光伏独立发电系统
独立光伏发电系统的名词解释
独立光伏发电系统的名词解释
独立光伏发电系统是一种不依赖于传统电网的电力供应系统。
它利用太阳能光
伏电池将太阳光转化为直流电能，并通过逆变器将直流电能转换为交流电能以供使用。
独立光伏发电系统通常包括太阳能光伏电池板、电池组、逆变器、充电控制器、电池管理系统等组件。
太阳能光伏电池板是独立光伏发电系统的核心组件，它由多个太阳能电池组成。
当太阳光照射到太阳能光伏电池板上时，太阳能电池会产生电流。
这些直流电流经过电线传输到电池组中进行储存。
电池组是独立光伏发电系统的能量储存装置，通常使用铅酸蓄电池。
它们能够
将太阳能电池板产生的电能储存起来，以满足夜间或阴天的用电需求。
逆变器是独立光伏发电系统中的重要组件，它能够将直流电能转换为交流电能。
逆变器将储存在电池组中的直流电能转换为家庭或工业用电所需的交流电能，供电给各种电器设备。
充电控制器用于监测和控制电池组的充电过程。
它能够检测电池组的电压和电流，并根据情况调整光伏电池板的输出功率，以确保电池组得到正确的充电。
电池管理系统是独立光伏发电系统的智能控制系统，它能够监测和管理整个系
统的运行状态。
通过监测电池组的电压、温度和充放电过程，电池管理系统能够确保系统的安全稳定运行，并延长电池组的使用寿命。
总之，独立光伏发电系统是一种绿色、可再生的电力供应系统。
通过利用太阳
能光伏电池板将太阳能转化为电能，并通过逆变器和电池组供电给家庭或工业设备，独立光伏发电系统为实现清洁能源和节能减排目标做出了重要贡献。
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。
简述独立光伏发电系统的构成及其作用
简述独立光伏发电系统的构成及其作用独立光伏发电系统是一种可以独立运作的光伏发电系统，主要由太阳能电池板、电池、逆变器、控制器及负载组成。
其主要作用是将太阳能转化为电能供电，实现独立自给自足的电力供应。
太阳能电池板是独立光伏发电系统中最重要的部分，它将太阳能转化为直流电能。
电池则用于存储电能，以便在夜间或阴雨天气时使用。
逆变器则将直流电能转换为交流电能，以供给负载使用。
控制器则用于管理和保护电池和逆变器，以确保系统的安全和可靠性。
独立光伏发电系统的作用非常广泛。
它们可以用于户外照明、移动通信站、监控设备、水泵、自来水供应站、灌溉系统、道路标志等场合，也可以作为家庭照明、家电用电等小型用途的电力供应。
总之，独立光伏发电系统具有环保、可靠、灵活等优点，是未来可持续发展的重要组成部分。
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独立光伏发电系统
二、 系 统 设 计 框 图
三、容量设计
目标：优化太阳能电池方阵容量和蓄电池组容量的相互关 系，在保证独立光伏发电系统可靠工作的前提下，到达本 钱最低。
要求：首先对当地的太阳能辐照资源、地理及气象数据有 尽量详细的了解，一般要求掌握日平均太阳辐照量、月平 均太阳辐照量和连续阴雨天数。
第五节 独立光伏发电系统设计
独立光伏发电系统设计
独立光伏发电系统是指仅仅依靠太阳能电池供电的光 伏发电系统或主要依靠太阳能电池供电的光伏发电系 统，在必要时可以由油机发电、风力发电、电网电源 或其他电源作为补充。
从电力系统来说，kW级以上的独立光伏发电系统也 称为离网型光伏发电系统。
独 立 光 伏 发 电 系 统 设 计
3、确定方阵最正确倾角 β
对于方阵倾角的选择应结合以下要求进行综合考虑：
➢ ① 连续性 一年中太阳辐射总量大体上是连续变化的， 多数是单调升降，个别也有少量起伏；
➢ ② 均匀性 倾角的选择最好满足使方阵外表上全年接收 到的日平均辐射量比较均匀，以免夏天接收辐射量过大， 造成浪费；而冬天接收到的辐射量太小，造成蓄电池过放 电以至损坏，降低系统使用寿命，影响系统供电稳定性。
方法：依据各部件的数理模型，采用计算机仿真，可以拟 合出太阳能电池方阵每小时发电量、蓄电池组充电量和负 载工作情况，并预测在不同的供电可靠性要求下所需要的 太阳能电池方阵及蓄电池组的容量。
通过数值分析法，可以解析太阳能电池方阵容量及蓄电池 组容量之间存在的相互关系，然后在特定的供电可靠性要 求下，根据本钱最低化的原那么，确定二者各自的容量。
基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计
基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环境保护意识的提升，太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛关注。
基于数字信号处理器（DSP）的太阳能独立光伏发电系统，通过高效能、智能化的电能转换和管理，为无电网或电网不稳定的地区提供了可靠的电力解决方案。
本文旨在深入研究与设计基于DSP的太阳能独立光伏发电系统，以提升系统的整体性能，优化能源利用效率，并推动太阳能光伏发电技术的广泛应用。
本文首先概述了太阳能光伏发电的基本原理和DSP在光伏发电系统中的应用价值。
随后，详细分析了太阳能光伏电池板的选择与配置、最大功率点跟踪（MPPT）算法的实现与优化、电能存储与管理系统的设计等关键技术问题。
在此基础上，提出了一种基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的总体设计方案，并深入探讨了系统硬件电路和软件程序的实现方法。
本文还通过实验验证和性能评估，对所设计的基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的性能进行了全面分析。
实验结果表明，该系统具有较高的电能转换效率、稳定的运行性能和良好的适应性，为太阳能光伏发电技术的发展和应用提供了有力支持。
本文总结了基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计成果，并对未来的研究方向和应用前景进行了展望。
通过不断优化和完善系统设计，我们有信心为全球能源结构的转型和可持续发展做出更大的贡献。
二、太阳能光伏发电技术概述太阳能光伏发电，是一种将太阳能直接转换为电能的绿色能源技术。
其基本原理是利用光伏效应，即当太阳光照射在光伏电池上时，光子会与电池中的半导体材料发生相互作用，导致电子从原子中被激发出来，形成光生电流，从而产生电能。
这一过程不需要任何机械运动或其他形式的中间能量转换，因此太阳能光伏发电具有高效、清洁、无噪音、无排放等优点，被视为未来可持续能源发展的重要方向。
太阳能光伏发电系统主要由光伏电池板、电池板支架、逆变器、储能装置和控制系统等组成。
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。
单级独立光伏发电系统研究
单级独立光伏发电系统研究作者：***来源：《机电信息》2020年第29期摘要：提出了一种单级独立光伏发电系统，该系统仅由蓄电池充电器和一级逆变器组成。
充电器的运行采用了太阳能电池最大输出功率点跟踪与优化蓄电池充电电流相结合的控制策略，既充分利用了太阳能，又保护了蓄电池不受损坏，延长了使用寿命。
逆变器采用了基于反激式DC/DC变换器的SPWM调制方法，同时实现了升压和逆变，省去了蓄电池之后的一级DC/DC升压变换器。
通过实验，证明了該单级独立光伏发电系统电路具有良好的输出特性，负载适应性好，运行可靠。
关键词：光伏发电;蓄电池;逆变器;最大功率跟踪0 引言光伏发电系统研究在20世纪70年代后受到全世界的高度重视，并取得了长足发展，对于缓解能源危机、减少环境污染以及减小温室效应具有重要意义。
光伏发电是指利用太阳能电池这种半导体器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变为电能的直接发电方式，它有独立运行和并网运行两种方式。
目前独立运行的光伏发电系统普遍采用的是两级变换系统，即首先利用太阳能电池把光能转变成电能，再经过DC/DC充电器给蓄电池充电，蓄电池电压较低，所以还需要再经过一级升压DC/DC变换将直流电压升高，最后再通过一级DC/AC逆变器将直流电转化为交流电供用户使用。
如何尽量减少功率变换级数，减少功率器件，简化系统结构来提高系统性能已成为人们研究的重点之一。
本文提出了一种单级独立光伏发电系统，不仅结构简单，功率器件较少，而且系统在运行过程中既注重太阳能电池最大功率点的跟踪，又考虑到了蓄电池的充放电特性。
1 系统结构及运行原理1.1 主电路构成单级独立光伏发电系统主电路拓扑如图1所示。
该系统由Boost充电器、高频变换器、高频变压器及周波变换器组成。
Boost充电器为单向DC/DC变换器，它将太阳能电池组件的宽范围直流输出电压变换成满足蓄电池充电及逆变器所需要的直流电。
由VT1、VT3构成的高频变换器，VT2、VT4构成的周波变换器及高频变压器T共同组成DC/AC双向反激式逆变器，输出220 V/50 Hz正弦交流电供用户使用。
光伏发电系统
光伏发电系统光伏发电系统是将太阳能转换成电能的发电系统，利用的是光生伏打效应。
光伏发电系统的主要部件是太阳能电池,蓄电池,控制器和逆变器.光伏发电系统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夜晚用电的能量。
独立太阳能光伏发电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，如风力发电/太阳能发电互补系统等。
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，典型特征为不需要蓄电池。
民用太阳能光伏发电多以家庭为单位，商业用途主要为企业、政府大楼、公共设施、安全设施、夜景美化景观照明系统等的供电，工业用途如太阳能农场。
太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）和太阳跟踪控制系统组成。
如输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器。
各部分的作用为：（一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。
其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
（二）太阳能控制器：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，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。
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。
（三）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。
其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。
（四）逆变器：在很多场合，都需要提供220VAC、110VAC的交流电源。
由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。
《独立光伏发电系统》课件
光伏电池板
光伏电池板的作用
光伏电池板是将太阳能转化为电能的核心组件。
光伏电池板的分类
• 单晶硅太阳能电池板 • 多晶硅太阳电池板
充电控制器
充电控制器的作用
充电控制器对光伏电池板产生的电能进行调控和管理，确保电池的安全充电。
充电控制器的分类
• PWM充电控制器 • MPPT充电控制器
储能池
储能池的作用
3 发展前景及市场前景
随着可再生能源的推广和应用，独立光伏发电系统的市场有着广阔的前景。
独立光伏发电系统常见故障及解决方案
常见故障包括充电控制器故障、储能池容量不足 等，解决方案包括更换故障组件、增加储能池容 量等。
总结
1 独立光伏发电系统的优点
独立光伏发电系统无需国家电网接入，能够实现自给自足的电力供应。
2 独立光伏发电系统的应用场景
独立光伏发电系统适用于偏远地区、野外露营、船只以及一些无法接入电网的场所。
《独立光伏发电系统》 PPT课件
独立光伏发电系统是一种独立供电的系统，由光伏电池板、充电控制器、储 能池、输电线路和各类配件组成。
概述
什么是独立光伏发电系统？
独立光伏发电系统是一种不依赖于传统电力网络 的发电系统，利用太阳能光伏电池板转换光能为 电能。
独立光伏发电系统的组成
• 光伏电池板 • 充电控制器 • 储能池 • 输电线路 • 各类配件
储能池用于存储光伏电池板产生的电能，以便在需 要时进行供电。
储能池的分类
• 铅酸电池 • 镍氢电池 • 磷酸铁锂电池
输电线路
输电线路的作用
输电线路用于将储能池中的电能传输到需要供电 的设备或场所。
输电线路的分类
• 直流输电线路 • 交流输电线路
太阳能光伏发电系统
5.2 独立光伏发电系统
独立光伏系统，也称为离网型太阳能光伏发电系统。独立 光伏系统是利用太阳电池组件方阵直接将太阳辐射能直接转换 为电能，且不需与公用电网连接的光伏系统。 独立光伏系统因为一般在任何地方不需要长距离布线，从 而使得独立系统更加符合偏远山区。 独立光伏系统因不与公用电网相连接，且独立光伏系统受 日照条件、温度、云层、风沙等气象条件影响较大，加之一般 太阳电池负载特性较软，为了太阳能光伏系统的稳定运行，在 系统中除太阳电池组件方阵以外还需具备一定的储能元件一般 为免维护铅酸蓄电池，别外还需有其他元件，如光伏控制器等， 所以独立光伏系统的建设成本一般较高，且维护成本也较高。
太阳能并网发电系统是利用太阳能电池方阵，在白天有光照时产 生的直流电通过并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后直 接接入公共电网，产生的电力除了供给交流负载外，多余的电力 反馈给电网。在阴雨天或晚上，太阳能电池组件没有产生电能不 能满足负载需求时则由电网供电。这种系统直接将电能输入电网， 免除了蓄电池储能装置，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以 充分利用光伏方阵所发的电能从而减小了能量的损耗，并降低了 系统的成本。
独立光伏系统也称离网型光伏系统，是相对并 网光伏发电系统而言，不需要与公用电网相连 接。独立光伏系统根据其划分依据不同可以分 成不同种类，就独立光伏系统的所接负载类型 的不同可以将其划分的几种类型予以简单介绍： 1.光伏照明系统 2.太阳能监控系统 3.光伏水泵系统 4.独立光伏电站
5.2.3 独立光伏系统的设计方法
逆变器
逆变器就是把直流电（例如12VDC） 逆变器 逆变成交流电（例如220VAC）的 设备。一般分为独立逆变器和并 网逆变器 。
逆变器是将直流电转换成交流电的设备。由于 太阳能电池和蓄电池是直流电源，而负载是交 流负载时，逆变器是必不可少的。逆变器按运 行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。 独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发 电系统，为独立负载供电。并网逆变器用于并 网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出 波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波 逆变器电路简单，造价低，但谐波分量大，一 般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。 正弦波逆变器成本高，但可以适用于各种负载。
光伏发电自用系统的原理
光伏发电自用系统的原理光伏发电自用系统主要由光伏发电组件、逆变器、电池储能系统、电表及监控系统等组成。
其原理是通过太阳能光照照射到光伏发电组件上，将光能转化为直流电能，经过逆变器转化为交流电能供电给用户自身使用，并且通过电池储能系统将多余的电能进行储存，以备不时之需。
1. 光伏发电组件：光伏发电组件由多个光伏电池组成，光伏电池是将太阳能转化为电能的基本单元。
当阳光照射到光伏电池上时，光子能将光伏电池中的P 型半导体和N型半导体中的电子激发，形成电子空穴对，进而产生电流，并通过电缆输出。
2. 逆变器：光伏发电组件产生的直流电能需要转换为交流电能供用户使用，这就需要逆变器进行工作。
逆变器接收光伏发电组件输出的直流电能，利用调制器将直流电能转化为交流电能，并将其输出给用户。
3. 电池储能系统：光伏发电自用系统通过电池储能系统可以将多余的电能进行储存，以备不时之需。
当光伏发电组件输出的电能超过用户需求时，逆变器将多余的电能输送到电池中进行储存，以便在天气不好或用电量增加时进行使用。
4. 电表及监控系统：为了方便管理和监控光伏发电自用系统的工作状态，通常会安装电表及监控系统。
电表用于记录发电量和用电量，以便掌握系统的运行情况和用户的用电量。
监控系统则可以远程监测光伏发电组件的工作状态和逆变器的运行情况，及时发现和解决问题。
总体来说，光伏发电自用系统的原理是通过光伏发电组件将太阳能转化为电能，经过逆变器进行转换并输出给用户使用，同时多余的电能通过电池储存起来，以备不时之需。
通过电表及监控系统可以方便地管理和监控系统的运行情况。
光伏发电自用系统的优点在于可以将太阳能转化为可用电能，减少对传统能源的依赖，同时减少环境污染和能源消耗。
光伏发电类型
1、集中式光伏
集中式光伏发电系统就是在丘陵山坡戈壁沙漠或海面上的大片光伏电站，应为电的长距
离输送需要高压，光伏电站发电的功率是一定的，电压越高电流越小输送过程中的电能损失就越小，输送过程中发热就耗电，所以电站发出的电需要高中压线路直接输送到高压电网，再由高压电网统一分配给用户供电。
2、分布式光伏
主要安装在居民及厂房屋顶，多用并网系统，电站发出来的电通过低压线路直接到用电负荷，多余的电通过高压电网来调节。
常见的分布式光伏布置主要以屋面安装为主根据各种建筑屋面的不同又可分为上人水泥平面屋面安装，非上人水泥屋面安装，彩钢瓦屋面安装，BIPV一体化屋面及幕墙安装。
3、独立式光伏
独立发电，不并入电网，规模小，发电量小。
独立光伏发电系统是一种孤立的发电系统，主要用于无电的偏远地区，主要目的是解决无电问题。
其供电可靠性受气候、负荷等因素影响较大，供电稳定性相对较差。
在许多情况下，需要安装能量存储和能量处理设备。
原标题：光伏发电类型。
光伏发电系统的分类
光伏发电系统的分类
答：光伏发电系统可以根据其应用形式、规模和负载类型进行分类。
一般分为独立系统、并网系统和混合系统。
以下是这三种系统的详细分类：
1.独立系统。
这种系统不依赖于公共电网，能够将太阳能直接转换为电能并储
存起来，适用于偏远地区或没有电网连接的地方。
独立系统可以是小型系统，如个人使用的太阳能充电器，也可以是大型系统，如工业、商业或公共设施的供电系统。
2.并网系统。
这种系统通过逆变器将太阳能产生的直流电转换为交流电，然后
并入公共电网。
并网系统可以是简单的直流系统，也可以是将电能同时并入电网和储存起来的混合系统。
并网系统的主要优势是可以在电网供电不稳定或不足时，利用太阳能发电，保证电力供应的连续性和稳定性。
3.混合系统。
混合系统结合了独立系统和并网系统的特点，既可以将多余的太
阳能电力储存起来，也可以在电网供电不足时使用储存的电力。
混合系统适用于那些需要同时考虑自发自用和向电网售电的场合。
离网(独立)-型光伏发电系统设计与简易计算方法
离网(独立)-型光伏发电系统设计与简易计算方法乛、離网(独立) 型光伏发电系统(一) 前言：光伏发电系统的设计与计算涉及的影响因素较多，不仅与光伏电站所在地区的光照条件、地理位置、气侯条件、空气质量有关，也与电器负荷功率、用电时间有关，还与需要確保供电的阴雨天数有关，其它尚与光伏组件的朝向、倾角、表面清洁度、环境温度等等因素有关。
而这些因素中，例如光照条件、气候、电器用电状况等主要因素均极不稳定，因此严格地讲，離网光伏电站要十分严格地保持光伏发电量与用电量之间的始终平衡是不可能的。
離网电站的设计计算只能按统计性数据进行设计计算，而通过蓄电池电量的变化调节两者的不平衡使之在发电量与用电量之间达到统计性的平衡。
(二) 设计计算依椐：光伏电站所在地理位置(緯度) 、年平均光辐射量F或年平均每日辐射量f(f=F/365) (详见表1)我国不同地区水平面上光辐射量与日照时间资料表1地区类别地区年平均光辐射量F年平均光照时间H(小时)年平均每天辐射量f(MJ/m2)年平均每天光照时间h(小时)年平均每天1kw/m2峰光照时间h1(小时) MJ/m2 .Kwh/m2一宁夏北部、甘肃北部、新疆南部、青海西部、西藏西部、6680-8401855-23333200-33018.3-23.08.7-9.0 5.0-6.3(印度、巴基斯坦北部)二河北西北部、山西北部、内蒙南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部、新疆西部5852-6681625-18553000-32016.0-18.38.2-8.7 4.5-5.1三山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、江5016-58521393-16252200-30013.7-16.06.0-8.2 3.8-4.5苏北部、安徽北部、台湾西南部四湖南、湖北、广西、江西、淅江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部、黑龙江、台湾东北部4190-50161163-13931400-22011.5-13.73.8-6.0 3.2-3.8五四川、贵州3344-4190928-11631000-1409.16-11.52.7-3.8 2.5-3.2注：1)1 kwh=3.6MJ；亻2)f=F(MJ/m2 )/365天；3)h=H/365天；4) h1=F(KWh)/365(天)/1000(kw/m2 ) (小时) ；3) 5)表中所列为各地水平面上的辐射量，在倾斜光伏组件上的辐射量比水平面上辐射量多。
独立型(离网型)光伏系统
光伏发电系统独立型(离网型）光伏系统由电池组件PV阵列，充电控制器、逆变器、蓄电池等部件组成。
独立系统原理图离网光伏系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能充放电控制器、蓄电池组、离网型逆变器、直流负载和交流负载等构成。
(1)太阳电池组件太阳电池组件是太阳能供电系统中的主要部分，也是太阳能供电系统中价值最高的部件；太阳电池组件是将太阳光能直接转变为直流电能的阳光发电装置。
根据用户对功率和电压的不同要求，制成太阳电池组件单个使用，也可以数个太阳电池组件经过串联（以满足电压要求）和并联（以满足电流要求），形成供电阵列提供更大的电功率。
太阳电池组件具有高面积比功率，长寿命和高可靠性的特点，在20年使用期限内，输出功率下降一般不超过20%。
太阳能组件需要的电池板方阵功率计算公式为：P=W1*F/(Tm*η2*η3*L*Ka)W1:负载的消耗功率F：蓄电池放电效率的修正系数（通常取1.05）Tm：峰值日照时数，其值与辐照强度的值基本相同，这里取3.6hη2：方阵表面由于尘污遮蔽或老化引起的修正系数，通常可取0.9~0.95η3：方阵组合损失和对最大功率点偏离以及控制器效率的修正系数，通常可取0.9~0.95Ka：包括逆变器等交流回路的损失率（通常取0.7，如逆变器效率高可取0.8）(2)太阳能充放电控制器太阳能充放电控制器也称“光伏控制器”，其作用是对太阳能电池组件所发的电能进行调节和控制，最大限度地对蓄电池进行充电，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，光伏控制器应具备温度补偿的功能。
太阳能控制器通常有6个标称电压等级：12V、24V、48V、110V、220V、600V .(3)蓄电池组蓄电池组其主要任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。
尽量配置1－2组蓄电池，可选用大容量的蓄电池，常见的有12V 和2V系列的蓄电池；蓄电池串并联时应遵循下列原则：同型号规格、同厂家、同批次、同时安装和使用。
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毕业论文题目：太阳能独立发电系统院系名称：专业名称：年级班别：姓名：曹腾飞指导教师：摘要：太阳能光伏发电是一种零排放的清洁能源, 也是一种能够规模应用的现实能源, 可用来进行独立发电和并网发电。
本文对太阳能光伏发电技术系统的结构及其原理作了详细的阐述。
并针对光伏发电系统的主要技术及关键问题进行了详细的分析，对未来光伏发电技术的应用以及我国光伏发电技术提出建议。
关键词：光伏发电；太阳能电池；独立运行；并网运行；太阳能Abstract ：Solar energy is a zero-emissions, clean energy, it can also be used as a practical energy which can conduct power by the of independent power generation and grid. It make a detailed elaboration to system of solar photovoltaic technology structure and the principle. The main technical and key issues of photovoltaic power generation system is made a detailed analysis. some recommendations is put forward to the future photovoltaic technology in China.Key words：photovoltaic power generation；solar battery；operational independence；Network Operation；solar energy绪论随着社会生产的日益发展，对能源的需求量不断增长，全球范围内的能源危机日益突出。
传统的能源，尤其是煤炭、石油、天然气三大化石燃料更是有限，不合理地使用传统能源，不仅使能源在21 世纪内濒临枯竭，产生能源危机，还会造成全球的环境问题。
因此，新能源应用正成为全球的热点。
太阳能作为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。
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。
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。
第一章绪论1.1 光伏发电的背景及意义随着科学技术的不断发展，人类进入20世纪后对能源的需求也不断增长。
与此同时，人们对保护环境的重要性也有了越来越明确的认识。
由于化石燃料的枯竭环境的破坏所引起了温室效应、全球变暖、农林水产资源的减少等，如果再进一步恶化，人类就会收到大自然的警告，到时后果将不堪设想。
现在的世界能源构成中主要的能源还是化石能源，包括石油、煤、天然气，另外还有可再生能源核能、水能，其他的可再生能源只占微乎其微的小部分。
传统的化石能源是不可再生的，世界范围内发展可再生能源是解决能源危机的必经之路。
根据世界能源协会WE(World Energy Council)的预测，到2050年，世界的可再生能源将会到达8.7TW-15.0TW(1TW＝1012W)，而到时候全社会能量总需求为26.3 TW-33.0TW。
由此可见，可再生能源在21世纪将会变成一种主要的新兴能源。
世界上现有的可再生能源主要是水能发电和地热能，太阳能光伏发电和风力发电只占其中小部分，而水电和地热能被继续开发的潜力已经微乎其微，在未来十五年之内发展太阳能光伏发电技术和风力发电技术就迫在眉睫。
因此，无论是为了保证能源的供应，还是为了保护生态环境，开发利用取之不尽而又清洁的新能源已是大势所趋[1]。
在地球上所能利用能量的98.98%最初都来自太阳能。
太阳能光伏发电的能源来源于取之不尽，用之不竭的太阳能，是资源最丰富的可再生能源。
太阳能光伏发电是能源的高新技术，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力。
太阳能发电不会给空气带来污染，不破坏生态环境，是一种清洁安全的能源，同时又具有在自然界不断生成，并能从自然界得到有规律的补充，储量巨大，取之不尽，用之不竭，是可再生的清洁绿色能源。
充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐相处，能为中国一直追求的和谐社会作出巨大的能源支持。
20世纪70年代，随着能源危机的爆发，世界各国努力发展光伏发电技术，尤其是西方发达国家更是重视研发。
20世纪9年代以来一直以30%到40%的速度上升，2004年已经达到60%的增长速度。
可以预见，太阳能的开发利用必将在21世纪得到长足的发展，并终将在世界能源结构转移中担当重任，成为21世纪后期的主导能源。
太阳能资源开发利用有如下优点：(1)充分的清洁性。
无须论证，太阳能是真正的无污染的可持续发展的绿色能源，这是其他任何能源都无法比拟的；(2)绝对的安全性。
并网电压一般在220V以下；(3)相对的广泛性。
太阳能的分布范围广，对于绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用；(4)使用寿命长，易维护。
光伏电池按目前的研发技术可使用20年以上，并且易于维护，不用二次投资；(5)利用灵活。
既可以独立于电网运行，也可以与电网并行运行。
1.2 国内外太阳能光伏发电应用的现状随着科技的进步和环保意识的增强，清洁的绿色能源己逐渐受到了人类的重视。
其中，太阳能无疑成为最受青睐的绿色能源。
太阳能的应用领域非常广泛，但最终可归结为太阳能热利用和光利用两个方面。
太阳能可以转换成多种其它形式的能量，比如热能、氢能、机械能、生物能、电能等等，由于电能是现代工业中最常用的直接能源，因此由太阳能直接转化成电能是太阳能利用中最具有前景的方式。
1.2.1世界太阳能光伏发电的发展现状20世纪90年代，由于太阳电池成本的持续降低，太阳电池实行并网发电，建立太阳能电站已经成为可，并在全世界范围内逐渐发展。
近年来，与住宅屋顶相结合的太阳电池并网发电也成为重要的应用方向。
美国、欧洲和日本先后制定了太阳能发展计划，由政府提供部分研究开发资金和相关的产业扶持政策，众多国家纷纷制定雄心勃勃的发展规划，推动光伏技术和产业的发展。
日本通产省第二次新能源分委会提出，2010年光伏发电装机达到5GW；欧盟可再生能源白皮书及相伴随的“起飞运动”2010年的目标是，光伏发电装机达到3GW；美国能源部国家光伏规划的目标是，光伏发电装机达到4.7GW；澳大利亚提出，2010年光伏发电装机达到0.75GW。
因此，世界光伏产业有了突飞猛进的发展，从1997年至2001年，年的平均年增长率达35.5%。
2004年世界光伏电池组件的生产量达到1194MW，比2003年的744.26MW增长60.46%。
到2004年底，世界光伏发电的累计装机容量达到4330MW。
近几年各国可再生能源法的颁布、快速发展的光伏屋顶计划、各种减免税政策和补贴政策以及逐渐成熟的绿色电力价格，为光伏市场的发展提供了良好的基础。
光伏发电的应用领域将逐步由边远地区和农村的补充能源向全社会的替代能源过渡。
预计今后十年，太阳能光电工业将以20%～30%的速度增长，成为世界上最具发展前景的朝阳工业之一。
1.2.2国内太阳能光伏发电的发展现状中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，1980年以前，应用项目十分有限功率很小，光伏电池年销售量不超过10KW。
20世纪80年代后期，随着几条光伏电池生产线的引进，光伏电池价格大幅度下降，产量大大提高，应用领域不断开辟市场大为拓展。
90年代以来，改革开放的大好形势为光伏技术的广泛应用和市场开拓创造了有利条件，光伏电池用量每年在以20%以上的速度递增。
经过30多年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。
进入21世纪后，在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。
2003年底，中国光伏发电的累计装机容量约达55MW。
到2007年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到100MW，2008年太阳能电池的产量达到了2000MW虽然近几年我国太阳能发电产业取得了巨大的进步，但是，与发达国家相比还存在相当大的差距。
首先，我国生产规模较国外比较小、产业链不完整，自动化水平低。
其次，平衡设备薄弱落后，特别是并网逆变器和智能控制器差距更大。
而且，专用材料的国产化程度不高，性能有待改进，光伏电池成本价格尚高，标准规范也不够健全。
因此，我国光伏产业在国内外市场上仍面临着非常严峻的考验2.太阳能光伏发电的运行方式通过太阳能电池（又称光伏电池）将太阳辐射转换为电能的发电系统称为太阳能电池发电系统（又称太阳能光伏发电系统）2.1.1光伏电池的发电原理太阳能光伏发电的原理主要是利用半导体的光生伏特效应。
太阳能电池实际上是由若干个PN结构成。
当太阳光照射到PN结时，一部分光被反射，其余部分被PN结吸收，被吸收的辐射能有一部分变成热能，另一部分以光子的形式与组成PN结的原子价电子碰撞，产生电子空穴对，在PN结势垒区内建电场的作用下，将电子驱向N区，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。
光生电场除一部分抵消内建电场外，还使P区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层产生光生电动势，这种现象称为光生伏特效应。
如图2.3所示。
若分别在P区和N 区焊上金属引线，接通负载，在持续光照下，外电路就有电流通过，如此形成一个电池元件，经过串并联，就能产生一定的电压和电流，输出电能，从而实现光电转换[3]。
光子势垒电场光生电动势(a)平衡时 (b)光照时图2.3 PN结光生伏特效应原理图。
其发电系统可以分为：独立运行和并网运行两种方式。
2.1 太阳能独立运行光伏系统图1为一独立光伏发电系统的结构示意图,光伏发电系统由太阳能电池、阻塞二极管、调节控制器和蓄电池组成（如下图）。
太阳能电池方阵调节控制器用电负载蓄电池阻塞二极管图1 太阳能光伏发电系统独立运行结构示意图图2 独立式光伏发电系统2.1.1 太阳能电池方阵太阳能电池组件是太阳能光伏发电系统的核心部件,其光电转换效率、各项参数指标的优劣直接代表了整个光伏发电系统的发电性能,电池板尺寸大小的选择服从太阳能光伏阵列造型由单体太阳能电池封装成满足一定电压和功率的小组合,根据需要可由小组合构成太阳能电池光伏发电系统方阵,太阳能电池方阵工作电压一般为负载工作电压的1.4 倍。