三种类型光伏系统的应用、特性和功能：仅限日用、带存储功能的直流系统以及为交流负载提供直流供电的系统。
光伏 (PV) 系统可根据设置和应用进行设计，以满足各种能源需求。一种类型仅在白天运行，将阳光直接转化为电能，而不存储以供以后使用，使其适用于远程抽水和通风系统。另一种配置使用带有电池存储的直流电，即使在夜间或阴天也能持续供电，并且在离网或远程设置中很常见。为交流负载供电的系统使用逆变器将直流电转换为交流电，使其与住宅和商业电器兼容。
仅供日间使用的光伏系统是基本的，设计为仅在白天运行。它们直接将阳光转化为电能并提供给直流负载，而不存储能量。由于这些系统没有电力存储能力（即没有电池），因此它们只能在阳光照射时为负载供电。
关键应用
仅限日间使用的光伏系统对于离网和远程应用非常有效，特别是仅在阳光照射时才需要电力的情况下。主要应用包括：
1. 远程水泵系统： 日用光伏系统通常用于为农业和畜牧业应用中的水泵提供动力。这些系统可以在白天用水量的时候驱动泵灌溉田地或为牲畜提供水。
2. 太阳能通风和鼓风机： 这些系统非常适合驱动太阳能热水或通风装置中的风扇和鼓风机，只有在太阳升起时才需要电力，从而在发电和需求之间提供自然同步。
3. 独立照明或标牌系统： 有时，日用系统可以与光敏负载配对，例如只需要在白天运行的电子标志、交通信号灯或警示灯。
这些系统很少在住宅或商业建筑中实施，因为这些设施需要全天候供电。
主要特点
1. 简单设计： 日用光伏系统设计简单，仅包含太阳能电池板、接线和直流负载。不涉及充电控制器、逆变器或电池组，因此更易于安装和维护。没有这些组件可以降低系统故障的可能性并简化故障排除。
2. 直接连接直流负载： 这些系统专为直流负载而设计，直接为设备供电，无需逆变器将电能转换为交流电。然而，这限制了应用范围，因为大多数家用和商用电器都使用交流电。
3. 无蓄电： 仅日用系统的显着特征之一是缺乏蓄电。由于没有电池，这些系统无法在白天以外提供电力。这是一个很大的限制，但简化了系统的结构并降低了成本。
4. 经济高效的解决方案： 这些系统价格非常实惠，因为它们不包含逆变器和电池等复杂组件。这使得它们成为没有持续供电的小型离网应用的热门选择。该系统为白天需要可靠电源且远离电网的用户提供了一种经济高效的替代更复杂的太阳能装置的方案。
日用系统是基本、成本效益的光伏系统类型。
图 1. 日用系统是基本且成本效益的光伏系统类型。图片由艾哈迈德·谢赫提供
带存储的直流电
带蓄电池的直流光伏系统（图 2）通过存储太阳能以供夜间或阴天使用，从而显着增强了基本的日用系统的性能。这些系统包含一个电池组，用于存储太阳能电池板在阳光照射时产生的能量。因此，具有存储功能的直流系统可提供连续的电源，使其适合全天候为电力负载供电。
在这些系统中，太阳能电池板产生直流电，为蓄电池充电。当阳光不足时，存储的能量可用于为直流负载供电。另外，由于使用电池，因此需要充电控制器来控制充电过程并防止过度充电或深度放电，这可以延长电池寿命并提高系统效率。
关键应用
具有存储功能的直流系统通常部署在离网环境或需要始终可靠供电的偏远地区。虽然由于交流 (AC) 负载占主导地位，这些系统在住宅和商业应用中不太常见，但这些系统仍然具有重要的利基应用，例如：
1. 远程和离网电源解决方案： 这些系统非常适合为离网舱、远程气象站或隔离电信设备中的直流设备供电。当连接到电网不可行或不经济时，它们特别有用。
2.备用电源系统： 在容易停电或电网可靠性较低的地区，带有电池存储的直流系统充当关键直流负载的备用电源，确保设备不间断运行。
3.农村电气化项目： 在发展中地区，带有存储功能的直流系统可以为农村社区提供可靠的电力，为LED照明、水泵和通信系统等基本设备供电，特别是在无法连接到公用电网的情况下。
主要特点
1. 夜间使用的能量存储： 具有存储功能的直流系统重要的特征之一是它们能够将电力存储在电池中，这使得它们在日落后或阳光减少时为设备供电非常有用。这种灵活性使系统能够提供连续电力，即使太阳能不能立即可用。
2. 用于电池管理的充电控制器： 系统中集成了充电控制器，以确保电池组正确充电并防止损坏。充电控制器管理流向电池的电流，防止过度充电（会缩短电池寿命）和深度放电（会损坏电池）。???????
3. 在住宅和商业建筑中的有限使用： 尽管这些系统提供能量存储，但由于这些环境中交流负载占主导地位，它们通常不安装在住宅或商业环境中。交流电器的广泛使用意味着直流系统需要逆变器等额外组件将直流电转换为交流电，这增加了复杂性和成本。
配备蓄电池的直流系统是一种可以在白天和夜间向负载供电的光伏系统。
图2.配备蓄电池的直流系统是一种可以在白天和夜间向负载供电的光伏系统。图片由艾哈迈德·谢赫提供
随着电池技术的进步，例如锂离子和其他高效存储解决方案的发展，具有存储功能的直流系统预计将变得更加高效和更具成本效益。随着存储成本的降低，这些系统可能会在离网和并网应用中得到更广泛的采用，特别是在电网接入不可靠的地区。
直流系统为交流负载供电
为交流负载供电的直流系统旨在 使用逆变器将太阳能电池板产生的电力从直流电转换为交流电。这种转换至关重要，因为大多数现代电气设备和电器都使用交流电源运行。
在此设置中，太阳能电池板产生直流电，馈入逆变器。逆变器将直流电转换为交流电，为各种交流负载供电。这种类型的系统广泛用于住宅和商业环境，使其成为光伏安装常见的配置之一。
关键应用
为交流负载供电的直流系统用途广泛，适用于多种应用：
1. 住宅太阳能装置： 这种系统类型是使用太阳能的家庭常见的选择。将直流电转换为交流电使房主可以使用太阳能为所有标准家用电器、暖通空调、照明和其他电气设备供电。
2. 商业太阳能装置： 企业和商业建筑使用这些系统来减少对电网电力的依赖。太阳能用于为办公设备、照明和工业机械提供动力，显着降低能源成本并增强可持续性。
3. 并网太阳能系统： 大多数并网光伏系统使用这种设置为建筑物提供交流电。任何多余的电力都会发送到电网，使用户能够从净计量或其他激励计划中受益。
主要特点
1.用于直流-交流转换的逆变器： 逆变器是确保直流电顺利转换为交流电的关键部件。现代逆变器效率很高，可以处理不同的负载，同时保持电网兼容性。
2. 与交流负载的兼容性： 该系统类型的主要优点是它能够为几乎所有使用交流电运行的标准电气设备和电器供电。这使得它非常适合住宅、商业和工业应用。
3. 可扩展性： 这些系统具有可扩展性和可定制性，可以满足家庭或大型商业建筑的能源需求。可以安装多个逆变器来处理更大的负载或扩展系统容量。
为交流负载供电的直流系统是使用逆变器将直流电转换为交流电的光伏系统。
图3 .为交流负载供电的直流系统是使用逆变器将直流电转换为交流电的光伏系统。图片由艾哈迈德·谢赫提供
