光伏，即光伏發(fā)電系統，是利用半導體材料的光伏效應，將太陽(yáng)輻射能轉化為電能的一種發(fā)電系統。光伏發(fā)電系統的能量來(lái)源于取之不盡、用之不竭的太陽(yáng)能，是一種清潔、安全和可再生的能源。光伏發(fā)電過(guò)程不污染環(huán)境，不破壞生態(tài)。 [11] 光伏發(fā)電系統分為立光伏系統和并網(wǎng)光伏系統。光伏發(fā)電系統是由太陽(yáng)能電池方陣、蓄電池組、充放電控制器、逆變器、交流配電柜、太陽(yáng)跟蹤控制系統等設備組成。

立光伏發(fā)電系統由太陽(yáng)能光伏陣列、蓄電池組、充電控制器、電力電子變換器(逆變器)、負載等組成。其工作原理是，太陽(yáng)輻射能量經(jīng)過(guò)光伏陣列被轉換成電能，然后由電力電子變換器變換后給負載供電。同時(shí)將多余的電能經(jīng)過(guò)充電控制器后以化學(xué)能的形式儲存在儲能裝置中。這樣在日照不足時(shí)，儲存在電池中的能量就可經(jīng)過(guò)電力電子逆變器、濾波和工頻變壓器升壓后變成交流220V、50 Hz的電能供交流負載使用。太陽(yáng)能發(fā)電的特點(diǎn)是白天發(fā)電，而負載往往卻是全天候用電，因此在立光伏發(fā)電系統中儲能元件，工程上使用的儲能元件主要是蓄電池。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統直接與電網(wǎng)相連接，因而光伏陣列的電量盈余與并聯(lián)電網(wǎng)可以實(shí)行互補，省去了立光伏發(fā)電系統中必需的蓄電池等儲能元件，不僅降低了系統成本，而且了系統的可靠性。同時(shí)，夏天太陽(yáng)輻射強度大，光伏系統發(fā)電量多，可以對夏天電網(wǎng)的峰荷起到調節作用。隨著(zhù)近年來(lái)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的大規模應用以及太陽(yáng)能電池組件價(jià)格的迅速下降，并網(wǎng)系統無(wú)疑將得到更為廣泛的應用。

一般來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能電池方陣的安裝形式有以下三種：安裝在地面上、安裝在柱上、安裝在屋頂上。具體采用哪一種安裝形式又要受到一些具體因素影響，渚如可利用空間大小、方陣尺寸、采光條件、風(fēng)負載、視覺(jué)效果及安裝難度、破壞和盜竊問(wèn)題等。在上述幾種安裝形式中，的是安裝在地面上，因為它具有簡(jiǎn)單易行的特點(diǎn)。而安裝在柱子上面的難度受電池板離地面高度的影響。而安裝在屋頂上的難度則由屋頂是否陡峭而定，在比較陡的屋頂上工作不僅耗時(shí)費力，而且非常危險。在安裝過(guò)程中，尤其要避免對電池板電氣性能造成損傷，為此太陽(yáng)能電池板的表面應該覆蓋，減小損傷的概率。還可以在光伏電站周?chē)藿▏鷫?，使?dòng)物無(wú)法靠近設備．以此系統安全。同時(shí)，安裝的太陽(yáng)能電池板應該面向中午的太陽(yáng)，而不要對著(zhù)指南針的方向，這一點(diǎn)在相關(guān)資料中都有說(shuō)明。另外太陽(yáng)電池板與水平面的傾角要大于10°。這樣可使落在太陽(yáng)能電池板上的雨水很快地滑落到地面上，從而保持電池板表面的清潔。

立光伏發(fā)電系統是依靠蓄電池來(lái)儲存多余的電能，因此蓄電池在立光伏發(fā)電系統中占有重要地位。隨著(zhù)太陽(yáng)能電池組件售價(jià)的下降，蓄電池的費用在系統總投資中所占比重將會(huì )逐漸增加。另外，在立光伏發(fā)電系統的運行中，由于蓄電池故障而影響系統正常工作的情況更會(huì )占有很大比例。所以，在系統設計時(shí)，選擇適當的蓄電池類(lèi)型，確定合適的蓄電池容量，地實(shí)施安裝、操作，精心維護, 對于立太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統的正常運行十分重要。

目前光伏系統中常用的蓄電池種類(lèi)很多，其中應用廣泛的主要有普通鉛酸蓄電池、堿性鎳鉻蓄電池和鉛酸免維護蓄電池三種。普通鉛酸蓄電池因對環(huán)境污染較大且要求有一定的維護，主要用在一些有維護能力的低檔場(chǎng)合使用。堿性鎳鉻蓄電池的待點(diǎn)是有較好的低溫、過(guò)充及過(guò)放性能，但缺點(diǎn)是價(jià)格較髙，一般用于較為特殊的場(chǎng)合。國內現階段使用多的蓄電池為鉛酸免維護蓄電池，它的免維護特性使得其維護保養簡(jiǎn)單方便、性能可靠，同時(shí)對環(huán)境污染較少，很適合用于對性能可靠性要求很高的太陽(yáng)能發(fā)電系統，如無(wú)人值守的工作站等場(chǎng)合。

優(yōu)點(diǎn) 1)運行可靠：即使在惡劣的環(huán)境和氣候條件下也可正常供電。 [4] 2)壽命長(cháng)：晶體硅組件壽命通常在25年以上，非晶硅組件壽命通常在20年以上。 [4] 3)維護費用低：建成后只需少量工作人員，對系統進(jìn)行定期檢查和維護，相比較而言，常規發(fā)電站維護費用很大。 [4] 4)天然能源：能源是取之不盡、用之不竭的太陽(yáng)能，無(wú)需能源費用。 [4] 5)無(wú)噪聲污染：整個(gè)系統無(wú)機械運動(dòng)部件，不產(chǎn)生噪聲。 [4] 6)模塊化：根據需要選擇系統容量，安裝靈活、方便，擴容很簡(jiǎn)便。 [4] 7)安全：系統內無(wú)易燃物品，安全性能高。 [4] 8)自主供電：可離網(wǎng)運行，立供電，可不受公用電網(wǎng)的影響。 [4] 9)分布式發(fā)電：可建設分散的光伏電站，減少對公用電網(wǎng)的影響及危害。 [4] 10)高海拔性：在海拔高、日照強的地區，更能增加系統的輸出功率。（相比光伏發(fā)電高海拔地區，由于氣壓低，柴油發(fā)電機效率降低，輸出功率減少。）

光伏組件在與建筑相結合應用時(shí)，還應考慮兩個(gè)重要因素：1)為光伏組件有較高的光電轉化效率，盡量保持光伏組件周?chē)沫h(huán)境溫度處于較低的水平，這就要求光伏組件周?chē)休^好的通風(fēng)條件，因此在光伏組件的設計和安裝時(shí)，可考慮采用架空形式、雙層通風(fēng)屋面或雙層玻璃幕墻形式等；2)光伏組件的壽命通常是15～25年，而建筑圍護結構的壽命通常是50年，在設計時(shí)，考慮光伏組件失效后的拆卸和更換要求。

光伏建筑一體化設計的幾個(gè)影響因素 光伏建筑一體化并網(wǎng)發(fā)電設計需考慮以下幾個(gè)方面的因素： (1)考慮建筑物的周邊環(huán)境，盡量避開(kāi)或遠離遮蔭物。 (2)建筑物的朝向應盡量為東西向或南北向。 (3)根據當地的經(jīng)緯度，確定屋面的傾斜角度。一般情況，由于地球是在不停的圍繞太陽(yáng)轉動(dòng)，所以屋面傾斜角度對整體太陽(yáng)能發(fā)電量的影響并不大，一般不超過(guò)5％。相同角度，相同功率的太陽(yáng)電池，東、西屋面的發(fā)電量幾乎相等。 (4)根據組件的大小，計算每一個(gè)屋面可以安裝的組件總數及排列方式。 (5)根據逆變器輸入直流電壓，確定每組可串聯(lián)的總數，由于每一個(gè)屋面的朝向不同，光照量和光照時(shí)間都不同，一般一個(gè)屋面對應一個(gè)逆變器，以提高逆變器的效率。