太阳能光伏发电系统及的应用共158页文档
太阳能光伏发电系统原理与应用技术
太阳能光伏发电系统原理与应用技术一、引言在当今社会，能源问题日益成为人们关注的焦点。
传统的化石能源日益枯竭，同时也给地球环境带来了严重的污染。
寻找一种清洁、可再生的能源就成为了当务之急。
太阳能作为一种非常丰富的可再生能源，其应用前景广阔。
太阳能光伏发电系统作为太阳能利用的一种主要方式，在能源领域也备受关注。
本文将就太阳能光伏发电系统的原理与应用技术展开探讨。
二、太阳能光伏发电系统原理1. 太阳能光伏发电系统的基本构成太阳能光伏发电系统主要包括太阳能电池板、光伏逆变器、储能设备和配电系统等组成部分。
其中，太阳能电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件，其作用是将太阳能转换为直流电能；光伏逆变器则是将直流电能转换为交流电能供电使用；而储能设备则可以将多余的电能储存起来，以应对没有太阳能供应的时候。
2. 太阳能电池板的工作原理太阳能电池板利用光能来产生电能，其主要工作原理是光生电效应。
当太阳光照射到太阳能电池板上时，光子会被太阳能电池板的半导体材料吸收，并激发出电子和空穴对。
这些电子和空穴对在电场的作用下，分别向两端移动，形成电流，从而产生了电能。
三、太阳能光伏发电系统应用技术1. 多晶硅和单晶硅太阳能电池随着技术的不断发展，太阳能电池的制备工艺也得到了极大的改进。
目前市场上主要的太阳能电池为多晶硅和单晶硅太阳能电池。
多晶硅太阳能电池通过将多晶硅棒切割成薄片来实现，而单晶硅太阳能电池则是利用单晶硅棒来生产。
这两种太阳能电池在光伏发电系统中应用广泛，且具有较高的转换效率和稳定性。
2. 太阳能光伏发电系统的并网技术随着太阳能光伏发电技术的不断发展，其并网技术也愈加成熟。
并网技术是指太阳能光伏发电系统将发电效果集中于电网内，以供应城市和居民的用电需求。
通过并网技术，太阳能光伏发电系统可以将多余的电能输送到电网中，从而实现供需平衡和能源优化利用。
3. 太阳能光伏发电系统的智能化管理随着物联网和大数据技术的发展，太阳能光伏发电系统的智能化管理也成为了发展趋势。
太阳能光伏发电技术及其应用
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4.光伏发电应用
空间应用
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4.光伏发电应用
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项目介绍
本工程为中电投西安太阳能电力有限公司990kWp屋面光 伏发电项目，该电站采用225Wp及235Wp高效晶硅组件，共 由4320块组件构成，装机容量为994.4kWp。采用固定式发 电系统，分为1#停车场发电单元、2#停车场发电单元和104 仓库屋顶发电单元，分块发电，集中并网，自发自用，余电 上网。 采用20个组件为1串的电气连接方式，经直流汇流箱汇流 后接入直流柜，进入相应250KW带隔离变压器的逆变器，经 逆变器变输出400V交流电，并入101A站用户侧低压端。 项目平均每年的发电量达到164万度，按照火电煤耗平均 350g标煤/度，每年可节约标准煤574吨，减少烟尘排放量约 7.644吨，减少一氧化碳约0.148吨，二氧化碳约0.171万吨、 二氧化硫约6.329吨。
系统配置及功能介绍
全站实时监控
故障提示、隐患预警 安全生产，提高电量
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系统配置及功能介绍
各设备运行监控
直流柜汇总信息界面
逆变器日负荷曲线
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系统配置及功能介绍
系统提供了电站损耗 分析功能，绘制发电量气象仪数据查询界面
辐射量对比图形。
◆历史数据统计查询
气象仪数据查询 汇流箱数据查询 直流柜数据查询 逆变器数据查询 交流柜数据查询 电表数据查询
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光伏发电系统概述
系统配置及功能介绍
光伏发电单元
27台汇流箱，4台直流柜、4台250kW带隔离变压器并网逆变 器、4台交流柜，1套光伏智能集中监控系统；
建筑名称 组件数量（块）装机容量（kWp） 2080 488.8 1#停车场 800 181.6 2#停车场 1440 324 104仓库屋面 4320 994.4 合计
太阳能光伏发电技术及应用
土地政策：国家 对光伏发电项目 用地给予一定的 政策支持，简化 审批流程，降低
用地成本。
地方政策支持的背 景和目的
地方政策支持的具 体措施和政策
地方政策支持对光 伏发电产业的影响
地方政策支持的未 来发展趋势
政策推动产业发展：政府出台一系列政策，鼓励和支持太阳能光伏发电技术的发展和应用，为产业提供了良好的政策环境。 补贴政策：政府为太阳能光伏发电项目提供补贴，降低了项目的投资成本，提高了项目的经济效益。 税收优惠：政府对太阳能光伏发电项目实行税收优惠政策，减轻了企业的税负，进一步促进了产业的发展。 金融支持：政府通过提供贷款、担保等方式，为太阳能光伏发电项目提供金融支持，帮助企业解决资金问题。 法规保障：政府制定相关法规，规范太阳能光伏发电市场，保障产业的健康发展。
市场需求：能源需 求增长，推动光伏 发电技术发展
未来发展：多元化 能源结构，促进光 伏发电技术发展
太阳能光伏发电系 统
太阳能电池板：将太阳能转化为电能的核心部件 逆变器：将直流电转换为交流电，供家庭和企业使用 控制器：控制电池板和逆变器的工作，确保电力输出的稳定性和安全性 储能设备：如电池或超级电容器，用于储存电能并在需要时释放
政策支持力度加大：政府出台更多鼓励和支持光伏发电技术的政策，提高光伏发电的普及率和 市场份额。
补贴政策持续完善：政府将继续加大对光伏发电项目的补贴力度，降低光伏发电的成本，提高 其市场竞争力。
税收优惠政策的实施：政府将为光伏发电企业提供税收优惠政策，降低企业的税负，促进其发 展。
推动技术创新和产业升级：政府将加大对光伏发电技术研发和产业升级的支持力度，推动光伏 发电技术的不断创新和进步。
太阳能光伏发电技 术的发展前景
产业规模不断扩大 技术水平不断提高 发电成本不断降低 政策支持不断加强
太阳能光伏系统和应用
太阳能光伏系统和应用随着现代人们对生态环境问题的关注日益增强，越来越多的人开始采用太阳能光伏系统，这不仅有助于保护环境，还能节约能源，并为人们的生活提供便利。
本文将介绍太阳能光伏系统的原理和应用。
一、太阳能光伏系统的原理太阳能光伏系统是一种利用太阳辐射能转换为电能的设备，其原理非常简单。
太阳能电池板是太阳能光伏系统的核心部件，它将太阳辐射能转换成为直流电能，可以为家庭、厂矿提供稳定的电力供应。
太阳能电池板内部的半导体材料主要是硅片，它的表面被涂上一层氧化铝或氮化硅等材料。
当太阳光线照射到这层材料时，会将光能转化成为电流，在电场的作用下，电子会从p区移动到n 区，形成电子空穴对，从而产生电流，这便是太阳能电池板工作的基本原理。
二、太阳能光伏系统的应用1.家用太阳能光伏系统在现代生活中，越来越多的人开始使用太阳能光伏系统，这不仅可以为家庭提供稳定的电力供应，还可以有效地减少能源的消耗，提高生活质量。
一般来说，家庭太阳能光伏系统分为独立式和并网式两种，独立式主要用于没有电源的地方，比如偏远山区或沙漠地带；而并网式则可以和公共电网实现互联，可以有效地减少公共电网对于家庭电力的供应压力。
2. 农业太阳能光伏系统在农业生产中，太阳能光伏系统也得到了广泛的应用。
如农村的太阳能灯笼、太阳能水泵以及太阳能控制系统等，不仅为农村的日常生活提供便利，还可以减少电力损耗，降低运营成本，提高农村生产效率。
3. 工业太阳能光伏系统太阳能光伏系统在工业领域也有广泛的应用，例如常用的太阳能街灯、太阳能电站、太阳能空调、太阳能电子监控等等。
随着科技的不断进步和太阳能光伏技术的不断提高，工业太阳能光伏系统将会有更加广泛的应用。
三、太阳能光伏系统的优势1.环保节能太阳能光伏系统是一种非常环保的电源设备，太阳能电池不会产生任何污染物，同时还可以有效地减少能源消耗，为人们的生活提供便利。
2.经济节约太阳能光伏系统的运营成本相对较低，而且在峰值时段还能将多余的电力供应到公共电网中。
太阳能光伏发电系统设计与应用实例(第2版)
太阳能光伏发电系统设计与应用实例（第2版）
太阳能光伏发电系统是利用太阳能以光的形式来发电的一种装置，其原理是利用太阳光能产生的电压来开启一个半导体加热元件，从而获得电能。
这样一个系统成为了太阳能光伏系统。
太阳能光伏发电系统由太阳能光伏模块和光伏模块驱动控制电路等功能部件组成，太阳能光伏模块由专为发电而设计的一种特定的半导体材料，由太阳能照射到这些半导体材料上时产生的电势，能将太阳能直接转化为电能。
其中，光伏模块驱动电路可以实现输出电压恒定，输出电流自动跟踪等功能，确保系统可以长时间安全运行。
太阳能光伏发电系统应用实例可以说是无处不在，在全球范围内，太阳能光伏发电系统已经应用于住宅、工业和公用部门等不同领域，比如信号发射和家用电源，遥控装置，卫星接收器，空中视觉系统，机场灯光系统，环境控制系统，医疗用途等。
由于太阳能光伏发电系统具有取电方便维护简单的优点，所以在日常生活中应用非常广泛。
此外，太阳能光伏发电系统还可以运用于铁路交通，电动车辆，航空航天发射等，使得相关行业都拥有更先进，更节能的发电技术。
太阳能光伏发电系统在一些发展中国家也被用到民生用电上，有些县城采用太阳能光伏发电方案来保障每户家庭用电，例如贵州省青岩乡贫困村，当地政府采用了太阳能光伏板发电方案，将太阳能光伏电站放置在狭长的小山，解决了当地村民的家庭用电以及停电的问题，给这个偏远的小乡村带来了清晰度澈明的希望。
光伏发电系统与应用
集中式光伏发电系统
应用场景：大型地面电站、 屋顶电站等
特点：规模大、效率高、 成本低
优点：可充分利用太阳能 资源，减少环境污染
缺点：占地面积大，对环 境有一定影响
光伏建筑一体化
概念：将光伏发电 系统与建筑相结合， 实现能源的充分利 用
优点：节省空间， 降低成本，提高能 源效率
应用：办公楼、住 宅楼、商场、学校 等建筑物
太阳能电池板：吸收 太阳能，产生直流电
逆变器：将直流电转 换为交流电
控制器：控制电池板 和逆变器的工作状态
蓄电池：存储电能， 供夜间或阴雨天使用
支架：固定太阳能电 池板，保证其正常工 作
电缆：连接各部件， 传输电能
光伏发电系统的分类
独立光伏发电系统：不与电网连接，独立运行 并网光伏发电系统：与电网连接，可并网运行 混合光伏发电系统：同时具备独立和并网功能 微电网光伏发电系统：与微电网结合，实现分布式发电和储能
移动电源：如太阳能充电宝、 太阳能背包等，方便户外活 动时使用
移动设备：如手机、平板电 脑等，利用光伏发电为设备 充电
应急电源：如太阳能发电机、 太阳能路灯等，在停电或紧 急情况下提供电力支持
Part Five
光伏发电系统的政 策与市场趋势
国内外政策支持情况
中国政府大力支持光伏发电产业发展，出台了一系列政策措施 欧洲各国政府也积极推动光伏发电产业发展，制定了相应的政策支持 美国政府对光伏发电产业的支持力度也在逐渐加大 印度、日本等国家也在积极推动光伏发电产业的发展，出台了相应的政策支持
储能技术
储能技术的重要性：确保光伏发电系统的稳定运行 储能技术的种类：电池储能、超级电容器储能、飞轮储能等 储能技术的应用：在光伏发电系统中，储能技术可以储存多余的电能，并在需要时释放 储能技术的发展趋势：更高效、更环保、更经济的储能技术是未来发展的方向
太阳能光伏发电系统原理与应用技术
太阳能光伏发电系统原理与应用技术引言太阳能光伏发电系统是利用太阳能将光能转化为电能的一种可再生能源发电系统。
随着能源问题的日益突出和环境保护意识的增强，太阳能光伏发电系统在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
本文将详细介绍太阳能光伏发电系统的原理和应用技术。
1. 太阳能光伏发电系统原理太阳能光伏发电系统的原理是基于光伏效应的。
当光线照射到光伏电池上时，光子会与光伏电池内的半导体材料相互作用，产生出电子和空穴对。
在特定的电场作用下，电子和空穴会流动起来，从而形成电流。
这个过程就是光伏效应。
光伏电池的主要组成部分是PN结构，其中P型材料与N型材料通过界面连接，形成PN 结。
当光伏电池受到光照时，光子会打破材料的电子束缚，使得电子和空穴产生并分离，从而产生电流。
2. 太阳能光伏发电系统的组成太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、电池组、逆变器和电网组成。
2.1 太阳能电池板太阳能电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件，负责将太阳能转化为电能。
常见的太阳能电池板有单晶硅太阳能电池板、多晶硅太阳能电池板和非晶硅太阳能电池板等。
2.2 电池组电池组是太阳能光伏发电系统的能量储存部分，主要由蓄电池组成。
当太阳能光伏电池板产生的电能超过负载需求时，多余的电能会被储存在电池组中，以备不时之需。
2.3 逆变器逆变器是太阳能光伏发电系统的核心装置，主要功能是将直流电转化为交流电。
由于大部分家用电器和电网都是使用交流电，所以逆变器的作用非常重要。
2.4 电网电网是太阳能光伏发电系统中的一个重要部分，可以将太阳能发电系统产生的电能注入到电网中，实现电能的共享和输送。
同时，当太阳能光伏发电系统产生的电能不足时，电网也可作为备用电源供给电能。
3. 太阳能光伏发电系统的应用技术太阳能光伏发电系统的应用技术主要包括并网发电技术、离网发电技术和混合发电技术。
3.1 并网发电技术并网发电技术是指将太阳能光伏发电系统产生的电能直接与电网连接，将多余的电能注入到电网中。
太阳能光伏发电系统及其应用
太阳能光伏发电系统及其应用内容提要杨贵恒等编著的《太阳能光伏发电系统及其应用》紧紧围绕我国节能减排工程计划和新能源开发利用的方针与宗旨，以从事太阳能光伏发电系统设计、开发与应用工程技术人员为读者对象，着重讨论了太阳能光伏系统及其应用技术，将光伏发电技术基础知识、光伏发电系统工作原理、光伏电池与阵列、储能装置、光伏发电系统中的电能变换技术、光伏发电系统的控制与管理、光伏发电系统的设计与应用以及光伏发电系统的运行管理与维护有机结合，以供读者在实际设计工作中参考。
《太阳能光伏发电系统及其应用》通俗易懂，把科学性、针对性和实用性有机结合起来。
《太阳能光伏发电系统及其应用》是从事太阳能光伏发电系统设计、开发与应用工程技术人员的必备读物，也可供高等院校相关专业的师生阅读参考。
目 录第1章 绪论11.1 太阳及太阳能概述11.1.1 太阳的物理特性11.1.2 太阳能辐射与吸收31.1.3 我国的太阳能资源31.1.4 太阳能利用的基本形式51.2 太阳能光伏发电现状与发展前景71.2.1 世界光伏发电的发展现状71.2.2 中国光伏发电的发展现状91.2.3 太阳能光伏发电的发展前景12第2章 光伏发电系统的类型162.1 独立光伏发电系统162.1.1 户用光伏发电系统162.1.2 独立光伏电站172.1.3 市电并联光伏发电系统172.2 并网光伏发电系统192.2.1 并网光伏发电系统的优点192.2.2 直流并网的光伏发电系统202.2.3 交流并网的光伏发电系统222.3 互补型光伏发电系统232.3.1 互补型光伏发电系统的结构组成242.3.2 互补型光伏发电系统的控制器272.3.3 风光互补发电系统的应用37第3章 光伏电池与阵列403.1 太阳能光伏电池工作原理403.1.1 半导体基础知识403.1.2 光生伏打效应443.1.3 太阳能光伏电池工作过程453.1.4 太阳能光伏电池的基本结构463.2 太阳能光伏电池基本特性483.2.1 等效模型483.2.2 伏安特性参数503.2.3 其他因素对太阳能电池输出特性的影响513.2.4 影响太阳能电池效率的因素543.3 太阳能光伏电池类型及制造563.3.1 太阳能光伏电池的类型563.3.2 太阳能光伏电池的制造593.4 太阳能电池组件与方阵613.4.1 太阳能电池组件613.4.2 太阳能电池方阵653.4.3 太阳能光伏阵列的性能指标70第4章 储能装置734.1 铅酸蓄电池的构造734.1.1 电极734.1.2 电解液744.1.3 隔板（膜）774.1.4 电池槽784.1.5 排气栓794.1.6 附件804.1.7 装配方式804.2 铅酸蓄电池的工作原理824.2.1 放电过程824.2.2 充电过程824.2.3 阀控式密封铅蓄电池的密封原理83 4.3 铅酸蓄电池的性能854.3.1 内阻854.3.2 电动势884.3.3 开路电压894.3.4 端电压904.3.5 容量954.3.6 自放电1004.3.7 寿命特性106第5章 光伏发电系统中的电能变换技术107 5.1 概述1075.1.1 光伏发电系统中电能变换的种类107 5.1.2 光伏发电系统对电能变换的要求107 5.2 直流-直流变换技术1085.2.1 基本原理1085.2.2 不隔离型直流变换器1105.2.3 隔离型直流变换器1235.2.4 直流-直流变换器的控制与驱动129 5.3 直流-交流变换技术1315.3.1 单相逆变电路1315.3.2 三相逆变电路1355.3.3 新型逆变电路1395.3.4 逆变控制技术145第6章 光伏发电系统的控制与管理1556.1 最大功率点跟踪1556.1.1 MPPT基本原理1556.1.2 恒定电压法1576.1.3 干扰观测法1586.1.4 电导增量法1596.1.5 其他MPPT方法1606.2 蓄电池的充放电控制管理1616.2.1 独立光伏发电系统能流模型1626.2.2 蓄电池充放电模式1636.2.3 蓄电池充电控制1666.2.4 蓄电池充放电管理1706.3 光伏并网控制技术1736.3.1 并网逆变器数学模型1746.3.2 并网逆变器电流控制方法1756.3.3 并网逆变器并联控制技术1806.3.4 孤岛效应及其检测方法185第7章 光伏发电系统设计1917.1 独立光伏发电系统的容量设计1927.1.1 设计流程1927.1.2 光伏阵列的容量设计1937.1.3 蓄电池的容量设计1987.1.4 计算实例1987.1.5 系统容量的快速设计1997.2 独立光伏发电系统配置的优化设计2017.2.1 均衡性负载2017.2.2 季节性负载2077.2.3 特殊要求负载2087.3 并网光伏系统的设计2107.3.1 设计计算2107.3.2 计算实例2107.4 光伏发电系统的辅助设计2117.4.1 光伏发电系统的电气、机械及热设计2117.4.2 辅助设备选配2127.4.3 设备安装布置设计2137.4.4 光伏发电系统的配线设计2157.4.5 光伏系统中的过流保护设计2197.4.6 光伏电站防雷系统设计2207.4.7 光伏电站接地系统设计2247.5 光伏系统设计的重点2257.5.1 系统容量设计的重点2257.5.2 系统硬件设计的重点2267.5.3 小结227第8章 光伏发电系统的建设与运行维护2288.1 光伏电站系统的工程施工2288.1.1 施工准备2288.1.2 基础建设2308.1.3 太阳能电池方阵安装2328.1.4 蓄电池安装2408.1.5 控制器和逆变器的安装2428.1.6 光伏系统布线2448.1.7 防雷接地系统安装2458.1.8 光伏系统的检查和调试2458.1.9 配套图纸资料2478.2 光伏电站系统的维护与管理2488.2.1 建立完善的文件管理体系2488.2.2 完善维护管理的项目内容2498.2.3 树立“安全第一”的用电意识2538.2.4 加强运行维护人员的业务培训2558.2.5 构建高效的应急处理机制2558.3 光伏电站系统的故障检修2578.3.1 系统的预防性维修2578.3.2 系统的常规故障检修2578.3.3 巧用万用表检查系统布线故障2588.3.4 系统常见故障检修指南259参考文献261导 语杨贵恒等编著的《太阳能光伏发电系统及其应用》共分为8章来讨论太阳能光伏发电系统及其应用技术。