光伏系统介绍
光伏系统设计知识点
光伏系统设计知识点随着对可再生能源的需求的不断增加，光伏系统作为一种可持续发展的能源解决方案，越来越受到人们的关注。
本文将介绍光伏系统设计的一些重要知识点，帮助读者了解光伏系统的基本原理、组成部分以及设计考虑因素。
一、光伏系统基本原理光伏系统基于光电效应将太阳能转化为电能。
当光线照射到光伏电池板上时，光子会激发光伏电池中的电荷，并产生电流。
光伏电池板将直流电转换为交流电，供给给电网或存储在电池中。
光伏系统的基本原理是将太阳能转化为可用的电能。
二、光伏系统组成部分1. 光伏电池板：光伏电池板是光伏系统的核心部分，负责将太阳能转化为电能。
常见的光伏电池板类型包括单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等。
2. 储能装置：光伏系统中的储能装置通常是电池组，用于存储多余的电能。
在夜间或阳光不足时，储能装置可以供电。
3. 逆变器：逆变器负责将光伏电池板产生的直流电转换为交流电，以便供给给电网或直接供电设备使用。
4. 支架和安装系统：支架和安装系统用于支撑和安装光伏电池板，保证其安全稳定地工作。
5. 监测与控制系统：光伏系统需要一个监测与控制系统来实时监测光伏电池板的工作状态、电能输出和储能装置的状态，并进行相应的调控和管理。
三、光伏系统设计考虑因素1. 太阳能资源评估：在光伏系统设计之前，需要对所在地的太阳能资源进行评估。
这包括日照时间、日照强度等因素的测量和分析，以确定系统设计的性能和效果。
2. 电负荷需求：根据实际的用电负荷需求，确定光伏系统的容量和输出功率。
通常需要考虑峰值功率、平均功率以及负荷需求的季节性变化等因素。
3. 系统设计和布局：根据实际安装条件和需求，确定光伏电池板的数量、阵列布局和安装方式。
合理的布局和设计能够最大化利用太阳能资源，提高系统的效率。
4. 输电和电网连接：确定适当的电缆规格和输电距离，以确保电能的传输效率和稳定性。
同时，需要满足电网接入的要求，确保光伏系统和电网的互联运行。
5. 安全和维护：在光伏系统设计中，需要考虑安全因素，包括防雷、防逆变器过热等。
《光伏户用系统》课件
逆变器
将光伏电池产生的 直流电转换为交流 电，以满足家庭用 电需求。
放电控制器
用于监控和控制电 池的充放电过程， 确保系统运行正常。
电池储能设备
用于储存多余的太 阳能，以便在夜间 或低光条件下继续 供电。
光伏发电系统特点
1 环保节能
光伏发电无排放，利用太阳能作为可再生能源，对环境友好。
2 经济效益
4
故障排除与维修
识别和解决光伏发电系统故障，进行修复和维护。
光伏发电发展前景
• 国内外市场前景 • 政策支持与产业发展 • 发展趋势及挑战
光伏电动车充电站
为电动车提供充电服务，促进清洁交通的发展。
农村光伏发电
利用光伏发电为农村地区提供可靠的电力供应， 改善生活条件。
光伏发电系统安装与维护
1
安装前准备
评估屋顶结构、制定安装计划、获取必要的许可证。
2
安装及验收
组装光伏电池组件、安装逆变器、进行系统连接和测试，最后进行验来自。3维护与保养
定期清洗光伏电池组件、检查系统运行状态、更换损坏部件。
《光伏户用系统》PPT课 件
欢迎来到《光伏户用系统》PPT课件。在本课件中，我们将介绍光伏发电的 基本原理、系统组成、特点、应用、安装与维护以及未来发展前景。
光伏发电简介
• 光伏发电基本原理 • 光伏发电技术分类 • 光伏发电系统组成
光伏发电系统组成
光伏电池组件
将太阳能转化为电 能的关键组件，负 责捕获和转换光能。
通过减少电费支出和享受政府的补贴政策，光伏发电可以带来长期的经济收益。
3 安全稳定
光伏发电系统运行稳定可靠，不受传统电网的影响，提供可靠的电力供应。
光伏发电系统应用
光伏发电系统简介
光伏发电系统简介光伏发电系统（PV System）是将太阳能转换成电能的发电系统，利用的是光生伏特效应。
光伏发电系统分为独立太阳能光伏发电系统、并网太阳能光伏发电系统和分布式太阳能光伏发电系统。
它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器。
其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行，受到各国企业组织的青睐，具有广阔的发展前景。
据智研咨询统计：2012年全球光伏发电累计装机达到97GW,2012年全球新增装机30GW，中国新增装机占全球总量的16%以上，随着国家对清洁能源产业的大力扶持，我国光伏发电系统产业将迎来发展高峰期。
是指利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统，包括光伏组件和配套部件(BOS)。
光伏发电系统技术背景据预测，太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。
预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。
这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。
在当今油、碳等能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。
美国提出“太阳能先导计划”意在降低太阳能光伏发电的成本，使其2015年达到商业化竞争的水平;日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总量;欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划，规划在2020年让光伏发电做到商业化竞争。
在发展低碳经济的大背景下，各国政府对光伏发电的认可度逐渐提高。
[1]光伏发电系统系统形式主要有三种：1.独立光伏发电系统（离网系统）2.并网光伏发电系统3.分布式光伏发电系统独立光伏发电系统主要组成部分1. 光伏阵列2. 光伏3. 蓄电池组4. 逆变器5. 监控系统6. 负载并网光伏发电系统主要组成部分1. 光伏阵列2. 并网逆变器3. 公共电网4. 监控系统分布式光伏发电系统主要组成部分1. 光伏阵列2. 直流汇流箱3. 直流配电柜4. 并网逆变器5. 交流配电柜6. 负载7. 公共电网8. 监控系统独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式，典型特征为需要用蓄电池来存储夜晚用电的光伏发电系统能量。
光伏发电系统由哪些部分构成？其作用分别是什么？
光伏发电系统由哪些部分构成？其作用分别是什么？光伏发电系统由哪些部分构成,其作用分别是什么,离网型光伏发电系统组成:典型的光伏发电系统主要由光伏阵列、充放电控制器、储能装备或逆变器、负载等组成。
其构成如图所示。
光照射到光伏阵列上，光能转变成电能，光伏阵列的输出电流由于受环境影响，因此是不稳定的，需要经过DC-DC转换器将其转变成稳定的电流后，才能加载到蓄电池上，对蓄电池充电，蓄电池再对负载供电。
如果是并网售电，则不需要蓄电池，而是通过并网逆变器，将直流电流转换成交流电流，并到电网上进行出售。
也就是说，离网型光伏发电系统必须使用到蓄电池储能，而并网型则不一定需要。
控制系统对光伏阵列的输出电压和电流进行实时采样，判断光伏发电系统是否工作在最大功率点上，然后根据跟踪算法，改变PWM信号的占空比，进而控制光伏阵列的输出电压使其工作点向最大功率点逼近。
在蓄电池过充过放控制模块中，当蓄电池电压充电或放电到一定的设定值后，就会自动关闭或打开。
光伏阵列组件光伏发电系统利用以光电效应原理制成的光伏阵列组件将太阳能直接转换为电能。
光伏电池单体是用于光电转换的最小单元，一个单体产生的电压大约为0.45V，工作电流约为20~25mA/cm2，将光伏电池单体进行串、并联封装后，就成了光伏电池阵列组件。
当受到光线照射的太阳能电池接上负载时，光生电流流经负载，并在负载两端建立起端电压，这时太阳能电池的工作情况可以用下图所示的太阳能电池负载特性曲线来表示。
它表明在确定的日照强度和温度下，光伏电池的输出电压和输出电流以及输出功率之间的关系，简称I-V特性和P-V特性。
从图中可以看出，光伏发电系统的特性曲线具有强烈的非线性，既非恒压源也非恒流源。
从其P-V特性曲线可以看出，在日照强度一定的前提下，其输出功率近似于一个开口向下的抛物线。
该抛物线顶点对应的功率即为该日照强度下的P-V曲线的最大功率点，对应的电压称为最大功率点电压。
为了提高光伏发电系统的转化效率，就必须使系统保持运行在P-V曲线最大功率点附近。
光伏系统 分类
光伏系统分类光伏系统是指利用光能转化为电能的一种能源系统。
光伏系统的主要组成部分包括光伏电池、逆变器、支架系统、电池储能系统等，通过光伏电池将太阳辐射能转化为直流电，再经过逆变器转化为交流电，供给家庭或工业用电。
根据光伏系统的用途和规模，可以将其分为几种不同的分类，下面将详细介绍不同类型的光伏系统。
1.单体光伏系统（Stand-alone Photovoltaic System）单体光伏系统也被称为独立光伏系统，主要用于偏远地区或者无法接入电网的地方。
这种系统通常包括光伏电池板、电池组、逆变器以及相关的充电控制器和电池管理系统，它能够将光能直接转化为直流电并存储在电池中，供给夜间使用。
2.多晶光伏系统（Polycrystalline Photovoltaic System）多晶光伏系统是一种常见的光伏系统类型，它使用多晶硅材料制造的光伏电池板。
多晶硅光伏电池板的造价相对较低，但效率较单晶硅光伏电池板稍低。
多晶光伏系统适用于家庭和工业用途，能够通过变流器将直流电转换为交流电供给用电设备。
3.单晶光伏系统（Monocrystalline Photovoltaic System）单晶光伏系统使用单晶硅材料制造的光伏电池板，这种类型的光伏电池板效率较高。
由于单晶硅光伏电池板的制造过程复杂，造价也较高，所以这种系统主要用于高端市场需求，如高级住宅、商业建筑和大型太阳能发电站。
4.大型光伏电站系统（Utility-scale Photovoltaic System）大型光伏电站系统是一种以太阳能发电为主要目的的光伏系统，通常规模较大，能够为电网供电。
这种系统通常由大量的光伏电池板组成，利用太阳能转化为电能，并通过变流器将直流电转换为交流电，供电输送到电网中。
5.屋顶光伏系统（Roof-mounted Photovoltaic System）屋顶光伏系统是一种在住宅、商业楼宇或工业厂房等建筑物的屋顶上安装光伏电池板的系统。
《光伏户用系统》课件
光伏户用系统是一种利用太阳能发电的系统。它由光伏电池板、逆变器和电 池储能系统组成，可以为家庭提供清洁能源。
概述
光伏系统简介
介绍光伏系统的基本原理和应用。
光伏户用系统的优势
探讨光伏户用系统相比传统能源的优势。
光伏户用系统的定义
解释光伏户用系统是什么。
核心组成部分
光伏电池板
介绍光伏电池板的工作原 理和组成结构。
3 清洁维护
探讨光伏电池板的清 洁方法和注意事项。
光伏户用系统的应用
家庭光伏发电
讨论如何在家庭中应用光 伏户用系统。
商用途
探索将光伏户用系统应用 于商业领域的机会。
社区发电项目
介绍社区发电项目的潜力 和好处。
未来发展趋势
1 行业前景
分析光伏户用系统行 业的发展前景。
2 技术发展
讨论光伏技术的进展 和未来方向。
逆变器
解释逆变器的作用以及如 何将电能转换为可用的交 流电。
电池储能系统
讨论电池储能系统在光伏 户用系统中的重要性。来自光伏户用系统的工作原理
1
光伏电池板的工作原理
解释光伏电池板如何将太阳能转化为直流电。
2
逆变器的工作原理
探讨逆变器的作用，将直流电转换为可用的交流电。
3
电池储能系统的工作原理
介绍电池储能系统如何存储多余的能量供以后使用。
光伏户用系统的安装
1
安装光伏电池板
2
解释在安装过程中需要注意的事项。
3
安装电池储能系统
4
探讨安装电池储能系统的最佳实践。
确定安装地点
讨论如何选择适合安装光伏系统的 地点。
安装逆变器
介绍逆变器的安装步骤和注意事项。
光伏发电系统
在中国仲巴县，这个县城里所有的供热都是由太阳能来提供的。图中左侧黑色的那部分就是太阳能集热器 （Solar collector），面积有3.5万平方米，就像我们平常用到的热水器那样，能够把太阳能变成热能。它收 集了热以后，储存在图中那个彩色的罐子里。这个罐子可以24小时发热，供给县城的采暖。这是百分之百的太阳 能，完全零碳。
“光伏＋土地生态修复”
据《联合国防治荒漠化公约》统计，全球处于超干旱以及干旱的土地面积约为平方千米，占全球陆地表面的 17.2%。而且，每年沙漠的面积还在不断扩大。土地退化中和（Land Degradation Neutrality, LDN）和退化 土地生态修复一直以来都是地球面临的重要课题。荒漠化土地虽然有待修复，但也提供了大量的土地资源，因此， 将荒漠化土地生态修复与光伏建设相结合将带来多方面的收益。荒漠上的太阳能面板不仅可以供电，还可以减少 地面受到的日照辐射和水分蒸发量。清洗电池板时喷洒的水分，提高了土壤表层的含水量，促进了植被的生长和 恢复。
光伏系统基础知识
光伏系统基础知识光伏系统概况光伏系统(PhotoVoItaiCSyStem)主要由光伏组件、汇流箱、配电柜、逆变器、变压器等设备组成。
光伏如件光伏如件光伏i1•件光伏皿件光伏皿件光伏组件■■■■89■■■■■■■■■■■■⅝∣MBn■!1■■■■■■■■■光伏系统设备组成图・汇流箱作用：将若干个光伏串列并联接入汇流，兼有监控和保护作用。
汇流箱可减少光伏组件与逆变器之间的接线，方便维护，提高系统的可靠性。
23.配电柜作用：二级汇流，在应用中可以对上下级起到保护。
4.逆变器作用：太阳能光伏阵列产生的直流电，经逆变器(Inverter)转换成正弦波交流电，从而输入电网。
5.变压器作用：变压器(TranSfOnner)能够起到升降压得作用。
当其使电压升高，可有效减少电压的损耗。
6.光伏组件7.1光伏组件定义光伏组件的基本单元是电池片，单体太阳能电池不能直接做电源使用，须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。
光伏组件（或称太阳能电池板So1arPaneI）是光伏发电系统中的最重要的部分，其作用是将太阳能转化为电能，以推动负载工作。
8.2光伏组件分类目前光伏电站常用的电池组件为：单晶硅光伏组件、多晶硅光伏组件及薄膜光伏组件。
从外观上看，单晶硅光伏组件为深蓝色，近乎黑色，单晶电池片四角呈圆弧状。
多晶硅为天蓝色，多晶电池片呈正方形，表面有类似冰花一样的花纹。
薄膜光伏组件主要包括钙钛矿、碎化镉（CdTe）、铜钢钱硒（CIGS）＞碑化线（GaAs）o非晶硅电池包含在薄膜电池内。
此外，最近较火的异质结（HnyHJT）为晶体硅上沉积非晶硅薄膜，属于单晶硅电池与非晶硅电池的结合产物。
从使用性能上来说，单晶硅光伏组件光电转化效率为21%左右,最高达24%,但制作成本大。
由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。
多晶硅光伏组件光电转化效率则降低不少，约为17%左右，但制作成本较低，因此得到大量发展。
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大型光伏地面电站
谢谢大家！
组串式逆变器采用模块化设计，每个光伏
串对应一个逆变器，直流端具有最大功率
跟踪功能，交流端并联并网，其优点是不
受组串间模块差异，和阴影遮挡的影响，
同时减少光伏电池组件最佳工作点与逆变 器不匹配的情况，最大程度增加了发电量。
组串式逆变器MPPT电压范围宽，一般为
250-800V，组件配置更为灵活。在阴雨天，
逆变器机房安装部署困难、需要专用的机房和设备。
集中式并网逆变系统中，组件方阵经过两次汇流到达逆 变器，逆变器最大功率跟踪功能（MPPT）不能监控到 每一路组件的运行情况，因此不可能使每一路组件都处 于最佳工作点，当有一块组件发生故障或者被阴影遮挡，
会影响整个系统的发电效率。
（3）组串式逆变器优点
雾气多的部区，发电时间长。
组串式并网逆变器的体积小、重量轻，搬
运和安装都非常方便，不需要专门的配电
室，在各种应用中都能够简化施工、减少
占地，直流线路连接也不需要直流汇流箱
和直流配电柜等。
（4）组串式逆变器缺点
电子元器件较多，功率器件和信号电路在同一块板上，
设计和制造的难度大，可靠性稍差。 功率器件电气间隙小，不适合高海拔地区。户外型安 装，风吹日晒很容易导致外壳和散热片老化。 多个逆变器并联时，总谐波高，单台逆变器THDI可以 控制到2%以上，但如果超过40台逆变器并联时，总谐 波会迭加。而且较难抑制。
压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电
池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流
电压；逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价
地转换成常用频率的交流电压。
（1）逆变器分类
光伏逆变器分为组串式逆变器和集
中式逆变器。
组串式逆变器
集中式逆变器
4、组串式与集中式逆变器区别
(1)集中式逆变器优点
逆变器数量少，便于管理。
光伏电缆是连接电池组件MC4插头到逆变器（或
直流汇流箱）所用电缆，一般为PV1-F 1*4mm2 。
PV1-F 1*4mm2
2、光伏防雷汇流箱
光伏防雷汇流箱也叫太阳能汇流箱。在
太阳线使用的
设备叫做光伏防雷汇流箱。
3、逆变器
主要用于把直流电转换成交流电。一般由升
谐波含量少，直流分量少电能质量高。 逆变器集成度高，功率密度大。 逆变器各种保护功能齐全，电站安全性高。 有功率因素调节功能和低电压穿越功能，电网调 节性好。
(2)集中式逆变器缺点
集中式逆变器MPPT电压范围窄，一般为450-820V，组 件配置不灵活。在阴雨天，雾气多的部区，发电时间短。
光伏发电系统介绍
一、什么是光伏发电系统
光伏发电是利用半导体界面的光生伏 特效应而将光能直接转变为电能的一种技 术。它主要由太阳能电池组件、光伏防雷 汇流箱、逆变器、箱式变压器、电缆、蓄 电池等组成。
1、太阳能电池组件和光伏电缆
太阳能电池组件 由若干单体电池串、并联连接和
严密封装成组件。太阳能电池组件(也叫太阳能电池 板)是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发 电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为 电能，并且输出直流电流。
5、箱式变压器
箱式变压器是将光能产出的直流电压逆
变后所形成的交流电压变成10KV或35KV送
入系统电网或直接进入用户电网系统，从
而完成光伏发电的任务。
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二、光伏发电系统分类
光伏发电系统分为独立型光伏发电系统、并
网型光伏发电系统。
（1）独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系
统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄
电池组成，若要为交流负载供电，还需要
配置交流逆变器。
离网光伏发电系统
太阳能路灯
（2）并网型光伏发电系统
并网型太阳能光伏发电系统是由光伏电
池方阵、汇流箱、并网逆变器、箱变等组
成，不经过蓄电池储能，通过并网逆变器
直接将电能输入公共电网。主要有大型光
伏地面电站、分布屋顶光伏系统。
分布式屋顶光伏发电系统