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文檔簡介
太陽能光伏發(fā)電太陽能光伏發(fā)電二、光伏發(fā)電技術(shù)1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景(1)高速興起的光伏產(chǎn)業(yè)上世紀(jì)七十年代石油危機(jī)引發(fā)西方國家的經(jīng)濟(jì)危機(jī)開始,西方國家便加強(qiáng)了對新能源的研究和探索;特別是隨著人類文明的發(fā)展,傳統(tǒng)化石燃料面臨枯竭的危機(jī)更加加速了新能源技術(shù)研究的步伐。二、光伏發(fā)電技術(shù)1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景(1)高速興起的光二、光伏發(fā)電技術(shù)1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景(1)高速興起的光伏產(chǎn)業(yè)光伏發(fā)電技術(shù)由于它獨(dú)有的優(yōu)勢,在各種新能源技術(shù)的競爭中脫穎而出,成為全球最受關(guān)注和追捧的新能源產(chǎn)業(yè)。從上世紀(jì)九十年代初開始,光伏產(chǎn)業(yè)在政府的推動(dòng)下穩(wěn)步發(fā)展。二、光伏發(fā)電技術(shù)1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景(1)高速興起的光二、光伏發(fā)電技術(shù)電池種類轉(zhuǎn)換效率/%研制單位備注單晶硅太陽電池24.7±0.5澳大利亞新南威爾士大學(xué)4cm2面積背接觸聚光單晶硅電池26.8±0.8美國sunpower公司96倍聚光GaAs多結(jié)電池40.7±1.7Spectrolab聚光電池多晶硅太陽電池20.3±0.5德國弗朗霍夫研究所1.002cm2面積InGaP/GaAs30.28±1.2日本能源公司4cm2面積非晶硅薄膜太陽電池14.5(初始)±0.712.8(穩(wěn)定)±0.7美國USSC公司0.27cm2面積CIGS19.5±0.6美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室0.410cm2面積CdTe16.5±0.5美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室1.032cm2面積多晶硅薄膜太陽電池16.6±0.4德國斯圖加特大學(xué)4.017cm2面積納米硅太陽電池10.1±0.2日本鐘淵公司2μm厚膜染料敏化電池11.0±0.5EPFL0.25cm2面積HIT21.5日本三洋公司
目前太陽電池效率如下表:二、光伏發(fā)電技術(shù)電池種類轉(zhuǎn)換效率/%研制單位備注單晶硅太陽電1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景(1)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢為了實(shí)現(xiàn)能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,世界各國都將光伏發(fā)電作為發(fā)展的重點(diǎn)。在各國政府的大力支持下,光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。2007年世界太陽電池產(chǎn)量達(dá)到4800MWp/年,累計(jì)發(fā)貨量達(dá)到13390MWp。表1.2顯示了世界太陽電池的年產(chǎn)量和累計(jì)用量,圖1.5顯示了世界太陽電池的年增長率。二、光伏發(fā)電技術(shù)1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景(1)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢為了實(shí)現(xiàn)能年份1998199920002001200220032004200520062007年產(chǎn)量0.1550.2010.2870.3910.5610.7741.211.762.54.8年增長率23.13042.935.74432.561.246.74247.9累計(jì)用量0.9461.1471.4351.8252.3873.1314.3316.098.5913.39表1.2過去10年世界太陽電池的年產(chǎn)量和累計(jì)用量(GWp)圖1.5世界太陽電池的年增長率二、光伏發(fā)電技術(shù)年份1998199920002001200220032004二、光伏發(fā)電技術(shù)2、光伏存在的問題光伏發(fā)電目前主要存在四大問題:a.光伏發(fā)電效率低b.系統(tǒng)造價(jià)成本高c.發(fā)電運(yùn)行受氣候環(huán)境因素影響大d.制造單晶硅和多晶硅光伏電池需要消耗相當(dāng)多的能源二、光伏發(fā)電技術(shù)2、光伏存在的問題光伏發(fā)電目前主要存在四大問二、光伏發(fā)電技術(shù)3、中國光伏市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r(1)領(lǐng)先世界的中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度得益于全球光伏產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的機(jī)遇,我國光伏產(chǎn)業(yè)近年來開始騰飛。2005年,我國的光伏電池總產(chǎn)量僅150MW,而到2006年,這個(gè)數(shù)字上升到450MW左右,增長率達(dá)到200%,2007年總產(chǎn)量更加突破1000MW,增長勢頭持續(xù)強(qiáng)勁。目前,我國已經(jīng)超越美國,日本和歐洲,成為全球最大的光伏產(chǎn)業(yè)基地(如圖1-7a)。二、光伏發(fā)電技術(shù)3、中國光伏市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r(1)領(lǐng)先世界二、光伏發(fā)電技術(shù)圖1-7a2007全球光伏產(chǎn)業(yè)分布圖1-7b2007光伏系統(tǒng)裝機(jī)容量分布二、光伏發(fā)電技術(shù)圖1-7a2007全球光伏產(chǎn)業(yè)分布二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(1)農(nóng)村電氣化據(jù)統(tǒng)計(jì),截止到2005年底,全國大約還有270萬無電戶,1100萬無電人口,其中有200萬戶,大約800萬人將采用電網(wǎng)延伸、小水電和移民搬遷的辦法解決他們的用電問題,其余70萬無電戶需要在2006-2015年間采用光伏和風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)解決。二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(1)農(nóng)村電氣化如果按照脫貧標(biāo)準(zhǔn)(每戶裝機(jī)200W,每年每戶用電200kW.h),預(yù)計(jì)總裝機(jī)容量140MWp,投資大約100億元;如果要達(dá)到邊遠(yuǎn)地區(qū)城市用電標(biāo)準(zhǔn)(每年每戶用電1000kW.h),則市場容量將是700MWp。二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(2)城市建筑并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的應(yīng)用上海、北京、南京、無錫、保定、德州等城市也都啟動(dòng)了城市太陽能示范計(jì)劃和行動(dòng)。中國出現(xiàn)了城市光伏并網(wǎng)發(fā)電的雛形。二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(3)大規(guī)模光伏(LS-PV)荒漠電站最具發(fā)展前景的光伏發(fā)電應(yīng)用的市場是大規(guī)模的荒漠電站。中國擁有沙漠、沙化和潛在沙化的土地接近250萬km2,約占國土面積的1/4。利用其中的1%,在現(xiàn)有的技術(shù)條件下,即可安裝25億KWp的光伏發(fā)電站,年發(fā)電3000TWh,相當(dāng)于目前中國總發(fā)電量。二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(二、光伏發(fā)電技術(shù)5、太陽能發(fā)電的未來a.擁有自己的太陽能發(fā)電站b.變加油站為氫能站c.小規(guī)模電力系統(tǒng)d.地球規(guī)模的太陽能發(fā)電系統(tǒng)e.宇宙太陽能發(fā)電系統(tǒng)二、光伏發(fā)電技術(shù)5、太陽能發(fā)電的未來a.擁有自己的太陽能發(fā)電第二章:太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)第二章:一、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理1、太陽能光伏發(fā)電指利用半導(dǎo)體電子器件的光生伏打效應(yīng),有效地吸收太陽輻射能,并使之直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。一、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理1、太陽能光伏發(fā)電指利一、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理2、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成由太陽電池組(方陣)、控制器、蓄電池(組)、直流-交流逆變器、測試儀表和計(jì)算機(jī)監(jiān)控等電力設(shè)備或其他輔助發(fā)電設(shè)備組成,其系統(tǒng)組成如圖2.1所示。圖2.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖一、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理2、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式1、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)分類離網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和聯(lián)網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式1、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)分二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式2、概念(1)離網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是指沒有與公用電網(wǎng)相連接的太陽能光伏系統(tǒng)(獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng))。例如:邊遠(yuǎn)農(nóng)村、海島、通信系統(tǒng)等。(2)聯(lián)網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是指與公共電網(wǎng)相聯(lián)接,共同承擔(dān)供電任務(wù)的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)(并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng))。例如:屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)和MW級(jí)集中型大型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),交通工具和城市照明等。二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式2、概念(1)離網(wǎng)太陽能二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式3、并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)越性(1)可以對電網(wǎng)調(diào)峰,提高電網(wǎng)末端的電壓穩(wěn)定性,改善電網(wǎng)的功率因數(shù),有效地消除電網(wǎng)雜波。(2)所發(fā)電能回饋電網(wǎng),以電網(wǎng)為儲(chǔ)能裝置,省掉蓄電池。與獨(dú)立太陽能光伏系統(tǒng)相比可減少建設(shè)投資35%~45%,發(fā)電成本大大降低。二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式3、并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式3、并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)越性(3)光伏電池與建筑完美結(jié)合,既可發(fā)電又可作為建筑材料和裝飾材料,使資源充分利用,發(fā)揮多種功能。(4)出入電網(wǎng)靈活,既有利于改善電力系統(tǒng)的負(fù)荷平衡,又可降低線路損耗。二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式3、并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系1、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(1)分類:根據(jù)用電負(fù)載的特點(diǎn)分為直流系統(tǒng)、交流系統(tǒng)和交直流混合系統(tǒng)。(2)組成:主要由太陽電池方陣、儲(chǔ)能裝置(蓄電池組)、直流-交流逆變裝置、控制設(shè)備與連接裝置等組成。如圖2.2圖2.2獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)1、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(2)組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用a.太陽電池方陣:最核心的器件是太陽電池。商用的太陽電池主要有單晶硅電池、多晶硅電池、非晶硅電池、碲化鎘電池、銅銦硒電池等。太陽電池單體尺寸通常為125×125mm2或156×156mm2,工作電壓為0.4~0.5V,工作電流為20~25mA/cm?2。如2.3(2)組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用a.太陽電池方(2)組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用圖2.3太陽電池單體、組件和方陣(2)組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用圖2.3太陽(2)組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用b.蓄電池組:是貯存太陽電池方陣受光照時(shí)所發(fā)出的電能并能隨時(shí)向負(fù)載供電。c.控制設(shè)備:是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要部分之一。其功能:信號(hào)檢測蓄電池的充放電控制其他設(shè)備保護(hù)故障診斷定位運(yùn)行狀態(tài)指示。d.逆變器:是將直流電轉(zhuǎn)變成交流電的一種設(shè)備。(2)組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用b.蓄電池組:是2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用分類:獨(dú)立型太陽能光伏系統(tǒng)根據(jù)是否使用蓄電池,負(fù)載是直流負(fù)載還是交流負(fù)載以及是否使用逆變器可分為以下幾種:直流負(fù)載直接型、直流負(fù)載蓄電池使用型、交流負(fù)載蓄電池使用型、直、交流負(fù)載蓄電池使用型等系統(tǒng)。2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用分2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(1)直流負(fù)載直接型系統(tǒng)直流負(fù)載直接型系統(tǒng)可以在日照不足時(shí)、太陽能光伏系統(tǒng)不工作時(shí)也無關(guān)緊要的情況下使用,如圖2.5所示,該系統(tǒng)是一種不帶蓄電池的獨(dú)立系統(tǒng),太陽電池與負(fù)載(如換氣扇、抽水機(jī))直接連接。例如灌溉系統(tǒng)、水泵系統(tǒng)等。2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用圖2.5直流負(fù)載直接型(1)直流負(fù)載直接型系統(tǒng)2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用圖2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用
(2)直流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng)直流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng)如圖2.6所示,由太陽電池、蓄電池、充放電控制器以及直流負(fù)載等構(gòu)成。圖2.6直流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng)2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用
2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(3)圖2.6為交流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng),該系統(tǒng)由太陽電池、交流負(fù)載、逆變器、蓄電池以及充放電控制器等構(gòu)成。圖2.6交流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng)2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4)直、交流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng)圖2.7為直、交流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng),該系統(tǒng)由太陽電池、直流負(fù)載、交流負(fù)載、逆變器、蓄電池以及充放電控制器等構(gòu)成。圖2.7直、交流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng)2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)如圖2.8所示,這種光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上與其它類型的發(fā)電站一樣,可為整個(gè)電力系統(tǒng)提供電力。并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)分為集中大型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)(大型集中并網(wǎng)光伏電站)和分散式小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)(屋頂光伏系統(tǒng)或住宅并網(wǎng)光伏系統(tǒng))兩大類型。圖2.8并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池方陣、并網(wǎng)逆變器和控制設(shè)備等三個(gè)重要部分構(gòu)成:(1)太陽電池方陣太陽電池方陣由大量的光伏組件串并聯(lián)構(gòu)成。光伏組件包括晶體硅光伏組件、薄膜組件、跟蹤組件和聚光光伏組件等。3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(2)并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)逆變器(功率變換器)如圖2.9所示,由將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姷哪孀兤骱彤?dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)保護(hù)系統(tǒng)的并網(wǎng)保護(hù)裝置構(gòu)成。3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(2)并網(wǎng)逆變器圖2.9并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(3)控制監(jiān)測系統(tǒng)對于并網(wǎng)光伏系統(tǒng)中的控制監(jiān)測設(shè)備通常是與逆變器設(shè)置在一起,通過電子裝置與外部計(jì)算機(jī)連接可以對整個(gè)電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)測量和監(jiān)控。3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(1)逆潮流系統(tǒng)逆潮流系統(tǒng)(見圖2.10),是在光伏系統(tǒng)中產(chǎn)生剩余電力時(shí)將該電能送入電網(wǎng),由于是同電網(wǎng)的供電方向相反,所以稱為逆潮流。圖2.10逆潮流系統(tǒng)4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(2)非逆潮流系統(tǒng)非逆潮流系統(tǒng)(見圖2.11),則是指光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量始終小于或等于負(fù)載的用電量,用電量不夠時(shí)由電網(wǎng)提供,即使當(dāng)光伏系統(tǒng)由于某種特殊原因產(chǎn)生剩余電能,也只能通過某種手段加以處理或放棄。由于不會(huì)出現(xiàn)光伏系統(tǒng)向電網(wǎng)輸電的情況,所以稱為非逆潮流系統(tǒng)。4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用圖2.11非逆潮流系統(tǒng)4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用圖4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(3)有儲(chǔ)能裝置并網(wǎng)光伏系統(tǒng)根據(jù)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是否配有儲(chǔ)能裝置,分為有儲(chǔ)能裝置無儲(chǔ)能裝置并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。配有少量蓄電池的系統(tǒng),稱為有儲(chǔ)能系統(tǒng)(圖2.12)。不配置蓄電池的系統(tǒng)稱為無儲(chǔ)能系統(tǒng)(圖2.13)。相比需儲(chǔ)能系統(tǒng)有儲(chǔ)能的系統(tǒng)主動(dòng)性較強(qiáng),當(dāng)出現(xiàn)電網(wǎng)限電、停電、掉電等情況時(shí)仍可正常供電。4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(3)有儲(chǔ)能裝置并網(wǎng)光伏系統(tǒng)4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(3)無儲(chǔ)能裝置并網(wǎng)光伏系統(tǒng)4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4)地域并網(wǎng)型太陽能光伏系統(tǒng)住宅并網(wǎng)光伏系統(tǒng)又有戶用系統(tǒng)和地域系統(tǒng)之分。戶用系統(tǒng),裝機(jī)容量較小,一般為1~5KWP,為自己單獨(dú)供電并自行管理,獨(dú)立計(jì)量電量。地域系統(tǒng),裝機(jī)容量較大一些,一般為50~300KWP,為一個(gè)小區(qū)或一棟建筑物供電,統(tǒng)一管理,集中分表計(jì)量電量。4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4)地域并網(wǎng)型太陽能光伏系統(tǒng)圖2.14地域并網(wǎng)型太陽能光伏系統(tǒng)4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤光伏陣列由眾多的太陽電池組件串、并聯(lián)構(gòu)成,其作用是直接把太陽能轉(zhuǎn)換為直流形式的電能。硅太陽電池的伏-安特性曲線如圖2.17所示,它具有強(qiáng)烈的非線性。圖2.17太陽電池伏-安特性曲線1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤光伏陣列由眾多的1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤太陽電池輸出的最大功率就是它的額定功率。圖2.17中曲線上的圓黑點(diǎn)表小在相應(yīng)日射下太陽電池輸出最大功率的位置,稱為“最大功率點(diǎn)”。1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤太陽電池輸出的最1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤其實(shí),最大功率跟蹤控制(MPPT)的實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)動(dòng)態(tài)自尋優(yōu)過程,通過對陣列當(dāng)前輸出電壓與電流的檢測,得到當(dāng)前陣列輸出功率,再與己被存儲(chǔ)的前一時(shí)刻陣列功率相比較,舍小存大,再檢測,再比較,如此不停地周而復(fù)始,便可使陣列動(dòng)態(tài)地工作在最大功率點(diǎn)上,其控制框圖示于圖2.18。1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤其實(shí),最大功率跟1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤其實(shí),最大功率跟蹤控制(MPPT)的實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)動(dòng)態(tài)自尋優(yōu)過程,通過對陣列當(dāng)前輸出電壓與電流的檢測,得到當(dāng)前陣列輸出功率,再與己被存儲(chǔ)的前一時(shí)刻陣列功率相比較,舍小存大,再檢測,再比較,如此不停地周而復(fù)始,便可使陣列動(dòng)態(tài)地工作在最大功率點(diǎn)上,其控制框圖示于圖2.18。1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤其實(shí),最大功率跟1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤圖2.18MPPT實(shí)現(xiàn)控制框圖1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤圖2.18M2、最大功率跟蹤控制方法四、最大功率跟蹤最大功率跟蹤控制可以以間接的方式來實(shí)現(xiàn),如:定電壓跟蹤法(CVT)、擾動(dòng)觀察法、功率回授增量電導(dǎo)法以及模糊控制算法等,可以較好地實(shí)現(xiàn)MPPT功能。2、最大功率跟蹤控制方法四、最大功率跟蹤最大功率跟蹤控25.具有整流效應(yīng)(單向?qū)щ娦裕┑慕饘俸停ˋ)接觸,稱為肖特基結(jié)。A、半導(dǎo)體B、金屬C、絕緣體D、以上均可26.在地球大氣層之外,地球-太陽平均距離處,垂直于太陽光方向的單位面積上的輻射功率基本上為一個(gè)常數(shù),這個(gè)輻射強(qiáng)度稱為太陽常數(shù),其為(D)。A、14w/m2B、1.4w/m2C、1.4Kw/cm2D、1.4Kw/m227.在PN結(jié)中施主摻雜濃度為,受主摻雜濃度為,在300K時(shí)Si突變結(jié)的接觸電勢差VD為(A)A、0.736VB、0.976VC、0.686VD、0.876V28.下列不是單晶硅太陽電池優(yōu)點(diǎn)的是(C)。A、轉(zhuǎn)換效率高,穩(wěn)定性好B、生產(chǎn)效率高C、成本低廉D、光致衰減效應(yīng)29.在下列公式中計(jì)算本征半導(dǎo)體費(fèi)米能級(jí)的是(C)25.具有整流效應(yīng)(單向?qū)щ娦裕┑慕饘俸停ˋ)接觸,稱30.欲形成N型半導(dǎo)體,則需在本征半導(dǎo)體中摻雜下列哪種元素(D)。A、銅元素 B、鐵元素C、硼元素 D、磷元素31.在多晶硅太陽能電池中,為了減小光線反射,要對多晶硅片進(jìn)行陷光處理即織構(gòu)化。下列不是織構(gòu)化所用的溶液是(D)。A、2%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))氫氧化鈉溶液B、2%氫氧化鉀溶液 C、氫氟酸和硝酸的混酸 D、35%氯化鉀溶液32.晶體硅太陽電池制結(jié)是在P型硅中摻雜磷元素,通常制結(jié)的磷元素來自于下列哪種含磷化合物。(A)A、POCl3
B、H3PO4C、(NH4)2HPO4D、Na3PO4 33.太陽電池背電極所用的金屬材料是(C)A、銀B、鐵C、鋁D、銅34.1839年(A)提出光伏效應(yīng),并觀察到浸在液體中的電極之間有光致電壓。A、貝克勒爾B、牛頓C、馬丁格林D、居里夫人35.我國太陽能分布最豐富的是(A)地區(qū)。A、青藏高原 B、內(nèi)蒙古C、寧夏 D、陜西36.若某半導(dǎo)體導(dǎo)帶中發(fā)現(xiàn)電子的幾率為零,則該半導(dǎo)體必定(D)。A、不含施主雜質(zhì) B、不含受主雜質(zhì)C、不含任何雜質(zhì)D、處于絕對零度37.直拉單晶硅的制備工藝一般包括(A)。A、多晶硅的裝料和熔化、種晶、引細(xì)頸、放肩、等徑和收尾。B、多晶硅的裝料和熔化、種晶、放肩、引細(xì)頸、等徑和收尾C、多晶硅的裝料和熔化、種晶、、放肩、等徑、引細(xì)頸和收尾D、多晶硅的裝料和熔化、種晶、引細(xì)頸、等徑、放肩和收尾30.欲形成N型半導(dǎo)體,則需在本征半導(dǎo)體中摻雜下列哪種元素38.當(dāng)太陽與頭頂正上方成600角時(shí),則此時(shí)的大氣光學(xué)質(zhì)量為(A)。
A、AM2 B、 C、AM1 D、AM039.在PN結(jié)中,由于存在濃度梯度,當(dāng)P型側(cè)空穴往N型側(cè)擴(kuò)散后,在空間電荷區(qū)內(nèi)靠近P型側(cè)留下(B)。A、電離施主 B、電離受主 C、電子 D、空穴40.為使太陽電池所接收到的太陽直射輻射能量最多,就要確定太陽(C)。A、 高度角 B、方位角C、 入射角 D、日照時(shí)間41.太陽電池片焊接時(shí)一般加熱板的溫度是(D)。A、350-380度B、50-80度C、500-700度D、35-38度42.EVA的中文名是(A)。A、乙烯-醋酸乙烯共聚物
B、鋼化玻璃C、聚氟乙烯D、氟化乙烯43.轉(zhuǎn)換效率是電池的最大功率輸出與(A)之比。A、入射功率B、短路電流C、開路電壓D、填充因子44.太陽電池組件在進(jìn)料時(shí),應(yīng)該(A)。A、玻璃面朝下,層壓機(jī)處于開蓋狀態(tài)B、玻璃面朝上,層壓機(jī)處理閉蓋狀態(tài)C、玻璃面朝下,層壓機(jī)處于閉蓋狀態(tài)D、玻璃面朝上,層壓機(jī)處于開蓋狀態(tài)45.太陽電池組件測量的標(biāo)準(zhǔn)條件是光譜輻照度1000W/㎡、電池溫度25℃、大氣質(zhì)量為(C)A、AM0B、AM1C、AM1.5D、AM238.當(dāng)太陽與頭頂正上方成600角時(shí),則此時(shí)的大氣光學(xué)質(zhì)量為11.晶體硅太陽電池組件的壽命一般可達(dá)(D)年以上。A、5B、10C、15D、25
12.下列哪項(xiàng)不是太陽電池組件的電性能參數(shù)(D)。A、開路電壓B、短路電流C、最大輸出功率D、熱應(yīng)變力13.產(chǎn)業(yè)化的晶體硅太陽電池組件的封裝粘結(jié)膠是(B)。A、TPTB、EVAC、PVBD、BIPV14.(D)對機(jī)械損傷不敏感。A、太陽電池組件的角
B、太陽電池組件的邊緣C、太陽電池組件襯底支架
D、太陽電池中心15.光伏系統(tǒng)深循環(huán)的蓄電池一般可釋放(C)的電量。A、20%B、50%C、80%D、90%16.單個(gè)鉛酸蓄電池產(chǎn)生的電壓是(B)。A、1VB、2VC、12VD、24V17.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中控制器、逆變器的壽命應(yīng)達(dá)到(C)年以上。A、2B、5C、10D、2019.一般在我國的南方地區(qū),太陽電池方陣的最佳傾角可比當(dāng)?shù)鼐暥仍黾樱˙)。A、5°~10°B、10°~15°C、15°~20°D、20°~30°20.(A)的功能是儲(chǔ)存太陽電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電能并可隨之向負(fù)載供電。A、蓄電池B、控制器C、逆變器D、整流器11.晶體硅太陽電池組件的壽命一般可達(dá)(D)年以上。21.(B)的作用是避免由于太陽電池方陣在陰雨天和夜晚不發(fā)電的時(shí)候或出現(xiàn)故障時(shí),導(dǎo)致太陽電池組件反充發(fā)熱造成損壞。A、穩(wěn)壓二極管B、防反充二極管C、旁路二極管D、串聯(lián)二極管23.下列關(guān)于鉛酸蓄電池的說法正確的是(D)。A、放電深度越大越好B、充電速度越快越好
C、放電速度越快越好D、快速充電與提高蓄電池壽命是一對矛盾體24.下列能量密度最大的電池是(A)。A、鋰離子電池B、鐵鎳電池C、鉛酸免維護(hù)蓄電池D、氫鎳電池25.鉛酸蓄電池長期的充電量低下會(huì)使極板上生成硫酸鉛晶體,導(dǎo)致蓄電池的效率和容量降低,這種現(xiàn)象稱為(B)。A、結(jié)晶化B、硫酸化C、硬化D、板結(jié)化21.(B)的作用是避免由于太陽電池方陣在陰雨天和夜晚第八章:太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)施工第八章:一、光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝準(zhǔn)備1、機(jī)房條件要求(1)與機(jī)房有關(guān)的土建應(yīng)竣工,具備安裝條件;(2)預(yù)留洞孔,走線地槽,預(yù)埋穿線管應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;(3)安裝太陽電池方陣的水泥基礎(chǔ)的方位排列應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;(4)在太陽電池方陣的采光方向上應(yīng)無遮擋物。一、光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝準(zhǔn)備1、機(jī)房條件要求(1)與機(jī)房有一、光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝準(zhǔn)備2、設(shè)備器材檢驗(yàn)要求(1)開工前應(yīng)對到達(dá)施工現(xiàn)場的設(shè)備和材料進(jìn)行數(shù)量清點(diǎn)和外觀檢查;易碎物品要用木箱裝運(yùn),以免損壞,蓄電池不能傾倒,防止電解液溢出(密封蓄電池除外)。(2)設(shè)備、材料的規(guī)格程式應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,不得在工程中使用未經(jīng)鑒定和不合格的設(shè)備、器材。(3)對設(shè)備進(jìn)行開箱檢查,其合格證、說明書、檢測記錄、附件、備件等均應(yīng)齊全。一、光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝準(zhǔn)備2、設(shè)備器材檢驗(yàn)要求(1)開工前一、光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝準(zhǔn)備2、設(shè)備器材檢驗(yàn)要求(4)按設(shè)備要求檢查太陽電池組件的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量和完好程度,應(yīng)無漏氣、漏水、裂縫等損壞現(xiàn)象。(5)如發(fā)現(xiàn)設(shè)備、器材有受潮或破損等現(xiàn)象,應(yīng)由施工單位會(huì)同建筑單位、訂貨單位檢查測量并做好記錄,確有問題時(shí),應(yīng)由建設(shè)單位及時(shí)解決。一、光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝準(zhǔn)備2、設(shè)備器材檢驗(yàn)要求(4)按設(shè)備一、光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝準(zhǔn)備3、安全準(zhǔn)備(1)安裝人員為確保自身安全以及防止二次事故,在作業(yè)前應(yīng)做好相應(yīng)的安全準(zhǔn)備如下:戴安全帽、系安全帶、系安全防護(hù)鞋或輕便運(yùn)動(dòng)鞋、攜帶工具袋。(2)安裝人員出發(fā)離開前應(yīng)盡可能全面了解施工現(xiàn)場環(huán)境條件(包括:氣候條件、海拔高度等),擬訂總體工作思路,帶齊所有必備的工具及安裝材料。一、光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝準(zhǔn)備3、安全準(zhǔn)備(1)安裝人員為確二、太陽電池方陣基座1、地面混凝土基座(1)混凝土基座離地面高度、基座強(qiáng)度和水平度偏差應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,基座的水平偏差不應(yīng)大于3mm/m。(2)地腳螺栓的規(guī)格、埋設(shè)尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,外漏長度不應(yīng)小于6cm。(3)用水泥埋設(shè)的地腳螺栓必須養(yǎng)護(hù)五天以上方可安裝機(jī)架。二、太陽電池方陣基座1、地面混凝土基座(1)混凝土基座離二、太陽電池方陣基座2、水泥桿架空式基座 (1)水泥桿架空方式,方位應(yīng)符合施工圖規(guī)定。 (2)水泥桿和拉線、地錨的規(guī)格程式應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。(3)方陣平臺(tái)和設(shè)備平臺(tái)的方位和尺寸、承重量和兩者的間距應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,平臺(tái)的水平偏差不應(yīng)大于3mm/m。(4)方陣平臺(tái)上預(yù)留的機(jī)架底座安裝固定孔應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。(5)設(shè)備平臺(tái)上預(yù)留的控制柜、蓄電池箱等設(shè)備安裝固定孔應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。二、太陽電池方陣基座2、水泥桿架空式基座 (1)水泥桿架三、方陣機(jī)架的安裝1、方陣支架的基本要求(1)應(yīng)遵循用料省、造價(jià)低、堅(jiān)固耐用、安裝方便的原則進(jìn)行太陽能電池方陣支架的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造。(2)光伏電站的太陽能電池方陣支架,可根據(jù)應(yīng)用地區(qū)的實(shí)際情況和用戶要求,設(shè)計(jì)成地面安裝型或屋頂安裝型。(3)太陽能電池方陣支架應(yīng)選用鋼材或鋁合金材料制造,其強(qiáng)度應(yīng)可承受10級(jí)大風(fēng)的吹刮。三、方陣機(jī)架的安裝1、方陣支架的基本要求(1)應(yīng)遵循用料三、方陣機(jī)架的安裝1、方陣支架的基本要求(4)太陽能電池方陣支架的金屬表面,應(yīng)鍍鋅、鍍鋁或涂防銹漆,以防止生銹腐蝕。(5)在設(shè)計(jì)太陽能電池方陣支架時(shí),應(yīng)考慮當(dāng)?shù)鼐暥群腿照召Y源等因素。也可設(shè)計(jì)成能按照季節(jié)變化以手動(dòng)方式調(diào)整太陽能電池方陣的向日傾角和方位角的結(jié)構(gòu),以更充分地接受太陽輻射能,增加方陣的發(fā)電量。(6)太陽能電池方陣支架的連接件,包括組件和支架的連接件、支架與螺栓的連接件以及螺栓與方陣場的連接件,均應(yīng)用電鍍鋼材或不銹鋼鋼材制造。三、方陣機(jī)架的安裝1、方陣支架的基本要求(4)太陽能電池三、方陣機(jī)架的安裝2、一般機(jī)架的安裝(1)方陣機(jī)架的方位和傾角應(yīng)符合設(shè)計(jì)的要求,其偏角不應(yīng)大于±1°。(2)機(jī)架底部的水平度不應(yīng)大于3mm/m,基座不平時(shí),應(yīng)用鐵墊片墊平。(3)固定組件的機(jī)架表面應(yīng)平整。(4)安裝組件前,機(jī)架上所有的連接螺栓應(yīng)加防松墊片
并擰緊。(5)機(jī)架安裝完畢后,對安裝過程中受到損壞的漆膜應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)涂。三、方陣機(jī)架的安裝2、一般機(jī)架的安裝(1)方陣機(jī)架的方位和三、方陣機(jī)架的安裝3、傾角可調(diào)式機(jī)架的安裝
太陽能電池方陣的發(fā)電量與其接受的太陽輻射能成正比。為使方陣更有效地接收太陽輻射能,方陣的安裝方位和傾角很重要。好的方陣安裝方式是跟蹤太陽,使方陣表面始終與太陽光垂直,入射角為0。其他入射角都將影響方陣對太陽光的接收,造成較多的損失。三、方陣機(jī)架的安裝3、傾角可調(diào)式機(jī)架的安裝太陽能電池方三、方陣機(jī)架的安裝3、傾角可調(diào)式機(jī)架的安裝
對于固定式安裝來說,損耗總計(jì)可高達(dá)8%。比較好的可供參考的電池板方位角為使用地的緯度。一年可調(diào)整兩次方位角。一般可取:
Φ春分=使用的地緯度-11045′,
Φ秋分=使用地的緯度十11045′。這樣,接收損耗就有可能控制在2%以下。三、方陣機(jī)架的安裝3、傾角可調(diào)式機(jī)架的安裝四、太陽電池方陣的安裝1、安裝前的準(zhǔn)備(1)安裝組件前,應(yīng)根據(jù)組件參數(shù)對每個(gè)太陽電池參數(shù)進(jìn)行檢查測試,其參數(shù)值應(yīng)符合產(chǎn)品出廠指標(biāo)。一般測試項(xiàng)目有:太陽電池組件的開路電壓和短路電流。(4)組件接線盒上穿線孔應(yīng)加工完畢。(2)應(yīng)挑選工作參數(shù)相近的組件裝在同一個(gè)方陣內(nèi)。(3)應(yīng)挑選額定工作電流相等或相近的組件進(jìn)行串聯(lián)。四、太陽電池方陣的安裝1、安裝前的準(zhǔn)備(1)安裝組件前,四、太陽電池方陣的安裝2、組件的安裝(1)組件的安裝應(yīng)輕拿輕放,防止硬物刮傷和撞擊表面玻璃。(4)組件與機(jī)架的連接螺絲應(yīng)全部擰緊,按設(shè)計(jì)要求做好防松措施。(2)組件在機(jī)架上的安裝位置和排列方式應(yīng)符合施工設(shè)計(jì)規(guī)定。
(3)組件固定面與機(jī)架表面不相吻合時(shí),應(yīng)用鐵墊片墊平后方可緊固連接螺絲,嚴(yán)禁用緊擰連接螺絲的方法使其吻合。(5)組件在機(jī)架上的位置應(yīng)平直,機(jī)架上組件間的風(fēng)道間隙、機(jī)架間空隙應(yīng)不小于8mm。四、太陽電池方陣的安裝2、組件的安裝(1)組件的安裝應(yīng)四、太陽電池方陣的安裝3、方陣布線(1) 組件方陣的布線應(yīng)有支撐、固緊、防護(hù)等措施,導(dǎo)線應(yīng)適當(dāng)留有余量,布線方式應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定。(4)連接導(dǎo)線的接頭應(yīng)鍍錫。截面大于6mm的多段導(dǎo)線應(yīng)加裝銅接頭(鼻子),截面小于6mm的單芯導(dǎo)線在組件接盒線打接頭圈連接時(shí),線頭彎曲方向應(yīng)與緊固螺絲方向一致,每處接線端最多允許兩根芯線,且兩根芯線間應(yīng)加墊片,所有接線螺絲均應(yīng)擰緊。(2)應(yīng)選用不同顏色的導(dǎo)線作為正極(紅色)、負(fù)極(藍(lán)色)和串聯(lián)連接線。(3)導(dǎo)線規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。四、太陽電池方陣的安裝3、方陣布線(1) 組件方陣的布四、太陽電池方陣的安裝3、方陣布線(5)方陣組件布線完畢,應(yīng)按施工圖檢查核對布線是否正確。(8)方陣布線及檢測完畢,應(yīng)蓋上并鎖緊所有接線盒盒蓋。(6)組件接口處的連線應(yīng)向下彎曲,防雨水流入接線盒。(7)組件連線和方陣引出電纜應(yīng)用固定卡固定或綁扎在基座上。(9)方陣的輸出端應(yīng)有明顯的極性標(biāo)志和子方陣的編號(hào)標(biāo)志。四、太陽電池方陣的安裝3、方陣布線(5)方陣組件布線完四、太陽電池方陣的安裝4、方陣測試1)天氣晴朗,太陽周圍無云。4)被測表面應(yīng)清潔。2)太陽總輻射度不低于700mW/cm2。3)在測試周期內(nèi)的輻照不穩(wěn)定度不應(yīng)大于±1%,輻照不穩(wěn)定度的計(jì)算按《地面用太陽電池電性能測試方法》中相關(guān)規(guī)定。(1)方陣測試的條件四、太陽電池方陣的安裝4、方陣測試1)天氣晴朗,太陽周四、太陽電池方陣的安裝4、方陣測試1)方陣的電性能參數(shù)測試按《地面用太陽電池電性能測試方法》和《地面用太陽電池組件參數(shù)測量方法》中相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。4)方陣輸出端和支撐結(jié)構(gòu)間的絕緣電阻不應(yīng)低于50M?。2)方陣的開路電壓應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。3)方陣實(shí)測的最大輸出功率不應(yīng)低于各組件最大輸出功率的90%。(2)技術(shù)參數(shù)測試及要求四、太陽電池方陣的安裝4、方陣測試1)方陣的電性能參數(shù)五、電源饋線的連接1、電源饋線的選取系統(tǒng)中電源饋線的選取主要考慮以下因素:(1)
電纜的絕緣性能(2)電纜的耐熱阻燃性能(3)電纜的防潮,防光(4)電纜的敷設(shè)方式(5)電纜芯的類型(銅芯,鋁芯)(6)電纜的大小規(guī)格五、電源饋線的連接1、電源饋線的選取系統(tǒng)中電源饋線的選五、電源饋線的連接1、電源饋線的選取不同連接部分的技術(shù)要求(1)組件與組件之間的連接組件之間的電纜必須進(jìn)行UL測試,耐熱90℃,防酸,防化學(xué)物質(zhì),防潮,防曝曬。(2)方陣內(nèi)部和方陣之間的連接可以露天或者埋在地下,要求防潮、防曝曬。建議穿管安裝,導(dǎo)管必須耐熱90℃。(3)蓄電池和逆變器之間的連接可以使用通過UL測試的多股軟線,或者使用通過UL測試的電焊機(jī)電纜。(4)室內(nèi)接線(環(huán)境干燥),可以使用較短的直流連線。五、電源饋線的連接1、電源饋線的選取不同連接部分的技術(shù)五、電源饋線的連接2、電源饋線敷設(shè)(1)方陣電纜和蓄電池饋電線的規(guī)格和敷設(shè)路應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。(4)電纜饋線應(yīng)在正負(fù)極兩端應(yīng)有統(tǒng)一紅(正極)、藍(lán)(負(fù)極)標(biāo)志,安裝后的電纜剖頭處必須用膠帶和護(hù)套進(jìn)行封扎。(2)饋電線穿過穿線管后應(yīng)按設(shè)計(jì)要求對管口進(jìn)行防水處理。(3)電纜及饋線應(yīng)采用整段材料,不得在中間接頭。五、電源饋線的連接2、電源饋線敷設(shè)(1)方陣電纜和蓄電五、電源饋線的連接3、電源饋線和控制柜的連接(1)方陣電纜和蓄電池饋線與控制柜連接前,應(yīng)先將控制柜中相關(guān)開關(guān)或熔斷器斷開,并按先接蓄電池后接方陣輸入的順序進(jìn)行操作。(4)電源饋線和控制柜接線端子連接時(shí),不應(yīng)使端子受機(jī)械應(yīng)力。(2)方陣電纜和蓄電池饋線兩端應(yīng)加裝銅接頭,銅接頭規(guī)格應(yīng)與導(dǎo)線線徑相匹配。(3)導(dǎo)線接頭與設(shè)備接觸部分應(yīng)平整潔凈,接觸處應(yīng)涂復(fù)中性凡士林、安裝平直端正、螺絲緊固。(5)電源饋線連接后,應(yīng)將接頭處電纜牢靠固定在控制柜的導(dǎo)線卡上。五、電源饋線的連接3、電源饋線和控制柜的連接(1)方陣五、電源饋線的連接4、通電檢查(1)電源饋線的線間及線對地間的絕緣電阻應(yīng)在相對濕度不大于80%時(shí),用500V兆歐表測量絕緣電阻應(yīng)大于1M?。(2)各電源饋線的電壓降應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。(3)方陣輸出端與支撐結(jié)構(gòu)間的絕緣電阻、耐壓強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。五、電源饋線的連接4、通電檢查(1)電源饋線的線間及線六、蓄電池的安裝1、一般規(guī)定(1)蓄電池的規(guī)格、型號(hào)、個(gè)數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。(4)對于普通需要定期維護(hù)的開口型蓄電池的施工要求應(yīng)按《通信電源設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定執(zhí)行。(2)蓄電池的安裝位置、連接方式應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定執(zhí)行。(3)蓄電池連接導(dǎo)線的規(guī)格型號(hào)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。六、蓄電池的安裝1、一般規(guī)定(1)蓄電池的規(guī)格、型號(hào)、個(gè)六、蓄電池的安裝2、閥控式密封蓄電池(1)安裝前應(yīng)逐個(gè)測量蓄電池的電壓并應(yīng)符合產(chǎn)品要求。(2)安裝在戶外的密封蓄電池應(yīng)加裝蓄電池箱并符合要求。(3)箱體應(yīng)能防雨水流入和蓄電池在寒冷季節(jié)的防凍保溫。(4)箱底部應(yīng)留2個(gè)不小于8mm的透氣孔。(5)蓄電池裝入箱體后,蓄電池與箱體四周及上方應(yīng)留有間隙,間隙不應(yīng)小于5cm。(6)金屬箱體的饋電線出口處應(yīng)加絕緣套管。六、蓄電池的安裝2、閥控式密封蓄電池(1)安裝前應(yīng)逐個(gè)測量七、光伏系統(tǒng)控制柜的安裝1、設(shè)備安裝(1)設(shè)備安裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定要求。(2)機(jī)柜安裝應(yīng)垂直,偏差不應(yīng)大于2mm。(3)安裝在室外的控制柜,應(yīng)牢靠固定在機(jī)架或平臺(tái)上。(4)機(jī)柜對地連接應(yīng)牢固可靠。(5)方陣電纜、蓄電池饋電線、負(fù)載導(dǎo)線均應(yīng)連接牢固,極性正確。(6)抗震設(shè)防措施應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。七、光伏系統(tǒng)控制柜的安裝1、設(shè)備安裝(1)設(shè)備安裝應(yīng)符合七、光伏系統(tǒng)控制柜的安裝2、通電試驗(yàn)控制柜在通電以前應(yīng)檢查以下項(xiàng)目:(1)電壓表、電流表表針應(yīng)在零位,無卡阻現(xiàn)象。(2)開關(guān)、匝道應(yīng)轉(zhuǎn)換靈活、接觸緊密。(3)熔絲容量規(guī)格應(yīng)符合規(guī)定,標(biāo)志準(zhǔn)確。(4)接線正確,無碰地、短路、虛焊等情況,設(shè)備及機(jī)內(nèi)布線對地絕緣電阻應(yīng)符合廠家說明書規(guī)定。七、光伏系統(tǒng)控制柜的安裝2、通電試驗(yàn)控制柜在通電以前應(yīng)檢八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置
在施工過程中為防止雷電感應(yīng),被測接地極要埋在接地設(shè)計(jì)深度處,測得被測接地電阻以后,按公式7.1計(jì)算土壤電阻率
式中———測得的接地電阻,?;———被測接地極的埋入深度,cm;———管(棒)的直徑,cm。(7.1)八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置在施工過程中為防止雷電感應(yīng),被測接地極八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置1、接地體鋼管:直徑50mm,壁厚不應(yīng)小于3.5mm;角鋼:不應(yīng)小于50mm×50mm×5mm;扁鋼:不應(yīng)小于40mm×4mm。接地體宜采用熱鍍鋅鋼管,其規(guī)格要求如下:八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置1、接地體鋼管:直徑50mm,壁厚不應(yīng)小八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置1、接地體(1)垂直接地體長度宜為1.5~2.5m,(2)垂直接地體間距為自身長度的1.5~2.5倍。(3)若遇到土壤電阻率不均勻的地方,下層的土壤電阻率低,可以適當(dāng)加長。(4)當(dāng)垂直接地體埋設(shè)有困難時(shí),可設(shè)多根環(huán)形水平接地體,彼此間隔為1~1.5m,且應(yīng)每隔3~5m相互焊接連通1次。八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置1、接地體(1)垂直接地體長度宜為1.5八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置1、接地體(1)垂直接地體長度宜為1.5~2.5m,(2)垂直接地體間距為自身長度的1.5~2.5倍。(3)若遇到土壤電阻率不均勻的地方,下層的土壤電阻率低,可以適當(dāng)加長。(4)當(dāng)垂直接地體埋設(shè)有困難時(shí),可設(shè)多根環(huán)形水平接地體,彼此間隔為1~1.5m,且應(yīng)每隔3~5m相互焊接連通1次。八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置1、接地體(1)垂直接地體長度宜為1.5八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置2、接地線和接地引入線
接地線宜短直,截面積為35~95mm2,材料為多股銅線。
接地引入線長度不宜超過30m,其材料為鍍鋅扁鋼,為截面積不宜小于40mm×4mm或不小于95mm2的多股銅線。接地引線應(yīng)作為防腐絕緣處理,并不得在暖氣地溝內(nèi)布放,埋設(shè)時(shí)應(yīng)避開污水管和水溝,裸露在地面以上的部分應(yīng)有防止機(jī)械損傷的措施。八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置2、接地線和接地引入線接地八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置3、接地電阻(1)如果采用地網(wǎng),地網(wǎng)的接地電阻值應(yīng)小于5?,(2)對于年雷暴日小于20d的地區(qū),接地電阻值可小于10?。(3)采用架空避雷線和避雷針的接地電阻值,應(yīng)小于10?。(4)采用避雷器的接地電阻值,應(yīng)小于10?。八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置3、接地電阻(1)如果采用地網(wǎng),地網(wǎng)的接八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置4、系統(tǒng)防護(hù)裝置的要求(1)太陽光伏電源系統(tǒng)防雷接地、工作接地、保護(hù)接地采用聯(lián)合接地方式,應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定嚴(yán)格檢驗(yàn)和測試。(2)接地裝置的安裝位置,接地體的埋設(shè)深度、接地體的尺寸和接地電阻均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置4、系統(tǒng)防護(hù)裝置的要求(1)太陽光伏八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置4、系統(tǒng)防護(hù)裝置的要求(3)防雷裝置的安裝位置和各部件的連接方法應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。(4)避雷針的高度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。(5)避雷針的接地線不應(yīng)直接與機(jī)架相連,應(yīng)在接地匯流排連接。(6)設(shè)備安裝的抗震應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。八、系統(tǒng)的防護(hù)裝置4、系統(tǒng)防護(hù)裝置的要求(3)防雷裝置本節(jié)完謝謝!本節(jié)完謝謝!太陽能光伏發(fā)電太陽能光伏發(fā)電二、光伏發(fā)電技術(shù)1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景(1)高速興起的光伏產(chǎn)業(yè)上世紀(jì)七十年代石油危機(jī)引發(fā)西方國家的經(jīng)濟(jì)危機(jī)開始,西方國家便加強(qiáng)了對新能源的研究和探索;特別是隨著人類文明的發(fā)展,傳統(tǒng)化石燃料面臨枯竭的危機(jī)更加加速了新能源技術(shù)研究的步伐。二、光伏發(fā)電技術(shù)1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景(1)高速興起的光二、光伏發(fā)電技術(shù)1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景(1)高速興起的光伏產(chǎn)業(yè)光伏發(fā)電技術(shù)由于它獨(dú)有的優(yōu)勢,在各種新能源技術(shù)的競爭中脫穎而出,成為全球最受關(guān)注和追捧的新能源產(chǎn)業(yè)。從上世紀(jì)九十年代初開始,光伏產(chǎn)業(yè)在政府的推動(dòng)下穩(wěn)步發(fā)展。二、光伏發(fā)電技術(shù)1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景(1)高速興起的光二、光伏發(fā)電技術(shù)電池種類轉(zhuǎn)換效率/%研制單位備注單晶硅太陽電池24.7±0.5澳大利亞新南威爾士大學(xué)4cm2面積背接觸聚光單晶硅電池26.8±0.8美國sunpower公司96倍聚光GaAs多結(jié)電池40.7±1.7Spectrolab聚光電池多晶硅太陽電池20.3±0.5德國弗朗霍夫研究所1.002cm2面積InGaP/GaAs30.28±1.2日本能源公司4cm2面積非晶硅薄膜太陽電池14.5(初始)±0.712.8(穩(wěn)定)±0.7美國USSC公司0.27cm2面積CIGS19.5±0.6美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室0.410cm2面積CdTe16.5±0.5美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室1.032cm2面積多晶硅薄膜太陽電池16.6±0.4德國斯圖加特大學(xué)4.017cm2面積納米硅太陽電池10.1±0.2日本鐘淵公司2μm厚膜染料敏化電池11.0±0.5EPFL0.25cm2面積HIT21.5日本三洋公司
目前太陽電池效率如下表:二、光伏發(fā)電技術(shù)電池種類轉(zhuǎn)換效率/%研制單位備注單晶硅太陽電1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景(1)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢為了實(shí)現(xiàn)能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,世界各國都將光伏發(fā)電作為發(fā)展的重點(diǎn)。在各國政府的大力支持下,光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。2007年世界太陽電池產(chǎn)量達(dá)到4800MWp/年,累計(jì)發(fā)貨量達(dá)到13390MWp。表1.2顯示了世界太陽電池的年產(chǎn)量和累計(jì)用量,圖1.5顯示了世界太陽電池的年增長率。二、光伏發(fā)電技術(shù)1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景(1)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢為了實(shí)現(xiàn)能年份1998199920002001200220032004200520062007年產(chǎn)量0.1550.2010.2870.3910.5610.7741.211.762.54.8年增長率23.13042.935.74432.561.246.74247.9累計(jì)用量0.9461.1471.4351.8252.3873.1314.3316.098.5913.39表1.2過去10年世界太陽電池的年產(chǎn)量和累計(jì)用量(GWp)圖1.5世界太陽電池的年增長率二、光伏發(fā)電技術(shù)年份1998199920002001200220032004二、光伏發(fā)電技術(shù)2、光伏存在的問題光伏發(fā)電目前主要存在四大問題:a.光伏發(fā)電效率低b.系統(tǒng)造價(jià)成本高c.發(fā)電運(yùn)行受氣候環(huán)境因素影響大d.制造單晶硅和多晶硅光伏電池需要消耗相當(dāng)多的能源二、光伏發(fā)電技術(shù)2、光伏存在的問題光伏發(fā)電目前主要存在四大問二、光伏發(fā)電技術(shù)3、中國光伏市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r(1)領(lǐng)先世界的中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度得益于全球光伏產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的機(jī)遇,我國光伏產(chǎn)業(yè)近年來開始騰飛。2005年,我國的光伏電池總產(chǎn)量僅150MW,而到2006年,這個(gè)數(shù)字上升到450MW左右,增長率達(dá)到200%,2007年總產(chǎn)量更加突破1000MW,增長勢頭持續(xù)強(qiáng)勁。目前,我國已經(jīng)超越美國,日本和歐洲,成為全球最大的光伏產(chǎn)業(yè)基地(如圖1-7a)。二、光伏發(fā)電技術(shù)3、中國光伏市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r(1)領(lǐng)先世界二、光伏發(fā)電技術(shù)圖1-7a2007全球光伏產(chǎn)業(yè)分布圖1-7b2007光伏系統(tǒng)裝機(jī)容量分布二、光伏發(fā)電技術(shù)圖1-7a2007全球光伏產(chǎn)業(yè)分布二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(1)農(nóng)村電氣化據(jù)統(tǒng)計(jì),截止到2005年底,全國大約還有270萬無電戶,1100萬無電人口,其中有200萬戶,大約800萬人將采用電網(wǎng)延伸、小水電和移民搬遷的辦法解決他們的用電問題,其余70萬無電戶需要在2006-2015年間采用光伏和風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)解決。二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(1)農(nóng)村電氣化如果按照脫貧標(biāo)準(zhǔn)(每戶裝機(jī)200W,每年每戶用電200kW.h),預(yù)計(jì)總裝機(jī)容量140MWp,投資大約100億元;如果要達(dá)到邊遠(yuǎn)地區(qū)城市用電標(biāo)準(zhǔn)(每年每戶用電1000kW.h),則市場容量將是700MWp。二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(2)城市建筑并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的應(yīng)用上海、北京、南京、無錫、保定、德州等城市也都啟動(dòng)了城市太陽能示范計(jì)劃和行動(dòng)。中國出現(xiàn)了城市光伏并網(wǎng)發(fā)電的雛形。二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(3)大規(guī)模光伏(LS-PV)荒漠電站最具發(fā)展前景的光伏發(fā)電應(yīng)用的市場是大規(guī)模的荒漠電站。中國擁有沙漠、沙化和潛在沙化的土地接近250萬km2,約占國土面積的1/4。利用其中的1%,在現(xiàn)有的技術(shù)條件下,即可安裝25億KWp的光伏發(fā)電站,年發(fā)電3000TWh,相當(dāng)于目前中國總發(fā)電量。二、光伏發(fā)電技術(shù)4、光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力(二、光伏發(fā)電技術(shù)5、太陽能發(fā)電的未來a.擁有自己的太陽能發(fā)電站b.變加油站為氫能站c.小規(guī)模電力系統(tǒng)d.地球規(guī)模的太陽能發(fā)電系統(tǒng)e.宇宙太陽能發(fā)電系統(tǒng)二、光伏發(fā)電技術(shù)5、太陽能發(fā)電的未來a.擁有自己的太陽能發(fā)電第二章:太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)第二章:一、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理1、太陽能光伏發(fā)電指利用半導(dǎo)體電子器件的光生伏打效應(yīng),有效地吸收太陽輻射能,并使之直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。一、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理1、太陽能光伏發(fā)電指利一、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理2、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成由太陽電池組(方陣)、控制器、蓄電池(組)、直流-交流逆變器、測試儀表和計(jì)算機(jī)監(jiān)控等電力設(shè)備或其他輔助發(fā)電設(shè)備組成,其系統(tǒng)組成如圖2.1所示。圖2.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖一、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理2、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式1、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)分類離網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和聯(lián)網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式1、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)分二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式2、概念(1)離網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是指沒有與公用電網(wǎng)相連接的太陽能光伏系統(tǒng)(獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng))。例如:邊遠(yuǎn)農(nóng)村、海島、通信系統(tǒng)等。(2)聯(lián)網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是指與公共電網(wǎng)相聯(lián)接,共同承擔(dān)供電任務(wù)的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)(并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng))。例如:屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)和MW級(jí)集中型大型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),交通工具和城市照明等。二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式2、概念(1)離網(wǎng)太陽能二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式3、并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)越性(1)可以對電網(wǎng)調(diào)峰,提高電網(wǎng)末端的電壓穩(wěn)定性,改善電網(wǎng)的功率因數(shù),有效地消除電網(wǎng)雜波。(2)所發(fā)電能回饋電網(wǎng),以電網(wǎng)為儲(chǔ)能裝置,省掉蓄電池。與獨(dú)立太陽能光伏系統(tǒng)相比可減少建設(shè)投資35%~45%,發(fā)電成本大大降低。二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式3、并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式3、并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)越性(3)光伏電池與建筑完美結(jié)合,既可發(fā)電又可作為建筑材料和裝飾材料,使資源充分利用,發(fā)揮多種功能。(4)出入電網(wǎng)靈活,既有利于改善電力系統(tǒng)的負(fù)荷平衡,又可降低線路損耗。二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式3、并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系1、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(1)分類:根據(jù)用電負(fù)載的特點(diǎn)分為直流系統(tǒng)、交流系統(tǒng)和交直流混合系統(tǒng)。(2)組成:主要由太陽電池方陣、儲(chǔ)能裝置(蓄電池組)、直流-交流逆變裝置、控制設(shè)備與連接裝置等組成。如圖2.2圖2.2獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)1、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(2)組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用a.太陽電池方陣:最核心的器件是太陽電池。商用的太陽電池主要有單晶硅電池、多晶硅電池、非晶硅電池、碲化鎘電池、銅銦硒電池等。太陽電池單體尺寸通常為125×125mm2或156×156mm2,工作電壓為0.4~0.5V,工作電流為20~25mA/cm?2。如2.3(2)組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用a.太陽電池方(2)組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用圖2.3太陽電池單體、組件和方陣(2)組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用圖2.3太陽(2)組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用b.蓄電池組:是貯存太陽電池方陣受光照時(shí)所發(fā)出的電能并能隨時(shí)向負(fù)載供電。c.控制設(shè)備:是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要部分之一。其功能:信號(hào)檢測蓄電池的充放電控制其他設(shè)備保護(hù)故障診斷定位運(yùn)行狀態(tài)指示。d.逆變器:是將直流電轉(zhuǎn)變成交流電的一種設(shè)備。(2)組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用b.蓄電池組:是2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用分類:獨(dú)立型太陽能光伏系統(tǒng)根據(jù)是否使用蓄電池,負(fù)載是直流負(fù)載還是交流負(fù)載以及是否使用逆變器可分為以下幾種:直流負(fù)載直接型、直流負(fù)載蓄電池使用型、交流負(fù)載蓄電池使用型、直、交流負(fù)載蓄電池使用型等系統(tǒng)。2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用分2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(1)直流負(fù)載直接型系統(tǒng)直流負(fù)載直接型系統(tǒng)可以在日照不足時(shí)、太陽能光伏系統(tǒng)不工作時(shí)也無關(guān)緊要的情況下使用,如圖2.5所示,該系統(tǒng)是一種不帶蓄電池的獨(dú)立系統(tǒng),太陽電池與負(fù)載(如換氣扇、抽水機(jī))直接連接。例如灌溉系統(tǒng)、水泵系統(tǒng)等。2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用圖2.5直流負(fù)載直接型(1)直流負(fù)載直接型系統(tǒng)2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用圖2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用
(2)直流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng)直流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng)如圖2.6所示,由太陽電池、蓄電池、充放電控制器以及直流負(fù)載等構(gòu)成。圖2.6直流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng)2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用
2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(3)圖2.6為交流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng),該系統(tǒng)由太陽電池、交流負(fù)載、逆變器、蓄電池以及充放電控制器等構(gòu)成。圖2.6交流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng)2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4)直、交流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng)圖2.7為直、交流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng),該系統(tǒng)由太陽電池、直流負(fù)載、交流負(fù)載、逆變器、蓄電池以及充放電控制器等構(gòu)成。圖2.7直、交流負(fù)載蓄電池使用型系統(tǒng)2、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)如圖2.8所示,這種光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上與其它類型的發(fā)電站一樣,可為整個(gè)電力系統(tǒng)提供電力。并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)分為集中大型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)(大型集中并網(wǎng)光伏電站)和分散式小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)(屋頂光伏系統(tǒng)或住宅并網(wǎng)光伏系統(tǒng))兩大類型。圖2.8并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池方陣、并網(wǎng)逆變器和控制設(shè)備等三個(gè)重要部分構(gòu)成:(1)太陽電池方陣太陽電池方陣由大量的光伏組件串并聯(lián)構(gòu)成。光伏組件包括晶體硅光伏組件、薄膜組件、跟蹤組件和聚光光伏組件等。3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(2)并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)逆變器(功率變換器)如圖2.9所示,由將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姷哪孀兤骱彤?dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)保護(hù)系統(tǒng)的并網(wǎng)保護(hù)裝置構(gòu)成。3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(2)并網(wǎng)逆變器圖2.9并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(3)控制監(jiān)測系統(tǒng)對于并網(wǎng)光伏系統(tǒng)中的控制監(jiān)測設(shè)備通常是與逆變器設(shè)置在一起,通過電子裝置與外部計(jì)算機(jī)連接可以對整個(gè)電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)測量和監(jiān)控。3、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(1)逆潮流系統(tǒng)逆潮流系統(tǒng)(見圖2.10),是在光伏系統(tǒng)中產(chǎn)生剩余電力時(shí)將該電能送入電網(wǎng),由于是同電網(wǎng)的供電方向相反,所以稱為逆潮流。圖2.10逆潮流系統(tǒng)4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(2)非逆潮流系統(tǒng)非逆潮流系統(tǒng)(見圖2.11),則是指光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量始終小于或等于負(fù)載的用電量,用電量不夠時(shí)由電網(wǎng)提供,即使當(dāng)光伏系統(tǒng)由于某種特殊原因產(chǎn)生剩余電能,也只能通過某種手段加以處理或放棄。由于不會(huì)出現(xiàn)光伏系統(tǒng)向電網(wǎng)輸電的情況,所以稱為非逆潮流系統(tǒng)。4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用圖2.11非逆潮流系統(tǒng)4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用圖4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(3)有儲(chǔ)能裝置并網(wǎng)光伏系統(tǒng)根據(jù)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是否配有儲(chǔ)能裝置,分為有儲(chǔ)能裝置無儲(chǔ)能裝置并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。配有少量蓄電池的系統(tǒng),稱為有儲(chǔ)能系統(tǒng)(圖2.12)。不配置蓄電池的系統(tǒng)稱為無儲(chǔ)能系統(tǒng)(圖2.13)。相比需儲(chǔ)能系統(tǒng)有儲(chǔ)能的系統(tǒng)主動(dòng)性較強(qiáng),當(dāng)出現(xiàn)電網(wǎng)限電、停電、掉電等情況時(shí)仍可正常供電。4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(3)有儲(chǔ)能裝置并網(wǎng)光伏系統(tǒng)4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(3)無儲(chǔ)能裝置并網(wǎng)光伏系統(tǒng)4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4)地域并網(wǎng)型太陽能光伏系統(tǒng)住宅并網(wǎng)光伏系統(tǒng)又有戶用系統(tǒng)和地域系統(tǒng)之分。戶用系統(tǒng),裝機(jī)容量較小,一般為1~5KWP,為自己單獨(dú)供電并自行管理,獨(dú)立計(jì)量電量。地域系統(tǒng),裝機(jī)容量較大一些,一般為50~300KWP,為一個(gè)小區(qū)或一棟建筑物供電,統(tǒng)一管理,集中分表計(jì)量電量。4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(4)地域并網(wǎng)型太陽能光伏系統(tǒng)圖2.14地域并網(wǎng)型太陽能光伏系統(tǒng)4、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概要三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和應(yīng)用(1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤光伏陣列由眾多的太陽電池組件串、并聯(lián)構(gòu)成,其作用是直接把太陽能轉(zhuǎn)換為直流形式的電能。硅太陽電池的伏-安特性曲線如圖2.17所示,它具有強(qiáng)烈的非線性。圖2.17太陽電池伏-安特性曲線1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤光伏陣列由眾多的1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤太陽電池輸出的最大功率就是它的額定功率。圖2.17中曲線上的圓黑點(diǎn)表小在相應(yīng)日射下太陽電池輸出最大功率的位置,稱為“最大功率點(diǎn)”。1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤太陽電池輸出的最1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤其實(shí),最大功率跟蹤控制(MPPT)的實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)動(dòng)態(tài)自尋優(yōu)過程,通過對陣列當(dāng)前輸出電壓與電流的檢測,得到當(dāng)前陣列輸出功率,再與己被存儲(chǔ)的前一時(shí)刻陣列功率相比較,舍小存大,再檢測,再比較,如此不停地周而復(fù)始,便可使陣列動(dòng)態(tài)地工作在最大功率點(diǎn)上,其控制框圖示于圖2.18。1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤其實(shí),最大功率跟1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤其實(shí),最大功率跟蹤控制(MPPT)的實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)動(dòng)態(tài)自尋優(yōu)過程,通過對陣列當(dāng)前輸出電壓與電流的檢測,得到當(dāng)前陣列輸出功率,再與己被存儲(chǔ)的前一時(shí)刻陣列功率相比較,舍小存大,再檢測,再比較,如此不停地周而復(fù)始,便可使陣列動(dòng)態(tài)地工作在最大功率點(diǎn)上,其控制框圖示于圖2.18。1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤其實(shí),最大功率跟1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤圖2.18MPPT實(shí)現(xiàn)控制框圖1、最大功率跟蹤的基本原理四、最大功率跟蹤圖2.18M2、最大功率跟蹤控制方法四、最大功率跟蹤最大功率跟蹤控制可以以間接的方式來實(shí)現(xiàn),如:定電壓跟蹤法(CVT)、擾動(dòng)觀察法、功率回授增量電導(dǎo)法以及模糊控制算法等,可以較好地實(shí)現(xiàn)MPPT功能。2、最大功率跟蹤控制方法四、最大功率跟蹤最大功率跟蹤控25.具有整流效應(yīng)(單向?qū)щ娦裕┑慕饘俸停ˋ)接觸,稱為肖特基結(jié)。A、半導(dǎo)體B、金屬C、絕緣體D、以上均可26.在地球大氣層之外,地球-太陽平均距離處,垂直于太陽光方向的單位面積上的輻射功率基本上為一個(gè)常數(shù),這個(gè)輻射強(qiáng)度稱為太陽常數(shù),其為(D)。A、14w/m2B、1.4w/m2C、1.4Kw/cm2D、1.4Kw/m227.在PN結(jié)中施主摻雜濃度為,受主摻雜濃度為,在300K時(shí)Si突變結(jié)的接觸電勢差VD為(A)A、0.736VB、0.976VC、0.686VD、0.876V28.下列不是單晶硅太陽電池優(yōu)點(diǎn)的是(C)。A、轉(zhuǎn)換效率高,穩(wěn)定性好B、生產(chǎn)效率高C、成本低廉D、光致衰減效應(yīng)29.在下列公式中計(jì)算本征半導(dǎo)體費(fèi)米能級(jí)的是(C)25.具有整流效應(yīng)(單向?qū)щ娦裕┑慕饘俸停ˋ)接觸,稱30.欲形成N型半導(dǎo)體,則需在本征半導(dǎo)體中摻雜下列哪種元素(D)。A、銅元素 B、鐵元素C、硼元素 D、磷元素31.在多晶硅太陽能電池中,為了減小光線反射,要對多晶硅片進(jìn)行陷光處理即織構(gòu)化。下列不是織構(gòu)化所用的溶液是(D)。A、2%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))氫氧化鈉溶液B、2%氫氧化鉀溶液 C、氫氟酸和硝酸的混酸 D、35%氯化鉀溶液32.晶體硅太
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