太阳能光伏发电系统课程设计报告书
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。
山东大学实验三-太阳能光伏发电实训系统-实验报告-更新
【实验题目】 实验三 太阳能光伏发电系统实验
班级
姓名
学号
上课日期 2023 年 月 日
教室 千佛山校区热力楼验目的】 1. 熟悉光伏发电系统结构，练习光伏发电系统组件连接。 2. 了解光伏发电系统效率的影响因素。 3. 学会测量光伏发电系统各个部分的效率。
【实验原理】
1. 太阳能光伏发电系统由哪些部分组成？
2. 画出太阳能电池伏安特性测试电路原理图。
【实验仪器】
太阳能实训系统（包括太阳能电池板、双轴跟踪系统、控制器、逆变器、滑动变阻器，交直
流负载，电流表、电压表）。
警示：严禁抄袭，雷同卷均判零分。
1/
4
【实验内容】 1. 搭建太阳能直流系统，驱动相关负载；
【实验小结】
警示：严禁抄袭，雷同卷均判零分。
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【实验数据整理及处理】 1.搭建太阳能直流系统，驱动相关负载； 1.1 绘制太阳能直流系统电路图
1.2 直流系统电流电压与辐射度的关系
辐照度 w/m2 电流 [mA] 电压 [V]
警示：严禁抄袭，雷同卷均判零分。
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2.搭建太阳能交流系统，驱动相关负载； 2.1 绘制太阳能交流系统电路图
3．逆变器效率测试
1）选择太阳能电池板、控制器、直流负载，直流电压表，直流电流表，用导线连接，搭建太阳能直流 系统； 2）启动光源，观察负载运行情况；
2. 搭建太阳能交流系统，并驱动相关负载 1）选择蓄电池、逆变器、交流负载，交流电压表，交流电流表，用导线连接，搭建太阳能交流系统； 2）启动光源，观察负载运行情况；
3. 逆变器效率测试。 1）选择蓄电池、逆变器、交流负载，直流电压表、直流电流表，交流电压表，交流电流表，用导线连 接，搭建太阳能交流系统； 2）测量逆变器前电流、电压，计算逆变器前功率； 3）测量逆变器后电流、电压，计算逆变器后功率； 4）计算逆变器效率；。
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
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。
2太阳能光伏发电系统设计报告5
2太阳能光伏发电系统设计报告52太阳能光伏发电系统设计报告5设计报告太阳能光伏发电系统设计报告一、概述太阳能光伏发电系统是通过光伏电池板将太阳光转化为电能的一种清洁能源发电系统。
本设计报告将详细介绍一个基于光伏发电系统的设计，包括系统组成、设计原则以及系统参数等。
二、系统组成1.光伏电池板：光伏电池板是太阳能光伏发电系统的核心组件，通过将太阳光转化为直流电能。
根据需求确定所需的光伏电池板数量和规格。
2.逆变器：逆变器将直流电能转化为交流电能，适配家庭电器的使用。
选用高效稳定的逆变器，以提高系统整体效率。
3.电池储能系统：电池储能系统用于储存白天产生的多余电能，供夜间或阴天使用。
确定所需的储能容量和电池种类，以保证系统的稳定性和可靠性。
4.接入电网：太阳能光伏发电系统可以选择接入电网进行并网发电，将多余的电能卖给电力公司。
确定并网条件和所需的并网设备。
5.监测装置：监测装置用于实时监测太阳能光伏发电系统的发电功率、电池储能情况等，以便及时发现问题并进行维修。
三、设计原则1.太阳能光伏电池板的安装角度和方向应选择最佳太阳辐射角度和方向，以提高光伏发电效率。
2.光伏电池板的所选材料应具有高转化效率、抗氧化和耐候性能，以确保系统的使用寿命和稳定性。
3.逆变器应具有高效转换效率、稳定输出波形和保护机制，以确保系统的发电效率和安全性。
4.电池储能系统的容量应考虑到家庭用电负荷和能源供应情况，以满足持续供电的需求。
5.并网条件应满足电力公司的要求，包括功率、频率和功率因数等，以实现太阳能光伏发电系统的并网发电。
四、系统参数1.光伏电池板的容量：根据家庭用电负荷和太阳辐射情况，选择适当的光伏电池板容量。
2.逆变器的额定功率：根据光伏电池板的容量确定逆变器的额定功率，以确保系统的匹配和光伏发电效率。
3.电池储能系统的容量：根据家庭用电负荷和电池寿命要求，确定电池储能系统的容量。
4.并网条件：根据电力公司的要求，确定并网条件，包括并网功率、频率和功率因数等。
小型家庭独立太阳能光伏发电系统毕业设计
小型家庭独立太阳能光伏发电系统毕业设
计
研究目的
本毕业设计旨在研究并设计一套适用于小型家庭的独立太阳能
光伏发电系统，以实现对家庭用电的满足，同时减少对传统火力发
电的依赖，降低能源的消耗，达到环境保护的效果。
系统设计
该系统由太阳能光伏板、电池组、逆变器、控制器和负载组成。
在白天，太阳能光伏板会将阳光转化为电能储存在电池组中，夜晚
通过逆变器将电池组中的直流电转化为交流电以驱动负载。
系统优势
与传统的火力发电相比，独立太阳能光伏发电系统具有以下优势：
1. 环保节能：可减少传统能源的消耗，减少二氧化碳等有害气体的排放。
2. 经济实用：独立系统的价格较传统电网便宜，长期使用后可以降低家庭能源支出。
3. 稳定性高：在阳光充足的情况下，独立太阳能光伏发电系统可以长时间工作而不会间断。
结论
本文研究了一种适用于小型家庭的独立太阳能光伏发电系统，从系统设计、优势等方面进行了分析，并论证了这种系统在节能环保、经济实用和稳定性等方面皆有优势。
推广该系统的使用，可以在家庭生活中起到重要的作用。
光伏发电系统课程设计报告
目录1. 系统设计依据 (2)2. 负载耗电量 (2)3. 系统初始化设计 (3)3.1当地气象数据资料 (3)3.2方阵倾斜角设计 (3)4. 系统的主要配置说明 (4)4.1太阳能电视组件 (4)4.2 并网逆变器 (4)4.3方阵支架场地设计 (5)4.3.1屋顶基础 (5)4.3.2支架的设计 (5)4.4. 配电室设计 (6)4.5. 并网发电系统的防雷 (6)4.6并网发电系统配置表 (7)5. 系统建设及施工 (8)5.1光伏系统建设流程 (9)5.2光伏系统组件安装和检验 (9)5.3光伏屋面安装顺序 (10)5.4线缆的敷设与连接 (11)5.5系统防雷接地安装 (11)5.6逆变器的安装 (12)6. 太阳能光伏发电系统的检查与测试 (12)6.1光伏发电系统的检查 (12)6.2光伏发电系统的测试 (13)6.3系统的维护与检修 (13)该系统的设计依据有（国标）：GB/T 19939-2005光伏系统并网技术要求GB/T 20046-2006 光伏（PV 系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD）GB/Z 19964-2005光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T 2423.1-2001电工电子产品基本环境试验规程试验A:低温试验方法GB/T 2423.2-2001电工电子产品基本环境试验规程试验B:高温试验方法GB/T 2423.9-2001电工电子产品基本环境试验规程试验C:设备用恒定湿GB 4208 外壳防护等级（IP 代码）（equ IEC 60529:1998）GB 3859.2-1993半导体变流器应用导则GB/T 14549-1993电能质量公用电网谐波GB/T 15543-1995电能质量三相电压允许不平衡度GB/T 21086-2007 建筑幕墙GB 50057-94建筑物防雷设计规范JGJ102-2003玻璃幕墙工程技术规范JGJT139-2001玻璃幕墙工程质量检验标准2. 负载耗电量3.1当地气象数据资料***市位于**江上游，***南部。
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绪论 能源短缺是当今社会中的热点问题，它直接制约着经济和社会的发展，可再 生能源的利用也就成了当今世界关注的焦点之一。太阳能是各种可再生能源中最 重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说， 太阳能包含以上各种可再生能源。近年来太阳能的利用得到了世界各国的广泛关 注，美国、日本、德国相继提出了“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，大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发 展。同时，照明作为日常生活中不可缺少的一部分，成为了世界各国的一项重要 的能源消耗，据统计照明用电占我国总发电量的 10％以上，绿色节能照明的应 用越来越受到重视。我国在 1996 年就提出了“绿色照明工程”，主要就是为了 解决与照明相关的能源供应问题，新型的照明光源 LED 发光产品在照明和装饰领 域逐渐受到世人的瞩目。 太阳能电池板和 LED 都是由半导体材料构成的，随着半导体材料技术的更加 完善必将推动太阳能和 LED 的进一步发展。将太阳能和 LED 结合起来为节能照明 技术提供了新的解决方案。 一、 课程设计报告容 1. 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收，将太阳的光能直接变成电能输 出。 光伏发电系统主要由太阳能光伏电池、储能电池、充放电电路、光源及控制 电路等组成，系统的组成框图如图 1 所示：系统各部分容量的选取配合，需要综 合考虑成本、效率和可靠性。太阳能电池将太阳能转变成电能，一部分用来给直 流负载 LED 供电，另一部分储存在蓄电池中。当没有太或者光线暗时，LED 照明 系统所需要的能量不够的部分由蓄电池提供。LED 照明部分不仅可以实现昼夜照
太阳能光伏电池的电流—电压特性曲如图 3 所示．图中：I sc —为短路电流， U oc —为开路电压， I m —最大工作电流，U m —最大工作电压， Pm —最大输出功 率．曲线显示了通过光伏电池传送的电流 I 与电压 U 在特定的太阳辐照度下的关 系
本系统所选用的太阳能电池的型号为 Bn-10D 的多晶硅电池，其在温度为
T8/10W/12
型号
0cm
功率
10W
输入电压（AC） 90-265V
工作电压(DC)
36V
工作电流
0.21A
电阻
171.4
效率
≥0.9
短路电流 LED个数
＜5mA 288 个
25℃，光照强度为 1000W/ 具体参数和指标如表 1 所示：
型号
Bn-10D
制作材料
多晶硅
标称功率
10W
工作电压
17.5V
工作电流
0.57A
短5V
表 1 太阳能电池参数和指标
3. 蓄电池
蓄电池的容量就是蓄电池的蓄电能力。通常以充足电后的蓄电池、放电至其
端电压到终止电压时，电池所放出的总电量。
充放电电路是以电力电子器件级电容电感所组成的升、降压电路，可以起到 调节电压和控制光源的作用。
智能控制系统是以单片机为核心辅以逻辑控制电路来实现系统中太阳能电 池最大功率点跟踪 (MPPT)、蓄电池容量预测和蓄电池充电精确控制，以满足太 阳能照明系统在不同工作状态下的稳定运行与准确切换的要求，从而提高太阳能 照明系统效率，确保系统运行稳定，并延长蓄电池的寿命。 2. 太阳能光伏电池
4. LED光源
LED 是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，是一种能够将电
能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原
理，而采用电场发光。它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有
引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护部芯线的作用，所以LED 的
当蓄电池以恒定电流放电时，它的容量(Ah)等于放电电流(A)与其持续时间
(h)的乘积
如果放电电流不是常数，那么蓄电池的输出容量为不同的放电电流与其持续 时间的乘积之和:
式中: 、 分别为放电持续时间；
、 分别为 、 时间时的放电电流。 本系统所选择的蓄电池的型号为NP100-12，其额定电压为12V,额定容量为 100Ah。
抗震性能好。
LED 光源的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED 的光谱
几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可达80～90%。
由于单只 LED 的功率较小，发光亮度较低，不宜单独用于照明，为此必须
将多个LED 通过串并联的方式组装在一起设计成为实用的LED 照明系统。本文采
用T8/10W/120cm的LED日光灯。其主要参数指标如表2所示：
明，同时采用了自动调光技术，可以使室的光线保持恒定。
图 1 光伏发电系统组成框图
太阳能电池是太阳能照明系统的输入，为整个系统提供照明和控制所需电
能。在白天光照条件下，太阳能电池将所接收的光能转换为电能，经充电电路对 蓄电池充电；天黑后，太阳能电池停止工作，输出端开路。
蓄电池作为太阳能照明系统的储能环节，白天将太阳能电池输出的电能转换 为化学能储存起来，到夜间再转换回电能输出到照明负载。全天中智能控制器的 电源一直由蓄电池供给。