)溉、人畜(chu)飲水、庭院發(fa)展(zhan)、園區(qu)美(mei)化(hua)、構(gou)造彩色噴泉、養(yang)殖(zhi)業增氧、海濱鹽(yan)場供排(pai)水等，有(you)(you)效解決耕地(di)灌(guan)溉問題，提(ti)高產(chan)量，節水節能，大幅(fu)降(jiang)低傳(chuan)統能源(yuan)、電力的投入。具有(you)(you)壽命長、功耗低、噪音小、調速平衡、運行(xing)穩(wen)定、無干擾等優點(dian)。
因此光伏水泵系(xi)統成(cheng)為(wei)利用清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)替代化石能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)最有效方(fang)式，成(cheng)為(wei)全球“糧食問題”、“能(neng)源(yuan)(yuan)問題”綜合解決(jue)方(fang)案中新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)、新(xin)(xin)技(ji)術重要產品(pin)。
