光伏发电系统简介
光伏发电系统
光伏发电系统分为：并网光伏系统、独立光伏系统。
并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。
通过光伏组件将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。
独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。
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2010年我国太阳能电池组件产量上升到10GW，占世界产量的45%，连续4年太阳能电池产量居世界第一。
但薄膜电池产量还很小，硅基薄膜电池产业化技术尚未成熟。
我国2010年新增光伏发电装机500MW，累计达到900MW，居世界前十。
同时为营造光伏市场，我国政府也采取了一系列的政策措施，主要包括财政补贴和上网电价补贴政策。
在市场需求的拉动下，我国的光伏产业链规模已经形成。
无论是装备制造，还是配套的辅料生产，国产化进程都在加速。
此外，我国已经掌握了产业链的各个环节中的关键技术，并在不断地创新和发展。
在光伏产业链中，实际产能的多晶硅生产商总数有20～30家，60多家硅片企业，60多家电池企业，330多家组件企业，国内外上市的光伏公司有30家左右，行业年产值超过3 000多亿元，进出口额220亿美元，就业人数30万人。
基于目前的发展情况，我国光伏产业发展中存在的主要问题从制造业与市场环节两个方面进行了归纳总结。
从制造业这一方面来看，我国光伏研发投入不够，没强有力的技术支撑能力，存在为了追求利润盲目扩张落后产能、重复建设的现象，以及缺乏可持续和清洁发展理念，让原本是清洁能源产业背负了高耗能、高污染的骂名。
从市场的角度来看，尽管我国的光伏产业链已经逐步形成，但由于缺少市场发展的支撑，即长期的发展目标，难以使其规模进一步增长，并突破成本瓶颈。
光伏发电原理及发电系统简介
光伏发电原理及发电系统简介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。
这种技术的关键元件是太阳能电池。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
一、光伏效应如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，以致产生电子-空穴对。
界面层附近的电子和空穴在复合之前，将通过空间电荷的电场作用被相互分离。
电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。
通过界面层的电荷分离，将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。
此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。
对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5~0.6V。
通过光照在界面层产生的电子-空穴对越多，电流越大。
界面层吸收的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。
二、原理太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结内建电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。
这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
太阳能发电有两种方式，一种是光-热-电转换方式，另一种是光-电直接转换方式。
(1)光-热-电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。
前一个过程是光-热转换过程;后一个过程是热-电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍。
(2)光-电直接转换方式该方式是利用光伏效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光-电转换的基本装置就是太阳能电池。
太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。
当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。
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。
光伏发电简介(一次)
光伏发电简介
汇报人：
目录
CONTENTS
01 添加目录标题 03 光伏发电的应用领
域
02 光伏发电的基本原 理
04 光伏发电的技术发 展
05 光伏发电的市场前 景
06 光伏发电的政策支 持与环保意义
07 光伏发电的安装与 维护知识
添加章节标题
光伏发电的基本原理
光伏发电的定义
光伏发电是指利用太阳能光照射在太阳能电池上，通过半导体材料产生的光伏效应，将光能 转化为电能的过程。
光伏发电的应用领域
家庭光伏发电系统
家庭光伏发电系统的组成 家庭光伏发电系统的安装方式 家庭光伏发电系统的优势 家庭光伏发电系统的应用前景
商业光伏发电系统
定义：商业光伏发电系统是一种利用太阳能光能转化为电能的光伏发电系统，通常安装在商业建筑 或工业设施上。
优势：商业光伏发电系统具有环保、高效、可持续等优点，能够为企业提供稳定的电力供应，降低 能源成本，提高能源利用效率。
光伏发电的市场前景
国内外市场需求
国内市场需求：随着国家对新能源的支持力度不断加大，光伏发电在国内市场的需求 也在不断增加
国外市场需求：随着全球对环保和可持续发展的重视，光伏发电在国外市场的需求也 在不断增加
未来市场预测：随着技术的不断进步和成本的降低，光伏发电的市场前景非常广阔， 未来市场需求将持续增长
光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器、逆变器、蓄电池等组成。
太阳能电池板是光伏发电系统的核心部件，它可以将光能转化为电能，并通过控 制器将电能储存到蓄电池中。
当需要用电时，逆变器将蓄电池中的直流电转换为交流电，供给负载使用。
光伏发电的优缺点
优点：清洁环保、可再生、分布广泛、维护简单 缺点：受天气影响、初期投资高、储能技术限制
光伏并网发电系统
系统设计原则与步骤
• 原则：确保系统安全、可靠、高效、经济、环保，满足用 户需求。
系统设计原则与步骤
步骤
1
2
1. 确定安装地点和规模，评估当地光照资源。
3
2. 设计光伏方阵，选择合适的组件和支架。
系统设计原则与步骤
5. 进行系统调试和验收。
4. 设计输配电系统，包括 变压器和电缆。
3. 设计并网逆变器和控制 系统。
储能式逆变器
具备储能功能，可在电力需求 低谷期储存电能，并在高峰期
释放，平衡电网负荷。
逆变器的工作原理与技术参数
工作原理
将光伏组件产生的直流电转换为交流 电，并输送到电网中。
技术参数
包括额定功率、输入电压范围、输出 电压范围、效率、功率因数等。
效率
衡量逆变器转换效率的重要指标，通 常要求达到95%以上。
为公园、学校、医院等公共设施提供电力 ，减少对传统能源的依赖。
农业领域
偏远地区供电
应用于农业大棚、灌溉系统等，提供绿色 能源，促进农业可持续发展。
解决偏远地区供电难题，提高当地居民生 活质量。
光伏并网发电系统的实际案例分析
住宅区光伏并网发电系统
医院光伏并网发电系统
该系统为住宅区提供稳定、可靠的绿 色电力，降低碳排放，提高居民生活 质量。
将太阳能转换为直流电能。
逆变器
将直流电能转换为交流电能。
并网控制器
确保交流电能与电网同步，实现并网发电。
储能设备（可选）
用于平衡电网负荷，提高供电稳定性。
02 光伏电池与组件
光伏电池的类型与特性
晶体硅电池
基于单晶硅或多晶硅材料，是目 前市场占有率最高的光伏电池类 型。其特性是效率高、稳定性好， 但成本相对较高。
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。
光伏发电系统简介
（2）充电控制器 在不同类型的光伏发电系统中，充电控制器 不尽相同，其功能多少及复杂程度差别很大，这 需根据系统的要求及重要程度来确定。充电控制 器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组 成。在太阳发电系统中，充电控制器的基本作用 是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、 平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减 少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护 蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。如果 用户使用直流负载，通过充电控制器还能为负载 提供稳定的直流电（由于天气的原因，太阳电池 方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定）。
太阳能电池原理
太阳能电池主要由半导体硅制成。在半导体上 照射光后，由于其吸收光能会激发出电子和空穴 （正电荷），从而半导体中有电流流过，这可称 为“光发电效应”或简称“光伏效应”。
掺有磷杂质的硅含有多余电子，称为N型半导 体；掺有硼杂质的硅含有多余正电荷，称为P型半 导体。若将两者结合，称为PN结，这就是半导体 器件的最基本结构。 在PN结中，P型半导体的电子受到拉力，N型 半导体的正电荷受到拉力，在结合处形成正负抵 消的区域，形成阻挡层。此时，若有光照射，则 激发电子自由运动流向N型半导体；正电荷则集结 于P型半导体，从而产生了电位势。
光伏发电系统
光伏发电是指利用光伏电池板将太阳光辐射 能量转化为电能的直接发电方式。 光伏发电系统是由光伏电池板，控制器和电 能存储和变换环节构成的发电与电能变换系统。 光伏电池板产生的电能经过电缆，控制器， 储能等环节予以储存和转换，转换为负载所能使 用的电能。
光伏发电系统分类
光伏发电系统按与电力系统关系分类： (1)孤立光伏发电系统是不与常规电力系统相 连而孤立运行的发电系统. (2)并网光伏发电系统是与电力系统连接在一 起的光伏发电系统。
光伏发电简介(一次)
光伏发电技术的发展趋势
高效能技术
研发更高效率的光伏电池板是未来的重要趋势，通过新材料、新工 艺的研发和应用，提高光电转换效率。
智能电网
随着智能电网技术的发展，光伏发电可以实现与其它可再生能源的 集成，优化能源调度和分配，提高电网的稳定性和可靠性。
分布式光伏
分布式光伏系统将光伏发电设施分散布置在用户附近，实现就近供电， 降
逆变器是光伏发电系统的关键设备之 一，其主要功能是将直流电转换为交 流电。
逆变器的效率和可靠性对光伏发电系 统的性能和稳定性有着重要影响，因 此需要选择高效率、高可靠性、低损 耗的逆变器。
逆变器的工作原理是通过半导体开关 器件的导通和关断，将直流电转换为 高频交流电，再通过变压器升压或降 压后供给负载使用。
竞争力。
光伏发电的应用场景
住宅屋顶
家庭可以利用屋顶空间安装光伏电池 板，满足家庭用电需求，并可能将多 余电力卖给电网。
商业和工业设施
工厂、仓库、购物中心等大型建筑屋 顶可以安装大型光伏系统，满足企业 用电需求。
偏远地区供电
在偏远地区，由于传统电网难以覆盖， 光伏发电可以作为可靠的电力来源。
太阳能电站
薄膜光伏电池
利用薄膜技术制备光伏电 池，降低制造成本和提高 光电转换效率。
多结太阳能电池
多结太阳能电池通过增加 光子的吸收和多次反射， 提高了对太阳光的利用率。
储能技术的发展
锂离子电池
锂离子电池具有高能量密 度、长寿命和环保等优点， 是当前应用最广泛的储能 技术之一。
超级电容器
超级电容器具有快速充放 电、高功率密度和长寿命 等优点，可用于短时间大 功率输出的场合。
大规模的光伏发电站可以建设在沙漠 或其他空旷地区，为电网提供大量清 洁能源。
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需要明确的问题
在太阳能发电系统设计前首先需要明确以下几个问题 1、 太阳能发电系统在哪里使用？该地日光辐射情况如何？ 2、 系统的负载功率多大，每天工作多少小时，具体负载名称？ 3、 系统的输出电压是多少，直流还是交流？ 4、 如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天？
光伏发电系统分类
晶体硅太阳能电池与非晶硅太阳能电池各自优缺点
晶体硅太阳能电池： 优点：技术成熟、单位面积转换效率高（15%-18%） 缺点：弱光性差、只能做成固定形状 非晶硅太阳能电池： 优点：弱光性强、可做成成任意形状，特别适合BIPV 缺点：技术不太成熟、单位面积转换效率低（最高9%）
太阳能电池
单晶硅太阳能电池
多晶硅太阳能电池
非晶硅太阳能电池
太阳能充放电控制器
❖ 太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到 过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，其他附加功 能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
❖ 光伏发电系统中使用的控制器类型很多，有小功率太阳能路灯用控 制器，通信监控专用太阳能发电控制器，大型独立太阳能电站用控 制器。
太阳能充放电控制器分类
❖小功率太阳能路灯用控制器
具有光控和时控功能，一般功率比较小
❖通信监控专用太阳能发电控制器
具有通信及远程控制功能，功率较大
❖大型独立太阳能电站用控制器
具有MPPT（最大功率点跟踪技术），功率大
充均 放具 电有 管对 理蓄 功电 能池
的
太阳能控制器
蓄电池（组）
蓄电池组是离网型新能源供电系统不可缺少的重要部件。蓄电池 组将光伏电池方阵发出的直流电贮能起来供负载使用。在新能源 供电系统中，蓄电池处于浮充放电状态。白天光伏电池方阵给负 载供电，同时给蓄电池充电， 晚上或阴雨天负载用电全部由蓄电 池供给。
光伏发电原理
太阳能发电的主要原理是根据光生伏打效应，由太阳 能组件发出直流电，如为并网系统则通过并网逆变器 直接将电能并入电网；如为离网系统则通过太阳能控 制器给蓄电池及负载充放电。
光生伏打效应
一束光照在半导体上和照在金属或绝缘体上效果截然不同。由于金属中 自由电子如此之多，以致光引起的导电性能的变化完全可忽略。绝缘体 在很高温度下仍未能激发出更多的电子参加导电。而导电性能介于金属 和绝缘体之间的半导体对体内电子的束缚力远小于绝缘体，可见光的光 子能量就可以把它从束缚激发到自由导电状态，这就是半导体的光电效 应。当半导体内局部区域存在电场时，光生载流子将会积累，和没有电 场时有很大区别，电场的两侧由于电荷积累将产生光电电压，这就是光 生伏特效应，简称光伏效应。
并网型光伏系统构成
并网型太阳能发电系统由太阳能组件（太阳能电池或太阳能电池 板）、光伏并网逆变器组成。
太阳能组件介绍
❖ 太阳能电池实际上就是一种把光能变成电能的能量转换器，单个太阳 能电池不能直接作为电源使用。实际应用中都是将几片或几十片单个的 太阳能电池串联或并联起来，组成太阳能电池方阵，便可以获得相当大 的电能。 ❖ 太阳能电池分类： 按制造材料分 1.晶体硅电池 2.非晶硅太阳能电池 晶体硅太阳能电池又分为：单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池
一、离网型太阳能发电系统
1、直流太阳能发电系统 2、交流太阳能发电系统 3、交直流太阳能发电系统
二、并网型太阳能发电系统
1、单相并网发电系统 2、三相并网发电系统
三、离网并网混合型太阳能发电系统
离网型光伏系统构成
离网型太阳能发电 系统由太阳能组件 （太阳能电池或太 阳能电池板）、太 阳能控制器、蓄电 池（组）组成。如 输出电源为交流 220V或380V，还 需配置逆变器。
修正波
正弦波
离网逆变器 并网逆变器
工程施工流程
❖ 现场勘查测量 ❖ 根据现场情况设计结构图 ❖ 加工结构附件 ❖ 到达现场，物料进场验收 ❖ 基础安装 ❖ 结构连接 ❖ 安装设备，布线 ❖ 电气调试 ❖ 验收合格互补供电工程
光伏发电系统工程案例
控制系统
并网逆变器
1、单相并网逆变器 2、三相并网逆变器
逆变器原理
逆变器又称逆变电源，是一种电源转换装置，主要功能是将 蓄电池的直流电逆变成交流电。通过全桥电路，一般采用 SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照明负载频 率、额定电压等相匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。 有了逆变器，就可使用直流蓄电池为电器提供交流电。
太阳能发电系统简介
目录
1、概述 2、光伏发电原理 3、光伏系统类型 4、光伏系统构成 5、各部件分类及介绍 6、工程施工流程 7、光伏发电系统工程简介
概述
太阳能发电系统是一套将太阳能转化为电能的装置。 该系统无空气污染、无噪音、不产生废弃物。因此太 阳能供电系统是一种自然、清洁的能源。目前在世界 范围内太阳能发电发展非常迅猛，人类为使居住环境 不再受污染，太阳能将是今后世界能源的必然选择。 让太阳照亮夜晚，美丽的环境增添象征太空技术的蔚 蓝色的太阳能电池板，相信一定会使世界更加怡人！
蓄电池分类
免维护铅酸蓄电池（比较常用价 格便宜，一般用在对温度要求不 高的场合）
胶体电池，低温充放电性能良好 （价格较高，一般用在环境温度 较低的场合）
铅酸蓄电池 胶体蓄电池
逆变器分类
离网型逆变器
1、修正波逆变器 价格便宜，适用于一般的阻性负载
2、正弦波逆变器 价格较高，适用于对电源质量要求较高，尤其通信用电源场合
蓄电池组
长春太阳能供电工程
齐市讷河风光互补发电户 用系统
谢谢 ！ 祝您：身体健康，工作顺利！