太阳能光伏发电课程设计
太阳能发电的课程设计

太阳能发电的课程设计一、课程目标知识目标:1. 了解太阳能的基本概念,理解太阳能发电的原理和过程;2. 掌握太阳能电池的种类、结构和性能,了解太阳能发电系统的组成和分类;3. 熟悉太阳能发电在我国的应用现状和发展趋势。
技能目标:1. 能够运用所学的太阳能知识,分析并解决实际生活中的问题;2. 能够设计简单的太阳能发电实验,进行观察、记录和分析实验数据;3. 能够运用科学探究方法,与他人合作开展太阳能发电相关的研究活动。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对新能源技术的兴趣和好奇心,激发他们探索科学的精神;2. 增强学生的环保意识,让他们认识到太阳能等可再生能源在可持续发展中的重要性;3. 培养学生的团队协作精神,提高他们沟通、交流和解决问题的能力。
课程性质:本课程为科学探究活动课程,旨在让学生通过实践活动,掌握太阳能发电的相关知识,提高科学素养。
学生特点:六年级学生具有较强的观察、思维和动手能力,对新能源、环保等话题较为关注。
教学要求:结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探究,注重理论与实践相结合,提高学生的实践操作能力。
在教学过程中,关注学生的学习成果,及时进行评估和反馈,确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 太阳能基本概念:太阳能的定义、来源和特点;教材章节:第三章《太阳能及其利用》第一节《太阳能概述》2. 太阳能发电原理:光-电转换过程、太阳能电池的工作原理;教材章节:第三章《太阳能及其利用》第二节《太阳能电池原理》3. 太阳能电池种类与结构:硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等;教材章节:第三章《太阳能及其利用》第三节《太阳能电池的种类与结构》4. 太阳能发电系统:独立太阳能发电系统、并网太阳能发电系统;教材章节:第三章《太阳能及其利用》第四节《太阳能发电系统的组成与应用》5. 太阳能发电在我国的应用现状与发展趋势;教材章节:第三章《太阳能及其利用》第五节《太阳能发电的现状与发展趋势》6. 设计太阳能发电实验:实验目的、原理、步骤和数据处理;教材章节:实验指导《太阳能电池实验》教学内容安排与进度:第一课时:太阳能基本概念及太阳能发电原理第二课时:太阳能电池种类与结构第三课时:太阳能发电系统及应用第四课时:太阳能发电在我国的应用现状与发展趋势第五课时:设计太阳能发电实验,进行实践操作在教学过程中,注重引导学生结合教材内容,联系实际生活,提高学生对太阳能发电技术的认识和应用能力。
太阳能光伏发电课程设计

《太阳能光伏发电原理与应用》课程设计课题名称:家用独立型光伏发电系统的优化设计专业班级:光电02班学生学号:1009040204学生姓名:黄斌学生成绩:指导教师:刘国华课题工作时间:2013.6.24 至2013.6.28武汉工程大学教务处一、课程设计的任务和要求要求:1、具备独立查阅光伏发电系统设计的相关文献和资料的能力;具有查阅光伏电池、蓄电池、控制器和逆变器等光伏器件参数和型号的能力;具有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。
2、具备独立设计光伏发电系统的能力,能提出并较好地实施方案,能对光伏发电系统的结构和配置进行分析研究和优化设计。
3、具备数值计算、仿真、绘图和文字处理等能力。
4、工作努力,遵守纪律,工作作风严谨务实,按期圆满完成规定的任务。
5、报告内容简练完整、立论正确、讨论充分、论述流畅、结构严谨、结论合理;技术用语准确、符号规范统一、编号齐全、书写工整、图表完备。
6、工作中有创新意识,对前人工作有一定改进或独特见解。
7、内容不少于3000字。
技术参数:1、光伏发电系统安装地点:成都;2、使用单晶硅光伏电池;3、负载表数量功率使用时间荧光灯8 18w/盏5h/天电视机,电脑 2 120w/个3h/天洗衣机 1 600wh/天电冰箱 1 1000wh/天任务:1、选择适当的光伏电池、蓄电池、逆变器和控制器;2、设计合理的光伏发电系统;3、利用PVsyst软件和有关理论模拟优化设计,并对结果进行分析和总结。
二、进度安排1、2013.6.24 选题、分析查找相关资料、熟悉PVsyst软件2、2013.6.25 提出设计方案、思路和系统框图、系统的优化设计3、2013.6.26 讨论、修改、进一步优化方案,光伏发电系统各部件的选型4、2013.6.27 写出课程设计报告初稿5、2013.6.28 整理课程设计报告、交稿三、参考资料或参考文献1、杨金焕、于化丛、葛亮著. 太阳能光伏发电应用技术. 第1版. 电子工业出版社. 2009年。
《太阳能光伏发电技术》课程标准

《太阳能光伏发电技术》课程标准精品课程《太阳能光伏发电技术》课程教学大纲适用专业,太阳能光电应用技术专业应用电子,太阳能光电应用技术方向,二?一一年三月《太阳能光伏学》课程教学大纲1精品课程一、课程基本信息课程编号课程名称太阳能光伏学课程英文名称Photovoltaics of Solar cells总学时数42授课实践实验习题课设计36 6学时学时学时学时学时学分3开课单位海南技术学院交通与信息学院适用专业统招专科:太阳能光电应用技术专业先修课程电工电子课程类别职业技术模块选用教材沈辉主编的《太阳能光伏发电技术》,自编教材〜出版中,1、杨金焕主编的《太阳能光伏发电应用技术》〜电子工业出版社〜2009。
主要教学2、伟纳姆,澳,主编、狄大卫翻译的《应用光伏学》〜上海交通大学出版社〜2008o 参考书3、赵争鸣主编的《太阳能光伏发电及其应用》〜科学出版社〜2007o4、杨德仁主编的《太阳电池材料》〜化学工业出版社〜2008o《太阳能光伏发电技术》是材料类专业研究太阳能光伏发电技术的一门专业必修课。
开设本课程的U的是使学生获得必要的太阳能光伏发电技术的基本理论、基本知本课程识和基本技能〜为从事光伏方向的技术工作〜学习后续课程打下基础。
其任务是使学任务和生掌握太阳电池材料的制备技术、表征手段以及太阳能光伏系统的设计与国民经济各LI的领域的应用〜能够进行基本的太阳电池性能测试及太阳电池组件封装〜并具备太阳能光伏系统优化设讣的技能和简单独立光伏系统的典型应用。
教学大纲教学大纲材料系材料科学与工程教研室2010-8-5制订单位制订时间二、课程内容及基本要求第一章:太阳能及其利用概述课程内容:1、能源的四种分类方式以及人类利用能源的历程,能源危机的山来以及开发利用可再生能源,如太阳能,对于缓解能源危机的重要意义。
2、化石燃料利用引起的全球“温室效应”后果以及开发利用可再生能源,如太阳能,对于保护生态环境的重要意义。
光伏发电课程设计摘要

光伏发电课程设计摘要一、课程目标知识目标:通过本课程的学习,使学生掌握光伏发电的基本原理,理解光伏电池的工作机制及其能量转换过程;掌握光伏发电系统的组成及其各部分功能;了解光伏发电技术的应用和发展趋势。
技能目标:培养学生运用所学知识分析和解决实际光伏发电问题的能力;通过实验操作,提高学生动手实践和团队协作的能力;培养学生对光伏发电系统的设计、安装和维护的基本技能。
情感态度价值观目标:激发学生对新能源技术的兴趣,培养其环保意识和可持续发展观念;引导学生关注光伏发电技术在我国的推广与应用,增强国家能源战略意识;培养学生勇于探索、积极创新的精神风貌。
课程性质:本课程为高二年级物理学科拓展课程,结合课本中关于新能源的内容,以实用性为导向,注重理论知识与实践操作的相结合。
学生特点:高二年级学生已具备一定的物理知识基础,具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力,对新能源技术有一定的好奇心。
教学要求:结合学生特点,通过生动形象的教学方法,使学生在理解基本原理的基础上,能够将知识应用于实际,提高学生的实践操作能力,培养其创新思维。
在教学过程中,注重目标的分解与落实,确保学生能够达到预定的学习成果。
二、教学内容本课程内容主要包括以下三个方面:1. 光伏发电基本原理:讲解光生伏特效应,光伏电池的工作原理,能量转换过程,以及影响光伏电池效率的因素。
2. 光伏发电系统组成与功能:介绍光伏发电系统的组成部分,包括光伏电池板、逆变器、蓄电池、控制器等,并讲解各部分的功能和相互关系。
3. 光伏发电技术应用与发展:分析光伏发电技术的应用领域,如家庭屋顶光伏发电、光伏电站等;探讨光伏发电技术的发展趋势,以及在我国新能源战略中的地位和作用。
教学大纲安排如下:第一课时:光伏发电基本原理,使学生了解光生伏特效应,掌握光伏电池的工作原理。
第二课时:光伏发电系统组成与功能,让学生了解系统的各个组成部分及其作用。
第三课时:光伏发电技术应用与发展,通过案例分析,使学生了解光伏发电技术的实际应用和未来发展趋势。
太阳能光伏课程设计

S2和S5面积:在S2和S5处屋顶为平面,可以利用最佳倾角,从而达到最大的电池板利用率。计算如下:
S4面积:由于S4的方向偏西南且面积较小可以忽略。
⒉.太阳能电池板串并联设计
⑴.太阳能辐射强度
日期
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
月平均光照时间
9.51
10.6
⒈.屋顶面积的计算
利用AutoCAD将屋顶制作成
由于供暖公司的屋顶朝向东南方向,(单位:m)
供暖公司屋顶平面图
经过小组的讨论和研究,我们决定选取S1、S3、S5、S6和S4等空间安放太阳能电池板。
S1和S3面积:根据建筑标准屋顶的坡度大概在30 左右,考虑到S1面积不是朝南的而是朝向东南方向,所以不考虑S1面积出的间距,直接平铺在屋顶处。同理S3面积也是,由于不知道实际情况设房屋倾角为 。S1面积的倾角为 ,S3面积的倾
由于此次设计的对象是某供暖公司,太阳能光伏并网发电系统的最大的特点是将太阳能电池输出的电能直接送到电网上,由电网进行储能。其优点是,不必考虑负载供电的稳定性和供电质量的问题;光伏电池可以始终运行在最大功率点处,由大电网来接纳太阳能所发的全部电能,提高了太阳能的发电效率;不需要蓄电池降低了其充放电过程中能量的损失。
第2章辽宁省沈阳市气象资料及地理情况
2.1
地点:沈阳市东陵区(经度: 纬度: )
辽宁省沈阳市东陵区光照资料
日期
水平面总辐射量
水平面辐射量
系统输出能量
系统输出能量
1月
1.97
3.70
0.31
10
新能源课程设计太阳能光伏发电

绪论能源是现代社会存在和发展的基石。
随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。
随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越突显,且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。
在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式,其中,光电利用(光伏发电)是近些年来发展最快,也是最具经济潜力的能源开发领域。
太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分,包括硅系太阳电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅电池)和非硅系太阳能电池等。
在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。
光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。
光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统: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,典型特征为需要蓄电池来存储能量,在民用范围内主要用于边远的乡村,如家庭系统、村级太阳能光伏电站;在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵,在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统等。
并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式,成为电网的补充。
在各国政府的扶持下,世界太阳能电池产量快速增长,1995-2005年间,全球太阳能电池产量增长了17倍。
我们预计,2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长6.3倍,整个行业的销售收入有望增长3.5倍。
我国太阳能资源非常丰富,开发利用的潜力非常大。
我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔,可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。
我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持,先后出台了一系列法律、政策,有力的支持了产业的发展。
太阳能光伏发电设计

太阳能光伏发电设计一、场地评估在太阳能光伏发电设计中,场地评估是至关重要的第一步。
应评估场地的地理位置、气候条件、周围环境以及土地使用情况等因素,以确保场地的适宜性和合法性。
同时,还需考虑场地的最佳朝向和倾斜角度,以提高太阳能板的发电效率。
二、电力系统设计电力系统设计是太阳能光伏发电设计的核心部分,包括太阳能电池板、逆变器、变压器、配电柜等设备的选型和配置。
需要根据场地的实际情况和电力需求,合理规划设备的布局和接线方式,以确保电力系统的稳定性和可靠性。
三、储能系统设计储能系统是太阳能光伏发电的重要组成部分,用于储存电能并在电力需求高峰时释放。
在储能系统设计中,需要根据电力需求和电力系统的规模,选择合适的储能设备,如电池、超级电容器等,并确定其容量和充电方式。
四、逆变与控制系统逆变器是太阳能光伏发电系统的关键设备,用于将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电。
控制系统则是整个系统的“大脑”,负责监控系统的运行状态、控制设备的启停和调整运行参数等。
逆变器和控制系统的设计需充分考虑系统的安全性和稳定性。
五、防雷与接地系统防雷与接地系统是保护太阳能光伏发电系统免受雷电危害的重要措施。
需要根据场地的地形、气候等条件,设计合理的防雷与接地系统,确保设备的安全运行和人员的生命安全。
六、电缆与配电系统电缆与配电系统是连接各个设备的“血脉”,负责传输电能。
在设计中,需要根据设备的布局和接线方式,选择合适的电缆型号和规格,并确定合理的配电方案,以确保电力传输的稳定性和可靠性。
七、监控与数据采集系统监控与数据采集系统负责对太阳能光伏发电系统的运行状态进行实时监控和数据采集,以便及时发现和解决问题。
监控与数据采集系统的设计需充分考虑系统的扩展性和可维护性。
太阳能光伏发电课程设计

1 太阳能发电概述1.1 太阳能光伏发电背景能源短缺是当今社会中旳热点问题,它直接制约着经济和社会旳发展,可再生能源旳运用也就成了当今世界关注旳焦点之一。
太阳能是多种可再生能源中最重要旳基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。
广义地说,太阳能包括以上多种可再生能源。
近年来太阳能旳运用得到了世界各国旳广泛关注,美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。
自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划,大大推进了我国太阳能和可再生能源技术和产业旳发展。
中国1958年开始研制太阳能电池,1959年第一块有实用价值旳太阳能电池诞生。
中国于1971年3月初次应用太阳能电池作为科学试验卫星旳电源,开始了太阳能电池旳空间应用。
中国于1973年初次在灯浮标上进行应用太阳能电池供电试验,开始了太阳能电池旳地面应用。
通过40数年旳努力,中国旳光伏发电技术已具有一定旳水平和基础。
到2023年地,已建成10个初具规模旳光伏电池专业生产厂,光伏电池组件旳年生产能力约为10MW,其中单晶硅电池为8WM,非单晶硅电池为2WM。
中国光伏电池旳重要产品是单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池。
商品单晶硅电池组件旳转换效率为11%~14%,功率为35~70Wp。
商品多晶硅光伏电池组件旳转换效率为10%~13%,功率为35~70Wp。
商品非晶硅光伏电池组件旳转换效率为4%~6%,功率为11~12Wp,为单节p-I-n电池。
2023年中国光伏电池组件旳产量约为9MW,其中单晶硅和多晶硅光伏电池组件约为8MW,非晶硅光伏电池组件约为1MW。
在单硅和多晶硅光伏电池组件中,包括用进口光伏电池封装旳组件,未包括出口旳草坪灯等消费品用旳光伏电池。
在非晶硅光伏电池组件中,未包括出口旳电子计算器等消费品用旳光伏电池。
2023年中国单晶硅和多晶硅光伏电池组件旳售价为33~40元/Wp,非晶硅光伏电池组件旳售价为24~26元/Wp。
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《太阳能光伏发电原理与应用》课程设计课题名称:家用独立型光伏发电系统的优化设计专业班级:光电02班学生学号:**********学生姓名:**学生成绩:指导教师:***课题工作时间:2013.6.24 至2013.6.28武汉工程大学教务处目录第1章绪论 (7)1.1 世界能源结构和发展新能源的背景 (7)1.2 太阳能光伏发电的重大优势 (7)1.3 太阳能光伏发电国内外研究现状与发展趋势 (8)第2章独立型系统的优化设计 (10)2.1 独立型太阳能光伏发电系统简介 (10)2.2 光伏发电系统相关参数 (10)2.2.1 地理环境及月辐照度统计结果 (10)2.2.2 用户负载的相关参数 (12)2.2.3 光伏组件和蓄电池的选择 (13)2.3 光伏发电系统的设计与计算 (14)2.3.1 太阳能电池组件的数量的计算 (14)2.3.2 蓄电池组的设计与计算 (15)2.4 离网型光伏发电系统逆变器和控制器的选择 (15)第3章独立型系统仿真结果优化分析 ........................ 错误!未定义书签。
3.1 基础设计 (17)3.2 倾斜角和方位角 (18)3.3 用户负载的输入 (18)3.3 蓄电池和光伏组件的选型 (19)3.4 逆变器和控制器的选择 (19)3.5 系统仿真结果分析 (20)3.5.1 太阳能电池日均输入和输出关系 (20)3.5.2 产能分析 (21)3.5.2 系统能量利用率和用户需求满足率 (21)3.5.3 蓄电池平均充电电压 (22)3.5.4 组件日输出量 (23)第4章结束语 (24)4.1 设计思路总结 (24)4.2 个人心得 (24)参考文献 (25)第1章绪论1.1 世界能源结构和发展新能源的背景随着化石能源的逐步消耗以及化石能源的开发和利用所造成的环境污染和生态破坏问题,开发和利用能够支撑人类社会可持续发展的新能源和可再生能源成为人类急切需要解决的问题。
新能源与可再生能源是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等一次能源。
研究和实践表明,新能源和可再生能源资源丰富、分布广泛、可以再生且不污染环境,是国际社会公认的理想替代能源。
新能源和可再生能源的开发利用不仅可以解决目前世界能源紧张的问题,还可以解决与能源利用相关的环境污染问题,促进社会和经济可持续性发展。
根据国际权威机构的预测,到21世纪60年代,全球新能源与可再生能源的比例,将会发展到世界能源构成的50%以上,成为人类社会未来能源的基石和化石能源的替代能源。
目前世界大部分国家能源供应不足,不能满足经济发展的需要,各国纷纷出台各种法规支持开发利用新能源和可再生能源,使得新能源和可再生能源在全球升温。
20世纪90年代以来,以欧盟为代表的地区集团,大力开发利用可再生能源,连续10年可再生能源发电的年增长速度都在15%以上。
以德国、西班牙为代表的一些国家通过立法方式,促进可再生能源的发展,1999年以来可再生能源年均增长速度均达到30%以上。
西班牙2003年风力发电装机占到全机总量的4%,德国在过去11年间,风力发电增长21倍,2003年占全的3.1%。
瑞典和奥地利的生物质能源在其能源消费结构中高达15%以上。
我国拥有丰富的新能源与可再生能源可供开发利用,近十年来的高长使我国迫切需要加大对新能源和可再生能源的开发利用,以解决能源题,保障能源供应安全。
近年来,由于各级政府和社会各界的高度重视可再生能源的开发和利用方面取得了较快发展,并于2005年2月28日通过了《再生能源法》,该法已于2006年1月1日起实施。
1.2 太阳能光伏发电的重大优势太阳能是一种能量巨大的可再生能源,据估算,太阳能传送到地球上每40秒钟就有相当于210亿桶石油的能量传送到地球,相当于全球一天的能源。
在目前的几种新能源技术中,太阳能以其突出的优势被定位为的未来能源,有无尽的潜力。
目前太阳能利用的方式有:太阳能光伏发电,太阳能热利用,太阳能动力利用,太阳能光化利用,太阳能生物利用和太阳能光-光利用。
其中太阳能光伏发电以其优异的特性近年来在全世界范围得到了快速发展,被认为是当前具有发展前景的新能源技术,各发达国家均投入巨资竞相研究开发,并产业化进程,大力开拓太阳能光伏发电的市场应用。
太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳光能转化为电能的一种模式,光电池是光电转化的最小单位,将太阳能电池单元进行串并联可以做成太阳能电池组件,其功率一般为几瓦到几百瓦,这种太阳能电池组件可以单独作为电源使用的最小单元,将太阳能电池组件进行进一步的串并联,构成太阳能电池方阵,以满足负载所需要的功率输出。
太阳能光伏发电之所以发展如此迅速,是因为其具有以下优点GWh,是(l)取之不尽,用之不竭。
地球表面所接受的太阳能约为1.07×1014year全球能量年需求的35000倍,可以说是一种无限的资源。
(2)无污染。
光伏发电本身不消耗工质,不向外界排放废物,无转动部件,不产生噪声,是一种理想的清洁能源。
(3)资源分布广泛。
不同于水电受水力资源限制,火电受到煤炭资源及运输成本等影响,光伏发电几乎不受地域的限制,理论上讲在任何可以得到太阳能的地方都可以利用太阳能进行发电。
(4)建设周期短,建造灵活方便,运行维护费用低。
光伏发电系统可以按照需要将光伏组件灵活地串并联,达到所需功率,所以其建设周期短,扩容方便;安装于房顶,沙漠,还可与建筑相结合,从而节约占地面积,节省安装成本;太阳能光伏发电所消耗的太阳能无需付费,一年中往往只需在遇到连续阴雨天最长的季节前后去检查太阳能电池组件表面是否被污染,接线是否可靠以及蓄电池电压是否正常等,因而太阳能光伏发电的运行费用很低。
(5)光伏建筑集成。
光伏产品与建筑材料集成是目前国际上研究及发展的前沿,这种产品不仅美观大方,还节省发电站使用的土地面积和费用。
(6)分布式。
光伏发电系统的分布式特点将提高整个能源系统的安全性和可靠性,特别是从抗御自然灾害和战备的角度看,更具有明显的意义。
1.3 太阳能光伏发电国内外研究现状与发展趋势当今世界各国特别是发达国家对于太阳能光伏发电十分重视,针对其制定规划,增加投入,大力发展。
20世纪80年代以来,即使是在世界经济从总体上处于衰退和低谷的时期,太阳能光伏发电产业也一直以10%-15%的递增速度在发展。
90年代后期,发展更为迅速,成为全球增长速度最快的高新技术产业之一。
到2004年,世界太阳能光伏发电装机总容量达到964.9mW,到2005年底,达到4961.69MW。
己经商业化、实用化的太阳能光伏电池主要有单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、聚光电池、带状硅电池以及薄膜电池等几类。
在国际市场上目前太阳能光伏电池的价格大约为 3.15W美元,发电成本为美元,并网系统价格为6W0.25kWh美元。
光伏电池的发电转化效率也不断提高,晶体硅光电池转化率达到15%,单晶硅光电池转化率是23.3%,砷化镓光电池转化率是25%,在实验室中特制的砷化嫁光电池转化率己达35%-36%。
太阳能光伏电池/组件使用寿命大大增长,可使用30多年。
目前,太阳能光伏发电主要集中在日本、欧盟和美国,其太阳能光伏发电量约占世界光伏发电量的80%。
今后太阳能光伏发电系统主要围绕高效率、低成本、长寿命、美观实用等方向发展。
专家们预测到2050年,太阳能光伏发电在发电总量中将占13%-15%,到2100年将约占64%。
20世纪90年代以来是我国太阳能光伏发电快速发展的时期,在这一时期我国光伏组件生产能力逐年增强,成本不断降低,市场不断扩大,装机容量逐年增加,2004年累计容量达35mW,约占世界份额的3%。
10多年来,我国太阳能光伏产业长期平均维持了全球市场1%左右的份额。
到2020年前,我国太阳能光伏发电产业将会得到不断的完善和发展,成本将不断下降,太阳能光伏发电市场发生巨大的变化:2005-2010年,我国的太阳能电池主要用于独立光伏发电系统,发电成本到2010年将约为 1.20元/kWh;2010-2020年,太阳能光伏发电将会由独立光伏发电系统转向并网发电系统,发电成本到2020年将约为0.60元/(kWh)。
到2020年,我国太阳能光伏产业的技术水平有望达到世界先进行列。
第2章独立型系统的优化设计2.1独立型太阳能光伏发电系统简介离网(独立)型光伏发电系统是指未与公共电网相连接的独立太阳能光伏发电系统,其输出功率提供给本地负载(交流负载或直流负载)的发电系统。
其主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所,如为公共电网难以覆盖的边远偏僻农村、海岛和牧区提供照明、看电视、听广播等基本生活用电,也可为通信中继站、气象站和边防哨所等特殊处所提供电源。
图2.1离网光伏发电系统图2.1所示为一种常用的太阳能独立光伏发电系统结构示意图,该系统由太阳能电池阵列、蓄电池组、DC/AC逆变器和交直流负载构成。
太阳能电池组件式太阳能发电系统的核心部件;蓄电池的作用主要是存储太阳能电池发出的电能,并随时向负载供电;光伏控制器的作用是控制整个系统的工作状态;DC/AC逆变器的作用是把太阳能电池组件或者蓄电池输出的直流转换成交流电供应给交流负载使用的设备。
蓄电池和太阳能电池板可以直接通过控制器给直流负载供电。
2.2光伏发电系统相关参数2.2.1 地理环境及月辐照度统计结果本次设计地理位置是中国四川省成都市。
据有关资料显示:成都处于东经104.1°北纬31.4°海拔高度508m,如图2.2所示。
隶属于第7时区。
平均峰值日照时数2.83小时。
水平面年平均辐射量1053.63kWh.市区面积598平方公里,地域辽阔,有充足的太阳能资源可以利用。
从环保的角度考虑,在本地建立足够的太阳能光伏发电系统将会大大改善当地的环境治理问题。
同时,从长远角度来看,这也是社会发展的必然产物,因此本次设计就是依据PVsyst软件上采集的当地全年的太阳能数据来设计的一种可行的独立型太阳能光伏发电系统。
设计中选取最大连续阴雨天数为5天,两最大连续阴雨天数间最短间隔天数取30天。
下面是PVsyst软件上记录的数据:图2.2 成都市地理位置及时区表2.1成都市月辐照度及其他参数月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12辐照度(kWh/m2)40.9 45.0 62.5 91.4 107.1119.5107.1101.277.8 56.5 48.2 35.7温度(℃) 5.5 7.2 11.6 16.5 21 23.5 25.2 24.9 21.0 16.9 11.8 7.1 风速(m/s)0.9 1.10 1.29 1.30 1.30 1.20 1.09 1.10 1.10 0.89 0.89 0.81PVsyst 软件仿真输出的数据如下:图2.3成都市月辐照度及相关参数从图2.3中可以看出成都市全年总辐照度为892.9kWh,最低气温5.5℃、平均温度16℃,平均风速1.1m/s ,而冬季的1月、2月、11月、12月这四个月的辐照度较低,发电量不能满足用户需求;而4月、5月、6月、7月、8月这几个月的辐照度比较充足,我们可以用蓄电池存储这几个月份过剩的电能来弥补冬季几个月分的不足,从而可以全年满足用户需求。