光伏发电系统
光伏发电系统
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。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC逆变器，如将24VDC的电能转换成5VDC的电能（注意，不是简单的降压）。
编辑本段中国光伏设备产业的发展
光伏产业涵盖了太阳光能转化为电能的一系列过程，而装备是贯穿整个产业链的基础，光伏产业链的每一个环节都离不开相应的生产设备。目前，中国光伏装备产业已具有一定的规模和水平，可为产业的发展提供强有力的支撑。随着国家对新型可再生能源发展的重视，作为产业基础支撑和中国光伏产业竞争利器之一的光伏装备将随着产业的发展而不断发展壮大。 依靠中国半导体设备行业数十年来的技术积累，通过和一流光伏电池企业的深度合作，经过连续多年的不懈努力，中国光伏设备企业已基本具备太阳能电池制造设备的整线装备能力。在目前国产设备及进口设备混搭的主流建线方案中，国产设备在数量上已占多数。 目前，中国光伏设备企业从硅材料生产、硅片加工到太阳能电池芯片的生产以及相应的纯水制备、环保处理、净化工程的建设，已经初步具备成套供应能力，部分产品如扩散炉、等离子刻蚀机、单晶炉、多晶铸锭炉等开始少量出口，可提供10种太阳能电池大生产线设备中的8种，其中有6种（扩散炉、等离子刻蚀机、清洗/制绒机、石英管清洗机、低温烘干炉）已在国内生产线上占据主导地位，2种（管式PECVD、快速烧结炉）与进口设备并存但份额正逐步增大。此外，全自动丝网印刷机、自动分拣机、平板式PECVD则完全依赖进口。组件生产用的层压机、太阳能模拟器等在行业获得广泛应用。硅材料加工设备中单晶炉以优良的性价比占据了国内市场的绝对统治地位并批量出口亚洲，多线切割机已取得突破，多晶硅铸锭炉已经开始大量在国内企业中使用。
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。
《光伏发电系统》课件
光伏发电系统面临技术、经济、环境等多方面的挑战，如提高光电转换效率、降低成本、解决储能问题等。
挑战
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工作原理
定义
光伏电池板
将光能转化为直流电能的装置，是光伏发电系统的核心部分。
逆变器
将直流电转换为交流电的装置，以便与电网或其他用电设备相连接。
控制器
控制光伏发电系统的运行，实现最大功率点跟踪、过载保护等功能。
储能设备
用于储存电能，以备夜间或阴雨天使用。
Hale Waihona Puke 薄膜光伏发电系统使用薄膜光伏电池的光伏发电系统，相对于晶体硅光伏电池成本更低、更轻便。
在公园、学校、医院等公共设施中应用光伏发电系统，优化能源结构。
各国政府出台相关政策，鼓励光伏发电系统的研发、生产和应用。
政策支持
随着技术进步和成本下降，光伏发电系统的市场规模不断扩大，成为全球能源结构转型的重要力量。
市场趋势
随着环保意识的提高和可再生能源的推广，光伏发电系统的应用前景广阔，将在全球能源结构中占据重要地位。
《光伏发电系统》PPT课件
目录
光伏发电系统概述光伏电池与组件光伏逆变器与储能系统光伏发电系统的设计与安装光伏发电系统的应用与前景
01
CHAPTER
光伏发电系统概述
光伏发电系统是一种利用太阳能光子能量，通过光伏效应将光能转化为直流电能的装置。
当太阳光照射在光伏电池上时，光子能量被吸收并传递给电子，使电子从原子中逸出形成自由电子和空穴，从而产生电压和电流。
多晶硅光伏发电系统
使用多晶硅光伏电池的光伏发电系统，相对于单晶硅光伏电池成本较低、产量高。
分布式光伏发电系统
在用户场地附近建设，自发自用、多余电量上网。
光伏并网发电系统
系统设计原则与步骤
• 原则：确保系统安全、可靠、高效、经济、环保，满足用 户需求。
系统设计原则与步骤
步骤
1
2
1. 确定安装地点和规模，评估当地光照资源。
3
2. 设计光伏方阵，选择合适的组件和支架。
系统设计原则与步骤
5. 进行系统调试和验收。
4. 设计输配电系统，包括 变压器和电缆。
3. 设计并网逆变器和控制 系统。
储能式逆变器
具备储能功能，可在电力需求 低谷期储存电能，并在高峰期
释放，平衡电网负荷。
逆变器的工作原理与技术参数
工作原理
将光伏组件产生的直流电转换为交流 电，并输送到电网中。
技术参数
包括额定功率、输入电压范围、输出 电压范围、效率、功率因数等。
效率
衡量逆变器转换效率的重要指标，通 常要求达到95%以上。
为公园、学校、医院等公共设施提供电力 ，减少对传统能源的依赖。
农业领域
偏远地区供电
应用于农业大棚、灌溉系统等，提供绿色 能源，促进农业可持续发展。
解决偏远地区供电难题，提高当地居民生 活质量。
光伏并网发电系统的实际案例分析
住宅区光伏并网发电系统
医院光伏并网发电系统
该系统为住宅区提供稳定、可靠的绿 色电力，降低碳排放，提高居民生活 质量。
将太阳能转换为直流电能。
逆变器
将直流电能转换为交流电能。
并网控制器
确保交流电能与电网同步，实现并网发电。
储能设备（可选）
用于平衡电网负荷，提高供电稳定性。
02 光伏电池与组件
光伏电池的类型与特性
晶体硅电池
基于单晶硅或多晶硅材料，是目 前市场占有率最高的光伏电池类 型。其特性是效率高、稳定性好， 但成本相对较高。
光伏发电系统的组成
• 单体太阳能电池是将光能转换成电能的最小单元。由于它的输出电压只有0.40.5V左右，输出功率只有2-3W左右，远不能满足一般用电设施的基本要求。 再加上单体电池本身易破碎、易被腐蚀，若直接暴露在大气中，光电转换效 率会由于潮湿、灰尘、酸雨、冰雹、风砂等的影响而下降，为此，须将若干 个单体电池按电性能分类进行串并联，经过封装后组合成可以作为电源使用 的最小单元，即太阳能光伏电池组件。
光伏逆变器基本工作原理
将直流输入通过震荡（斩波）整形产生正弦电压， （通过内置变压器）直接转变成220V输出。
通过外置升压变压器将上述功率输出升至电网中压或 110kV高压。
可以是通过模块化并联达到功率集成,例如 10kW×6=60kW。
离网型逆变器通常还有内置控制器 大功率逆变器直流输入端还需要前置汇流箱开关柜等
绝缘试验（IEC61215） —1000V＋2倍最大系统电压/2s(1min) —500V（如果系统电压不超过50V）/1s(2min)
耐压仪器正极接短路的输出正负极，负极接外金属框、部件。
接地连续性（IEC61730-2） 在接地端子（如有的话）与金属框、部件间施加2.5倍于过流保 护装置额定电流值的试验电流，测量出电压降与试验电流之比 或直接测量阻抗，应≤0.1Ω。如果没有过流保护装置，要看组 串中或者汇流箱中的过流保护装置。
逆变器/控制器认证技术要求
接口性能－GB19939-2005《光伏系统并网技术要求》 安全要求－IEC62109-1：2009《光伏电源系统用电力转换设备的安全》
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。
并网光伏发电系统方案
-增强公众对清洁能源的认识和接受度，促进绿色能源的广泛应用。
七、结论
本方案为用户提供了全面的并网光伏发电系统解决方案，既符合国家法规政策，又体现了高效、安全、环保的设计理念。通过本方案的实施，用户将在实现经济效益的同时，为保护环境和推动社会可持续发展作出贡献。
五、项目实施
1.前期准备
-完成项目备案、环评等相关手续。
-确定项目施工图纸和技术要求。
2.施工安装
-按照施工图纸和技术要求进行组件安装、逆变器安装、配电设备安装等。
-确保施工过程中遵守安全规范，减少对用户的影响。
3.调试与验收
-完成系统安装后，进行严格的调试，确保系统各项指标满足设计要求。
-组织专业验收，包括电气性能、安全性能等，确保系统合规运行。
并网光伏发电系统方案
第1篇
并网光伏发电系统方案
一、项目背景
随着我国能源结构的优化调整和绿色低碳发展战略的实施，太阳能光伏发电作为清洁能源的重要组成部分，其推广应用日益得到重视。本方案旨在为用户提供一套合法合规的并网光伏发电系统方案，实现能源的高效利用和环境保护。
二、项目目标
1.满足用户日常用电需求，降低用电成本。
三、系统设计
1.光伏组件
选用高效率、低衰减、耐候性强的高质量光伏组件，确保系统长期稳定运行。具体参数如下：
-单块组件额定功率：X寸：XXmm×XXmm
-组件重量：XXkg
2.逆变器
选择品牌信誉良好、性能稳定的逆变器，确保光伏电能高效并网。逆变器关键参数：
-最大功率：XX千瓦（kW）
3.验收调试：项目完成后，组织相关部门进行验收调试，确保系统稳定运行。
4.培训与售后服务：为用户提供培训，确保用户熟练掌握系统操作；提供长期、优质的售后服务。
光伏发电系统工作原理
光伏发电系统工作原理
光伏发电系统是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术。
它由光伏电池组件、逆变器、存储电池（如果有）、控制器和配电网络等组成。
第一步，太阳光照射到光伏电池组件上。
光伏电池组件中的光伏电池是由半导体材料制成的，它能够将太阳光中的能量转化为直流电能。
光子激发了光伏电池中的电子，使其脱离原子和电子空穴形成。
第二步，光伏电池吸收的光能被转化为电能后，会通过导线传递到逆变器。
逆变器的作用是将直流电能转换为交流电能，以供给电网使用。
逆变器还可以将多个光伏电池组件的电能合并为一个整体，提高发电效率。
第三步，如果光伏发电系统配备了存储电池，逆变器会将多余的电能存储在电池中，以备不时之需。
存储电池可以在夜间或阴天时提供电网无法供给的电能。
第四步，控制器是光伏发电系统的核心部分，它监测和控制光伏电池组件、逆变器和存储电池的工作状态。
控制器能够根据实际需求调整光伏发电系统的工作方式，以优化发电效率和系统的寿命。
第五步，光伏发电系统通过配电网络将发电的电能送入电网。
这样，光伏发电系统就能为居民、工业和商业用电提供清洁可再生的电能，减少对传统能源的依赖，降低环境污染。
总的来说，光伏发电系统通过光伏电池组件将太阳能转化为电能，再经过逆变器转换为交流电，最后通过配电网络将电能输送给电网。
这种工作原理使光伏发电系统成为一种可持续发展的能源解决方案。
光伏发电系统ppt课件
光伏照明系统
光伏+储能系统：天白光伏电池对蓄电池充电储能，晚间蓄电池对 用电器释放能量
光伏照明系统：输出照明系统的额定电压不是固定的220V，具体视 负载而定 升压电路：将蓄电池电压升到220V市电 光伏工作点控制： 最大功率点跟踪控制（MPPT）：需芯片实时跟踪和控制光伏电池输出率点 恒电压工作点控制（CVT）：只需模拟电路控制输出电压工作点 MPPT较CVT复杂，但CVT比MPPT多损失5-10%的功率。 高压气体放电照明系统： 150W、250W、400W，直流生压电路、高频逆变电路、电子镇流与起辉电路
对电流电压连续采样取均值
256(k 1)
256k 1
dI (k) I (k 1) I (k) Ii / 256 Ii / 256
256k 1
256(k 1)
类似dU (k)
做差分：I (k) U (k 1)dI (k) U (k) I (k 1)dU (k)
若U (k) I (k),到达最大功率点 若U (k) I (k)，工作在恒流区，需降低功率输出，使工作点回到最大功率点 若U (k) I (k)，工作在恒压区，需提高功率输出
MTTP算法轨迹在最大功率点附近摆动
电压型逆变器功率恒定特性：输入电压降低时， 电流增大，使功率稳定 不利：导致阵列在低电压下，电流源区域成为不 稳定工作区
Pm
C A
B
I
A点为最大功率点，当光照↑，等功率点有B和C 当有干扰使功率有减小变化时
I
d
0
(
T Tref
光伏发电系统简介
（2）充电控制器 在不同类型的光伏发电系统中，充电控制器 不尽相同，其功能多少及复杂程度差别很大，这 需根据系统的要求及重要程度来确定。充电控制 器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组 成。在太阳发电系统中，充电控制器的基本作用 是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、 平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减 少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护 蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。如果 用户使用直流负载，通过充电控制器还能为负载 提供稳定的直流电（由于天气的原因，太阳电池 方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定）。
太阳能电池原理
太阳能电池主要由半导体硅制成。在半导体上 照射光后，由于其吸收光能会激发出电子和空穴 （正电荷），从而半导体中有电流流过，这可称 为“光发电效应”或简称“光伏效应”。
掺有磷杂质的硅含有多余电子，称为N型半导 体；掺有硼杂质的硅含有多余正电荷，称为P型半 导体。若将两者结合，称为PN结，这就是半导体 器件的最基本结构。 在PN结中，P型半导体的电子受到拉力，N型 半导体的正电荷受到拉力，在结合处形成正负抵 消的区域，形成阻挡层。此时，若有光照射，则 激发电子自由运动流向N型半导体；正电荷则集结 于P型半导体，从而产生了电位势。
光伏发电系统
光伏发电是指利用光伏电池板将太阳光辐射 能量转化为电能的直接发电方式。 光伏发电系统是由光伏电池板，控制器和电 能存储和变换环节构成的发电与电能变换系统。 光伏电池板产生的电能经过电缆，控制器， 储能等环节予以储存和转换，转换为负载所能使 用的电能。
光伏发电系统分类
光伏发电系统按与电力系统关系分类： (1)孤立光伏发电系统是不与常规电力系统相 连而孤立运行的发电系统. (2)并网光伏发电系统是与电力系统连接在一 起的光伏发电系统。
光伏发电系统教案
光伏发电系统教案通常包括以下内容，以便教学和学习光伏发电系统的原理、组成部分、工作原理和应用等方面：
1. 课程简介
-光伏发电系统概述
-光伏发电技术的发展历史和现状
-光伏发电系统在可再生能源中的地位和作用
2. 光伏发电基础知识
-光伏效应原理
-光伏材料和太阳能电池的种类
-光伏组件的结构和工作原理
3. 光伏发电系统组成
-光伏电池组件：单晶硅、多晶硅、非晶硅等
-逆变器和控制器：将直流电转换为交流电
-支架和安装系统：支撑光伏组件安装在适当位置
-电力存储设备：如电池组或其他储能设备
4. 光伏发电系统设计与规划
-光伏发电站设计原则
-现场勘测与资源评估
-光伏阵列布局设计
-系统容量计算和选型
5. 光伏发电系统运行与维护
-光伏组件清洁与维护
-电池组管理和维护
-系统性能监测和故障排除
6. 光伏发电系统应用与示范
-光伏发电系统在不同领域的应用：家庭、商业、工业、农业等
-光伏发电系统的环保与经济效益
-光伏发电技术发展趋势与展望
7. 实践与案例分析
-光伏发电系统的实际搭建与操作演示
-典型案例分析与讨论
-学生实验和课堂互动
这些内容可以根据不同学习阶段和课程设置进行调整和补充，以便全面了解光伏发电系统的相关知识和技术。
光伏发电系统介绍
逆变单元
LC滤波器
变压器
交流接触器
交流侧 EMC 滤波器
交流防雷器
交流断路器
L1 L2 L3 N
带隔离变压器的集中式并网逆变器 功率等级有25kW/50kW/100kW/250kW
PV+ PV-
直流 断路 器 直流 侧 EMC 滤波 器
直流 防雷 器
逆变 单元
LC滤波 器
交流 接触 器
交流 断路 器
具有完善的能量管理系统，可实现
并网运行；离网运行；
并网转孤岛；孤岛转并网；
黑启动功能、平抑电网波动、削峰填谷
光伏组件
电网友好关系等
柴油发电机 光伏逆变器
与纯离网系统相比的主要优势
1、应用范围更宽，工作模式多 2、系统配置灵活 3、带载能力强
光伏组件
光伏逆变器
蓄电池
秘密
11/42
储能逆变器
电网 监控 本地负荷
功率等级
几百kW~几百 MW
几百kW~几十 MW
几百kW~几MW
特点 集中，朝向一致
地域 西北地区，日照充足
分散，朝向不一致
山地丘陵地带
集中，朝向一致，湿度大 中原地带，多湖泊，鱼塘
问题 输送困难 建设成本高，遮挡 湿度大，腐蚀问题
几十kW~几MW
分散，朝向不一致
工商业发达地区
承重，建筑物阴影等
几十kW~几百kW
并网发电系统
环境测试仪
太阳能电池板输出直流电，通过汇 流箱汇流后，进入直流配电柜，再 进入逆变器转换为交流电，交流电 通过升压变压器进入高压电网。
特点
规模从几kW到几百MW,可大可小 电站形式多样 运营模式多样，主要依赖国家政策 补贴
光伏发电系统设计方案
光伏发电系统设计方案一、引言随着能源需求的日益增长以及环境保护的压力，可再生能源逐渐成为全球能源行业的主要发展方向之一。
光伏发电作为可再生能源的重要组成部分，具有无污染、可再生、广泛分布和价格稳定等优势，被广泛应用于各个领域。
本文将对光伏发电系统的设计方案进行探讨，旨在提供一个高效、稳定和可持续发展的光伏发电系统。
二、系统组成光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、电池组和监控系统等部分组成。
1. 光伏组件光伏组件是光伏发电系统的核心部分，其作用是将太阳光转化为电能。
通常采用的光伏组件为硅基太阳能电池板，通过光的吸收和转换来产生电能。
在设计中，需要考虑光伏组件的安装角度、面积和布局等因素，以实现最大的光电转换效率。
2. 逆变器逆变器是将直流电能转换为交流电能的装置，是光伏发电系统中的重要环节。
逆变器可以将光伏组件发出的直流电能转换为交流电能，以满足用户的电能需求。
在设计中，需要考虑逆变器的功率、效率和可靠性等因素，以确保系统的稳定运行。
3. 电池组电池组是光伏发电系统的能量储存部分，用于存储光伏组件发出的多余电能。
在光伏发电系统设计中，电池组的选择和配置非常重要，包括类型、容量和充放电效率等因素。
合理设计电池组可以在夜间或阴雨天等无光条件下持续供电。
4. 监控系统监控系统用于实时监测光伏发电系统的运行状态，包括光伏组件的发电量、逆变器的工作状态和电池组的电量等。
通过监控系统可以及时发现和解决系统故障，提高系统的可靠性和安全性。
三、系统设计要点在光伏发电系统设计过程中，需要考虑以下几个关键要点。
1. 日照条件日照条件是影响光伏发电系统发电效率的重要因素。
在设计中需要充分考虑所在地的太阳辐射强度、日照时间和太阳仰角等因素，选择合适的光伏组件类型和安装角度，以实现最大的发电效率。
2. 系统容量光伏发电系统容量的确定需要综合考虑用户的用电需求和系统的发电能力。
通过对用户用电负荷的分析，确定光伏发电系统的容量，并在系统设计中充分考虑用户的用电峰谷差异，以确保系统能够满足用户的需求。
光伏发电系统
光伏发电系统太阳能光伏发电系统是利用太阳能转换为电能的一种能源利用方式。
随着科技的发展，太阳能已经成为人类能源利用的首选之一，因为它不会对环境造成污染，也不会消耗地球上的资源。
光伏发电系统是将太阳能进行有效转换的一种技术，可以为整个社会提供清洁的电能，对保护生态环境和经济发展都有着重要的影响。
我国已经形成了完整的太阳能电池组件的生产供应链，具有竞争优势的中国品牌也已经出口至全球各地。
光伏发电系统一般由太阳能电池、控制器、蓄电池以及逆变器等组成。
根据和电网是否连接的状态，可以将光伏发电系统划分为独立式和并网式两种发电方式。
独立式主要应用于农村民用，满足于用电需求量较少或偏远地区，而并网式则可以补充我国电能不足，为工业和经济发展提供基础保障。
我国一直在大力发展清洁能源，多种清洁能源发电方式的年发电量在总发电量中所占的比例越来越大。
根据光伏发电系统的结构形式和区域范围的不同，可以将其分为独立发电系统、微网发电系统和并网发电系统三种。
独立发电系统是为单个用户提供供电的系统，微网发电系统是一个较小的连网系统，而并网发电系统则是和整个电网系统进行统一连接，实现互补。
这些不同类型的光伏发电系统可以满足不同的用电需求，为人们的生产和生活提供清洁的电能。
1) 离网光伏蓄电系统是一种简单、适应性强的系统，能够在不同环境下发挥良好的作用。
然而，由于所使用的蓄电池较大，安装和搬运不便，且维护难度较大，因此限制了其使用范围。
2) 光伏并网发电系统的发电量取决于太阳光能辐射，因此会受到太阳照射角度和昼夜变化的影响而波动。
如果仅依靠自身的电量储存很可能无法满足用电需求，需要通过市电购电。
当电能充裕且用电需求量不大时，可以将多余的电力卖出，实现更好的经济效益。
3) A、B两种系统可以结合成混合系统，根据电网的电价来调整发电方案，实现更高的经济效益。
但是该系统必须形成一定规模，造价较高，运行成本难以控制。
1.3 太阳能光伏发电系统1.3.1 太阳能光伏发电系统的工作原理太阳能发电利用电池组件的半导体界面光生伏特效应将光能转换成电能。
光伏发电系统资料ppt
产业规模庞大
我国光伏发电产业规模全球第一，拥有完整的产业链和产业集群。
政策大力支持
我国政府对光伏发电产业给予政策支持，推动产业快速发展。
广泛应用前景
光伏发电系统在能源、建筑、交通等领域有广泛应用前景。
01
03
02
光伏发电技术将继续创新，提高电池转换效率和稳定性，降低成本。
光伏发电技术的发展趋势与创新方向
介绍了安全防护设计的必要性，包括防雷、接地、过欠压保护等措施，以确保系统的稳定性和安全性。
讨论了如何通过优化系统配置和采用低能耗设备来降低系统的能耗水平，提高系统的效率。
总结词
本文档分享了一些光伏发电系统的安装调试经验，对于类似项目的实施有一定的借鉴意义。
安装施工要点
讨论了安装施工过程中需要注意的要点，包括电池板和逆变器的安装方式、电缆连接和固定、监控设备的安装等。
光伏发电系统的组成与工作原理
住宅用电
适用于居民住宅、别墅、宿舍等独立建筑物的用电需求。
工业用电
适用于工厂、矿山、港口等工业企业的用电需求。
商业用电
适用于商场、酒店、写字楼等商业建筑的用电需求。
农业应用
适用于太阳能灌溉、农村用电等应用领域。
公共设施
适用于路灯、交通信号灯、城市亮化等公共设施的用电需求。
03
选择合适的光伏电池类型
根据应用场景和系统需求，选择适合的光伏电池类型。
确定光伏电池的数目和排列
根据系统功率需求和场地条件，确定光伏电池的数目和排列方式。
优化光伏电池的倾角和方向
通过调整光伏电池的倾角和方向，提高系统的能量接收效率。
光伏电池阵列的设计
储能系统的设计
确定储能装置的容量
光伏发电系统基本原理
光伏发电系统基本原理
x
关于光伏发电系统的基本原理，可以分以下几个部分来介绍：
1. 光伏组件：光伏组件由太阳能电池片组成，是一种光能转换器，能够将太阳光的能量转换成电能供给系统使用。
光伏电池的工作原理是：太阳的紫外线被光伏电池片的半导体结构发射出的光子能量所吸收，从而激发电子，形成电荷，将激发出的电子从一个半导体注入另一个半导体，形成一个电压，最后将其输出，转换成电能输出给整个系统以供使用。
2. 光伏系统控制器：光伏系统的控制器是光伏发电系统的核心部件，用来控制电池的输出，保护电池免受过度放电。
控制器将太阳能电池板输出的电能，通过电子电路控制，调节输出电压，从而实现存储电能，负载太阳能电池输出的能量。
此外，控制器还具有自动测试电池状态的功能，当电池电量低于一定值时，会自动关闭，从而避免电池受损。
3. 光伏组件包：光伏组件包是指用于安装太阳能电池板的架子，一般由铝合金板成，也可以由PVC材料制成。
光伏组件包的结构一般分为面板、支架和连接件三部分，其中面板用于安装太阳能电池板；支架和连接件用于将面板安装在建筑物表面，以及将多块面板连接成一体，以达到所需的电容量。
4. 逆变器：逆变器是光伏系统中最重要的组件，它将太阳能板
输出的直流电能转换成可以直接使用的交流电能。
光伏发电系统的逆变器一般都是单相逆变器，有线串联和并联两种形式。
在存储电能时，逆变器也可以将电能转换成直流输入到电池中。
以上就是关于光伏发电系统基本原理的介绍，希望能够帮助到大家。
光伏发电系统的运行和维护
光伏发电系统的运行和维护随着人类对可再生能源的需求越发迫切，光伏发电系统作为主要的新能源发电方式之一，正受到越来越多的关注和应用。
在推动清洁能源发展、减少对化石能源的依赖以及减少环境污染方面发挥着至关重要的作用。
光伏发电系统的正确运行和有效维护同样也是至关重要的，它能保证系统长期高效运行，最大程度地发挥其发电性能。
下面我们就来探讨一下光伏发电系统的运行和维护问题。
一、光伏发电系统的运行1.日常运行管理光伏发电系统的日常运行管理是保证系统正常运行的基础。
在光伏发电系统运行的过程中，要定期对光伏组件、逆变器、电池组等设备进行检查和观察，及时发现并解决问题。
还需要定期清洁光伏面板，保持其表面清洁，以保证光电转换效率。
如果有条件，还可以将光伏组件略微倾斜，方便雨水冲刷杂物，保持清洁。
2.系统运行监测在光伏发电系统的运行过程中，需要对系统进行全面的、系统的监测。
通过监测获取光伏组件的发电情况，逆变器的运行情况和电池组的储能情况等信息。
监测数据能够帮助运维人员了解系统的运行状态，及时发现问题并进行处理。
定期分析监测数据，发现问题并制定解决方案，保证系统长期稳定运行。
3.应急处理在光伏发电系统的运行中，偶尔会出现一些突发问题，例如台风、大风、冰雹等极端天气导致的设备损坏或故障。
在此类情况下，需要及时采取紧急措施，保护光伏发电系统的安全。
需要记录这些突发事件，并及时评估受损程度，制定维修方案。
在维修完成后，还要对设备进行全面检查，以确保系统正常运行。
1.光伏组件维护光伏组件是光伏发电系统中最重要的组成部分，也是最容易受到外界环境影响的部分。
在日常维护中要特别重视对光伏组件的检查和维护。
要保持光伏组件表面的清洁；要定期检查光伏组件的连接部分是否有松动，如果有需要及时拧紧；要检查光伏组件表面是否有裂纹、变色等现象，及时发现并处理；要定期对光伏组件进行全面检查，确保组件的正常运行。
2.逆变器维护逆变器是光伏发电系统中另一个重要的组成部分，是直流电转换为交流电的关键设备。
光伏发电系统介绍课件
2. 检查所有组件和电缆的连 接，紧固松动部分。
3. 对逆变器和控制器等进行 定期检查和维护。
常见故障与排除方法
故障一
光伏板性能下降
故障二
逆变器无法正常工作
排除方法
检查光伏板表面是否清洁，如有污垢或积 灰，及时清理；检查光伏板是否有损坏或 老化现象，如有需要更换。
排除方法
检查逆变器的输入和输出电压是否正常； 检查逆变器的散热系统是否正常；检查逆 变器的控制电路是否正常。
光伏发电系统的应用场景
分布式发电
移动式电源
分布式光伏发电系统适用于居民屋顶、 工业园区、商业建筑等场所，可满足 用户自用或并网发电的需求。
移动式光伏发电系统适用于野外作业、 应急救援等领域，可为设备提供可再 生能源供电。
集中式电站
集中式光伏电站适用于荒漠、山地等 大面积开阔地，可实现大规模并网发 电。
化。
未来发展趋势
技术进步
随着技术的不断进步，光伏组件的效率和可靠性将进一步 提高，成本也会进一步降低。
储能技术的结合
随着储能技术的成熟，光伏发电系统将更好地解决天气依 赖性问题，实现24小时不间断供电。
智能电网建设
结合智能电网技术，可以实现光伏发电系统的远程监控和 调度，提高供电的稳定性和可靠性。
1 2
加强政策支持
政府可以通过提供税收优惠、补贴和贷款等政策 支持，鼓励更多的人和企业投资光伏发电系统。
推进技术创新
通过技术创新提高光伏组件的转换效率和降低成 本，可以进一步提高光伏发电系统的经济效益。
3
加强宣传教育
加强对光伏发电系统的宣传教育，提高公众对光 伏发电系统的认知度和接受度，从而更好地发挥 其社会效益。
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Pm
L
CVT（constant voltage tracking) 采用阻抗变换，使工作点电压保持在Um附近，输 出功率为最大功率 直接匹配与CVT的功率差值 =负载线与最大功率点曲线线之间面积
CVT不足 阵列温度升高，最大功率点移动，输出功率产生较大功率损失
I
U
Um
MPPT（最大功率点跟踪）
系统运行在最大功率点A 当阵列特性曲线由1→2 为保持最大输出， 负载特性也应由L1 → L2， 使系统仍运行在最大功率点B处
风力发电机
GS
控制器
数据采集
DAS
GS
控制器
DAS DAS
充放电 控制器 蓄电池 组 逆变器
负 载
DA/AD
DAS
GS 柴油发电
DAS
风光互补发电系统
并网系统
不用考虑负载供电稳定性； 光伏电池运行在最大功率点； 省略储能蓄电池 组成：光伏阵列、逆变器、控制器 控制器：控制跟踪阵列最大功率点；控制逆变器并网电流波形与功率； 控制电网转送功率与阵列最大功率平衡
4
qEg 1 T 3 1 I0 Id 0 ( ) exp[ ( )] Tref nkT Tref T
通过最小二乘法拟合，可以确定各个参数
阵列输出特性
在忽略光电池分布效应； 照射不均产生的温度梯度；阴影遮挡； 遮挡造成的恒流条件下对输出电压的限制
阵列输出 U all N sU cell 所有串联电压和 I all N p I cell 所有并联电流和
Reactor Array MPPT
DC/DC convertor
~
Driver PWM Control PT
并网电抗调节阵列输出电流变化，电感L越大，系统输出电流变化越小
要阵列输出电流ia能跟踪电网电流i I m sint dia dt di dt
U dc U m sin t I m cos t L
接入保护
防止线路故障与功率失稳，阵列影响电网，电网影响阵列； 低压保护、过压保护、低频保护、过频保护、过流保护、孤 岛保护
孤岛效应
阵列与电网的链接断开后，逆变器失去电网的参考电压， 光伏阵列成为孤岛，之后再接通时可能产生功率适配使 连接变得复杂
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ岛检测
功率调节器检测孤岛效应，并实现电压的自动调整
2
P
不同照度
Pall N s N p Pcell T Eg N s 1.16 7.02 104 T 1108
U
高压区，电流很小，内阻大，具有恒压源特性 低压区，电流很大，内阻小，具有恒流源特性 电压源和电流源的交点处就是功率最大点 光伏电池作为电压源可接电压型负载，作为电 流源可接电流型负载
dP / DU d (UI ) / dU UdI / dU IdU / dU 0 UdI IdU 取I UdI U - IdU 最大功率点：U I
对电流电压连续采样取均值 dI (k ) I (k 1) I (k ) 类似dU (k ) 做差分：I (k ) U (k 1)dI (k ) U (k ) I (k 1)dU (k )
双轴跟踪系统 1、水平轴跟踪系统：阵列绕垂直轴改变方位角，绕水平轴 改变仰角，跟踪太阳高度 2、赤道轴跟踪系统：平行天轴（地轴）极轴，平行于天赤 道的赤纬轴。极轴成南北向，倾角成当地纬度，调整水平， 等于太阳赤纬度，阵列对准太阳，以15度/转动
负载特性
接入负载要求：要严格计算和限制接入的负载；选用节能型负载；合理安排用电
1kW 1m2 0.5 0.637 24h 7.6kWh
占地计算：以多晶硅15%效率计算，电池板150W p/m2，+支架+倾角等， 100W p/m2，1MW阵列占地10000m2 =15亩 电池板功率选择：用电最大负荷、平均最大日用电，当地四季平均日照。再 考虑备用电源，逆变器。
L min
U dc U m sin t I m cos t
t控制周期内电流最大波动i U dc U m U dc U m sin t L min i / t I m cos t 可确定出阵列向电网输电的电抗器电感L
并网逆变器
采用桥式电路，输出并入电网 调节桥式电路输出相位与幅度，送出有功电流，实现并网
光伏照明系统
光伏+储能系统：天白光伏电池对蓄电池充电储能，晚间蓄电池对 用电器释放能量
光伏照明系统：输出照明系统的额定电压不是固定的220V，具体视 负载而定 升压电路：将蓄电池电压升到220V市电
光伏工作点控制： 最大功率点跟踪控制（MPPT）：需芯片实时跟踪和控制光伏电池输出率点 恒电压工作点控制（CVT）：只需模拟电路控制输出电压工作点 MPPT较CVT复杂，但CVT比MPPT多损失5-10%的功率。 高压气体放电照明系统： 150W、250W、400W，直流生压电路、高频逆变电路、电子镇流与起辉电路 蓄电池充电策略：合适的充电方法可以延长电池寿命，提高充电效率 考虑电压温度系数CT，蓄电池浮充电压：Up=Up0+（T-T0）CT 蓄电池要选择通常达不到浮充，在快充阶段的容量，每日放电深度<40~50%
光伏水泵
光伏发电系统
变频器调节功率平衡
水泵系统
蓄电池 变频器： 1、光伏发电较高时，控制水泵在高速运行，较低时，水泵低速运行 2、实现光伏发电最大功率点跟踪与控制 3、阵列最大工作点电压=变频器额定直流工作电压
充电 扬水
充电扬水
扬水
充电
蓄电池+光伏电池选择 1、蓄电池+光伏电池容量较大， 出早晚时段，中午也可以充电 2、蓄电池+光伏电池容量略小， 中午不能充电，蓄电池作为电 源稳定器和光能存储器
硅光伏电池输出
输出电流：I I ph I0 (eqU / kT 1)
考虑并联电阻Rsh：电池表面及边沿漏 串联电阻Rs:扩散区电池体、上下电极电阻
输出电流：I I ph I d I r I ph 0.001SI sc CT (T Tref ) q (U IRs ) I d I 0 {exp[ ] 1} nkT I r (U IRs ) Rsh S 光照度；I sc短路电流；CT 温度系数；Tref 参考温度；T电池温度； T2 带隙Eg 1.16 7.02 10 ； I d 0二极管反向电流； T 1108
uac
电感，电容调节输出电流波形
L
idc C 电流（压）源逆变器
并网控制
最大功率点控制
Maximum power point tracking (MPPT)实时控制系统工作状态， 跟踪阵列最大功率点，实现最大输出功率
波形跟踪和控制
波形跟踪PWM，将阵列电流跟踪电网参考电流，控制电流波 形变化
负载实际耗电：一般额定总负载功率>发电系统额定功率（负载不是同时工作） 负载动态特性：负载启动特性产生的浪涌电流对系统产生冲击
变换器
直流变换器：将直流电压电流→不同等级的电流电压 交流变换器（逆变器）：直流→交流
离网系统
Array
工作点控制 器 电源变换器 负载
蓄电池
户用光伏系统：几十~几百瓦，白天发电蓄电，夜晚用电小型系统 独立光伏电站：阵列、蓄电池、变换器、能量管理器、配电、输电系统 白天蓄电池充电，负载供电；夜晚，蓄电池逆向放电，实现对负载供电 能量管理器：实现同时给多个负载用电与蓄电池充电之间能量分配； 可调节负载：为匹配阵列的最大功率点，负载中有可调节性负载（蓄电池 充电负荷，变频器带动的光伏泵）
光伏发电系统构成
Array
控制器
逆变器
交流负载
蓄电池
直流负载
组件串联：要求各组件具有相同电流容量，输出电压为各组件之和 组件并联：各组件具有相同电压输出，阵列输出电流为各族简直和 一个电池额定电压0.45V， 一个板由36~40个电池串联，总输出16~18V，可为12V蓄电池充电
阵列组成
各板串联后再并联 依据： 逆变器工作点电压和电流与电池板最 大功率点电压和电流相匹配原则
最大功率点匹配：使负载工作点接近阵列最大工作点，阵列输出最大
负载评估： 1、静态评估：实际额定电流、电压、额定有功功率、额定无功功率、日耗电 2、动态评估：负载实际用电时间特性、负载启动特性、负载动态频率特性
阻性负载：伏安特性为电阻特性 感性负载：电阻与电感组合，开关时有感应引起的浪涌电流 容性负载：电阻与电容组合，开关时有充放电的时间延续
不同照度
I
U
温度影响
当温度升高 系统开路电压下降 短路电流则略有升高
I
T 100,60,30C
当温度升高 系统最大功率下降
U
P
T 100,80,60,30C
U
功率点控制
不同照度下，阵列最大功率点在Um线上 负载特性曲线L 与阵列特性曲线交点——负载工作点 工作点与最大功率点差——阻抗失配引起的功率损失 工作点接近最大功率点——阻抗匹配
构建350V，20A光伏阵列 20个最大工作点电压为17.5V电池板串联，（每 个板容量120W或75W）构成工作点电压350V； （1）3串20组串联、容量120W组件并联 120/17.5=6.8A 6.8*3=20.4A （2）5串20组串联，容量为75W组件并联 75/17.5=4.28A 4.28*5=21.2A
有功无功综合控制 当逆变器只向电网输出有用功率而无无用功率注入， 恶化交流系统的功率因数
瞬时无功补偿理论； 扰动器补偿：增加一个扰动器，产生不同于逆变器输出的偏 离，同时输出到电网，即有无功功率注入网络
能量管理
控制光伏阵列在最大功率点（MPP）出运行； 在离网系统中，对蓄电池的充放电进行管理 预测负载情况；评估光伏综合系统电池状态；实现光伏电力在蓄电池和 多种负载间的合理调配 负荷调控 电器性负荷：照明、多种电子产品 电动机动力负荷：通过调压和供电频率调节，具有变频器的光伏水泵， 变频器具有DC/AC 性能，光伏系统直接供其直流。变频器采用调频的方 式调节交流负荷 蓄电池充电负荷 调节负载时刻调节电流实现电池板的最大功率点匹配