光伏屋顶系统简介PPT课件

光伏屋顶系统简介
.
1
一、概述
简单说来，光伏屋顶就是利用安装在建筑物顶部的光伏组件（太阳能电池）将光
能转换为电能，供用电器使用。 光伏与建筑的结合有如下两种方式，都可以通过逆变器、控制装置等成发电系统。 （1） 一种是建筑与光伏系统相结合，把封装好的的光伏组件（平板或曲面板）安装在居民住宅
或建筑物的屋顶上，组成光伏发电系统。（见下图左） （2） 另外一种是建筑与光伏器件相结合，是将光伏器件与建筑材料集成化，即光伏建筑一体化
.
11
集中式并网发电
这种并网方式适合于在建筑物上安装朝向相同且规格相同 的光伏阵列，在电气设计时，采用单台逆变器集中并网发电 方案实现联网功能。 优点：结构简单，施工方便 缺点：逆变器出现故障则系统无法工作
无法充分利用太阳能
.
12
集中式并网发电示意图
.
13
分布式并网发电
这种并网方式适合于在建筑物上安装不同朝向或不同规 格的光伏阵列，在电气设 计时，可将同一朝向且规格相同 的光伏阵列通过单台逆变器集中并网发电，采用多台逆变器 分布式并网发电方案实现联网功能。
左图为电池与TPO卷材直接粘和
.
21
光伏屋顶可使用建材（续）
与瓦的粘贴
.
22
光伏组件
太阳能电池根据所用材料的不同可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳 能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能 电池，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。95％ 以上是硅基的
硅太阳能电池分晶体硅、 非晶体硅 2类 晶体硅电池厚，薄膜电池属于非晶硅， 不足晶体硅太阳电池厚度的1/100，这就大大降低了制造成本，增加了用途。
尤尼索拉柔性三结薄膜电池结构图
.
23
光伏组件
.
24
主要参数指标
主要参数： 额定功率（Wp）、热转化率（%）、工作 电压（V）、工作电流（A）、最大输出电 压、电池组重量（KG/M）、厚度（mm）
构件型：指与建筑构件组合在一起或独立成为建筑构 件的光伏构件。
安装型：指在平屋顶上安装、坡屋面上顺坡架空安装 以及在墙面上与墙面平行安装等形式。
.
8
常见名词术语
光伏组件：即太阳能光伏电池
光伏阵列：由单个光伏电池通过串并联方式排列组成
逆变器：将直流电转换为交流电的设备
并网器：并网系统中用的逆变器，也叫并网逆变器
并网光伏屋顶系统： 并网光伏屋顶系统由光伏组件、并网逆变器、控制装置组成。光伏组件将
太阳能转化为直流电能，通过并网逆变电源将直流电能转化为与电网同频同相 的交流电能供给负载使用并馈入电网。
离网光伏屋顶系统： 离网光伏屋顶系统由光伏组件、逆变器、控制装置、蓄电池组成。以光伏
电池板为发电部件，控制器对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的 能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当 所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充 满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制 器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。蓄电池可以贮能，以便在夜间或阴 雨天保证负载用电。
离网系统的逆变器与并网系统的逆变器虽然 原理近似，但存在较大差别。
.
18
离网光伏屋顶系统
系统组成示意图
.
19
四、主要组成部分介绍
建材 光伏组件（太阳能电池） 逆变器(并网器) 控制器 蓄电池
.
20
光伏屋顶可使用建材
适合的建材： 瓦、砖、防水卷材、玻璃、不锈钢
其中，防水卷材适合类型有：TPO 、EPDM （三元乙 丙橡胶 ）、PVC、改性沥青卷材。对于前三类高分子 卷材，可用胶直接将光伏组件与卷材冷粘贴，操作简单、 便利；与改性沥青的粘接有待实验。
适用条件： 安装温度10°C — 40°C 屋顶最高温度不超过85°C
.
25
光伏阵列
光伏阵列的设计
并网发电系统的光伏阵列设计需要考虑以下几点：
（1） 光伏阵列朝向
光伏阵列正向赤道是其获得最多太阳辐射能的主要条件之一。一般方阵朝向
正南（即方阵垂直面与正南的夹角为 0°） 。系统的光伏阵列处于北半球， 一般应按正南偏西，
（BIPV），如将太阳能光伏电池制作成光伏玻璃幕墙、太阳能电池瓦、太阳能防水卷材 等，集实用与装饰美化为一体，达到节能环保效果，是今后的发展光伏建筑一体化的趋势。 （见下图右光伏玻璃屋顶）
.
2
光伏屋顶工程
.
3
应用图片
.
4
应用图片
曲面屋顶
太阳能车库顶板
.
5
光伏屋顶系统分类
光伏屋顶系统分为两个大类：并网光伏屋顶系统与离网光伏屋顶系统
.
6
太阳能光伏建筑的优点
从建筑、技术和经济角度来看，太阳能光伏建筑有诸多优点： （1） 可以有效地利用建筑物屋顶和幕墙，无需占用土地资源，这对于土地昂贵的城市
建筑尤其重要； （2） 可原地发电、原地用电，在一定距离范围内可以节省电站送电网的投资。对于联
网系统，光伏阵列所发电力既可供给本建筑物负载使用，也可送入电网；
（3） 光伏发电系统在白天阳光照射时发电，该时段也是电网用电高峰期，从而舒缓高 峰电力需求；
（4） 光伏组件一般安装在建筑的屋顶及墙的南立面上直接吸收太阳能，可降低了墙面 及屋顶的温升；
（5） 并网光伏发电系统没有噪音、没有污染物排放、不消耗任何燃料，绿色环保。
.
7
二、常见名词术语
建材型：太阳能电池与建筑材料复合在一起成为不可 分割的建筑构件或建筑材料。
汇流器（汇流箱）：将多组光伏电池的输出汇集
负载：分为直流负载、交流负载
输出波形：逆变器输出有方波和正弦波2种，目前输出方波的 很少，基本都为正弦波
.
9
三、光伏屋顶系统
.
10
1、并网光伏屋顶系统
并网光伏屋顶系统分类 ： 根据设备及安装情况来划分，可分为集中式 和分布式两种。 根据是否允许向公用电网逆向发电来划分， 分为可逆流并网系统和不可逆流并网系统。 根据输出可分为单相和三相并网系统。
优点：可充分利用太阳能 当一路逆变器出现故障，其它部分仍可使用。
缺点：安装调试相对复杂
.
14
分布式并网光伏屋顶系统
.
15
可逆流低压并网发电系统
.
16
不可逆Βιβλιοθήκη Baidu低压并网发电系统
.
17
2、离网光伏屋顶系统
离网系统是独立的供电系统，其特点是必须 使用蓄电池储能，在电能不足时通过电路切 换，将负载切换由市电供电。