太能光伏發(fā)電技術(shù)知識總結(jié)

第一章地球的自轉(zhuǎn)、季節(jié)、氣候條件、大氣層成分、海拔等因素，都對地球上接收到的太陽能產(chǎn)生影響，也就是說在地上不同地區(qū)受到的光照是不同的，我國的西藏自治區(qū)是地球上太陽能最豐富的地區(qū)之一。太陽是由熾熱氣體構(gòu)成的球體，中心溫度約107k，表面溫度接近5800k，主要由氫和氦組成，其中氫占80%，氦占19%，太陽內(nèi)部處于高溫、高壓狀態(tài)。巨大的能量不斷從太陽向宇宙輻射，達(dá)到3.6X1820mv/s，其中約22億分之一的輻射到地球上，經(jīng)過大氣層的反射、散射和吸收，約有70%的能量輻射到地面上。.每年輻射到地球表面的太陽能能量約為31.8X10i8KW.h,太陽每年投射到地面上的輻射能高達(dá)1.05X1018KW.h，太陽的壽命約為6X101。年，所以可以說它是“取之不盡，用之不竭”的能源。太陽能的優(yōu)缺點分別有哪些？答：優(yōu)點，資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無需運(yùn)輸，對環(huán)境無任何污染。缺點，一是能流密度低;二是其強(qiáng)度受各種因素（季節(jié)，地點，氣候等）的影響不能維持常量。太陽常數(shù)：在地球大氣層外，地球與太陽平均距離處，垂直于太陽光方向的單位面積上的輻射能基本為一個常數(shù)。這個輻射強(qiáng)度稱為太陽常數(shù)，或稱此輻射為大氣質(zhì)量為零的輻射，取值1.367±0.007KW/m2或1367±7kw/m2。陽光穿過地球大氣層時，至少衰減了30%造成衰減的原因是：（1）瑞利散射或大氣中的分子散射。（2）懸浮微粒和灰塵引起的散射。（3）大氣，特別是其組成氣體氧氣、臭氧、水蒸氣和二氧化碳的吸收。晴天，決定總?cè)肷涔β实淖钪匾膮?shù)是光線通過大氣層的路程。太陽在頭頂正上方時，路程最短。實際路程和此最短路程之比稱為光學(xué)大氣質(zhì)量。用AM表示，定義為AM=b/b0=secZ=，常用于太陽電池和組件效率測試時的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)Z=0時，AM=1，稱大氣質(zhì)量為1，用AM1表示。當(dāng)Z=48.2°,AM=1.5;Z=60°,AM=2;分別用AM1.5和AM2表示大氣質(zhì)量為1.5和2.影響太陽輻射的因素有：①公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)、②地理位置、③天氣氣候、④季節(jié)變換。太陽能的利用太陽能利用的基本方式有哪些？答：（1）光熱利用（2）太陽能發(fā)電（3）光化學(xué)利用（4）光生物利用技術(shù)進(jìn)步是降低光伏發(fā)電成本,光伏產(chǎn)業(yè)和市場發(fā)展的重要因素。世界光伏發(fā)電市場的增長主要得益于德國，日本和美國的鼓勵政策。光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點可簡要概括為規(guī)模化，規(guī)范化，高技術(shù)化。目前，全球主要光伏企業(yè)均在向GW甚至TW級產(chǎn)能邁進(jìn)，1GW=1000MW=109W全球光伏產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)能要超過1個TW（1000GW）。面對光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的機(jī)遇，我們也面臨著一些艱巨的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在哪些方面？答：（1）急需由數(shù)量型向效益型轉(zhuǎn)變。（2）急需工藝技術(shù)設(shè)備的科技進(jìn)步作為支撐。（3）需要完善的產(chǎn)業(yè)鏈作為支撐。（4）缺乏先進(jìn)，合理的標(biāo)準(zhǔn)體系。（5）缺乏大量高素質(zhì)的專業(yè)人才。光伏在農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)發(fā)電上的市場潛力有哪些？答：（1）農(nóng)村電氣化。（2）城市建筑并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的應(yīng)用。（3）大規(guī)模光伏荒漠電站。（4）其他光伏商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展?jié)摿?。本章思考題太陽在相對水平面成30度角的高度，其相應(yīng)的大氣質(zhì)量是多少？答：因為太陽在相對水平面成30度角的高度，所以太陽天頂角Z為60度，所以AM為2.簡述中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的主要問題。答：高速興起的光伏產(chǎn)業(yè)，主要問題是我國光伏產(chǎn)業(yè)魚龍混雜；我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需工藝技術(shù)設(shè)備的科技進(jìn)步作為支撐；需要完善的產(chǎn)業(yè)鏈；缺乏先進(jìn)，合理的標(biāo)準(zhǔn)體系；缺乏大量高素質(zhì)的專業(yè)人才。簡述中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。答：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，這個數(shù)字巳經(jīng)上升到450MW左右，增長率達(dá)到200%，2007年總產(chǎn)量突破1000MW，增長勢頭持續(xù)強(qiáng)勁。我國僅僅用了兩三年時間，中國光伏產(chǎn)業(yè)便由默默無聞一躍成為世界第一大產(chǎn)業(yè)基地，涌現(xiàn)出了一批國際性的大型生產(chǎn)企業(yè)。第2章太陽能光伏發(fā)電的系統(tǒng)組成及原理1;太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點：沒有轉(zhuǎn)動部件；不產(chǎn)生噪聲；沒有空氣污染；不排放廢水；沒有燃燒過程；不需要燃料；維修保養(yǎng)簡單；維護(hù)費(fèi)用低；運(yùn)行可靠性，穩(wěn)定性好。晶體硅太陽電池壽命25?30年。2、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工作原理：白天，在光照條件下，太陽電池組件產(chǎn)生一定的電動勢，通過組件的串、并聯(lián)形成太陽能電池方陣，使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求，再通過控制器對蓄電池進(jìn)行充電，將由光能轉(zhuǎn)換過來的電能貯存起來。晚上，蓄電池組為逆變器提供輸入電流，通過逆變器的作用，將直流電轉(zhuǎn)變成交流電，輸送到配電柜，由配電柜切換作用進(jìn)行供電。蓄電池的放電情況由控制器進(jìn)行控制，保證蓄電池正常使用。3：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)基本形式可分為兩大類：1）.沒有與公用電網(wǎng)相連接的太陽能光伏系統(tǒng)稱為離網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，也稱為獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。2）.與公用電網(wǎng)連接，共同承擔(dān)供電任務(wù)的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)稱為并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，也稱為聯(lián)網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。4：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。3）光伏電池與建設(shè)完美結(jié)合，既可發(fā)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。5：太陽能電池與建筑相結(jié)合的并網(wǎng)屋頂太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)一一光伏建筑一體化（BIPV）.6：獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)用電負(fù)載的特點：直流系統(tǒng)，交流系統(tǒng)，交直混合系統(tǒng)。其主要區(qū)別是系統(tǒng)中是否帶有逆變器7：獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)組成:太陽電池方陣、儲能裝置、直流--交流逆變裝置、控制設(shè)備與連接裝置等組成。8：太陽能光伏發(fā)電最核心的器件是太陽電池。9：太陽電池單體是用于光電轉(zhuǎn)換的最小單元，一般不能單獨(dú)作為電源使用。10：太陽電池的單體工作電壓為400mV?500mV，工作電流為20?25mA/cm2遠(yuǎn)低于實際應(yīng)用所需要的電壓值。：11：防反充二極管：又稱阻塞二極管，作用

是避免由于太陽電池方陣在陰雨天和夜晚不發(fā)電或出現(xiàn)短路故障時，蓄電池通過太陽電池放電。12：蓄電池組：作用是儲存太陽電池方陣受光照時所發(fā)出的電能并能隨時向負(fù)載供電。13：控制設(shè)備的功能（1）信號檢測（撿測光伏發(fā)電系統(tǒng)各種裝置和各個單元的狀況和參數(shù)，可以對系統(tǒng)進(jìn)行判斷、控制、保護(hù)等提供依據(jù)。（2）蓄電池的充放電控制（一般蓄電池組經(jīng)過過充和過放后會嚴(yán)重影響其性能和壽命，所以充放電系統(tǒng)是必不可少的（3）其他設(shè)備保護(hù)：系統(tǒng)所連接的用電設(shè)備，在有些情況下需要由控制設(shè)備來提供保護(hù)，如系統(tǒng)中因逆變電路故障而出現(xiàn)的過壓和負(fù)載短路而出現(xiàn)的過電流等，如不及時加以控制，就有可能導(dǎo)致系統(tǒng)或用電設(shè)備損壞（4）故障診斷定位：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，可自動檢測故障類型，指示故障位置，對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)提供便利（5）運(yùn)行狀態(tài)指示：通過指示燈顯示器等方式指示光伏系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和故障信息）14：逆變器：是將直流轉(zhuǎn)變成交流的一種設(shè)備。15：測量設(shè)備：如測量太陽輻射能，環(huán)境溫度，充放電，數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)打印和遙控功能。16：并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成17：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)光伏發(fā)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。18：根據(jù)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是否允許通過供電區(qū)變壓器向主電網(wǎng)饋電，分為逆潮流和非逆潮流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)兩種.逆潮流系統(tǒng)是在光伏系統(tǒng)中產(chǎn)生剩余電力時將該電能送入電網(wǎng)。由于是同電網(wǎng)的供電方向相反，所以稱為逆潮流。非逆潮流系統(tǒng)在區(qū)域內(nèi)的電力需求通常比光伏系統(tǒng)的輸出電力大，因此在不可能產(chǎn)生逆潮流電力的情況下被產(chǎn)用，即光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)形成并聯(lián)向負(fù)載供電。19：住宅并網(wǎng)光伏系統(tǒng)又有用戶系統(tǒng)和區(qū)域系統(tǒng)之分。戶用系統(tǒng)，裝機(jī)容量小，一般為1kWp?5kWp，區(qū)域系統(tǒng)裝機(jī)容量大，一般為50kWp?300kWp,為一個小區(qū)或一棟建筑供電。20：根據(jù)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是否配有儲能裝置，分為有儲能裝置和無儲能裝置并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。配有少量蓄電池的系統(tǒng)，稱為有儲能系統(tǒng)。不配置蓄電池的系統(tǒng)稱為無儲能系統(tǒng)。21：據(jù)相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)光伏并網(wǎng)逆變器輸出的并網(wǎng)電流波形總諧波畸變率應(yīng)小于5%，各次諧波畸變頻率小于3%。22：并網(wǎng)逆變器主要性能參數(shù)有：額定輸出、容量輸出、電壓穩(wěn)定度、整機(jī)效率、保護(hù)功能、啟動功能。23：并網(wǎng)和離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的不同組成部分及異同點？完成直流-交流變換，而并網(wǎng)系統(tǒng)的逆變器N一型層（p+）除完成直流-交流變換外，還要有保護(hù)功能。?完成直流-交流變換，而并網(wǎng)系統(tǒng)的逆變器N一型層（p+）除完成直流-交流變換外，還要有保護(hù)功能。?并網(wǎng)系統(tǒng)還需要變壓器進(jìn)行升壓，將電能送入電網(wǎng)，同時需要電壓、電流檢測裝置進(jìn)行并網(wǎng)控制，從而實現(xiàn)并網(wǎng)凈化。獨(dú)網(wǎng)系統(tǒng)的控制器控制的是蓄電池的充放電，而并網(wǎng)系統(tǒng)的控制器是控制逆變的電能和并網(wǎng)的電能，保持其一致，從而順利、安全并網(wǎng)。24：孤島效應(yīng)：指在電網(wǎng)失電情況下，發(fā)電設(shè)備仍作為弧立電源對負(fù)載供電這一現(xiàn)象。其危害一是當(dāng)檢修人員停止電網(wǎng)的供電，并對電力線路和電力設(shè)備進(jìn)行檢修時，若電網(wǎng)光伏電站的逆變器仍繼續(xù)供電，會傷亡事故；二是當(dāng)因電網(wǎng)故障造成停電時，若并網(wǎng)逆變器仍繼續(xù)供電，一旦電網(wǎng)恢復(fù)供電，電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)逆變器的輸出電壓在相位上可能存在較大差異，會在這一瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電流，導(dǎo)致設(shè)備損壞。25：孤島效應(yīng)檢測方式：被動方式（檢測時間0.5秒以內(nèi)，保持時間5?10秒）電壓相位跳變檢測方式：1：檢測向孤島運(yùn)行過度時的功率調(diào)節(jié)器從功率因數(shù)1運(yùn)行向負(fù)載的功率因數(shù)變化的瞬間的電壓相位跳變。2：向孤島運(yùn)行過度時若沒有相位變化就不能檢測。3：誤動作少且實用。三次諧波電壓突增檢測方式：1：檢測向孤島運(yùn)行過度時的伴隨變壓器勵磁電流的電壓失真的激增。2：因與負(fù)荷變壓器組合，所以誤動作概率比較高。頻率變化率檢測：主要檢測因向孤島運(yùn)行過度時發(fā)電功率和負(fù)載不平等導(dǎo)致的頻率突變。主動方式：（檢測時間0.5?1秒）頻率偏移方式：使功率調(diào)節(jié)器內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生頻偏，然后檢測孤島運(yùn)行時出現(xiàn)的頻率變化。有功功率變化方式：1使功率調(diào)節(jié)器的輸出產(chǎn)生周期性有功功率變化，然后檢測孤島運(yùn)行時出現(xiàn)的電壓、電流或者頻率的變化：2：平時輸出也可能變化。無功功率變化方式：使功率調(diào)節(jié)器的輸出產(chǎn)生周期性無功功率變化，然后檢測孤島運(yùn)行第三章太陽能電池及組建1對于晶體硅太陽能電池來說，太陽光譜中波長小于1.1頃的光線都可TOC\o"1-5"\h\z復(fù)效應(yīng)。'f正面電極（-）太陽光X減反射膜□IZZIiIZZI.:/背面電極（+）T1晶體硅太陽電池工作原理圖（1）2太陽能電池的輸出特性-（1）等效電路：在恒定光照下，一個處于工作狀態(tài)的太陽電池，其光電流不隨工作狀太陽光X減反射膜□IZZIiIZZI.:（2）mpVoc特性（2）I=Rs^—Rs+Rh太陽能電池輸出V-1（V）Rbksh-太陽電池輸出電流I和輸出電壓V關(guān)系3：短路電流：太陽電池的短路電流等于R—°，Rsh—8時可得:I=、-ID=IL-10ekT-mpVoc特性（2）I=Rs^—Rs+Rh太陽能電池輸出R—°，Rsh—8時可得:I=、-ID=IL-10ekT-1:當(dāng)外電路短路時（R=0.V=0），此時I最大，表達(dá)4：開路電壓:：在開路情況下，光照p-n結(jié)表達(dá)式如下："=kTm兩端建立光生電勢qVoc，稱Voc為開路電壓，T+1I0，可以忽略串聯(lián)?并聯(lián)電阻的影響時，Isc為與入射光強(qiáng)度成正比的值，在很弱的陽光下，1<<10，因此scVocV:ocnkTIF='lR0其中0nkT丁在很強(qiáng)的陽光下，1sc>>10，0scscnkT]I——m產(chǎn)由此可見，在較弱陽光q10時，硅太陽電池的開路電壓隨光的強(qiáng)度做近似直線的變化。而當(dāng)有較強(qiáng)的陽光時，voc則與入射光的強(qiáng)度的對數(shù)成正比。禁帶寬度愈寬的半導(dǎo)體，voc也愈大。表達(dá)式如下："=kTm1<<10，因此scVocV:ocscsc:5：太陽電池伏安特性曲線：太陽電池組件的輸出功率取決于太陽輻照度?太陽光譜的分布和太陽電池的溫度。太陽電池組件的測試必須在標(biāo)準(zhǔn)條件下(STC-StandardTestCondition)進(jìn)行測量條件“歐洲委員會”定義為101號標(biāo)準(zhǔn)，其條件是：光譜輻照度為1000W/m2，光譜為AM1.5，電池溫度為25oC。在這種條件下，太陽電池組件所輸出的最大功率被稱為峰值功率，單位為峰瓦(Wp)。6：填充因子：最大輸出功率p=VXIvm和Im分別是太陽能電池工作時的最大電壓和電流。填充因子是最大輸出功率與電池的短路電流和開路電壓乘積的比值。用FF表示FF—m—=—m~mVIVIocscocsc7：轉(zhuǎn)化效率：轉(zhuǎn)換效率表示在外電路連接最佳負(fù)載電阻R時，得到的最大能量轉(zhuǎn)換效PIV率，起定義為：門=-pmax=mpminin即電池的最大功率輸出與入射功率之比。由于太陽能電池材料只能最大限度的吸收一定波長的太陽能光輻射，而太陽光譜卻是一個寬的連續(xù)譜，以及在溫室下必然存在晶格熱震動等散射機(jī)制，太陽能的最高轉(zhuǎn)換效率不可能達(dá)到100%。8：太陽電池的光譜響應(yīng)太陽電池的光譜響應(yīng)是指一定量的單色光照到太陽能電池上，產(chǎn)生的光生載流子被收集后形成的光生電流的大小。因此，她不僅取決于光亮子的產(chǎn)額，而且取決于收集效率。太陽能電池電學(xué)性能的參數(shù)主要有4個：開路電壓Voc?短路電流Isc(或短路電流密度Isc)?填充因子FF和光電轉(zhuǎn)換效率門。：9：什么是光生伏打效應(yīng)？當(dāng)太陽光照射在由p型和n型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的p-n結(jié)上時，在一定條件下，光能被半導(dǎo)體吸收后，在導(dǎo)帶和價帶智能光產(chǎn)生非平衡載流子一一電子和空穴。它們分別在p區(qū)和n區(qū)形成濃度梯度，并向P-n結(jié)做擴(kuò)散運(yùn)動，到達(dá)結(jié)區(qū)邊界時受P-n結(jié)勢壘存在的強(qiáng)內(nèi)建電場作用將空穴推向P區(qū)電子推向n區(qū)，在勢壘區(qū)的非平衡載流子亦在內(nèi)建電場的作用下，各向反方向運(yùn)動，離開勢壘區(qū)，結(jié)果使P區(qū)電勢升高，n區(qū)電勢降低，p-n結(jié)兩端形成光生電動勢，這就是p-n結(jié)的光生伏打效應(yīng)。單晶硅電池的基本結(jié)構(gòu)多為n+/p型，其電阻率范圍一般為1—3Q?cm，厚度一般為200um—300um。其優(yōu)點如下：①所用硅材料比較豐富;②制造技術(shù)比較成熟；③結(jié)晶中缺陷較少，轉(zhuǎn)換效率較高；④可靠性較高；⑤特性比較穩(wěn)定。制作成單晶硅太陽電池組件，一般其使用壽命可達(dá)到30年左右，但制作成本較高。制備SiO2和TiO2薄膜通常采用熱氧化或常壓化學(xué)氣相沉積工藝。應(yīng)用領(lǐng)域：主要用于光伏電站，特別是通訊電站，也可用于航空器電源，或用于聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)。多晶硅太陽電池的基本結(jié)構(gòu)都為n+/p型，都用p型單晶硅片，電阻率0.5—2□?cm，厚度220um—300um。制作特點：以氮化硅為減反射膜，商業(yè)化電池的效率多為13%--15%。多晶硅結(jié)構(gòu)在陽光下可通過控制氮化硅減反射膜的厚度，呈現(xiàn)金、綠、深藍(lán)等不同的顏色。非晶硅亦稱無定形硅或a-Si，是一種“長程無序”而“短程無序”的連續(xù)無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。目前非晶硅太陽電池的實驗效率達(dá)15%，穩(wěn)定效率為13%。商品化非晶硅太陽電池的效率一般為6%--7.5%。非晶硅太陽電池經(jīng)光照后，會產(chǎn)生10%--30%的電性能衰減，這種現(xiàn)象稱為非晶硅太陽電池的光致衰減效應(yīng)。GaAs太陽電池的缺點：GaAs單晶晶片價格比較昂貴;GaAs密度為5.318g/cm3(298K),而硅的密度為2.329g/cm3(298K)，不利于在空間應(yīng)用；GaAs比較脆，易損壞。與硅太陽電池相比，GaAs太陽電池具有幾個顯著的特點：①GaAs具有最佳禁帶寬度1.424eV，與太陽光譜匹配良好，具有高的光點轉(zhuǎn)換理論效率，是很好的高效太陽電池材料。②由于禁帶寬度相對較大，可以再較高溫室下工作。③GaAs材料對可見光的吸收系數(shù)高，使絕大部分的可見光在材料表面2um以內(nèi)就被吸收，電池可采用薄層結(jié)構(gòu)，相對節(jié)約材料。④高能粒子輻射產(chǎn)生的缺陷對GaAs中的光生電子一空穴復(fù)合的影響較小，因此電池的抗輻射能力較強(qiáng)。⑤較高的電子遷移率使得在相同的摻雜濃度下，材料的電阻率比Si的電阻率較小，因此由電池體電阻引起的功率損耗較小。⑥p-n結(jié)自建電場較高，因此光照下太陽電池的開路電壓較高。正是如此，GaAs的單結(jié)的多結(jié)太陽電池具有光譜響應(yīng)特性好、空間應(yīng)用壽命長、可靠性高的優(yōu)勢，盡管成本很高，但在空間電源方面有較大的應(yīng)用。聚光太陽電池是在高倍太陽光下工作的太陽電池。通過聚光器，使大面積聚光器上接受的太陽光匯聚在一個較小的范圍內(nèi)，形成“焦斑”或“焦帶”?；谀壳暗募夹g(shù)成熟情況及市場狀況，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中常用的太陽電池主要是晶體硅太陽電池。20：太陽電池組件要求：1.有一定的標(biāo)稱工作電流輸出功率，②工作壽命長，要求組件能正常工作20~30年，要求組件所使用的材料，零部件及結(jié)構(gòu)，在使用壽命上互相一致，避免因一處損壞而使整個組件失效③有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，能經(jīng)受在運(yùn)輸，安裝和使用過程中發(fā)生的沖突。④組合引起的電性能損失小，組合成本低。21：太陽電池常規(guī)組建的幾種機(jī)構(gòu)形式：玻璃殼式機(jī)構(gòu)、低盒式組件、平板式組件、無蓋板的全膠密封組件。22：互連條材料可用厚度為0.03mm~0.05mm的鍍銀銅箔、銀箔或鋁箔?；ミB條的寬度按電流密度和單體電池上電極主柵形狀來設(shè)計，其長度按電池之間的距離及電池尺寸來設(shè)計，應(yīng)略長些或加“消應(yīng)力環(huán)”來減少熱力。單體面積如較大，則電流密度大，互聯(lián)條的厚度和寬度也應(yīng)增加以減小由于內(nèi)阻引起的電能損耗。23：按其封裝材料與工藝不同分為：環(huán)氧樹脂膠封、層壓封裝、硅膠封裝等。24：太陽電池組件的基本性能指標(biāo)檢測方法①性能測試在規(guī)定光源的光譜、標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)以及一定的電池溫度（25oC）條件下對太陽電池的開路電壓、短路電流、最大輸出功率、伏安特性曲線測量。：②電絕緣性測試以1KV的直流電通過組建底板與引出線，測量絕緣電阻，絕緣電阻要求大于2000M，以確保在應(yīng)用過程中組件邊框無漏電現(xiàn)象進(jìn)行測量。③熱循環(huán)試驗將組件置于有自動溫度控制、內(nèi)阻空氣循環(huán)的氣候室內(nèi)，使組件在400C~850C之間循環(huán)規(guī)定次數(shù)，并在極端溫度下保持規(guī)定時間，監(jiān)測實驗過程中可能產(chǎn)生的短路和斷路、外觀缺陷、電性能衰減率、絕緣電阻等，以確定組件由于溫度重復(fù)變化引起的熱應(yīng)變能力。④濕熱一濕冷實驗將組件置于帶有溫度控制、內(nèi)部空氣循環(huán)的氣候室內(nèi)，使組件在一定溫度和濕度條件下往復(fù)循環(huán)，保持一定恢復(fù)時間，檢測實驗過程中可能產(chǎn)生的短路和斷路、外觀缺陷、電性能衰減性、救援電阻等，巳確定組件承受高溫高濕和低溫低濕的能力。⑤機(jī)械載荷實驗在組件表面逐漸加載，檢測實驗過程中可能產(chǎn)生的短路和斷路、外觀缺陷、電性能衰減率、絕緣電阻等，以確定組件承受風(fēng)雪、冰雪等靜態(tài)載荷的能力。⑥冰雹實驗以鋼球代替冰雹從不同角度以一定動量撞擊組件，檢測組件產(chǎn)生的外觀缺陷、電性能衰減率，以確定組件冰雹撞擊的能力。⑦老化試驗老化試驗用于檢測太陽電池組件暴露在高濕和高紫外輻照場地時具有有效抗衰減能力。將組件樣品放在65oC，約6.5OC紫外太陽下輻照，最后測電光特性，看其下降損失。在暴曬老化試驗中，電性能下降是不規(guī)則的，且與EVA/TPT光的損失不成比例。第四章.1：蓄電池的基本概念；蓄電池的主要功能是當(dāng)日照量減少時或者夜間不發(fā)電時補(bǔ)充負(fù)荷要求的功率。蓄電池的基本要求；（1）自放電率低（2）使用壽命長（3）深放電能力強(qiáng)（4）充電效率高（5）少維護(hù)或免維護(hù)（6）工作溫度范圍寬（7）價格低廉目前我國與光伏發(fā)電系統(tǒng)配套使用的蓄電池主要是鉛酸蓄電池，特別是閥控式密封鉛酸蓄電池。2：蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；（1）正極活性物質(zhì)；蓄電池正極中的填充物質(zhì)，蓄電池放電時得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。（2）負(fù)極活性物質(zhì)，蓄電池負(fù)極中的填充物質(zhì)，蓄電池放電時放出電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。（3）電解質(zhì)；為蓄電池內(nèi)部離子提供導(dǎo)電的一種介質(zhì)。（4）隔膜；一般為絕緣性比較好的材料，為了防止正負(fù)極活性物質(zhì)直接接觸導(dǎo)致短路而增加的隔。（5）外殼；為蓄電池的容器，能耐電解液的腐蝕，耐高溫，能抗一定的機(jī)械強(qiáng)度。（6）放電；蓄電池內(nèi)部發(fā)生自發(fā)反應(yīng)，向外部用電設(shè)備輸送電流的過程。（7）充電外部向蓄電池內(nèi)輸入電能，形成與放電電流方向相反的電流，使蓄電池內(nèi)部發(fā)生于放電反應(yīng)相反的反應(yīng)，此過程稱為充電。3：蓄電池的主要參數(shù)；（1）蓄電池的電動勢；定義電動勢體現(xiàn)了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的本領(lǐng)。電動勢使電源兩端產(chǎn)生電壓。一般來說，電勢越高，輸出的能量越高，使用價值越高。（2）蓄電池的工作電壓，開路電壓，和終止電壓。工作電壓；工作電壓在整個放電過程中會不斷地降低，充電過程中會不斷的增加。開路電壓；蓄電池在開路狀態(tài)下的端電壓稱為開路電壓。終止電壓；蓄電池在放電時電壓下降到不宜再放電時的最低工作電壓，為了防止電池不至于過于放電而損耗極板各種標(biāo)準(zhǔn)的蓄電池在不同放電率和溫度下放電時，都規(guī)定了電池的終止電壓。（3）蓄電池內(nèi)阻；蓄電池在工作時，電流通過蓄電池內(nèi)部時受到各種阻力，使得蓄電池的電壓降低，該阻力總和稱為蓄電池的內(nèi)阻。蓄電池內(nèi)阻受各種因素的影響包括活性物質(zhì)的重量，電解液的濃度和溫度等等。蓄電池一般來說蓄電池容量大則內(nèi)阻小，低倍率放電時蓄電池內(nèi)阻??；但在高倍率放電時，蓄電池的內(nèi)阻明顯增大。（倍率；放電電流數(shù)值與電池額定容量之比）蓄電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻兩者之和即為蓄電池的總內(nèi)阻，歐姆內(nèi)阻遵守歐姆定律呈線性關(guān)系；而極化內(nèi)阻不遵守歐姆定律，隨電流密度增大而增大，隨溫度增大而增大呈非線性關(guān)系。（4）蓄電池的能量；蓄電池的能量是指在一定的放電條件下，蓄電池所能放出的電能，通常用瓦時（w.h）表示，他表征蓄電池放電能力的大小。能量等于蓄電池容量與電動勢的乘積即w=cv，通常蓄電池的能量分為理論能量和實際能量。比能量：是蓄電池單位質(zhì)量或單位體積所輸出的能量，單位分別為W.h/kg或者w.h/L。比能量同樣也分為理論必能量和實際比能量。（5）蓄電池的容量；蓄電池的能量就是蓄電池的蓄電能力，通常以充足電后的蓄電池放電所放出的總電量來表示，標(biāo)志符號位C。容量常用的單位為安培小時簡稱安時（A）.理論容量是指蓄電池中活性物的質(zhì)量按法拉第定律計算得到的最高理論值。實際容量值是指蓄電池在一定放電條件下實際所輸出的電量，數(shù)值上等于放電電流與放電時間的乘積其數(shù)值小于理論值。額定容量國外也稱為標(biāo)稱容量是按照國家或有關(guān)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)在電池的設(shè)計時要求電池在一定的放電條件下應(yīng)該放出的最低限度的電量值。因此蓄電池的容量是由兩級中較小容量的電極決定。（6）蓄電池的輸出效率;容量輸出效率是指電池放電時輸出的電量與充電時輸入的電量之比，公式式中Cdis為放電時輸出的電量；Cch為充電時輸入的電量。影響蓄電池容量輸出效率的主要因素是蓄電池內(nèi)部的各種副反應(yīng)。容量輸出效率是指放電輸出能量與充電輸入能量之比，公式為；為放電時輸出的能量，而為充電時輸入的能量.⑺蓄電池的使用壽命;在規(guī)定的條件下，蓄電池的有限壽命期限稱為該電池的使用壽命..影響鉛酸蓄電池的壽命的主要因素包括放電深度，過充電程度，溫度硫酸濃度和放電電流密度等.（8）蓄電池的放電深度;在蓄電池使用過程中，電池放出的容量占其額定容量的百分比稱為放電深度.鉛酸蓄電池壽命受放電深度影響很大.（9）自放電率;蓄電池的自放電現(xiàn)象是指蓄電池在獨(dú)立存放期間容量逐漸減小的現(xiàn)象.自放電率用單位時間內(nèi)容量降低的百分?jǐn)?shù)表示.自放電率=常規(guī)電池要求儲存溫度范圍為-2045.電池充滿電擱置一段時間后，一定程度的自放電屬于正?，F(xiàn)象。（10）放電速率；放電速率簡稱放電率，是指放電的快慢，常用時率和倍率表示。譬如放電電流為0.1對于一個60的電池，即以0.160=6的電流放電；3則指180的電流放電.4：蓄電池的運(yùn)行方式；主要有三種運(yùn)行方式（1）循環(huán)充放電制（2）連續(xù)浮充制（3）定期浮充制。5：蓄電池充電(1)恒流充電；在充電電流自始至終不變的充電方式。(2)恒壓充電在蓄電池充電過程中，充電電源電壓始終保持不變，叫做恒壓充電1=式中U為被測電池的端電壓；E為被測電池的電動勢；R為充電電路中的內(nèi)阻。充電末期，充電電流過小，形成長期充電不足，影響電池的使用壽命；同時對電池的端電壓很難補(bǔ)償，對低壓蓄電池的完全充電很難完成。這種充電方式一般用在過定式防酸隔式蓄電池。(3)恒壓限流充電；采用恒壓限流的方法主要是為補(bǔ)救恒壓充電的缺點。(4)間隙式充電；間隙式充電方法是指對蓄電池充電一段時間，然后再靜置一段時間，然后再充電，靜置，多次循環(huán)，直至電池充滿的方法，(5)快速充電，(6)智能充電；智能充電是一種動態(tài)自動跟蹤蓄電池可接受的充電電流從而使得充電電流與蓄電池內(nèi)部極化電流保值一致的充電方式，也被稱為最小損耗的充電模式。注意智能充電是光伏發(fā)電系統(tǒng)中充電技術(shù)最具潛力的方向。6：蓄電池分類及其工作原理以酸性水溶液作為電解質(zhì)的蓄電電池]酸性蓄電池■-防酸隔爆鉛酸蓄電池C典型的為鉛酸蓄電池'常用蓄電池(閥控式密封鉛酸蓄電池VRLA以1KOH.NaoH水溶液為電解質(zhì)的蓄電池堿性蓄電池I典型為鐵鎳.鎘鎳.氫鎳.氫化物鎳以及鋅銀蓄電池酸性蓄電池的結(jié)構(gòu)和工作原理：在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，目前最受歡迎的是免維護(hù)鉛酸蓄電池，正規(guī)名稱叫閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLA).特點使用期間不用加酸加水維護(hù)，電池為密封結(jié)構(gòu)，不會漏酸，也不會漏酸毒，電池蓋子上設(shè)有單向排氣閥(安全閥)，該閥的作用是當(dāng)電池內(nèi)部氣體量超過一定值時，排氣閥自動打開，排除氣體，然后關(guān)閉氣閥，防止空氣進(jìn)入電池內(nèi)部。工作原理：PbO2+2H2SO4+Pb—2PbSO4+2H2O堿性蓄電池的結(jié)構(gòu)和工作原理：正極：Ni(OH+OHe+NiOOH+O。負(fù)極：O+e+O特點1.充放電循環(huán)次數(shù)達(dá)500次后，容量無明顯減小2.較好的低溫放電特性，自放電率低。其充放電次數(shù)可達(dá)到1000次.無污染.無記憶效應(yīng)，被稱為綠色蓄電池，使用方便，為光伏發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)先推薦的蓄電池種類。鋰離子電池：目前能量密度可高達(dá)170翌80W*h/kg,鋰離子電池的高工作電壓(3.6V)特點：自放電率低.循環(huán)壽命長.對環(huán)境友好.沒有污染.但價格昂貴。8：燃料蓄電池是一種將氫和氧的化學(xué)能通過電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。特點：反應(yīng)過程中不涉及燃燒，能量轉(zhuǎn)換效率不遵守“卡諾循環(huán)”的限制，大部分燃料蓄電池的效率高達(dá)50%~~60%，通過對余熱的二次利用，總效率可高達(dá)80%~~85%。作為動力源，其實際能源利用效率是普通內(nèi)燃機(jī)的2~~3倍。：9：鉛酸電池充放電原理：在生產(chǎn)過程中，蓄電池會出現(xiàn)電壓過低或者過高，極板腐蝕，熱失控，容量下降等現(xiàn)象，掌握和應(yīng)用好蓄電池的充放電特性是光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。10：充電的過程反應(yīng)(1)H2O鳥H++OH-(2)PbSO4—Pb2++SO:-(3)Pb2+-2eTPb4+(4)Pb4++4OH-―Pb(OH)4(5)Pb(OH)4TPbO2+2H2O(6)Pb2++2eTPb(7)4H++2SO4T2H2SO4(8)2PbS+2OPb+Pb+2S12：放電的過程反應(yīng)⑴H2SO4T2H++SO-(2)PbO2+4H++2e+SO2-TPbSO身+(3)Pb-2eTPb2+(4)Pb2++SO2-TPbSOa(5)PbS+2+2Pb+S13;?過充現(xiàn)象“過充”就是過量給蓄電池充電而產(chǎn)生的一種對蓄電池化學(xué)和物理性能起破壞作用的現(xiàn)象。14過充的原因：“過充”主要是電壓調(diào)節(jié)器的原因，如果蓄電池中的電壓調(diào)節(jié)器性能被破壞或者調(diào)整不當(dāng)，長期得不到修復(fù)或者修正，易導(dǎo)致電池長期處于過充狀態(tài)，從而失水嚴(yán)重，壽命縮短或發(fā)生熱失控及膨脹等問題。15:Q=pa，即a=、Q。被稱為電流接受比，是充電初始電流10與待充入電荷量之比，是一個重要參數(shù)。A值越大則初始充電電流越大，充電速度越快。16:第一定律：蓄電池接受充電電流的能力與蓄電池的放電電流有關(guān)，放電電流越大，則蓄電池可接受充電電流的能力也越大。17:.第二定律：蓄電池可接受的初始充電電流10與蓄電池的容量有關(guān)，蓄電池的容量越大，蓄電池接受的初始充電電流越大。18:第三定律：電流的可加性原則，蓄電池各個階段以不同的放電效率放電后，可接受的充電電流是各個放電率的可接受充電電流的總和。19:as為總充電電流接受比；IS為總的可接受充電電流；Qs為蓄電池放出的總?cè)萘?。極化現(xiàn)象：事實上影響蓄電池充電速度和充電電流的主要因素是充電過程中的極化現(xiàn)象。在蓄電池的化學(xué)反應(yīng)中，這種電動勢超過勢力學(xué)平衡值的現(xiàn)象，稱之為極化現(xiàn)象。濃差極化：隨著電極化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，電極表面的反應(yīng)物不斷減少而生成物不斷增加，為了維持平衡，反應(yīng)物能及時補(bǔ)充而生成物應(yīng)該及時離去。2序而實際上生成物和反應(yīng)物的擴(kuò)散遷移速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上化學(xué)反應(yīng)的速度，也就造成了電極表面到中部溶液電解質(zhì)容度的不均勻。該現(xiàn)象為濃差極化。22:電化學(xué)極化：電極反應(yīng)總是分若干步進(jìn)行，若其中一步反應(yīng)較慢，反應(yīng)較慢的過程需要較高的活化能，為了使電極反應(yīng)順利進(jìn)行，所額外施加的電壓稱為電化學(xué)超能（亦稱為活化超電勢），這種極化現(xiàn)象稱為電化學(xué)極化。23:.歐姆極化：由于離子間的碰撞，從而使離子在遷移過程中不可避免地受到一些阻力，該阻力稱之為歐姆內(nèi)阻。為了克服阻力就必須額外增加一定的電壓。如果兩極間內(nèi)阻為R，所對應(yīng)的額外電壓為IR。額外電壓向環(huán)境散發(fā)熱量為12R，該現(xiàn)象稱之為歐姆極化。24:蓄電池充電過程中常見的幾個問題：（1）鉛酸蓄電池的不一致性與均衡充電（2）放電對蓄電池性能的影響（3）快速充電及極化25光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量系統(tǒng)為太陽能電池陣列和蓄電池組的復(fù)合系統(tǒng)。充電控制主要包括充電程度判斷，從放電狀態(tài)到充電狀態(tài)的自動轉(zhuǎn)換，充電各階段模式的自動轉(zhuǎn)換及停充控制等方面。26、蓄電池的不一致性是指同一型號規(guī)格蓄電池的電壓、電阻、容量等參數(shù)存在差別。改善該缺點可以采取基于消除蓄電池極板硫化的均衡充電。27、快速充電是快速提高蓄電池儲能速度的有效方法，但是快速充電會引起蓄電池的極化現(xiàn)象，造成蓄電池極板活性物質(zhì)脫落，直至損壞蓄電池。28、消除極化現(xiàn)象的幾種方法（1）強(qiáng)制消除（2）自然消除（3）反饋控制29、蓄電池充電過程的階段劃分：一般分為主充、均充、和浮充。主充一般為快速充電。均充就是均衡電池特性的充電。為了保護(hù)蓄電池不過充，在蓄電池快速充電至80%一—90%容量后，一般采用浮充模式（恒壓充電）。30、充電程度的判斷方法有：蓄電池實際容量值的檢測（2）檢測蓄電池端電壓（3）充電各階段的自動轉(zhuǎn)換31、充電各階段的自動轉(zhuǎn)換方法：（1）時間控制，即預(yù)先設(shè)定各階段的充電時間，時間繼電器或CPU來控制轉(zhuǎn)換時刻（2）設(shè)定轉(zhuǎn)換點的充電電流或蓄電池端電壓值，當(dāng)實際電流或電壓值達(dá)到設(shè)定值時及自動轉(zhuǎn)換（3）采用積分電路在線檢測蓄電池的容量，當(dāng)容量達(dá)到一定數(shù)值時則發(fā)信號改變充電電流大小。32、停充控制方法：（1）定時控制（2）溫度控制33、正確使用和維護(hù)蓄電池可延長蓄電池使用性命（1）定期檢查電解液液面高度（2）保持電壓調(diào)節(jié)器的正常工作（3）正確搬用與安裝（4）保持蓄電池清潔（5）注意防凍防曬（6）及時正確充電34、蓄電池的檢測：蓄電池的技術(shù)狀況可以根據(jù)放電程度和啟動能力.第五章1、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)分為離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)。2、充放電控制器是太陽能獨(dú)立光伏系統(tǒng)中至關(guān)重要的部件，其主要功能是對獨(dú)立光伏系統(tǒng)中的儲能元件一一蓄電池進(jìn)行充放電控制，以免蓄電池在使用過稱中出現(xiàn)過充或過放的現(xiàn)象，影響蓄電池壽命，從而提高系統(tǒng)的可靠性。3、控制器主要是為了避免蓄電池在充放電過程中出現(xiàn)過充或過放情況而設(shè)計的控制部件，它能使蓄電池工作在最佳狀態(tài)。4、充放電控制器主要由控制電路、開關(guān)元件和其他基本電子元件組成。開關(guān)元件包括充電開關(guān)、放電開關(guān)。它可以是一個繼電器、三極管、MOS管、晶體管或是機(jī)械等類型的元件。5、控制器控制電路部分是整個光伏控制器的核心，控制部分的作用：一方面需要控制電路所需要的穩(wěn)定電壓，以穩(wěn)定供給控制電路部分集成電路所需要的電壓，以保證集成電路正常工作。5.1.2控制器的分類及選購注意事項6、太陽能光伏控制器的種類很多，根據(jù)所控制的太陽電池組件的路數(shù)可為單路型控制電路和多路型控制電路。7、太陽能光伏控制器根據(jù)控制電路的復(fù)雜程度不同，又可分為簡易型控制器和智能型控制器。8、光伏控制器按電路方式的還可以分旁路型、串聯(lián)型或脈寬調(diào)制等。9、一般光伏控制器應(yīng)具有6個基本功能：Q.防止蓄電池過充Q.防止蓄電池過放Q.提供負(fù)載控制的功能Q.光伏控制器工作狀態(tài)信息顯示Q.防雷功能Q.防反接功能10、在國標(biāo)中規(guī)定了控制器的相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下：Q充滿斷開和恢復(fù)功能：當(dāng)蓄電池充滿時，要求控制器具有輸入充滿斷開和恢復(fù)接通的功能。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的蓄電池值為：12V；則充滿斷開和恢復(fù)連接電壓參考值如下:起動型鉛酸蓄電池充滿斷開為：15.0V~15.2V；恢復(fù)連接為:13.7V；規(guī)定型鉛酸蓄電池充滿斷開為：14.8V~15.0V；恢復(fù)連接為13.7V；密封型充滿斷開為：14.1V~14.5V；恢復(fù)連接為：13.2V。Q.溫度補(bǔ)償：實際考慮光伏發(fā)電電池系統(tǒng)環(huán)境及蓄電池的工作溫度特性，由于蓄電池在充電過程中，再化合反應(yīng)產(chǎn)生大量熱不易散出，就會導(dǎo)致電池溫升過高，電解液干涸，造成電池的熱失控。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了溫度系數(shù)在-3?7mV/°C。Q.空載損耗（靜態(tài)電流）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定控制器最大自身耗電不應(yīng)超過其額定充電電流的1%。Q.充、放電回路電壓降:在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定控制器充電或放電的電壓降不應(yīng)超過系統(tǒng)額定電壓的5%。太陽瞄入對選購控制器的相關(guān)技術(shù)要求，可用相應(yīng)方法對參數(shù)進(jìn)行檢測。在電力電子中，將交流轉(zhuǎn)成直流的裝置稱為整流裝置，將直流電轉(zhuǎn)變成交流電的變流裝置是整流的逆向過程，稱為逆變器。12、逆變器在電力電子技術(shù)中發(fā)展巳較為成熟。以后逆變技術(shù)正向著高頻率、大功率、高效率體積小、重量輕的方向發(fā)展。13、工作原理：都是使用具有開關(guān)特性的功率器件，通過一定的邏輯開關(guān)控制，由主控電路周期性地對功率器件不斷發(fā)出開關(guān)控制信號，從而使直流電源變成交變信號，再經(jīng)過變壓器耦合升（或降）壓、整形得到所需要的交流電源。?。┛冢坜D(zhuǎn)/-C逆奕原理亓意圖14、在現(xiàn)代店里電子技術(shù)中，逆變器一般出來逆變器電路和控制器電路。以外，一般備有保護(hù)電路、輔助電路、輸入電路和輸出電路，以此構(gòu)成完整的逆變器。助逆盟基本原理廁15、逆變器的分類：Q.按逆變器額定功率分類，小型逆變器（額定功率500）、中型逆變器（額定功率大于1KW,小于10KW）、大型逆變器（額定功率大于10KW，小于100KW）。Q.按逆變器輸出波形分類，方波輸出逆變器（交流電壓輸出波形為方波）、階梯波輸出逆變器（交流輸出電壓波為階梯型）、正弦波輸出逆變器（交流電壓輸出波形為正弦波）。Q.按逆變器相數(shù)分類，單相逆變器、三相逆變器、多相逆變器。Q.按逆變器輸出交流電的頻率分類，工頻逆變器（頻率50Hz?60Hz）、中頻逆變器（交流電頻率為幾百Hz至10KHz）、高頻逆變器（10KHz至MHz）。Q按逆變器穩(wěn)定輸出參數(shù)分類，電壓型逆變器、電流型逆變器。Q.按逆變器主電流結(jié)構(gòu)分類，單端式、推挽式、半橋式、全橋式逆變器。Q.按逆變器技術(shù)控制方式分類，調(diào)頻式（PFM）逆變器、脈寬調(diào)制式（PWM）逆變器。Q.按太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)供電方式分類，離網(wǎng)型逆變器、并網(wǎng)型逆變器。Q.按逆變器中主要開關(guān)器件類型分類，晶閘管或可控硅SCR逆變器、大功率晶體管逆變器（GTR）、全控型號大功率晶閘管逆變器（GTO）、場效應(yīng)管逆變器（VMOSFET）、絕緣門極雙晶體管（IGBT）。16、逆變器的重要指標(biāo)有：Q用來表征其自身損耗功率的大小，通常以％來表示。。Q額定輸出容量是用來表征逆變器向負(fù)載供電的能力。額定輸出容量高，逆變器帶負(fù)載能力越強(qiáng)。Q輸出電壓穩(wěn)定度：是指逆變器輸出電壓的穩(wěn)定能力。Q可靠性：逆變器的可靠性要求逆變器具有良好的保護(hù)功能，包括逆變器中的過流保護(hù)和短路保護(hù)功能。Q啟動性能是指逆變器帶負(fù)載啟動的能力和動態(tài)功能的性能，逆變器在額定負(fù)載下應(yīng)能保證其正常啟動。Q諧波失真度是將諧波分量在輸出電壓總波形中的比例。17、在選購逆變器進(jìn)行光伏系統(tǒng)設(shè)計時，要注意巳下幾點：Q要選用較高效率的逆變器。Q選用的逆變器要有較寬的直流電壓輸入范圍。Q光伏系統(tǒng)所選用的逆變器要有足夠的額定輸出容量和過載能力。Q.對大中型光伏發(fā)電系統(tǒng)，要求逆變器輸出失真度較小的正弦波。Q.對并網(wǎng)運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)，因為太陽電池方陣通過逆變器向公用電網(wǎng)送電能，太陽電池方陣功率和具體的日照條件共同決定了逆變器輸送給公用電網(wǎng)的電力。Q其他綜合因素考慮。在選擇逆變器時，應(yīng)綜合考慮逆變器的保護(hù)功能、可維護(hù)性等。選用逆變器時，應(yīng)注意選用的逆變器應(yīng)有基本的保護(hù)功能，如過流保護(hù)、短路保護(hù)、防接反保護(hù)等功能。第六章光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計1、.太陽照在地面太陽電池方陣上的輻射光的光譜，光強(qiáng)受到大氣層厚度即大氣質(zhì)量，地理位置，所在地的氣候與氣象，地形地物等的影響2、太陽電池方陣的光電轉(zhuǎn)換效率，受到電池本身的溫度，太陽光強(qiáng)和蓄電池電壓浮動的影響3、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要分為軟件設(shè)計與硬件設(shè)計,且軟件設(shè)計先于硬件設(shè)計。4、軟件設(shè)計包括，負(fù)載的功率和用電量的統(tǒng)計與計算，太陽電池方陣面輻射面計算，太陽電池組件，蓄電池用量的計算與兩者之間的相互匹配的優(yōu)化設(shè)計，太陽電池方陣安裝傾角的確定，系統(tǒng)運(yùn)行情況的預(yù)測以及系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的分析等。5、獨(dú)立系統(tǒng)硬件設(shè)計的主要目的是根據(jù)實際情況選擇合適的硬件設(shè)備，包括負(fù)載類型的確定和限制，太陽電池組件和蓄電池的選型、調(diào)養(yǎng)電池支架的設(shè)計、電纜的選擇、逆變器的選型與設(shè)計、控制、測量系統(tǒng)的設(shè)計、配電系統(tǒng)的設(shè)計以及輔助或備用電源的選型和設(shè)計。6、光伏發(fā)電系統(tǒng)總的設(shè)計原則是在保證滿足負(fù)載用電需要的前提下，確定最少的太陽電池組件和蓄電池容量，以盡量減少投資，即同時考慮可靠性與經(jīng)濟(jì)性。7、在進(jìn)行光伏系統(tǒng)設(shè)計之前，需要的基本數(shù)據(jù)主要有：1.現(xiàn)場的地理位置2.安裝地點的氣象資料（氣象資料只能以過去10年到20年的平均值作依據(jù)）3.電器負(fù)載8、光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計的主要目的：要計算出系統(tǒng)在全年內(nèi)能夠可靠工作所需的太陽電池組件的蓄電池數(shù)量，同時要注意協(xié)調(diào)系統(tǒng)工作的最大可可靠性和系統(tǒng)成本兩者之間的關(guān)系，在滿足系統(tǒng)功作的最大可靠性的基礎(chǔ)上盡量減少系統(tǒng)成本。9、光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量設(shè)計主要包括負(fù)載用電量的估算、太陽電池組件數(shù)量和蓄電池容量的計算以及太陽電池的組件安裝最佳傾角的計算。其設(shè)計步驟如下：1、列出基本數(shù)據(jù)2、確定負(fù)載功率3、確定蓄電池容量4、計算日輻射量4、決定方陣傾角5、估計方陣電流6、確定最佳電流7、決定方陣電壓8、確定方陣功率10:電動機(jī)。額定電流的5?8倍，時間為50ms?150ms

11:電冰箱。額定電流的5?10倍，時間為100ms~200ms12:彩色電視機(jī)的消磁線圈和顯示器。額定電流的2~5倍，時間為20ms~100ms13、蓄電池的設(shè)計思路是保證在太陽照射連續(xù)低于平均值的情況下負(fù)載仍可以正常工作。14、蓄電池的主要作用是在太陽輻射低于平均值的情況下給負(fù)載供電；在隨后太陽輻射高于平均值的天氣情況下，太陽電池組件就會給蓄電池充電15、通?？梢詫⒐夥到y(tǒng)安裝地點的最大連續(xù)陰雨天數(shù)作為系統(tǒng)設(shè)計中使用的自給天數(shù)但是還要綜合考慮負(fù)載隊電源的要求。比如電視機(jī)、收音機(jī)等負(fù)載，用戶可以為適應(yīng)惡劣天氣帶來的不便而稍微調(diào)節(jié)一下使用時間，在這些負(fù)載不是很嚴(yán)格的光伏系統(tǒng)，在設(shè)計中通常取3至5為自給天數(shù)16、對于常用通信、導(dǎo)航或者重要的健康設(shè)施，如醫(yī)院診所等，這些對負(fù)載要求很嚴(yán)格的光伏系統(tǒng)，在設(shè)計中通常取7至14天。蕓由汕平土勺沛由玄僅時）自給天數(shù)＞2負(fù)載工極時間蕓由汕平土勺沛由玄僅時）自給天數(shù)＞2負(fù)載工極時間作用：在組件開路或遮陰畜電池平均放電率V、時）=于使整串組件失效。人修*太陽電池陣列的基礎(chǔ)部分設(shè)計1、太陽電池組件地基是屬于丙類建筑，￡1負(fù)載功奉符負(fù)以下要作時間選擇建筑場地時，應(yīng)加權(quán)平均負(fù)載工作時間=負(fù)載￡負(fù)載功率更作或者開闊、平坦、密實、均勻的中硬土（（2）、同一結(jié)構(gòu)單元不適宜設(shè)置在截然不同的地基土上；（3）、地基由軟弱蕓由汕容孔』放由率）自給性數(shù)、＞日平均"或者嚴(yán)重不均勻畜電池容量寸日定放電率）=最大允許放電深度采取措施修正離子體性和剛性；4）、混凝土砌塊的強(qiáng)度等級，中切塊不宜低于MU10，小切塊不低于MU5,切塊的砂漿強(qiáng)度等級不宜低于M5.（5）、混凝土的強(qiáng)度等級不宜低于C20；（6）、地基基礎(chǔ)蓄電池串聯(lián)數(shù)=負(fù)載標(biāo)稱電壓

蓄電池標(biāo)稱電壓數(shù)_系統(tǒng)蓄電池的總?cè)葜丌汀M件基礎(chǔ)’安裝支架的混凝土田電并聯(lián)數(shù)蓄電池串聯(lián)數(shù)=負(fù)載標(biāo)稱電壓

蓄電池標(biāo)稱電壓數(shù)_系統(tǒng)蓄電池的總?cè)葜丌?、對組件基礎(chǔ)’安裝支架的混凝土田電并聯(lián)數(shù)=所選單個蓄電池的容基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范。2、電流流過負(fù)載以后相對于同一參考點的電壓變化稱為電壓降，簡稱壓降。6、1、3太陽電池方陣設(shè)計17、在光伏系統(tǒng)實際使用中，往往一塊太陽電池組件并不能滿足使用現(xiàn)場的要求，可將若干太陽電池組件按照一定方式組裝，在谷底啊、在固定的機(jī)械結(jié)構(gòu)上，形成直流發(fā)電的單元，極為太陽電池方陣。18、太陽電池在安裝的時候，應(yīng)該固定牢靠，能夠經(jīng)受當(dāng)?shù)氐淖畲箫L(fēng)力。且與地面要有一定的高度，以免冬天積雪掩埋。19、太陽電池的傾斜角是太陽電池組件平面與水平面的夾角。20、光伏組件方陣的方位角是方陣的垂直面與正南面的夾角（向東偏設(shè)定為負(fù)角度，向西偏設(shè)定為正角度）21、在獨(dú)立光伏系統(tǒng)中，由于受到蓄電池荷電狀態(tài)等因素的限制，要綜合考慮光伏組件方陣中平面上太陽輻射量的連續(xù)性、均勻性和極大性22、一般的，在我國南方地區(qū)，方陣傾斜角科比當(dāng)?shù)鼐暥仍黾?00至150，在北方地區(qū)傾斜角可比當(dāng)?shù)鼐暥仍黾?0至100在青藏高原，傾角不宜過大，可大致等于當(dāng)?shù)鼐暥?。太陽赤緯的計算公式?=23.45sin迎（284+n）n為_365」為一年中的天數(shù)抗震驗算：FsE=&sf（7）、對于存在液化土層的地基應(yīng)根據(jù)地基的液化等級采取措施（8）、凍土地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)建3、饋線指的是由電源分配出去的配電線路。4、將大容量方陣分成幾個子方陣的考慮因素：一是方陣中局部發(fā)生故障時，不至于影響全局運(yùn)行工作；二是充電易于控制，安全可靠；三是能有效發(fā)揮方陣的供電作用。5、為保證蓄電池組的充電效率與用電設(shè)備的正常工作，要求方陣控制柜、蓄電池組及用電設(shè)備盡量靠近，以減少傳輸導(dǎo)線長度，減少線路上的電壓降。6、蓄電池組及控制柜需要防雨、防曬、防凍等保護(hù)措施。7、一般要求蓄電池間隔1cm，蓄電池離箱體四周為5cm的箱體就可以保證正常使用。25防雷接地設(shè)置1、小型離網(wǎng)光伏系統(tǒng)通?？梢圆捎帽芾揍?、避雷器和角度保護(hù)間隙等方法進(jìn)行防雷。2、避雷針通常設(shè)在方陣的背面，這是防止避雷針的影子直接射到方陣表面，根據(jù)實際經(jīng)驗總結(jié)要求避雷針離方陣邊緣大于2m.3角度間隙是一種簡單的防雷設(shè)備。4：一線路與另一10kV以下的線路或電信線路相互交叉時，其線間垂直距離間不得小于2m。10kV線路與35kV線路交叉時，其線間垂直距離不得小于3m..'。5：一般情況下，在帶電體20m以外，電流強(qiáng)度很微弱，幾乎沒有電壓降，這里就是電位上的0點，也是電氣上的地。6：電壓降UZ與流入大地的電流IZU的比值，叫做接地電阻RZRZ—I^7、Z將電氣設(shè)備的任何都與大地間作良好的電氣連接，稱為接地。8、接地裝置將電工設(shè)備和其他的生產(chǎn)設(shè)備上可能發(fā)生的漏電流、靜電荷以及雷電電流等引入地下，從而避免人身觸電和可能發(fā)生的火災(zāi)、爆炸等事故。26、光伏系統(tǒng)的接地包括以下幾個方面：1、防雷接地。包括避雷針、避雷帶以及低壓避雷器、外線出線桿上的瓷瓶鐵腳以及連線架空線路的電纜金屬外皮都要接地，以便將流過的雷電引入大地。2、工作接地。逆變器、蓄電池的中性點、電壓互感器和電流互感器的二次線圈接地3、保護(hù)接地。光伏電池組件機(jī)架、控制器、逆變器、配電柜外殼蓄電池支架、電纜外皮、穿線金屬管道的外皮接地。4、屏蔽接地。電子設(shè)備的金屬屏蔽接地5、重復(fù)接地。低壓架空線路上，每隔1km處接地27、接地裝置的結(jié)構(gòu)：由人工接地（簡稱接地極）、接地干線和有關(guān)的電氣設(shè)備接地線組成。28、為了保證接地良好，接地極應(yīng)埋入經(jīng)常潮濕的泥土里，接地極與接地干線連線處要焊接，接地干線與設(shè)備可用螺栓連接。第七章1、太陽能電池方陣布線設(shè)計包含的事項：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)計圖紙的規(guī)定。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)計規(guī)定。④、連接導(dǎo)線的接頭應(yīng)鍍錫。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。⑥、組件接口處的連接線應(yīng)向下彎曲，防雨水流入接線盒。⑦、組件連接和方陣引出電纜應(yīng)用固定卡固定或綁扎在機(jī)架上。、方陣布線及檢查完畢，應(yīng)蓋上并鎖緊所有接線盒盒蓋。⑨方陣的輸出端應(yīng)有明顯的極性標(biāo)志和子方陣的編號標(biāo)記。2、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝步驟如下：①安裝準(zhǔn)備。②太陽電池方陣基座的建設(shè)。③方陣機(jī)架的安裝。④太陽電池方陣的安裝。⑤電源饋線的連接。⑥蓄電池的安裝。⑦控制柜的安裝。⑧系統(tǒng)防護(hù)裝置的安裝。低壓架空配電路線的安裝。⑩調(diào)試并做記錄。設(shè)備投入運(yùn)行。3、光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝過程中應(yīng)注意什么？①太陽電池方陣安裝時，應(yīng)根據(jù)組件參數(shù)對每個太陽能電池參數(shù)進(jìn)行檢查測試，應(yīng)挑選工作參數(shù)相近的組件裝在同一個子方陣內(nèi)，應(yīng)挑選額定工作電流等或相近的組件進(jìn)行串聯(lián)，組建接線盒上穿線孔應(yīng)加工完畢。②組件安裝應(yīng)輕拿輕放，防止硬物刮傷和撞擊表面的玻璃，組件固定面與機(jī)架表面不相吻合時，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，組件與機(jī)架的連接螺絲應(yīng)全部擰緊，按設(shè)計要求做好防護(hù)措施，組件在機(jī)架上的位置應(yīng)平直，機(jī)架上組件間風(fēng)道間隙、機(jī)架間空隙應(yīng)不小于8mm。③蓄電池安裝時，其規(guī)格、型號、個數(shù)、安裝位置、連接方式及連接導(dǎo)線的規(guī)格型號應(yīng)符合設(shè)計要求。④閥控式密封蓄電池安裝時，應(yīng)逐個測量蓄電池的電壓并符合產(chǎn)品要求，戶外密封蓄電池應(yīng)加裝蓄電池箱，能防雨水流入及防凍保溫，底部應(yīng)留2個直徑不小于8mm的氣孔，蓄電池與箱體四周及上方，應(yīng)留有不小于5cm間隙，金屬箱體饋線出口應(yīng)加絕緣套管。Q控制柜安裝時，機(jī)柜安裝應(yīng)垂直且偏差不大于2mm；室外控制柜應(yīng)固定在機(jī)架或平臺上、對地連接應(yīng)牢固可靠；方陣電纜、蓄電池饋線、負(fù)載導(dǎo)線均應(yīng)連接牢固，極性正確；抗震設(shè)防措施應(yīng)符合設(shè)計要求。系統(tǒng)中電源饋線選取，主要考慮以下因素：Q電纜的絕緣性能；Q電纜的耐熱阻燃性能；Q電纜的防潮，防光；Q電纜的敷設(shè)方式；Q電纜心的類型（銅芯，鋁芯）；Q電纜的大小規(guī)格。4、光伏系統(tǒng)中不同部件之間的連接，因為環(huán)境和要求不同，選擇的電流也不相同。其中見組件與組件之間的連接電流必須進(jìn)行UL測試，內(nèi)熱90°C，防酸，防化學(xué)物質(zhì)，防潮，放暴曬；方陣內(nèi)部和方陣之間的連接，可以露天或者地理，要求防潮、放暴曬，建議穿管安裝，導(dǎo)管必須內(nèi)熱90C；蓄電池和逆變器之間的連接采用通過UL測試的多股軟線，或者使用通過UL測試的電焊機(jī)電纜；室內(nèi)接線，可使用較短的直流電線連接。第八章1.注意安裝過程中太陽能電池組件因為施工造成的損壞，為防止熱斑效應(yīng)驗收時要特別重視太陽電池組件表面的污物，還有太陽電池組件之間的連線是否損傷，電源接線正負(fù)極性是否正確連接，太陽電池組件之間的接線盒之間的連線是否有預(yù)留的拐角（留拐角的目的：1留有接線余地，方便下次檢修時接線。2保證下雨時雨水不會順著接線流至太陽電池組件的接口焊線處導(dǎo)致短路。）2檢查支架上的螺絲是否有漏打和所有螺絲是否固定，這關(guān)系支架的牢靠和整個系統(tǒng)的可靠性。3.檢查接線端子上的夕卜部接線是否損傷或松動脫落，接線損傷會導(dǎo)致檢修人員的安全，接線松動會影響接地電阻或其他設(shè)備的電氣特性，電源正負(fù)極接線、接地線的顏色要一致這樣方便系統(tǒng)檢修和日常維護(hù)。4日常檢查：:主要用目視方式（聽，聞），一般一個月或按要求的時間進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容是系統(tǒng)中的設(shè)備（太陽電池方陣，配電箱，方陣支架等外觀）和運(yùn)行狀態(tài)5定期檢查：:至少兩年或更短期檢查，檢查原則在地面上進(jìn)行，但一般根據(jù)個別系統(tǒng)的安裝環(huán)境等實際情況來進(jìn)行檢查。6光伏發(fā)電系統(tǒng)的測量：:一般可以從光伏系統(tǒng)裝置的電氣測量和系統(tǒng)裝置阻抗特性等幾方面進(jìn)行7光伏系統(tǒng)裝置的電氣測量a.太陽電池陣列：主要測其電壓和電流，測開路電壓時要在晴天中午日照穩(wěn)定時進(jìn)行，太陽電池陣列表面要清潔好、無物體或人的陰影遮擋。b.其他電力電子部件：對控制器、逆變器、（蓄電池）等其他電力電子部件進(jìn)行測量，可使系統(tǒng)正常運(yùn)彳亍P器是控制太陽能電池方陣充分放11太陽能光伏發(fā)電竣工技術(shù)文件光伏系統(tǒng)工程驗收過程中，系統(tǒng)設(shè)計供應(yīng)商應(yīng)提供其他詳細(xì)竣工技術(shù)文件，在系統(tǒng)安裝過程中，工程所包含的工程量，完成該工程所需材料、工程圖紙P器是控制太陽能電池方陣充分放11太陽能光伏發(fā)電竣工技術(shù)文件光伏系統(tǒng)