太阳能光伏发电技术课程设计
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
光伏系统的直流－交流逆变器内容提要：我们都知道光伏发电系统发出来的是直流电，而大电网的电是交流电，因此要想实现光伏发电并网运行，就必须将直流电逆变成交流电。
能够完成这一任务的器件就是直流－交流逆变器。
逆变器是电力电子技术的一个重要应用方面。
电力电子技术是电力、电子、自动控制、计算机及半导体等多种技术相互渗透与有机结合的综合技术。
关键词：光伏发电；逆变器；功率转换；晶闸管1．光伏系统的直流－交流逆变器的功能：我们知道，整流器的功能是将50HZ的交流电整流成为直流电。
而逆变器与整流器恰好相反，它的功能是将直流电转换为交流电。
这种对应于整流的逆向过程，被称之为“逆变”。
太阳能电池在阳光照射下产生直流电，然而以直流电形式供电的系统有很大的局限性。
例如，日光灯、电视机、电冰箱、电风扇等均不能直接用直流电源供电，绝大多数动力机械也是如此。
此外，当供电系统需要升高电压或降低电压时，交流系统只需加一个变压器即可，而在直流系统中升降压技术与装置则要复杂得多。
因此，除特殊用户外，在光伏发电系统中都需要配备逆变器。
逆变器还具备有自动调压或手动调压功能，可改善光伏发电系统的供电质量。
综上所述，逆变器已成为光伏发电系统中不可缺少的重要配套设备。
2．光伏发电系统对逆变器的技术要求：采用交流电力输出的光伏发电系统，由光伏阵列、充放电控制器、蓄电池和逆变器四部分组成，而逆变器是其中关键部件。
光伏发电系统对逆变器的技术要求如下：2.1 要求具有较高的逆变效率。
由于目前太阳电池的价格偏高，为了最大限度地利用太阳电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。
2.2 要求具有较高的可靠性。
目前光伏发电系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器具有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如输入直流极性接反保护，交流输出短路保护，过热、过载保护等。
2.3 要求直流输入电压有较宽的适应范围。
由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化，蓄电池虽然对太阳电池的电压具有钳位作用，但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动，特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如１２Ｖ蓄电池，其端电压可在１０Ｖ～１６Ｖ之间变化，这就要求逆变器必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压的稳定。
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。
太阳能光伏发电系统课程设计家庭并网光伏发电系统的优化设计
《太阳能光伏发电系统》课程设计课题名称：家庭并网光伏发电系统的优化设计专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：设计时间：沈阳工程学院报告正文目 录第1章 绪论 (3)设计背景 ................................................................................................................................. 3 设计意义 ................................................................................................................................. 3 第2章朝阳市气象资料及地理情况 ............................................................................................. 4 第3章 家用并网型 .. (6)太阳能光伏发电系统的优化设计 ................................................................................. 6 设计方案 (6)家庭太阳能分布式并网发电系统的技术原理 .............................................................. 6 家庭太阳能分布式并网发电系 统的技术原理家庭太阳能布式并网发电系统 ( 以下简称系统) 主要由太阳能电池组、控制器、并网逆变器、蓄电池、电能表等组成，如图 1 所示其中的核心元件是太阳能电池组。
........................................................ 6 负载的计算 ............................................................................................................................. 8 太阳能电池板容量及串并联的设计及选型 . (8)太阳能电池组件数量的计算 ......................................................................................... 9 用户用电电流一般较大，为了使负载能正常工作我们需要并联若干光电池组件。
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课程设计方案
课程名称太阳能光伏发电技术
班级10级光伏发电班
专业光伏发电技术及应用专业
指导教师：李玲
一、课程设计的目的
课程设计是《太阳能光伏发电技术》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。
在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。
课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出设计和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。
所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。
通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养：
1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力；
2. 树立既考虑技术上的先进性又考虑经济上的合理性正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力；
3. 用简洁的文字或清晰的图表来表达自己设计思想的能力。
二、课程设计的任务和要求
1、学习态度：要有勤于思考、刻苦钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、有错必改、精益求精的工作态度，对有抄袭他人设计图纸（论文）或找他人代画设计图纸、代做报告等行为的弄虚作假者一律按不及格记成绩，并根据学校有关规定给与处理。
2、学习纪律：要严格遵守学习纪律，遵守作息时间，不得迟到、早退和旷课。
如因事、因病不能上课，则需请假，凡未请假或未获准假擅自不上课者，均按旷课论处。
3、课程目标：掌握课程的基本理论和基本知识，概念清楚，设计计算正确，结构设计合理，实验数据可靠，绘图符合标准，设计报告撰写规范。
要敢于创新，勇于实践，注意培养创新意识和工程意识。
（1）巩固和加深对光伏系统设计基本知识的理解，提高学生综合运用本课程自学知识的能力。
（2）培养学生根据课题需要选学参考书籍、查阅手册、图表和文献资料的所学能力。
通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。
（3）通过实际新余市太阳能LED灯设计方案的分析比较、设计计算、设备选型、安装调试等环节，初步掌握简单太阳能光伏系统的分析方法和工程设计方法。
（4）掌握常用太阳能光伏系统设备的基本参数，学会太阳电池组件的容量计算、蓄电池容量计算、方阵倾角设计等，提高学生动手能力，能在教师指导下，完成课程任务。
（5）了解与课题有关的光伏系统设备安装及使用工程技术规范，能按课程设计任务的要求编写设计报告(或总结)能正确反映设计和实验成果。
（6）培养严肃认真的工作作风和科学态度。
通过课程设计实践，帮助学生逐步建立正确的生产观念、工程观念和全局观点。
5、每人必须写出一份课程设计总结报告，总结报告应包含以下内容:
（1）封面、评审表、摘要、关键词、题目名称、正文、设计评述（,设计者对本设计的评述及通过设计的收获体会）、参考文献；
（2）正文部分的前言中应包括题目的性质意义、全面介绍总体工作过程或工作原理等概况。
要求参加设计者根据新余市的气象情况独立设计一盏独立光伏太阳能LED灯，其中包括各种设备的选型、容量设计及性价比分析。
（3）新余基本气象及地理情况：查询新余市的地理纬度、近十年的太阳辐照情况、最大连续阴雨天数、风力、冰雹等基本气象情况；要求出具的数据详实准确。
（4）太阳电池方阵倾角的选取：根据设计者所设计选取的独立光伏系统，依据新余市的辐照情况，确定光伏系统的最佳倾角。
需详细说明确定最佳倾角的依据。
（5）太阳能LED灯容量设计：太阳能LED灯容量设计的主要目的是要计算出系统在全年内能够可靠工作所需的太阳电池组件和蓄电池的数量，同时注意协调系统工作的最大可靠性和系统成本两者之间的关系，在满足系统工作的最大可靠性的基础上尽量减少系统成本。
要求光伏系统容量设计思路清晰、逻辑性强，设计计算过程详实准确。
（6）设备的选型：
①LED灯的选取：包括LED的功率、平均使用寿命、直流还是交流、所选用的品牌和价格、基本的电性能参数及与普通路灯如高压钠灯的性价比分析。
②太阳电池组件的选取：包括太阳电池组件的电性能参数、平均使用寿命、光伏系统太阳电池组件容量大小、价格及所选用的品牌。
③蓄电池的选取：包括蓄电池的电性能参数、平均使用寿命、光伏系统蓄电池容量大小、价格及所选用的品牌。
④太阳能LED灯充放电控制器选取：包括控制器的电性能参数、平均使用寿命、价格及所选用的品牌。
⑤灯杆选取：包括路灯灯杆的高度、底径、厚度、材质、平均使用寿命、价格。
（7）太阳能LED灯的总预算：
①对安装、维护、运行费用做基本预算；
②对所设计的太阳能LED灯做总预算。
（8）太阳能LED灯的性价比分析：
对自己所设计的太阳能LED详细的性价比分析。
三、课程设计成绩评定
学生课程设计结束后写出总结报告，对设计的内容和效果进行总结，按照学生在设计期间的表现，指导老师对每位学生写出评语和鉴定，最后确定每位学生课程设计成绩，课程设计成绩分为优、良、中、及格和不及格五个等级。
课程设计过程中出勤、学习态度等方面占20%、设计光伏系统支架的完成情况（材料选取及设计是否合理）占50%、设计报告（结合设计报告的内容是否正确、报告格式是否符合要求、有无抄袭行为、是否按时交等情况进行评分）30%。
1、评分标准：
①优秀：目的明确，态度端正，模范遵守学校的各项纪律。
工作认真，积极主动，吃苦
耐劳，能出色的完成设计任务。
撰写了高质量的总结报告。
②良好：目的明确，态度端正，能遵守学校的各项纪律，工作比较积极主动。
能较好地
完成设计任务，成绩较突出，表现良好；撰写了质量比较高的设计报告。
③中等：目的明确，态度端正，能遵守学校纪律。
能完成设计任务，成绩一般；撰写了格式较为规范的设计报告。
④及格：目的明确，态度基本端正，能遵守学校纪律，在督促下能开展工作并完成一定的设计任务，无大的违纪违规现象；撰写了设计报告。
⑤不及格：态度端正，不能遵守设计纪律，不服从领导，自由散漫，工作消极被动，不能完成设计任务，设计期间有失职、旷课、打架、酗酒等大的过失。
或无设计报告。
2．成绩评定
依据上述考核内容，最后采用优（>90分）、良（80～89分）、中（70～79分）及格（60～69分）、不及格（<60分）五级记分制评定学生课程设计成绩。