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光伏发电系统的技术路线

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２０１０年１２门筇６期

光伏发ｆ乜系统的技术路线——郭大，Ｊ

２３?

矿毒毒ｋ

一工一一艺～；｝下一一能一、．争．∥

光伏发电系统的技术路线

郭大力

（中国恩菲工程技术有限公司，北京１０００３８）

【摘要］介绍了太阳能发电的发展趋势及其市场适应能力，分析了光电建筑一体化中幕墙电池元件和柔性电池

元件的适应场合，论述了荒漠电站中阵列布置方式和布置方案的选用。【关键词］太阳能发电；光电建筑一体化；荒漠电站【文献标识码】Ａ［文章编号］ｌ００８—５１２２（２０１０）０６一００２３一０４

［中图分类号】ＴＫ５ｌ

ＴｅｃｈＩｌｉｃａｌＡｐｐｒｏａｃｈｏｆＰｈｏｔｏＶｏｌｔａｉｃＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ

ＧＵＯＤａ．Ｉｉ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄａｎｄａｄａｐｔｉｖｅｆｈｃｕｌｔｙｉｎｍａｒｋｅｔｏｆｓｏｌａｒｐｏｗｅｒｇｅｎ—ｅｒａｔｉｏｎ，ａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅａｄａｐｔｉｖｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｃｅｌＩｃｏｍｐｏｎｅｎｔ

ｉｎ

ｏｎ

ｔｈｅｃｕｒｔａｉｎｗａｌｌａｎｄｎｅｘｉｂｌｅｃｅｌｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔ

ａｒｅａ．

ＢｌＰＶ，ａｎｄｄｉ８ｃｕｓｓｅｓｔｈｅｌａｙｏｕｔｓｔｙＩｅａｎｄｓｃｈｅｍｅｏｆａｒｒａｙｉｎｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｓｅｎａｒｅａ

１（ｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｌａｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｐｏｗｅｒ；ＢＩＰＶ；ｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｉｎｄｅ８ｅｎ

１

概述

太阳能发电是今后清洁能源的代表，近年来发

展速度极快。截止２００８年，世界光伏发电行业最近１０年平均年增长率为４８．１％，最近５年年平均增长率为６０．２％，呈加速发展趋势（见图表１）。未来全球装机总鞋也会快速发展，各国均在为发展自己的清洁能源体系不断在技术、政策等方面努力探索着。太阳能发电具有极佳的市场适应能力，针对不同的应用场合有许多种形态，大到彻地连天的大型荒漠电站，小到计算器上的一小片电池，针对各种不同的场合，需要不同的太阳能技术。目的太陬Ｉ能光伏电站系统主要有两大类，即并网光伏发电系统和离网光伏发电系统，此外还有多能匾补混合发电系统。并网发电系统的主要系统构成是：光伏电池－＋【收稿日期］２０ｌｏ一０３—２５【１乍者简介］郭入力（１９６９一）．男．安徽

合肥入，硕卜。

圈Ｉ

光伏发电装机总量增长迅速

蝥嚣器皇苗轰謦嚣ｉ．譬篙’２００９年为建筑师?２００９年童今为光伏事业ｊ｝Ｉ；ｌｉ任【二程师。

万方数据

也ｘ”’咒”’‘臼盯～ｕｒ’不。Ｌ。，弋¨ｕ’Ｊ儿：１０ＩｔＩ瓜１１ｌＩＩ匕逆变器。变压器。电网系统。其｜ｊ的足将ＩｌＩ太障ｊ能

．２４．

有色冶金节能

口工艺节能

转化来的直流电供应到逆变器，由逆变器将直流电变成交流电最终输送到电网，并通过电网输送到用

户。

目前，在光伏建筑一体化形式的发电单元选择上主要有两种形式的电池元件：幕墙玻璃电池元件和柔性电池元件。幕墙电池元件的发电体有品硅电池片和非晶硅电池两种模式，晶硅电池的优势在于发电效率高、制作Ｉ：艺成熟，它的主要视觉形态农现手段较少，一般采用分块留缝的方式排列，阵型简单，序列感强烈，其电池部位透光率为０，留缝部化为１００％，室内光线较为生硬，遮光率随留缝宽度不同而变，一般透光率为３５％～６０％。为避免窗框对电池的遮挡，多采用隐框式玻璃幕墙的做法，优化电池的光环境。

离网发电系统的主要构成与并网系统相仿，但增加了储能环节。因为太阳能发电具有波动性大的特点，为保ｉ正用户用电的便利性和持续性，需要对太阳能所发电力进行存储，它广泛应用于不方便电力输送的地区和零散应用的地点，如边远乡村、通信信号中继、路灯等。并网光伏发电系统根据应用的不同场合又可以划分为光电建筑一体化应用和荒漠电站两大类，根据光伏电站的特点，需要采用不同的光伏电池阵列技术。光伏电站的外在特征是光伏电池阵列，它占据了宽广的空ｌ＇日Ｊ，其排布方式从技术上影响了发电电量，从效果卜影响ｒ视觉感受，是光伏电站的没计重点之一。

２光电建筑一体化

光电建筑一体化足光伏发电系统的一个重要组成部分，在土地资源较为紧张，特别足荒漠资源较为紧张的地区，建筑屋顶是提供光伏用地的霞要资源，如欧洲、日本、美国等均有专门针对建筑屋顶的“十万犀顶”、“百万尾顶”等鼓励计划，大大推动ｒ这峰冈家的光电建筑一体化模式的发展。屋顶电站规模通常较小，特别是小住宅屋顶电站以５～１５ｋｗ为主，公建屋顶面积较大，规模也较大，如卜海虹桥枢纽屋顶电站就有６．６８Ｍｗ的规模（图２），比小型荒漠电站规模更大。

图３幕墙电池元件的应用

非６６硅幕墙发电单元支持更为灵活的设计，其幕墒造型类似镀膜玻璃，透明度可选，颜色叮选，因此，由建筑设计师进行选用。此外，非晶硅电池还具有一些品硅电池所不ｊ乓备的特点和优势，如优异的弱光发电性，可以在叮能有遮挡的部位应用（品硅电池阵列不能进行局部遮挡，遮挡会造成整个电池串不能发电，如果电路设计不当甚至会烧毁电池），从而使建筑设计更加自由灵活。它的主要弱点足发电效率较低，面积大而发电量较小。因此，在建筑透明天棚设计时，选用晶硅电池幕墙较为有利，可以充分利用屋顶面积，有较好的发电能力，同时避免了遮挡造成的电气专业问题。而在建筑立面幕墙没计巾采用非晶硅太阳能电池较为有利，它既不会被窗框的遮挡所闲扰，也不会因为大面积采用而影响室内的视线，即使在阴影区使用也可以有一定的发电效益，与其他形式的幕墙衔接也较

图２

建筑光伏一体化ＩＢｌＰＶＪ

容易。此外，ＢＩＰＶ电池还有一种主要类型就是柔性电池，它采用薄不锈钢板或其他柔性材料作为基板，在其表面制作的光伏材料与基层共同作用成为一种较为柔软的太阳能电池，它的适应能力极强，可在其背面复合自粘性材料，使其便捷的粘贴到任何光滑硬质的表面，如大型建筑屋顶。由于现代社会对建筑空间的需求中，很多时候光电建筑一体化包含ＢＩＰＶ、ＢＡＰＶ两个主要建设模式，其中ＢＩＰＶ也叮称之为建筑集成光伏。采用带有光伏发电功能的建筑材料建设光伏电站，它可以是建筑的幕墙、遮阳、顶棚，也可以是建筑的防水、装饰等等。ＢＡＰＶ则主要指采用普通光伏电池直接应用到建筑之上。在建筑形体允许的情况下，ＢＡＰＶ具有造价相对低廉、系统可靠性较高的优点。

万方数据

２０１０年１２Ｊ１筇６期

光伏发ｌ乜系统的技术路线——郭人力

２５?

都，黯要大制宅间才能满足，其屋面平憋宽广没有遮挡，便于建设光伏电站，但大删空｜’订Ｊ的建设对ｉｌｃ埴要求极为严格，普通晶硅电池霞最较大，ｊ｝ｊ于砸嘶鼻６限较大，柔性非晶硅电池的采Ｊｆｊｊ乓有先天的优势，茕屋轻、施工简便、对造型没有任何影响的特点，使柔性电池在建筑领域特别是较大规模的光电建筑一体化项目中得到广泛应用。２匹配，其制作费川通常为０．８一１．２冗／ｗ。ｆ１Ｉｊ｛『【闷外很多电站使Ｊ｝】小喇钢桩毖础，施工时ＩｌｌＪ短，还Ｉ｜『以在服务期结束后轻松启出转移，具彳ｆ极他的环境友好性。固定式支架较适合采用的光伏电池种类主要是晶硅电池，其技术成熟，生产厂家众多，供货难度较小，产品规格系列化程度高，可挑选余地大。

荒漠电站

荒漠电站主要是大型光伏电站，ＦＩ前以５—１０

Ｍｗ规模居多，大型化趋势已显现，２００９年尚德电力签约的青海海西州乌兰县电站规模就达到５

０００

Ｍｗ，占地约１００ｋｍ２，由于规模庞大、落地布阵，因此多采用模块化设计思想，与光电建筑一体化的设计规律完全不同。阵列设计是荒漠电站设计的重点，需要从光资源配置、投资与回报、土地资源等多个角度来进行设计。２．１阵列布置方式光伏阵列的布置方式是阵列设计的基础，目前国际ｌ司内主要采用的阵列方式主要有以下几种：（１）固定式阵列。通常使用与纬度相当的倾角面向太阳，兼顾冬季和夏季的阳光。其效率比水平布置１４％增加，占地较多，但阳光利用充分。缺点是难以充分利用上午和下午较为倾斜的阳光，对夏至和冬至与倾角有一定偏差的阳光利用也不太允分。（２）单轴跟踪系统。每日根据阳光方位角进行调整，阳光利用更为充分，包括单轴水平跟踪系统和单轴极轴跟踪系统两种。据相关数据显示，其阳光利用率比水平面提升分别叮以达到４０％和５ｌ％。单轴极轴跟踪系统发电能力较同定倾角阵列发电能力增加２５％一３２％，不利之处在于土地需求大

大增加。图４同定式阵列

２．２．３单轴极轴跟踪阵列（图６）与水平跟踪阵列复杂性相当，支架较水平跟踪系统有所增加，其制作费用通常为３．０—４．５元／ｗ，单轴极轴跟踪阵列较适合采用的光伏电池种类包括晶硅电池和低倍聚光电池，低倍聚光电池可以用镜面部分取代光伏电池，可较大幅度节约电池成本。２．２．４双轴跟踪阵列（图７）双轴跟踪阵列采用了所有阵列中最为复杂的支

（３）双轴跟踪系统。也是效率最高的跟踪系统，其阳光利『｛ｊ率较水平面提升町以达到５６％，发电能力强，用地更大。２．２方案选用不同阵列布臀方式的特点使之具有不同的适用范ｆ嗣，在设计中需要根搬小｜Ｉｊ】场地条件、资金条件、组件类型乃至优惠和税收政策等等进行选Ｊｆｊ。

２．２．１

固定式阵列（１冬｜４）

固定式阵列在『ｆｊ地和支架制作费用卜较有优势，｜Ｉｉ】时由于其没彳ｊ．转动部件，可靠忭极高，可基本实现免维护，与光伏电池通常２５年的使川寿命作常围５单轴水平跟踪阵列

万方数据

２６?

有色冶金节能

口工艺节能

架系统，通常单个阵列较小，采用聚光电池时需要精确的控制系统和高效高可靠性的动力系统支持，其制作费用通常为５．０—６．０元／ｗ，制作费用最高，需要较大型的混凝土基础，适合环境保护要求较低的

沙漠地区采用（图８）。它适合采用品硅电池、低倍聚光电池和高倍聚光电池等所有电池类型，适应能力最强，特别是高倍聚光电池，只能采用双轴跟踪阵列，由于高倍聚光电池采用菲涅尔透镜等玻璃材料或大型反光镜取代电池成为光伏阵列主体，电池体积极小。如５００倍高倍聚光电池，其光伏电池需要将电池面积的５００倍范围内的阳光进行汇集，大大提升了阳光的能量密度，电池效率从一般晶硅电池组件的１４％～１７％提升到３０％以上甚至达到４２．７％，发电能力大大提高，虽然电池本体价格最高，但折算到整个光伏阵列上还是拥有较强的价格竞争优势，其缺点是，Ｅ产厂家较少，难以进行挑选。

图６单轴极轴跟踪阵列

图７双轴跟踪阵列

图８聚光电池阵列

３

结论

综上所述，光电建筑一体化项目较适合采用晶

定优势的情况下，还可以使用高倍聚光电池双轴跟踪系统，以增加发电培。在用地条件相对宽松，有一定技术支持力的地区，同时电价较为优惠的情况下，采用单轴跟踪系统具有较好的竞争力。而Ｊ｛ｊ地条件相对苛刻，缺乏及时技术支持的地区，特别是由于光资源优秀而在电价上较为严格的情况下，使用固定式阵列将在经济性、可靠性上具有优势。

硅电池的位置是屋面，经济住好，造刑限制较多。幕墙和大跨度摩面以及造型变化较多的场合适合采用非品电池组件，利于建筑设计采用，便于施工。荒漠电站在用地较为宽松、技术支持性较好的地区，特别足在电价上政府支持力度较大的区域，可以采用双轴跟踪系统，如果在经济性比较后具有一

万方数据

光伏发电系统的技术路线

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：郭大力， GUO Da-li 中国恩菲工程技术有限公司,北京,100038 有色冶金节能 ENERGY SAVING OF NON-FERROUS METALLURGY 2010,26(6)

本文链接：https://www.docsj.com/doc/5f15874656.html,/Periodical_ycyjjn201006008.aspx

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光伏发ｆ乜系统的技术路线——郭大，Ｊ

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一工一一艺～；｝下一一能一、．争．∥

光伏发电系统的技术路线

郭大力

（中国恩菲工程技术有限公司，北京１０００３８）

【摘要］介绍了太阳能发电的发展趋势及其市场适应能力，分析了光电建筑一体化中幕墙电池元件和柔性电池

［中图分类号】ＴＫ５ｌ

ＴｅｃｈＩｌｉｃａｌＡｐｐｒｏａｃｈｏｆＰｈｏｔｏＶｏｌｔａｉｃＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ

ＧＵＯＤａ．Ｉｉ

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ａｒｅａ．

１（ｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｌａｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｐｏｗｅｒ；ＢＩＰＶ；ｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｉｎｄｅ８ｅｎ

１

概述

太阳能发电是今后清洁能源的代表，近年来发

展速度极快。截止２００８年，世界光伏发电行业最近１０年平均年增长率为４８．１％，最近５年年平均增长率为６０．２％，呈加速发展趋势（见图表１）。未来全球装机总鞋也会快速发展，各国均在为发展自己的清洁能源体系不断在技术、政策等方面努力探索着。

太阳能发电具有极佳的市场适应能力，针对不同的应用场合有许多种形态，大到彻地连天的大型荒漠电站，小到计算器上的一小片电池，针对各种不同的场合，需要不同的太阳能技术。目的太陬Ｉ能光伏电站系统主要有两大类，即并网光伏发电系统和离网光伏发电系统，此外还有多能匾补混合发电系统。并网发电系统的主要系统构成是：光伏电池－＋【收稿日期］２０ｌｏ一０３—２５【１乍者简介］郭入力（１９６９一）．男．安徽合肥入，硕卜。

圈Ｉ

光伏发电装机总量增长迅速

蝥嚣器皇苗轰謦嚣ｉ．譬篙’２００９年为建筑师?２００９年童今为光伏事业ｊ｝Ｉ；ｌｉ任【二程师。

万方数据

也ｘ”’咒”’‘臼盯～ｕｒ’不。Ｌ。，弋¨ｕ’Ｊ儿：１０ＩｔＩ瓜１１ｌＩＩ匕逆变器。变压器。电网系统。其｜ｊ的足将ＩｌＩ太障ｊ能

．２４．

有色冶金节能

口工艺节能

转化来的直流电供应到逆变器，由逆变器将直流电变成交流电最终输送到电网，并通过电网输送到用

户。

２光电建筑一体化

图３幕墙电池元件的应用

从而使建筑设计更加自由灵活。它的主要弱点足发电效率较低，面积大而发电量较小。因此，在建筑透明天棚设计时，选用晶硅电池幕墙较为有利，可以充分利用屋顶面积，有较好的发电能力，同时避免了遮挡造成的电气专业问题。而在建筑立面幕墙没计巾采用非晶硅太阳能电池较为有利，它既不会被窗框的遮挡所闲扰，也不会因为大面积采用而影响室内的视线，即使在阴影区使用也可以有一定的发电效益，与其他形式的幕墙衔接也较图２

建筑光伏一体化ＩＢｌＰＶＪ

万方数据

２０１０年１２Ｊ１筇６期

光伏发ｌ乜系统的技术路线——郭人力

２５?

荒漠电站

荒漠电站主要是大型光伏电站，ＦＩ前以５—１０

Ｍｗ规模居多，大型化趋势已显现，２００９年尚德电力签约的青海海西州乌兰县电站规模就达到５

０００

大增加。图４同定式阵列

２．２．２单轴水平跟踪阵列（图５）较固定式阵列稍复杂，用地较固定式电站增加不超过２０％，其制作费用通常为２．５—３．５元／ｗ，能满足光伏电池通常２５年的使用寿命，其支架需要更为稳定的基础，所以使』｝ｊ混凝土基础的时候较多，施工周期相对较长，使用后的环境恢复也较困难。该阵列较适合采ｊ｝；ｉ的光伏电池种类同样是晶硅电池。２．２．３单轴极轴跟踪阵列（图６）与水平跟踪阵列复杂性相当，支架较水平跟踪系统有所增加，其制作费用通常为３．０—４．５元／ｗ，单轴极轴跟踪阵列较适合采用的光伏电池种类包括晶硅电池和低倍聚光电池，低倍聚光电池可以用镜面部分取代光伏电池，可较大幅度节约电池成本。２．２．４双轴跟踪阵列（图７）双轴跟踪阵列采用了所有阵列中最为复杂的支

２．２．１

固定式阵列（１冬｜４）

万方数据

２６?

有色冶金节能

口工艺节能

图６单轴极轴跟踪阵列

图７双轴跟踪阵列

图８聚光电池阵列

３

结论

综上所述，光电建筑一体化项目较适合采用晶

太阳能光伏发电系统(PVsyst运用)

扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计题目：北京市发电系统设计课程：太阳能光伏发电系统设计专业：电气工程及其自动化班级：电气0703 姓名：严小波指导教师：夏扬完成日期： 2011年3月11日

目录 1光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍---------------------------------------------3 1.1 Meteonorm--------------------------------------------------------------------------3 1.2 PVsyst-------------------------------------------------------------------------------4 2中国北京市光照辐射气象资料-------------------------------------------------------11 3独立光伏系统设计----------------------------------------------------------------------13 3.1负载计算（功率1kw，2kw，3kw，4kw，5kw）-----------------------------13 3.2蓄电池容量设计（电压：24V，48V）----------------------------------------13 3.3太阳能电池板容量设计，倾角设计--------------------------------------------13 3.4太阳能电池板安装间隔计算及作图。-----------------------------------------16 3.5逆变器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.6控制器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.7系统发电量预估--------------------------------------------------------------------18

人才培养方案论证报告

太阳能光电应用技术专业人才培养方案论证报告第一部分：人才培养方案制订的基本过程和依据一、依据根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》、《山东省人民政府关于加快建设适应经济社会发展的现代职业教育体系的意见》（鲁政发〔2012〕49号）、《山东省高等教育内涵提升计划(2011-2015年)》等文件精神，依据教育部职业教育与成人教育司制定的《高等职业学校专业教学标准（试行）》，结合我校省级特色名校建设方案，秉承“以教师为主导，以学生为主体，以德育为先导，以能力为本位，以校企合作为平台，以工学结合为切入点，以实现理论实践一体化教学为方向，以培养高素质的技术技能人才为目标”的人才培养理念，通过专业调研，依据专业人才的社会需求和岗位需求，优化专业人才培养方案，实现“专业与产业对接，课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接，学历证书与职业资格证书对接，职业教育与终生教育对接”。二、基本过程（一）专业调研 2014年4月至2014年6月，太阳能光电应用技术专业教师先后到德州市科技局、新能源产业办公室、大海新能源有限公司、山东力诺太阳能电力集团、山东禹城汉能光伏有限公司、山东旭光太阳能光电有限公司、东营职业技术学院等企事业单位和兄弟院校深入调研，了解了企业对专业人才的需求现状，听取了企业对专业人才的培养意见及建议。通过调研，确定了本专业学生的就业面向：太阳电池、光伏组件生产企业、LED产品生产企业、光伏发电系统工程建设企业、大中小型光伏发电运营企业的设备操作、现场工艺和技术管理、系统软件电路SCH、PCB 设计、单片机及PLC光伏发电系统软硬件应用、器件检测、系统调试、安装、使用等岗位技术工作和管理工作。初始工作岗位：生产设备运行（太阳电池、组件生产设备操作；光伏发电系统运行；电气元件检测；太阳电池及LED生产线质量检验等岗位）。光伏发电系统设备安装与调试（光伏发电系统设备安装、调试岗位）。光伏发电系统设备检测与维修（太阳电池、蓄电池、LED、存储逆变控制器、电路、

太阳能自动跟踪系统的设计

太阳能自动跟踪系统的设计 1引言开发新能源和可再生资源是全世界面临的共同课题，在新能源中，太阳能发电已成为全球发展最快的技术。太阳能作为一种清洁无污染的能源，开发前景十分广阔。然而由于太阳存在着间隙性，光照强度随着时间不断变化等问题，这对太阳能的收集和利用装置提出了更高的要求(见图1)。目前很多太阳能电池板阵列基本都是固定的，不能充分利用太阳能资源，发电效率低下。据测试，在太阳能电池板阵列中，相同条件下采用自动跟踪系统发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%左右。所谓太阳能跟踪系统是能让太阳能电池板随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置，能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。目前市场上所使用的跟踪系统按照驱动装置分为单轴太阳能自动跟踪系统和双轴太阳能自动跟踪系统。所谓单轴是指仅可以水平方向跟踪太阳，在高度上根据地理和季节的变化人为的进行调节固定，这样不仅增加了工作量，而且跟踪精度也不够高。双轴跟踪可以在水平方位和高度两个方向跟踪太阳轨迹，显然双轴跟踪优于单轴跟踪。图1 太阳能的收集装置现场从控制手段上系统可分为传感器跟踪和视日运动轨迹跟踪(程序跟踪)。传感器跟踪是利用光电传感器检测太阳光线是否偏离电池板法线，当太阳光线偏离电池板法线时，传感器发出偏差信号，经放大运算后控制执行机构，使跟踪装置从新对准太阳。这种跟踪装置，灵敏度高，但是遇到长时间乌云遮日则会影响运行。视日运动轨迹跟踪，是根据太阳的实际运行轨迹，按照预定的程序调整跟踪装置。这种跟踪方式能够全天候实时跟踪，其精度不是很高，但是符合运行情况，应用较广泛。从主控单元类型上可以分为PLC控制和单片机控制。单片机控制程序在出厂时由专业人员编写开发，一般设备厂家不易再次进行开发和参数设定。而学习使用PLC比较容易，通过PLC厂家技术人员的培训，设备使用厂家的技术人员可以很方便的学会简单的调试和编写，并且PLC能够提供多种通讯接口，通讯组网也比较方便简单。

太阳能发电系统的结构和工作原理

太阳能发电系统的结构和工作原理在理解太阳能发电原理之前，如果您对太阳能还有所疑问的话，建议您先看一下什么是太阳能。所谓太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑(照明)一体化"技术，而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。 1、太阳能发电原理太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。 1.1 太阳能电源系统太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元，因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。 (1) 电池单元：由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件(阵列)。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路，就有"光生电流"流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。理论研究表明，太阳能电池组件的峰值功率Pk，由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷(需电量)决定。(2) 电能储存单元：太阳能电池产生的直流电先进入蓄电池储存，蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术是十分成熟的，但其容量要受到末端需电量，日照时间(发电时间)的影响。因此蓄电池瓦时容量和安时容量由预定的连续无日照时间决定。 1.2 控制器控制器的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，以获得最高效率。而充电控制通常采用脉冲宽度调制技术即PWM控制方式，使整个系统始终运行于最大功率点Pm附近区域。放电控制主要是指当电池缺电、系统故障，如电池开路或接反时切断开关。目前日立公司研制出了既能跟踪调控点Pm，又能跟踪太阳移动参数的"向日葵"式控制器，将固定电池组件的效率提高了50%左右。 1.3 DC-AC逆变器逆变器按激励方式，可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。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f，额定电压UN等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。 2、太阳能发电系统的效率在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围

家用光伏发电系统的现状及发展前景 -最终

家用太阳能光伏发电系统的现状及发展前景李龙 (华北电力大学能源与动力工程学院北京 102206) 摘要：众所周知，我国是一个发展中的大国，同时是一个资源消耗大国，而人均资源储量又偏低。因此快速的工业化进程和巨大的消费性需求使我国对资源对外具有很强的依赖性。环境污染和能源短缺已经直接威胁我国的可持续发展。与此同时，我国很多居住在偏远地区的人们还没有用上电。这些客观条件迫使我们更加努力的寻找和开发新能源，而太阳能光伏发电就是其中之一。本文将集中讨论家用太阳能光伏发电的现状及发展前景。关键词：家用太阳能；光伏发电系统一、家用太阳能光伏发电系统的基本构成及分类（一）家用太阳能光伏发电系统的组成家用太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件，光伏系统电池控制器，蓄电池和交直流逆变器构成，其中的核心元件是光伏电池组件。各部件在系统中的作用是：光伏电池组件：将太阳的光能直接转化为电能。按基本材料主要分为：晶体硅太阳能电池，非晶体硅太阳能电池，化合物太阳能电池和有机半导体太阳能电池[1]。交直流逆变器：用于将直流电转换为交流电的装置。此外，逆变器还具有自动稳压功能，可改善光伏发电系统的供电质量[2]。蓄电池：用于存储从光伏电池转换来的电力，按照需要随时释放出来使用。太阳能光伏系统中采用的是铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池[2]。充放电控制器：具有自动防止太阳能光伏电源系统的储能蓄电池组过充电和过放电的设备，它是光伏发电系统的核心部件之一。（二）家用太阳能光伏发电系统的分类目前家用太阳能光伏发电系统大致可分为三类[5]，离网光伏蓄电系统，光伏并网发电系统及前两者混合系统。 1、离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式，在国内外应用已有若干年，系统比较简单，而且适应性广，适用于人口分布稀疏地区，如：游牧牧民。 2、光伏并网发电系统。当用电负荷较大时，太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时，或用不完电力时，就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下，该系统省掉了蓄电池，从而扩张了使用的范围和灵活性，并降低了造价。适用于人口分布稠密地区，如城市。

人教版物理高二选修3-1 2.2电动势同步检测卷C卷(考试)

人教版物理高二选修3-1 2.2电动势同步检测卷C卷（考试）姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共20题；共42分) 1. （3分）(2016·吉林模拟) 如图所示,动圈式话筒能将声音信号转化为电流信号（交变电流）,产生的电流信号再经过阻抗变压器后输出到扩音机,阻抗变压器除可进行阻抗匹配外,还可以减少信号沿导线传输过程中的电能损失,关于话筒内的这只阻抗变压器,下列说法中正确的是（）【考点】 2. （2分）两个小灯泡的标识分别是L1“6 V,6 W”，L2“6 V,9 W”，把它们串联后接在同一直流电源上(电源内阻可忽略不计)，L1消耗的功率恰好为6 W，则L2消耗的功率为（） A . 6 W B . 9 W C . 4 W D . 条件不足，不能确定【考点】 3. （2分）夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行．一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图所示，此空调器运转1 h用电（）

A . 1.0度 B . 1.5度 C . 2.0度 D . 2.5度【考点】 4. （2分） (2018高二上·黑龙江月考) 如图所示，R1和R2都是4W、100Ω的电阻，R3是1W、100Ω的电阻，A、B两端允许消耗的最大电功率是（） A . 1.5W B . 3W C . 9W D . W 【考点】 5. （2分）从安全用电的角度出发，下列做法存在安全隐患的有 A . 用电器金属外壳应该有接地线

B . 不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器 C . 洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线 D . 要定期检查用电器插头，特别是大功率用电器插头【考点】 6. （3分） (2018高二上·杭锦后旗月考) 关于电功和焦耳热，下列说法正确的是（） A . 在纯电阻电路中，计算电功可用公式W=I2Rt B . 在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W= I2Rt C . 在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q= I2Rt D . 在纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q=UIt 【考点】 7. （2分） (2020高二下·宁波期中) 能源问题是当今社会重要的一个难题。关于节约能源已经深入到我们的家庭生活中。现有两盏节能灯A和B，其额定功率相同，额定电压A灯大于B灯，则（） A . 两灯正常发光时，IA > IB B . 两灯电阻RA < RB C . 将两灯串联后接入电路中，灯的功率PA > PB D . 将两灯并联后接入电路中，灯的功率【考点】 8. （2分） (2020高二上·贵阳期末) 一定值电阻两端加上某一稳定直流电压，某段时间内通过该电阻的电荷量为0.2C，消耗的电能为0.6J。若相同时间内通过该电阻的电荷量为0.4C，则该电阻两端所加的电压和消耗的

关于编制太阳能光伏发电自动跟踪系统项目可行性研究报告编制说明

太阳能光伏发电自动跟踪系统项目可行性研究报告编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.docsj.com/doc/5f15874656.html, 高级工程师：高建

关于编制太阳能光伏发电自动跟踪系统项目可行性研究报告编制说明（模版型）【立项批地融资招商】核心提示： 1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整）编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书商业计划书可行性研究报告

目录第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (8) 2.1项目提出背景 (8) 2.2本次建设项目发起缘由 (8) 2.3项目建设必要性分析 (8) 2.3.1促进我国太阳能光伏发电自动跟踪系统产业快速发展的需要 (9) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (9) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (9) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (9) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (10) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (10) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (11) 2.4项目可行性分析 (11) 2.4.1政策可行性 (11) 2.4.2市场可行性 (11) 2.4.3技术可行性 (12) 2.4.4管理可行性 (12) 2.4.5财务可行性 (13) 2.5太阳能光伏发电自动跟踪系统项目发展概况 (13)

光伏电源系统的组成和原理

光伏电源系统的原理及组成首先太阳能电池发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。它由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成，其系统组成如图所示。 1．太阳能电池方阵：太阳能电池单体是光电转换的最小单元，尺寸一般为4cm 2 到100cm 2 不等。太阳能电池单体的工作电压约为0.5V, 工作电流约为20－25mA/cm 2 , 一般不能单独作为电源使用。将太阳能电池单体进行串并联封装后，就成为太阳能电池组件，其功率一般为几瓦至几十瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。太阳能电池组件再经过串并联组合安装在支架上，就构成了太阳能电池方阵，可以满足负载所要求的输出功率(见图1－2)。（1）硅太阳能电池单体常用的太阳能电池主要是硅太阳能电池。晶体硅太阳能电池由一个晶体硅片组成，在晶体硅片的上表面紧密排列着金属栅线，下表面是金属层。硅片本身是P型硅，表面扩散层是N区，在这两个区的连接处就是所谓的PN结。PN结形成一个电场。太阳能电池的顶部被一层抗反射膜所覆盖，以便减少太阳能的反射损失。太阳能电池的工作原理如下：光是由光子组成，而光子是包含有一定能量的微粒，能量的大小由光的波长决定，光被晶体硅吸收后，在PN结中产生一对对正负电荷，由于在PN结区域的正负电荷被分离，因而可以产生一个外电流场，电流从晶体硅片电池的底端经过负载流至电池的顶端。这就是“光生伏打效应”。

将一个负载连接在太阳能电池的上下两表面间时，将有电流流过该负载，于是太阳能电池就产生了电流；太阳能电池吸收的光子越多，产生的电流也就越大。光子的能量由波长决定，低于基能能量的光子不能产生自由电子，一个高于基能能量的光子将仅产生一个自由电子，多余的能量将使电池发热，伴随电能损失的影响将使太阳能电池的效率下降。（2）硅太阳能电池种类目前世界上有3种已经商品化的硅太阳能电池：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。对于单晶硅太阳能电池，由于所使用的单晶硅材料与半导体工业所使用的材料具有相同的品质，使单晶硅的使用成本比较昂贵。多晶硅太阳能电池的晶体方向的无规则性，意味着正负电荷对并不能全部被PN结电场所分离，因为电荷对在晶体与晶体之间的边界上可能由于晶体的不规则而损失，所以多晶硅太阳能电池的效率一般要比单晶硅太阳能电池低。多晶硅太阳能电池用铸造的方法生产，所以它的成本比单晶硅太阳能电池低。非晶硅太阳能电池属于薄膜电池，造价低廉，但光电转换效率比较低，稳定性也不如晶体硅太阳能电池，目前多数用于弱光性电源，如手表、计算器等。一般产品化单晶硅太阳电池的光电转换效率为13――15 % 产品化多晶硅太阳电池的光电转换效率为11――13 % 产品化非晶硅太阳电池的光电转换效率为5――8 % （3）太阳能电池组件一个太阳能电池只能产生大约0.5V电压，远低于实际应用所需要的电压。为了满足实际应用的需要，需把太阳能电池连接成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池，这些太阳能电池通过导线连接。一个组件上，太阳能电池的标准数量是36片（10cm×10cm），这意味着一个太阳能电池组件大约能产生17V的电压，正好能为一个额定电压为12V的蓄电池进行有效充电。通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件，具有一定的防腐、防风、防雹、防雨等的能力，广泛应用于各个领域和系统。当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时，可把多个组件组成太阳能电池方阵，以获得所需要的电压和电流。太阳能电池的可靠性在很大程度上取决于其防腐、防风、防雹、防雨等的能力。其潜在的质量问题是边沿的密封以及组件背面的接线盒。这种组件的前面是玻璃板，背面是一层合金薄片。合金薄片的主要功能是防

光伏发电技术及应用

巩义三中专“光伏发电技术及应用”专业一、培养规格与培养目标培养规格：中职，初中起点三年制两年的在校学习，半年实习，半年顶岗实习，三年后完成学业发中专毕业证；高中起点一年制，主要学习专业理论和专业技能课，一年后完成规定的学业，发放专业合格证，安排就业。培养目标：本专业面向光伏发电系统，培养德、智、体、美全面发展，适应光伏发电产业发展需要，具有光伏发电基础理论知识，系统掌握光伏发电及应用技术，具有现代企业管理意识，能在光伏发电及应用领域，包括电能检测、设备控制、发电技术管理等方面能够胜任岗位需要的中、初级技术应用性人才。二、课程模块设置本专业中专起点共设置4个模块，分别是：公共基础课、专业基础课、专业课、实践课。高中起点设置3个模块，分别是：专业基础课、专业课、实践课。三、课程设置中专起点： 1．公共基础课。（1）德育课：职业生涯规划、职业指导与法律、经济政治与社会、哲学与人生。（2）文化基础课：语文、数学、英语、物理、化学、计算机应用基础、体育与健康教育。（3）选修课：普通话口语训练、礼仪与交际、书法。

2．专业基础课。电工电子技术、光伏发电系统概论、机械制图、机械基础。 3．专业课。（1）必修课：太阳能光伏发电技术、太阳电池原理与工艺、太阳电池材料。（2）选修课：太阳能光伏发电系统工程、光伏检测与分析、单片机技术。 4．本专业统设必修综合实践包括电工与电子学实验、金工实习、综合实训（光伏）。高中起点： 1．专业基础课。电工电子技术、光伏发电系统概论、机械制图。 2．专业课。（1）必修课：太阳能光伏发电技术、太阳电池原理与工艺、太阳电池材料。（2）选修课：太阳能光伏发电系统工程、光伏检测与分析、单片机技术。就业面向：具有在太阳能光伏系统及相关领域从事系统安装与维护、调试、生产运行、技术管理、产品检测与质量控制等方面的工作能力。毕业生主要面向光伏企业。也可以从事光伏专业职业教育的实践教学工作。 2010年12月6日

太阳能制冷文献综述

文献综述二零一二年六月

文献综述太阳能制冷系统研究现状及其进展引言：在完成太阳能制冷系统研究现状及其进展的论文过程中，我参考了诸多文献，引用了它们的思想或者结论，现将其中一些比较主要的文献作为完成本文的研究依据做一个综述。 1.太阳能吸收式空调及供热综合系统太阳能吸收式空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机两部分构成。吸收式制冷的基本原理是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来进行的。这两种物质在同一压强下有不同的沸点, 其中高沸点的组分称为吸收剂, 低沸点的组分称为制冷剂。常用的吸收剂) 制冷剂组合有两种: 一种是溴化锂—水, 通常适用于大型中央空调; 另一种是水—氨, 通常适用于小型空调。在夏季, 被集热器加热的热水首先进入储水箱, 当热水温度达到一定值时, 由储水箱向制冷机提供热媒水; 从制冷机流出并已降温的热水流回储水箱, 再由集热器加热成高温热水; 制冷机产生的冷媒水通向空调箱, 以达到制冷空调的目的。当太阳能不足以提供高温热媒水时, 可由辅助锅炉补充热量。在冬季, 同样先将集热器加热的热水进入储水箱,当热水温度达到一定值时, 由储水箱直接向空调箱提供热水, 以达到供热采暖的目的。当太阳能不能够满足要求时, 也可由辅助锅炉补充热量。在非空调采暖季节, 只要将集热器加热的热水直接通向生活用储水箱中的热交换器, 就可将储水箱中的冷水逐渐加热以供使用。二空调及供热综合示范系统。 2.热管式真空管集热器的热性能研究热管式真空管集热器是一种新型的太阳能集热装置。由于运用了真空技术，大幅度地降低了集热器的热损失，因而使其在高工质温度或低环境温度的运行条件下仍具有良好的热性能。同时，由于运用了热管技术，被加热工质不直接流经真空管，因而跟普通真空管集热器比较，热管式真空管集热器还具有许多其它优点：热容量小，在瞬变的太阳辐照条件下可提高集热器输出能量；热二极管效应．当太阳辐照较低时可减少被加热工质向周围环境散热；防冻，在冬季夜间一20％时真空管本身不会冻裂；另外，系统承压高，易于安装、维修等等。 3.新型高效太阳能制冷技术对传统太阳能制冷技术进行分类总结,指出其热力学局限性,提出一种太阳能制冷新模式。对光纤小碟太阳能聚光集热系统进行介绍,并对其性能进行初步评价,指出利用光纤小碟太阳能聚光集热系统同时驱动气体透平机发电制冷和两级吸收式制冷机,实现太阳能的梯级利用,是获得高效太阳能制冷的新途径。对一

自动跟踪太阳能光伏发电系统方案

自动跟踪太阳能光伏发电系统方案方案需求 ?光伏发电管理急需精细化，降本增效。 ?传统光伏支架未能最大化利用太阳能，无法跟踪光照。 ?光伏板依靠本地维护人员巡检管理，人工成本高，且存在漏检现象。方案介绍宇飞太阳能自主研发的自动跟踪太阳能光伏发电系统，是一种能随着太阳角度变化，按照一定的算法，控制太阳能板转动，增加有效受光面积，从而增加电厂发电量带来更高收益的自动化控制系统，可以理解为“向日葵”。自动跟踪太阳能光伏发电系统其实是一套负反馈控制系统，工控机采集角度传感器信息后，根据当前角度与目标角度的差异，下发控制指令驱动电机带动推拉杆运动使太阳能板旋转，直至采集回来的当前角度与目标角度吻合。系统组成自动跟踪太阳能光伏发电系统由：太阳能跟踪支架，太阳能组件，带监控模块的MPPT控制器，蓄电池，逆变器及连接线缆组成。太阳能跟踪支架规格参数

1、立柱直径：φ220mm 2、立柱高度：650mm 3、安装容量：最大6块450W 4、光伏板倾角：25度角度固定 5、抗风能力：14级，带细钢丝绳斜拉结构； 6、材料：不锈钢材料 7、旋转精度：1度 8、旋转速率：12分钟旋转半圈 9、旋转角度：220度， 10、提高发电量：天气晴好情况下，冬季提高发电量15%；春秋季提高30%；夏季提高45%；综合全年提高25-35%（不同地区发电量提高有区别） 11、控制器电源：12V由光伏板输出供电（或者提供集中12V 直流供电） 12、控制方式：将光伏板固定好，并将追日控制器接好电源线后，天气晴朗条件下旋转立柱自动带着光伏板跟踪太阳；在天阴时，自动转入时控控制状态，每隔5分钟自动旋转1度； 13、而且每个旋转立柱内部都有同步控制系统，确保每台旋转立柱每次旋转的角度完全一致，光伏板以最强光强功率发电。晚上天黑，自动回东。 14、由多个旋转立柱组成的各种规模的光伏电站，由于旋转立柱的东限位位置全部一致，旋转立柱内置机械同步装置，可以确

光伏发电系统的工作原理和系统类型

光伏发电系统的工作原理和系统类型 1离网型光伏发电系统离网型光伏发电系统亦称为独立光伏发电系统，图4为其典型结构示意图。图 4 中的蓄电池是离网型光伏发电系统中必不可少的储能器件，光伏阵列受太阳光照发出的电能通过控制器、DC/DC 变换器对蓄电池进行高效、快速充电;而蓄电池储存的电能可通过放电器向直流负载馈电或经DC/AC变换向交流负载供电。控制器根据当前工况通过对DC/DC 变换器控制调整光伏阵列等效负载的大小，实现MPPT; 另一方面，控制器采用正弦波调制（SPWM）或空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术对电压源型DC/AC 逆变器进行控制以输出总谐波畸变率低、稳定可靠的交流电。防反充二极管可防止蓄电池对光伏阵列放电，以避免反向电流损坏光伏阵列。离网型光伏发电系统主要应用于远离公共电网的无电地区或容量较小（一般不超过几百瓦）的户用光伏系统。 2并网型光伏发电系统并网型光伏发电系统与公共电网相联接，其典型结构示意图如图5 所示。图5 中，实现MPPT 的前级DC/DC 变换控制与实现逆变、并网控制的后级DC/AC PWM 控制独立，降低了后级逆变器并网工作与光伏阵列输出功率的相互影响，在提高太阳能利用率的同时，提高并网电流品质。并网型光伏发电系统具有太阳能利用率高、可省略蓄电池储能环节、发电成本较独立型光伏发电显著降低等优点，其是光伏发电技术发展的趋势，主要有大型联网光伏电站和住宅联网型光伏系统两大类，其中，光伏系统与建筑相结合（BAPV）的住宅屋顶联网型光伏系统已成为光伏产业的一个热点。并网型光伏发电系统的关键技术包括光伏阵列MPPT、逆变、并网控制、并网保护及孤岛效应检测等。

太阳能光伏电池论文中英文资料对照外文翻译文献综述

光伏系统中蓄电池的充电保护IC电路设计 1.引言太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的能源越来越受到重视。太阳能发电已经在很多国家和地区开始普及，太阳能照明也已经在我国很多城市开始投入使用。作为太阳能照明的一个关键部分，蓄电池的充电以及保护显得尤为重要。由于密封免维护铅酸蓄电池具有密封好、无泄漏、无污染、免维护、价格低廉、供电可靠，在电池的整个寿命期间电压稳定且不需要维护等优点，所以在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中有着广泛的应用。采用适当的浮充电压，在正常使用(防止过放、过充、过流)时，免维护铅酸蓄电池的浮充寿命可达12~16年，如果浮充电压偏差5%则使用寿命缩短1/2。由此可见，充电方式对这类电池的使用寿命有着重大的影响。由于在光伏发电中，蓄电池无需经常维护，因此采用正确的充电方式并采用合理的保护方式，能有效延长蓄电池的使用寿命。传统的充电和保护IC是分立的，占用而积大并且外围电路复杂。目前，市场上还没有真正的将充电与保护功能集成于单一芯片。针对这个问题，设计一种集蓄电池充电和保护功能于一身的IC是十分必要的。 2.系统设计与考虑系统主要包括两大部分:蓄电池充电模块和保护模块。这对于将蓄电池作为备用电源使用的场合具有重要意义，它既可以保证外部电源给蓄电池供电，又可以在蓄电池过充、过流以及外部电源断开蓄电池处于过放状态时提供保护，将充电和保护功能集于一身使得电路简化，并且减少宝贵的而积资源浪费。图1是此Ic在光伏发电系统中的具体应用，也是此设计的来源。免维护铅酸蓄电池的寿命通常为循环寿命和浮充寿命，影响蓄电池寿命的因

素有充电速率、放电速率和浮充电压。某些厂家称如果有过充保护电路，充电率可以达到甚至超过2C(C为蓄电池的额定容量)，但是电池厂商推荐的充电率是C/20~C/3。电池的电压与温度有关，温度每升高1℃，单格电池电压下降4 mV，也就是说电池的浮充电压有负的温度系数-4 mV/℃。普通充电器在25℃处为最佳工作状态；在环境温度为0℃时充电不足；在45℃时可能因严重过充电缩短电池的使用寿命。要使得蓄电池延长工作寿命，对蓄电池的工作状态要有一定的了解和分析，从而实现对蓄电池进行保护的目的。蓄电池有四种工作状态:通常状态、过电流状态、过充电状态、过放电状态。但是由于不同的过放电电流对蓄电池的容量和寿命所产生的影响不尽相同，所以对蓄电池的过放电电流检测也要分别对待。当电池处于过充电状态的时间较长，则会严重降低电池的容量，缩短电池的寿命。当电池处于过放电状态的时间超过规定时间，则电池由于电池电压过低可能无法再充电使用，从而使得电池寿命降低。根据以上所述，充电方式对免维护铅酸蓄电池的寿命有很大影响，同时为了使电池始终处于良好的工作状态，蓄电池保护电路必须能够对电池的非正常工作状态进行检测，并作出动作以使电池能够从不正常的工作状态回到通常工作状态，从而实现对电池的保护。 3.单元模块设计 3.1充电模块芯片的充电模块框图如图2所示。该电路包括限流比较器、电流取样比较器、基准电压源、欠压检测电路、电压取样电路和逻辑控制电路。该模块内含有独立的限流放大器和电压控制电路，它可以控制芯片外驱动器，驱动器提供的输出电流为20~30 mA，可直接驱动外部串联的调整管，从

光伏发电的基本原理和应用

光伏发电的基本原理: 太阳能是一种辐射能,它必须借助于能量转换器件才能变换为电能.这种把辐射能变换成电能的能量转换器件,就是太阳能电池.太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的器件,这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”,太阳能电池又称为“光伏电池”.当太阳光照射到由P、N 型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收.形成内建静电场.如果从内建静电场的两侧引出电极并接上适当负载,就会形成电流,这就是太阳能电池的基本原理.单片太阳能电池就是一薄片半导体P-N结.标准光照条件下,额定输出电压为0.48V.为了获得较高的输出电压和较大容量,往往把多片太阳能电池连接在一起,目前,太阳能电池的光电转换率一般在15%左右，个别发达国家的实验室太阳能电池光电转换率已经可以达到30%左右. 太阳能设计问答问：根据输出功率，如何设计一套太阳能发电系统？答：太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成；太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源，就要根据用电器的功率，合理选择各部件。下面以100W输出功率，每天使用6个小时为例，介绍一下计算方法： 1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗)：若逆变器的转换效率为90％，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W/90％=111W；若按每天使用5小时，则耗电量为111W*5小时=555Wh。 2.计算太阳能电池板：按每日有效日照时间为6小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70％是充

太阳能光伏发电的现状与前景

太阳能光伏发电的现状与前景.txt心脏是一座有两间卧室的房子，一间住着痛苦，一间住着快乐。人不能笑得太响，否则会吵醒隔壁的痛苦。本文由haitaohuahua贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。太阳能光伏发电研究现状与发展前景探讨可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等,是取之不尽、用之不竭、清洁环保、免费使用的能源,也是世界上最终可依赖的初级 [1] 能源。太阳能是一种清洁的可再生能源。太阳能开发利用的巨大潜力推动着太阳能光伏发电技术不断向前发展。 1893 年,法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应” , 即“光伏效应”。1930 年,朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池”,使太阳能变成电能。1954 年,恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶太阳能电池。同年,韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了第 1 块薄膜太阳能电池。随着世界经济的不断发展,全球能源短缺、环境污染等问题日益严重,可再生能源的应用受到了各国的普遍关注。太阳能光伏发电作为可再生能源利用的重要组成部分,得到了众多国家政府的大力扶持。20 世纪 70 年代以来,美国、德国、日本等国政府陆续出台相关政策,加大太阳能光伏发电产业的发展力度,使得世界光伏发电产业高速发展。 1997—2007 年,太阳能电池的产量由 125.8MW(该功率为峰值功率,下同)增加到 4 000. 05MW,年平均增长率高达 41.3%。根据欧盟联合研究中心的预测,到 2030 年太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到 10%以上, 到 2040 年这一比例将达到 20%以上,在不远的未来将成为世界能源供应的主体。 [2] 1 太阳能光伏产业的发展现状在技术进步和相关鼓励政策的双重推动下,太阳能光伏产业自 20 世纪 90 年代后期进入了快速发展时期。截止 2007 年底,世界累计生产了 12. 64GW 太阳能 [3] 电池,由此推断,光伏发电的实际总装机应该接近 12GW 。欧洲光伏市场是世界最大的光伏市场,而且在持续增长。其中,德国光伏市场份额全球最大, 2006 年占 51. 0%, 2007 年占 46. 99%。亚洲光伏市场近几年有所萎缩(主要由于亚洲拥有最大光伏市场的日本结束了光伏补贴政策,导致市场发展滞后),我国光伏市场份额更小。2006 年、2007 年亚洲太阳能电池产量约占世界电池产量的 65%。由此可见,亚洲是太阳能电池的主要生产和输出地区。亚洲的太阳电池生产主要集中在中国大陆、中国台湾和日本。2007 年中国大陆太阳能电池产量达到 1 088MW,占全世界太阳能电池产量的 27. 2%。从产量看,我国已经成为太阳能电池的第一生产国。 2 太阳能光伏发电的原理光伏发电的基本原理如图 l 所示。半导体材料组成的 PN 结两侧因多数载流子(N 区中的电子和 P 区中的空穴)向对方的扩散而形成宽度很窄的空间电荷区 w, 建立自建电场 Ei。它对两边多数载流子是势垒,阻挡其继续向对方扩散,但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和 P 区中的电子)却有牵引作用,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少,难以构成电流和输出电能。但是, 当太阳光照射到 PN 结时,如图 l(a)、(b)所示,以光子的形式与组成 PN 结的原子价电子碰撞,产生大量处于非平衡状态的电子-空穴对,其中的光生非平衡少数载流子在内建电场Ei 的作用下,将 P 区中的非平衡电子驱向 N 区,N 区中的非平衡空穴驱向 P 区,从而使得N 区有过剩的电子,P 区有过剩的空穴。这样在 PN 结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场 Eph。光生电场除一部分抵消内建电场外,还使 P 型层带正电,N 型层带负电,在 N 区和 P 区之间的薄层产生光生电动势。当接通外部电路时,就会产生电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起构成光伏阵列,就会在太阳能作用下输出足够 [4] 大的电能。 3 太阳能光伏发电的几个关键问题

参考文献

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太阳能光伏发电系统原理

太阳能光伏发电系统原理光伏发电系统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系统装置。 3.1光电效应概述光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，也就是光能量转换成电能。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应（Photoelectric effect）。 3.2光生伏打效应概述及应用 3.2.1光生伏打效应是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象，是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。3.2.2光生伏打效应应用光生伏打效应主要是应用在半导体的PN结上，把辐射能转换成电能。大量研究集中在太阳能的转换效率上。理论预期的效率为24％。由于半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高，所以通常把这类光伏器件称为太阳能电池，也称光电池或太阳电池。 3.3太阳能电池及其太阳能组件 3.3.1太阳能电池的工作原理，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。 3.3.2太阳能电池的生产流程通常的晶体硅太阳能电池是在厚度 350～450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。如图1 3.3.3 太阳能电池的制造技术晶体硅太阳能电池的制造工艺流程如图2。提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。具体的制造工艺技术说明如下：（1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。