近日，由浙江正泰仪器仪表有限责任公司牵头，浙江省计量科学研究院参与的“ZTYBGF-SXD型家庭屋顶光伏专用并网计量箱”荣获中国机械工业科学技术奖科技进步奖三等奖。该项目开发家庭屋顶光伏专用并网计量箱具备发电量计量结算、设备运行状态监测、发电效率调节、故障设备诊断等功能。打造家庭屋顶光伏电站局域网络，实现信息共享。

　　

　　计量箱是为了计量电能所必须的计量器具和辅助设备的总体，包括电能表、计量用电压、电流互感器及其二次回路、电能计量屏、柜、箱等。计量箱可采用悬挂式或落地式安装。为保证安装质量，悬挂式箱体固定必须蚕蛹内置膨胀螺栓，螺栓尺寸满足安全牢固的要求及户外安装条件。

　　

　　计量箱是组合互感器与测量仪器、仪表的组合。计量箱是为了计量电能所必须的计量器具和辅助设备的总体，包括电能表、计量用电压、电流互感器及其二次回路、电能计量屏、柜、箱等。在组合互感器的油箱一侧加一个密封盒，其中装有测量仪器、仪表，组合互感器的各二次出线与这些仪器、仪表的接线端子按规定的方式联结。密封盒外侧有门，以便检查和测试其中的仪器、仪表。根据需要。还可以安装保护元件供保护用。

　　

　　计量箱可采用悬挂式或落地式安装。为保证安装质量，悬挂式箱体固定必须蚕蛹内置膨胀螺栓，螺栓尺寸满足安全牢固的要求及户外安装条件。直接接入式必须设置进线开关室、计量室和出现开关室;经互感器接入必须设置线开关室、互感器室、计量室和出现开关室。各功能区独立分开。电能表，用电信息采集终端应分别安装在固定夹具、安装架或者栅板上。电能表与电能表之间的水平距离不小于30mm，垂直距离不小于80mm。试验接线盒、电能表、用电信息采集终端与壳体之间距离不低于60mm。电能表正面与观察窗之间的距离应为15-20mm之间。

　　

　　光伏发电是根据光生伏特 效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，因此光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。

　　

　　太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，通常叫做“光生伏打效应”，太阳电池就是利用这种效应制成的。 当太阳光照射到半导体上时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光，当然有一些变成热，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子-空穴对。

　　

　　这样，光能就以产生电子-空穴对的形式转变为电能、如果半导体内存在P-n结，则在P型和n型交界面两边形成势垒电场，能将电子驱向n区，空穴驱向P区，从而使得n区有过剩的电子，P区有过剩的空穴，在P-n结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。 光生电场的一部分除抵销势垒电场外，还使P型层带正电，n型层带负电，在n区与p区之间的薄层产生所谓光生伏打电动势。若分别在P型层和n型层焊上金属引线，接通负载，则外电路便有电流通过。如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，输出功率。

　　

　　家用太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器。

　　

　　一、太阳能板

　　

　　太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后，输出直流电存入蓄电池中。太阳能电池板是太阳能发电系统中最重要的部件之一，其转换率和使用寿命是决定太阳电池是否具有使用价值的重要因素。 组件设计：按国际电工委员会IEC：1215：1993标准要求进行设计，采用36片或72片多晶硅太阳能电池进行串联以形成12V和24V各种类型的组件。该组件可用于各种户用光伏系统、独立光伏电站和并网光伏电站等。

　　

　　二、太阳能控制器

　　

　　太阳能控制器是由专用处理器CPU、电子元器件、显示器、开关功率管等组成。

　　

　　三、蓄电池

　　

　　蓄电池的作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。太阳能蓄电池是‘蓄电池’在太阳能光伏发电中的应用，采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池,胶体蓄电池和碱性镍镉蓄电池四种。 国内广泛使用的太阳能蓄电池主要是：铅酸免维护蓄电池和胶体蓄电池,这两类蓄电池，因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点,很适合用于性能可靠的太阳能电源系统,特别是无人值守的工作站。

　　

　　四、逆变器

　　

　　太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。

　　

　　新闻来源：浙江省计量科学研究院