课题名称：太阳能光伏发电系统检测平台设计
说明
1．根据南京工程学院《毕业设计（论文）工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。
2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。
3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。
4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000 字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。
5.开题报告检查原则上在第2?4周完成，各系完成毕业设计开
题检查后，应写一份开题情况总结报告。
毕业设计（论文）开题报告
Labview还有网页发布、报告生成、数据管理以及软件连接等功能。本文利用
Labview的强大功能配合FieldPoint模块化分布式I/O设计了一种太阳能光伏发电数据监测系统，并通过网页发布的功能达到远程监测的目的。
文献综述
研究内容
被测对象包括直流电压、电流，交流电压、电流，及光伏发电系统周围环境的温度。用相应的传感器对被测信号加以感应，生成可测量的电信号，由于传感器得到的信号可能会很微弱或者含有大量噪声，需通过信号调理装置进行放大、衰减、隔离、多路复用、滤波等操作。通过调理后的信号
就可以与数据采集设备连接。监测系统采用工业RS485总线实现下位机与监控主PC之
间的通讯。Labview软件及其配套的DAQ ( Data Acquisition )驱动程序与数据采集硬件形成了一套完
整的数据采集、分析和显示系统。同时可通过Access 2010创建数据库，进行数据管
理，也可为系统的改进与优化以及以后的科学研究提供有用数据。测得的数据也可通
过软件中的Web发布工具，可以通过互联网随时登入监测系统进行远程数据监测。
2013225-3.3 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；
2013.3.4-3.10 阅读相关资料，理解有关内容；
2013.3.11-3.17 翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报
告一份；
2013.3.18-3.24 确定并绘制传感器及其信号调理电路，参阅有关资料，分析主电
路工作原理；
研究计划2013.3.25-3.31 设计检测传感器及其信号调理电路器件参数；
2013.4.1-4.7 阅读有关采集卡接口设计方面的资料，设计接口电路；
2013.4.8-4.14 确定并绘制接口扩展电路，分析接口电路工作原理，理解所选采集卡原理；
2013.4.15-4.21
2013.4.22-4.28
2013.4.29-5.5
2013.5.6-5.12
理解信号采集电路与采集卡的关系，设计系统软件框图;
设计软件程序；
硬件制作/完善软硬件设计；软硬件联调/软件调试；
2013.5.13-5.19
2013.5.20-5.26
2013.5.27-6.2
进行毕业设计说明书写作；
接收验收成果，接受答辩资格审查;
评阅教师评阅论文；
2013.6.3-6.9 准备参加答辩;
2013.6.10-6.16 答辩。
扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计 题目：北京市发电系统设计 课程：太阳能光伏发电系统设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0703 姓名：严小波 指导教师：夏扬 完成日期： 2011年3月11日
目录 1光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍---------------------------------------------3 1.1 Meteonorm--------------------------------------------------------------------------3 1.2 PVsyst-------------------------------------------------------------------------------4 2中国北京市光照辐射气象资料-------------------------------------------------------11 3独立光伏系统设计----------------------------------------------------------------------13 3.1负载计算（功率1kw，2kw，3kw，4kw，5kw）-----------------------------13 3.2蓄电池容量设计（电压：24V，48V）----------------------------------------13 3.3太阳能电池板容量设计，倾角设计--------------------------------------------13 3.4太阳能电池板安装间隔计算及作图。-----------------------------------------16 3.5逆变器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.6控制器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.7系统发电量预估--------------------------------------------------------------------18
前言 太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，由于它集开发利用绿色可再生能源、改善生态环境、改善人民生活条件于一体，被认为是当今世界上最有发展前景的新能源技术，因而越来越受到人们的青睐。随着世界光伏市场需求持续高速增长、我国《可再生能源法》的颁布实施以及我国光伏企业在国际光伏市场上举足轻重的良好表现，我国光伏技术应用呈现了前所未有的快速增长的态势并表现出强大的生命力。它的广泛应用是保护生态环境、走经济社会可持续发展的必由之路。 太阳能发电的利用通常有两种方式，一种是将太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给其他负载使用，而在需要用电的时候则从电网中获取电能，称谓并网发电方式。另一种是依靠蓄电池来进行能量存储的所谓独立发电方式，它主要用于因架设线路困难市电无法到达的场合，应用十分广泛。
1.项目概况 1.1项目背景及意义 本项目拟先设计一个独立系统，安装在客户工厂的屋顶上，用于演示光伏阵列采取跟踪模式和固定模式时发电的情况，待客户参考后再设计一套发电量更大的系统，向工厂提供生产生活用电。本系统建成后将为客户产品做出很好的宣传，系统会直观的显示采用跟踪系统后发电总量的提升情况。 1.2光伏发电系统的要求 因本系统仅是一个参考项目，所以这里就只设计一个2.88kWp的小型系统，平均每天发电5.5kWh,可供一个1kW的负载工作5.5小时。 2.系统方案 2.1现场资源和环境条件 江阴市位于北纬31°40’34”至31°57’36”，东经119°至120°34’30”。气候为亚热带北纬湿润季风区，冬季干冷多晴，夏季湿热雷雨。年降水量1041.6毫米，年平均气温15.2℃。具有气候温和、雨量充沛、四季分明等特点。其中4月-10月平均温度在10℃以上，最冷为1月份，平均温度2.5℃；最热月7月份，平均温度27.6℃。
毕 业 论 文 题目太阳能光伏发电系统 学院 __________江西太阳能科技职业学院___ 专业 _________光伏发电技术及应用___ __
摘要 本系统采用C8051F020为控制核心，实现了模拟太阳能光伏发电系统的功能。该系统主要通过太阳能储蓄电能，通过正弦波脉宽调制技术（SPWM）控制全桥逆变将直流电变为交流电，再经过变压器将电压变为所需的电压。该系统具有最大功率追踪（MPPT），输出电压与给定参考电压频率、相位同步，欠压、过流保护，欠压保护的自动恢复等功能，且具有LCD屏幕显示功能。 关键词：C8051F020 SPWM MPPT 欠压过流保护 Abstract This system uses C8051F020 simulation of solar photovoltaic power generation system to control the core functions. The system is mainly electricity through the solar savings by sinusoidal pulse width modulation (SPWM) control full-bridge inverter direct current into alternating current, and then through the transformer voltage into the required voltage. The system has the maximum power point tracking (MPPT), output voltage with a given reference voltage frequency and phase synchronization, undervoltage, overcurrent protection, undervoltage protection, automatic recovery, and the LCD screen display Keywords：C8051F020 SPWM MPPT Under-voltage over-current protection
(BIPV)光伏发电示范项目系统设计建议书 示范项目名称：XXXXXXXXX示范项目 二〇一〇年十月
目录 第1章项目概况 (1) 1.1 项目地理情况 (1) 1.1.1 地理位置 (1) 1.1.2 供电要求 (1) 1.2 项目建筑类型（BIPV） (2) 第2章一般光伏发电系统的价格构成 .................................................... 错误！未定义书签。第3章光伏并网发电系统设计原则与原理 (2) 3.1 总体设计原则 (3) 3.1.1 视觉美观性 (3) 3.1.2 太阳辐射量 (3) 3.1.3 电缆长度 (4) 3.2 方案设计原理 (4) 第4章光伏系统监控设计 (6) 第5章效益分析 (7) 5.1 发电量计算与节能减排量分析 (8) 5.2 资金投入与效益分析 (10) 第6章某太阳能电源技术有限公司 ........................................................ 错误！未定义书签。 6.1 雄厚的集团背景................................................................................................................................ 错误！未定义书签。 6.2 超强的项目管理能力....................................................................................................................... 错误！未定义书签。 6.3 卓越的设计团队................................................................................................................................ 错误！未定义书签。 6.4 “一揽子交钥匙服务”................................................................................................................... 错误！未定义书签。 6.5 增值服务 ............................................................................................................................................. 错误！未定义书签。第7章在节能方面为万达服务过的项目 .. (20) 第8章附录《政策分析》 (21)
光伏发电站设计规范（GB 50797-2012）1总则 1.0.1为了进一步贯彻落实国家有关法律、法规和政策，充分利用太阳能资源，优化国家能源结构，建立安全的能源供应体系，推广光伏发电技术的应用，规范光伏发电站设计行为，促进光伏发电站建设健康、有序发展，制定本规范。 1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和l00kWp及以上的独立光伏发电站。 1.0.3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。 1.0.4光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语和符号 2.1术语 2.1.1光伏组件 PV module 具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。又称太阳电池组件（solar cell module） 2.1.2光伏组件串 photovoltaic modules string 在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。 2.1.3光伏发电单元 photovoltaic（PV）power unit 光伏发电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。又称单元发电模块。 2.1.4光伏方阵 PV array
将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。又称光伏阵列。 2.1.5 光伏发电系统 photovoltaic（PV）power generation system 利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。 2.1.6 光伏发电站 photovoltaic（PV）power station 以光伏发电系统为主，包含各类建（构）筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。 2.1.7辐射式连接 radial connection 各个光伏发电单元分别用断路器与发电站母线连接。 2.1.8 “T”接式连接 tapped connection 若干个光伏发电单元并联后通过一台断路器与光伏发电站母线连接。 2.1.9跟踪系统 tracking system 通过支架系统的旋转对太阳入射方向进行实时跟踪，从而使光伏方阵受光面接收尽量多的太阳辐照量，以增加发电量的系统。 2.1.10单轴跟踪系统 single-axis tracking system 绕一维轴旋转，使得光伏组件受光面在一维方向尽可能垂直于太阳光的入射角的跟踪系统。 2.1.11双轴跟踪系统 double-axis tracking system 绕二维轴旋转，使得光伏组件受光面始终垂直于太阳光的入射角的跟踪系统。 2.1.12集电线路 collector line 在分散逆变、集中并网的光伏发电系统中，将各个光伏组件串输出的电能，经汇流箱汇流至逆变器，并通过逆变器输出端汇集到发电母线的直流和交
目录摘要1 ABSTRACT 2 1 绪论3 2 太阳能光伏电源系统的原理及组成4 2.1 太阳能电池方阵4 2.1.1 太阳能电池的工作原理5 2.1.2 太阳能电池的种类及区别5 2.1.3 太阳能电池组件5 2.2 充放电控制器6 2.2.1 充放电控制器的功能7 2.2.2 充放电控制器的分类7 2.2.3 充放电控制器的工作原理8 2.3 蓄电池组9 2.3.1 太阳能光伏电源系统对蓄电池组的要求9 2.3.2 铅酸蓄电池组的结构10 2.3.3 铅酸蓄电池组的工作原理10 2.4 直流-交流逆变器11 2.4.1 逆变器的分类11 2.4.2 太阳能光伏电源系统对逆变器的要求12 2.4.3 逆变器的主要性能指标12 2.4.4 逆变器的功率转换电路的比较14 3 太阳能光伏电源系统的设计原理及其影响因素16 3.1 太阳能光伏电源系统的设计原理17 3.1.1 太阳能光伏电源系统的软件设计17 3.1.2 太阳能光伏电源系统的硬件设计19 3.2 太阳能光伏电源系统的影响因素20 4 总结21 致谢参考文献 摘要 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上蓄电池组，充放电控制器，逆变器等部件就形成了光伏发电装置。本文首先介绍了太阳能光伏电源系统的原理及其组成，初步了解了光生伏打效应原理及其模块组成，然后进一步研究各功能模块的工作原理及其在系统中的作用，最后根据理论研究成果，利用硬件和软件相结合的方法设计出太阳能光伏电源系统，以及研究系统的影响因素。 关键词：光生伏特效应；太阳能电池组件；蓄电池组；充放电控制器；逆变器
光伏发电站设计技术要求 A、厂房电气设计要求 一、设计依据: 1. <<民用建筑电气设计规范>> JGJ16-2008 2. <<建筑设计防火规范>> GB50016-2006 3. <<建筑物防雷设计规范>> GB50057-2010 4. <<低压配电设计规范>> GB50054-1995 5. <<供配电系统设计规范>> GB50052-2009 6. <<建筑照明设计标准>> GB50034-2004 7. <<火灾自动报警系统设计规范>> GB50116-1998 8. <<10kv及以下变电所设计规范>> GB50053-1994 9. <<建筑物电子信息系统防雷技术规范>> GB500343-2004 10. 建设单位的有关意见和各专业所提供的工艺要求 11. 其它有关国家及地方的现行规程规范标准 . 二、工程概况: 本工程太阳能超白钢化玻璃厂厂房,总建筑面积为平方米其中地上平方米,本工程结构型式为钢结架结构，建筑高度为米。变配电所设在；消防中心设在。 。 三、设计范围: 1.强电部分: a). 10KV变配电系统. b) 220V/380V配电系统. c) 电气照明系统. d) 防触电安全保护系统.
e)建筑物防雷接地系统 2. 弱电部分: a) 通信系统(宽带,电话). b) 有线电视系统(CATV). c). 火灾自动报警系统. d). 视频安防监控系统(CCTV) 四、10KV/变配电系统: 1. 本工程用电负荷分级如下: 一级负荷为: 火灾报警及联动控制设备,消防泵,喷淋泵，,保安监控系统,应急照明，弱电用电、生活泵。 三级负荷为: 一般照明及普通动力用电。 2. 供电电源及电压等级 本工程采用1路10kV电源供电； 3. 变电所低压配电系统 变压器低压侧采用单母线集中方式运行,设置母联开关。 按相关容量设计低压配电柜。 4. 功率因数补偿采用低压集中自动补偿方式。 在变配电所低压侧设功率因数自动补偿装置,要求补偿后的变压器侧功率因数在以上。 5.变压器出线：设计与光伏阵列电源容量相符的变电所及开闭所，以及相应的供电线路。 五、低压配电方式及线路敷设: 1. 低压配电方式: a). 本工程采用放射式和树干式相结合的供电方式。 b). 一级负荷采用双电源供电,在末端双电源自动切换。 C）三级负荷,采用单电源供电。 2.导线选型
太阳能发电系统的设计分析 发表时间：2018-06-04T16:55:59.477Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：林刚张少利[导读] 摘要：在太阳能的有效利用中，太阳能发电是最具活力的研究领域，也是最受瞩目的项目之一。 江苏四季沐歌有限公司江苏省连云港市 222000 摘要：在太阳能的有效利用中，太阳能发电是最具活力的研究领域，也是最受瞩目的项目之一。太阳能发电系统采用太阳能电池阵列、太阳能控制器、蓄电池（组）、DC/AC 逆变器（并网/不并网）、低压输配电网及交、直流负载等部分组成。下面就谈谈自己对太阳能发电系统的设计的看法。 关键词：太阳能；发电系统；设计太阳能电池发电是基于“光生伏打效应”的原理，利用充电效应把太阳辐射直接转化为电能。太阳能具有永久性、清洁性和灵活性三大优点，是其他能源无法比拟的。总之，太阳能发电的过程没有机械转动部件也燃料消耗，不排放包括温室气体在内的任何有害物质，无噪音、无环境污染，太阳能资源分布广泛没有地域限制。维修保养简单，维护费用低，运行可靠性、稳定性好。无需架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短。 1太阳能的特点 利用太阳能发电有两大类型，一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。太阳能是一种普遍存在的能源，并且无需采集、运输就可以直接开发利用；其次，太阳能作为一种清洁能源，对环境不会造成任何损害，在环保意识逐步提高的今天，值得推广应用；有数据显示，4年地球接受到的太阳能相当于130万亿吨煤产生的能量，应用潜力巨大；此外，太阳能量可持续时间如果用地球的寿命来换算，儿乎是取之不尽用之不竭的。然而，与此同时，太阳能的利用目前还存在一些问题，比如太阳能虽然普遍存在，但是也存在严重的不稳定性，同时总量虽大但是能流密度却相对较低，并且人类对于太阳能的利用率还处于较低的水平，同时应用成本也较高。 2太阳能发电系统 太阳能发电系统分为独立发电系统与并网发电系统：独立发电系统也叫离网发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。并网发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电后直接接入公共电网。并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，目前还没有太大发展。而分散式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是目前并网发电的主流。 太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组是太阳能发电系统的主要组成部分，此外逆变器也是常见的辅助设备，用于输出合适交流电太阳能电池板的主要功能是转换太阳的辐射能为电能，送往电池组中进行存储，并推动负载作用，是太阳能发电系统中最核心、最有价值的组成部分，它的质量也直接决定了整个太阳能发电系统的质量。太阳能控制器负责对整个太阳能发电系统进行监控，并对蓄电池组起到一个保护的作用，此外，部分控制器可能还兼具有光控和时控功能。值得注意的是，一个合格的控制器在温差较大的地方，还应该配备温差补偿功能。太阳能蓄电池组的功能，就是将太阳能发电系统产生的电能储存起来以备用，铅酸电池、镍氢电池、镍锅电池或铿电池是最常见的蓄电池种类，除铅酸电池外，主要用于小微型的太阳能发电系统中。我们知道，太阳能直接输出的电能为12VDC，24VDC，48VDC，而我们日常使用的电能则为220VAC，110VAC，囚此逆变器的主要作用就是为我们提供合适的电能。 3太阳能发电系统的效率在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围绕着加大吸能面，如双面电池，减小反射；运用吸杂技术减小半导体材料的复合；电池超薄型化；改进理论，建立新模型；聚光电池等。 4太阳能发电系统的运行 4.1并网全自动运行方式 设计的太阳能发电系统产生的电能将直接分配到需要太阳能供电的用电负载上，包括楼道间照明以及地下停车场照明，不足的电力将由连接的电网进行补充调节。具体工作起来，就是太阳能发电系统在旱晚分别对太阳能电池板阵列的电压进行监测：旱上达到设定值即执行并网发电，并将产生的直流电经由逆变器转换为可供使用的交流电；晚上低于设定值时，并网发电系统将自动停止运行。 4.2并联运行方式 太阳能发电系统并联运行方式与并网全自动运行方式在电能利用和调节方式上基本一致，是一个相对独立的发电系统。该方式的配电方式与柴油发电机的配电方式基本相同，即增加一路交流市电供电，将经逆变器转换的交流电和市电组成A'1'SE双电源自动切换，这是一种简单、灵活、独立的发电系统，A'1'SE双电源自动切换系统会在太阳能供电中断，或者供电不足的时候自动切换到市电供电，供电的可靠性也随之提高然而，并联运行方式也有一定缺点，那就是A'1'SE双电源自动切换的过程中，将会中断一段时间的供电，这将不利于一些用电设备的正常运行，甚至可能会造成一定的损坏。同时，考虑到太阳能发电的不稳定性，并联运行方式的用电量也很难达到平衡。不过，由于并联运行方式可以尽量更多的发挥太阳能的发电量，从而部分节约备用的蓄电池，进而节约投资。 5太阳能光伏发电需要考虑的因素 5.1地理位置及气象条件 利用太阳能光伏发电必须要综合考虑各种因素，包括地点、纬度、经度、海拔等，太阳能每月的总辐射量。直接辐射量，年平均气温，最长连续阴雨天数，最大风速降雪及冰雹等特殊气象情况。 5.2最大负载及用电特性
光伏发电站设计规范（GB 50797-2012） 1总则 1.0.1为了进一步贯彻落实国家有关法律、法规和政策，充分利用太阳能资源，优化国家能源结构，建立安全的能源供应体系，推广光伏发电技术的应用，规范光伏发电站设计行为，促进光伏发电站建设健康、有序发展，制定本规范。 1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和l00kWp及以上的独立光伏发电站。 1.0.3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。 1.0.4光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语和符号 2.1术语 2.1.1光伏组件 PV module 具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。又称太阳电池组件（solar cell module） 2.1.2光伏组件串 photovoltaic modules string 在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。 2.1.3光伏发电单元 photovoltaic（PV）power unit 光伏发电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。又称单元发电模块。 2.1.4光伏方阵 PV array 将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。又称光伏阵列。 2.1.5 光伏发电系统 photovoltaic（PV）power generation system 利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。 2.1.6 光伏发电站 photovoltaic（PV）power station 以光伏发电系统为主，包含各类建（构）筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。 2.1.7辐射式连接 radial connection 各个光伏发电单元分别用断路器与发电站母线连接。 2.1.8 “T”接式连接 tapped connection 若干个光伏发电单元并联后通过一台断路器与光伏发电站母线连接。 2.1.9跟踪系统 tracking system
太阳能发电系统设计 1引言 从“蒸汽机”到“电动机”的一系列动力技术发明，人们逐渐认识到，能 源技术的革新带动人类社会日益进步，对社会发展起着巨大的推动作用。但至今所采用的化石燃料能源带给人类文明与进步的同时，却因能源需求消耗的大幅提高以及随之而来的环境污染，形成了巨大的能源缺口，同时给环境造成巨大灾难。目前，油气资源的供不应求已成为我国经济发展的瓶颈，电力供应不容乐观，天然气用量迅速增长…… 最新的资料表明太阳光的充分利用，是最清洁，环保，取之不尽的可再生能源。 太阳能的利用 我国太阳能资源丰富，陆地每年接受的太阳辐射能，相当于2.431012tce，2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2。如果将太阳能源充分加以利用，不仅有可能节省大量常规能源，而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。 目前，太阳能利用主要有两个途径，即光热和光伏。光伏是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电在太阳能利用上是主流，前景好。 太阳能原理 太阳能电池发电的原理是基于半导体的光电效应，即一些半导体材料受到光照时，载流子数量会剧增，导电能力随之增强，这就是半导体的光敏特性。 在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致，所以P(N)型硅对外部来 说是电中性的。若将P(N)型硅放在阳光下照射，仅是被加热，外部看不出 变化。但内部通过光的能量，电子从化学键中被释放，由此产生电子－空 穴对，但在很短的时间内（在μS范围内）电子又被捕获，即电子和空穴 “复合”。 1 / 20
当 P 型和 N 型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里 会形 成一个特殊的薄 层，界面的 P 型一侧 带负电，N 型一侧带正电 。这是由于 P 型半导体多空穴，N 型半导体多自由电子，出现了浓度差。N 区的电 子会扩 散到 P 区，P 区的空穴会扩散到 N 区，一旦扩散就形成了一 个由 N 指向 P 的 “内 电场”， 从而阻止扩散 进行。达到 平衡后，就形 成了这样一 个特殊的 薄层形成电势差，这就是 P －N 结。 至 今为 止，大多 数太阳能 电池厂家都是 通过扩散工艺， 在 P 型硅片 上形成 N 型区 ，在两个 区交界就 形成了一个 P －N 结（即 N+ ／P ）。太 阳能电池的基本结构就是一个大面积平面 P －N 结） 如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的 光子能够在 P 型硅和 N 型硅中将电子从共价键中激发，以 致产生 电子－空 穴对。界面层附近的电子和空穴在复合 晶片受光过程中，空穴(电子)往 P(N)区移 之 前，将 通过空 间电荷 的电 场作用 被 相互分离。电子 向带正 电的 N 区 和空 穴向带负电的 P 区运动。通过界 面层 晶片受光后，空穴(电子)从 P(N)区正(负)电极流出 产生 一个向外 的可测试的电 压。通过光 照在界面层 产生的电 子－ 空穴对越 多， 电流越大 。界面层吸收 的光能越多 ，界面层即 电池面积 越大，在太 阳 能电池中形成的 电流也 越大。 此即为光生伏特效应。 光伏系统 光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设 备将太阳能转换成电能的系统。一般分为独立系 统、并网系统和混合系统。 白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一 定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输 入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电 能贮存起来。晚上，蓄电池组为逆变器提供输入 电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电， 2 / 20 的电荷分离，将在 P 区和 N 区之间
太阳能光伏发电设计思路
摘要：简要介绍太阳能光伏发电系统设计思路和组成光伏系统器件选型方法，分析和研究太阳能光伏发电的热点和核心技术。 前言：当今世界，能源是促进经济发达与社会进步的原动力。目前所使用之主要能源为化石能源，然而其蕴藏量有限，且在开发过程造成空气污染、环境破坏，积极开发低污染及低危险性的新能源乃为迫切需要。 太阳能发电是指太阳能光伏发电，光伏发电是利用半导光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种发电技术。太能是一种非常理想的干净、安全且随处可得的清洁能源，因此各国均不断地研发各种相关技术，藉以提高系统发电效率并降低发电成本，推广普及使用太阳能。
第一部分 太阳能电池发电系统原理 太阳能电池发电系统（又称光伏发电系统），从大类上分为 独立（离网）和并网光伏发电系统两大类。 目前应用比较广泛的光伏发电系统，主要是在偏远地区可以 作为独立的电源使用，也可以与风力发电机或柴油机等组成混合发电系统，在城市太阳能光伏建筑集成并网发电得到了快速发展，光伏发电与建筑一体化是太阳能光伏与建筑的完美结合，属于分布式发电的一种。它能够减少电网用电，大大减轻公共电网的压力，就近向电网输送电力。 1.1独立的电源使用（光伏离网发电系统） 太阳能光伏组件组成太阳电池方阵，在充足情况下，一方面给负载供电（直流负载，若交流负载需要逆变器），另一方面给蓄电池组充电，晚上依靠蓄电池组放电供负载使用（如下图示意）。 图1-1直流负载光伏发电示意图 在方阵工作时，阻塞二极管防止向电池方阵反充电，止逆二极管两端有一定的电压降，对硅二极管通常为0.60.8V ；肖特基或锗 太阳电池方阵 控制器 负载 阻塞二极管 蓄电池
太阳能光伏发电站系统设计及应用 发表时间：2019-08-29T08:53:03.280Z 来源：《防护工程》2019年11期作者：孙厚财[导读] 本文主要介绍了青海油田光资源概况，太阳能光伏发电站的组成、类型及优势，太阳能光伏电站的电池板、蓄电池容量的计算等内容。 中国石油工程建设有限公司青海分公司 摘要：本文主要介绍了青海油田光资源概况，太阳能光伏发电站的组成、类型及优势，太阳能光伏电站的电池板、蓄电池容量的计算等内容。 关键词：太阳能资源；太阳能光伏发电站；太阳能电池板计算；蓄电池计算；计算示例引言 青海油田位于大西北柴达木盆地，属于高原油田，光能资源丰富；近些年青海油田大力推广小型化、橇装化设计，在一些边远地区无电网依托条件下，可采用小型太阳能光伏发电站为小型橇装站供电，比架设供电线路投资省，绿色无污染等诸多优点，小型太阳能光伏发电站在石油化工行业得到较好的应用。 1、青海油田光资源简介 青海油田位于青海省海西州柴达木盆地，地理坐标为东经90°55′,北纬38°17′。盆地内海拔2800m－3400m，日照充足，太阳辐射强，光质好，光能资源丰富，年日照时数3173.2小时，日照率72%，无霜期为90天。 青海油田处在我国的四个太阳辐射资源带最丰富的Ⅰ区，太阳年总辐射量690—750千焦/平方厘米，仅次于西藏拉萨，光能资源异常丰富，具有利用太阳能良好的自然条件。 2、太阳能光伏发电站简介 太阳能光伏电站是通过太阳能电池方阵将太阳能辐射能转换为电能的发电站称为太阳能光伏电站。太阳能光伏电站按照运行方式可分为独立太阳能光伏电站和并网太阳能光伏电站。 未与公共电网相联接独立供电的太阳能光伏电站称为离网光伏电站。主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所。独立系统由太阳电池方阵、系统控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等组成。 与公共电网相联接且共同承担供电任务的太阳能光伏电站称为并网光伏电站，是当今世界太阳能光伏发电技术发展的主流趋势。 太阳能光伏发电主要优点有以下几点。 1）太阳能资源取之不尽，用之不竭，不受地区、海拔等要素的限制。 2）太阳能资源到处可得，可就近供电。不用长间隔保送，防止了长间隔输电线路所形成的电能损掉，还也节流了输电成本。 3）太阳能光伏发电的能量转换进程简略，是直接从光子到电子的转换，没有中心进程，光伏发电具有很高的理论发电效率，可达80%以上，技术开拓潜力大。 4）太阳能光伏发电自身不运用燃料，不排放包括温室气体和其他废气在内的任何物质，不污染空气，不发生噪声，不会蒙受能源危机或燃料市场不不变而形成的冲击，是真正绿色环保的新型可再生能源。 5）太阳能光伏发电进程无需冷却水，可以装置在没有水的荒凉沙漠上。 6）太阳能光伏发电无机械传动部件，操作、维护简略。根本上可完成无人值守，维护成本低。 7）太阳能光伏发电运用寿命长，晶体硅太阳能电池寿命可达20~35年。在光伏发电系统中，只需设计合理、造型恰当，蓄电池的寿命也可长达10~15年。 8）太阳能电池组件构造简略，体积小，分量轻，便于运输和装置。光伏发电系统建立周期短，而用依据用电负荷容量可大可小，便利灵敏，极易组合、扩容。对于用电负荷小的橇装型场站，其投资往往比架设供电线路投资省的多，具有明显优势。 3、太阳能光伏发电站系统计算 3.1太阳能电池板计算 一般采用负载用电量指标来计算所需要的太阳能电池板. 公式计算：太阳能电池发电量(kW.h) =负载日用电量(kW.h)/(电池板综合损失系数×蓄电池充电效率) 太阳能电池功率(kWp)= 太阳能电池发电量(kW.h)/太阳能峰值小时系数（h）注:太阳能电池板综合损失系数:80%；独立发电蓄电池效率80%；太阳能峰值小时系数可以查当地的气象资料:青海油田格尔木、花土沟地区约为5h。 太阳能电池板单板标称一般为DC17V或DC35V，对应12V\24V蓄电池的充电，电池板单板功率一般为10~200Wp。 根据以上计算的太阳能电池功率,通过并联方式来确定太阳能电池的个数。 如需要太阳能电池功率5kWp/220V时,采用DC17V,电池板额定输出功率为120Wp,需要16(串)×3(并)×120 Wp,额定输出为5.76kWp.电池板个数为48块。 太阳能电池方阵设计 1）太阳能电池组件串联数Ns 太阳能电池组件按一定数目串联起来,就可获得所需要的工作电压,但是,太阳能电池组件的串联数必须适当。串联数太少,串联电压低于蓄电池浮充电压,方阵就不能对蓄电池充电。如果串联数太多使输出电压远高于浮充电压时,充电电流也不会有明显的增加。因此,只有当太阳能电池组件的串联电压等于合适的浮充电压时,才能达到最佳的充电状态。
本科毕业设计（论文）分布式光伏发电站设计及经济性评估
华南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解华南理工大学广州学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照有关要求提交学位论文的印刷本和电子版本；华南理工大学广州学院图书馆有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；可以采用复印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的的前提下，可以公布论文的部分或全部内容。 学位论文作者签名：日期：年月日 指导教师签名：日期：年月日 作者联系电话：电子邮箱：
太阳能光伏发电，是人类目前所研发的众多新型能源当中最可靠、最具实力、最具有代表性的发电技术。通过光伏发电把光能直接转换为电能，既能满足居民的日常用电需求，又减少了传统化石燃料的消耗，对节约资源、保护环境意义重大。可以减少温室气体排放，减少温室效应，保护环境，投资成本较低，拥有着良好的经济前景和开阔的市场；太阳能产业化的发展，给人们提供越来越多的就业机会。 本设计项目建设本于广东省佛山市联邦工业厂房，主要对其进行屋顶分布式光伏电站设计，依据最光伏建筑一体化的技术，将太阳能发电站与建筑本体完美地结合在一起，核算其造价，以达到形成分布式光伏电站初步设计方案的目标，以形成对分布式光伏电站的电气部分有深入了解以及熟悉电力工程造价方面的计算方法的目的。 该屋顶分布式太阳能光伏发电站可用面积达1.8万平方米，装机容量为1.25MWp，首 年发电量为141万度电，减少炭粉尘306.25t CO 2排放量1125t、SO 2 排放量为33.75t、NO 2 排放量17.5t，此外还可节约大量的水资源，具有显著社会效益。由此可见，光伏电站节能减排的力度和意义对于企业、国家乃至整个社会是非常重大的。 关键词：太阳能；分布式光伏电站；经济性评估
太阳能光伏照明控制系统的硬件电路项 目设计方案 1.1概述 传统的化石能源资源日益枯竭，严重的环境污染制约了世界经济的可持续发展。能 源的需求有增无减，能源资源已成为重要的战略物资，化石能源储量的有限性是发展可 再生能源的主要因素之一。根据世界能源权威机构的分析，按照目前已经探明的化石能 源储量以及开采速度来计算，全球石油剩余可采年限仅有 41年，其年占世界能源总消 耗量的40.5%,国内剩余可开采年限为15年；天然气剩余可采年限61.9年，其年占世 界能源总消耗量的24.1%，国内剩余可开采年限30年；煤炭剩余可采年限230年，其 年占世界能源总消耗量的25.2%，国内剩余可开采年限81年；铀剩余可采年限71年, 其年占世界能源总消耗量的 7.6%，国内剩余可开采年限为50年。 太阳能利用和光伏发电是最有发展前景的可再生能源，因此，世界各国都把太阳能 光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向，制定了相应的导向政策。在光伏发 电的历史上，最早规模化推广的是日本，而后是德国，再发展到现在大力推广的包括美 国、西班牙、意大利、挪威、澳大利亚、韩国、印度等超过 40个国家与地区，如日本 “新阳光计划”、欧盟“可再生能源白皮书”，以及美国国家光伏发展计划、百万太阳能 屋顶计划、光伏先锋计划等的相继推出，成为近年来推动太阳能光伏发电产业的主要动 力。根据欧盟的预测：到2030年太阳能发电将占总能耗10%以上，到2050年太阳能发 电将占总能耗20% 1.2光伏照明系统的结构 光伏照明系统主要由五大部分组成，即太阳能电池、蓄电池、控制器、照明电路、 负载，如下图1-1所示。 在系统中，控制器是整个系统的核心。它控制蓄电池的充电及蓄电池对负载的供电, 对蓄电池性能、使用寿命有非常大的影响。目前，光伏系统主要由于控制器控制蓄电池 充电方式不合理，降低了蓄电池寿命而导致整个系统可靠性不高，因此，在控制器的设 计中采用什么样的充电 图1- 1光伏系统组成框图
目录 n第一部分：光伏系统设计基础知识介绍 1、几个较重要的光伏能源术语 2、几个重要的性能曲线n第二部分：光伏系统 分类及其原理介绍n第三部分：光伏系统设计 总体说明（设计考虑 及设计影响因素分析） 1、设计依据 2、设计原则 3、设计说明
n第四部分：PV辅助设计软件介绍 n第五部分：光伏系统设计（电气和结构） n第六部分：光伏系统设计时的一些经验考虑因素
光伏能源术语 n光伏Photovoltaic(s) (PV) n交流电Alternating Current (AC) 主要国家 国名电压（V）频率（H z） 中国2050 美国12060 德国2050 日本1050 喀麦隆2050 n一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。（方波、修正弦波）
n直流电Direct Current (DC) 是指方向和时间不作周期性变化的电流，但电流大小可能不固定。n并网系统Grid-Connected S y ste m n离网系统Off -Grid photovoltaic po w er system S y ste m 独立光伏系统Stand-alone ph oto v ol taic power sy ste m
n千瓦Kilowatt (kW) n千瓦时Kilowatt-Hour (kWh) n峰瓦w att-p eak（Wp） n峰值日照时间Peak Sun Hours (kWh/m2/da y)
n光伏组件Photovoltaic (PV) Module /Photovoltaic (PV) Panel n标准测试条件STC - (Standard Test Conditions) 1 kW/m2, AM 1.5, and 25 °C，0 m/s wind speed cell or module junction temperature n电池的额定工作温度（平均结温）（NOTC）normal operating cell temperature is the cell temperature when irradiance is 800 W/m2 , ambient temperature is 20°C and wind speed is 1 m/s at a module tilt‐angle 45o.。
1.引言 日常生活和社会生产都离不开能源。人们通过直接或间接利用某些自然资源得到能，因而，把具有某种形式能量资源以及由它加工或转换得到的产品统称为能源。前者叫自然能源或一次能源，如矿物燃料、植物燃料、太阳能、水能、风能、海洋能、地热能和潮汐能等，后者通常又把可再生的自然资源称为新能源，其范围包括太阳能、生物质能、风能、地热能和海洋能等。矿物燃料(煤、石油、天然气等)又称为常规能源。 值得注意，几乎所有的自然资源，从广义的角度看都来自太阳能。由大气、 陆地、海洋、生物等所接受的太阳能都是各种自然资源的源泉。矿物燃料是古生物长期沉积在地下形成的，它的形成源自远古的太阳能。［9］水的蒸发和凝结，风、雨、冰、雪等自然现象的动力也是靠太阳，因而水能、风能归根到底都来自太阳能。生物质能是通过光合、光化作用转化太阳辐射能取得的。由于太阳和月球对地球上海水的吸水作用产生潮汐能。 世界上最丰富的永久能源是太阳能。地球截取的太阳能辐射能通量为 1.7 x 1014kW比核能、地热和引力能储量总和还要大5000多倍。其中约30%被反射回 宇宙空间；47%专变为热，以长波辐射形式再次返回空间；约23%是水蒸发、凝结的动力，风和波浪的动能，植物通过光合作用吸收的能量不到0.5%。地球每年接受的太阳能总量为1 x 1018kW- h。这相当于5x 1014桶原油，是探明原油储量的近千倍，是世界年耗总能量的一万余倍。 太阳的能量是如此巨大，正如通常所说的“取之不尽、用之不竭”，但是太阳辐射能的通量密度较低，大气层外为1353W/rh太阳光通过大气层时会进一步衰减，还会受到天气、昼夜以及空气污染等因素的影响，因而，太阳能对地球又呈现间歇性质，时高时低，时有时无。太阳能须加有储热装置，这些都使太阳能利用系统的初期投资变得昂贵。综上所述，太阳能利用具有以下明显的特点： (1)总能量很大，但太阳能通量密度较低； (2)是可再生的能源，但又具有间歇性； (3)无污染的清洁能源； (4)太阳能本身是免费的，有效利用它的初期投资较高；