太阳能发电和风力发电概述 上海力友电气有限公司专业为太阳能发电、风力发电、燃料电池发电、水力发电等各种可再生能源发电系统提供各种完美的工程方案，其产品主要应用于可再生能源并网发电系统、离网型村落供电系统及各类户用电源系统，并可为电网困难地区的通信、交通、路灯照明等提供电力帮助。 一、离网发电系统 风机和光伏组件为发电部件 控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。控制器的性能不好时，对蓄电池的使用寿命影响很大，并最终影响系统的可靠性。 蓄电池组的任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。
逆变器负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻，维护困难，为了提高光伏风力发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高，逆变器的高效运行也显得非常重要。 产品包括 A、光伏组件 B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源 二、并网发电系统 可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。 因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用可再生能源所发出的电力，减小能量损耗，
2019年全国光伏发电并网运行情况 据行业统计，2019年全国新增光伏发电装机3011万千瓦，同比下降31.6%，其中集中式光伏新增装机1791万千瓦，同比减少22.9%；分布式光伏新增装机1220万千瓦，同比增长41.3%。光伏发电累计装机达到20430万千瓦，同比增长17.3%，其中集中式光伏14167万千瓦，同比增长14.5%；分布式光伏6263万千瓦，同比增长24.2%。 从新增装机布局看，华北地区新增装机858万千瓦，同比下降24.0%，占全国的28.5%；东北地区新增装机153万千瓦，同比下降60.3%，占全国的5.1%；华东地区新增装机531万千瓦，同比下降50.1%，占全国的17.5%；华中地区新增装机348万千瓦，同比下降47.6%，占全国的11.6%；西北地区新增装机649万千瓦，同比下降1.7%，占全国的21.6%；华南地区新增装机472万千瓦，同比下降5.1%，占全国的15.7%。 2019年全国光伏发电量达2243亿千瓦时，同比增长26.3%，光伏利用小时数1169小时，同比增长54小时。全国弃光率降至2%，同比下降1个百分点，弃光电量46亿千瓦时。从重点区域看，光伏消纳问题主要出现在西北地区，其弃光电量占全国的87%，弃光率同比下降2.3个百分点至5.9%。华北、东北、华南地区弃光率分别为0.8%、0.4%、0.2%，华东、华中无弃光。从重点省份看，西藏、新疆、甘肃弃光率分别为24.1%、7.4%、4.0%，同比下降19.5、8.2和5.6个百分点；青海受新能源装机大幅增加、负荷下降等因素影响，弃光率提高至7.2%，同比提高2.5个百分点。 2019年光伏发电并网运行统计数据
光伏产业的概念 利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光照射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料为应用开发形式的产业链条称之为“光伏产业” 利用太阳能的最佳形式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光照射到硅材料上产生电流直接发电，以硅材料为应用开发形式的产业链条称之为“光伏产业” 制约产业迅速发展的不利因素和障碍 1.太阳能电池板所使用大风高纯度硅材料严重短缺 2.主要市场目前在国外 3.国内太阳能电池生产能力如现在的藏獒市场一样迅速膨胀，2007年在全国太阳电池成产 能力达到2.0GW 4.成本仍然偏高，商业化市场的发展受到限制 5.太阳能光伏发电的配套技术还不成熟。如：并网逆变控制产品太阳能控制器还没有实 现自主研发商业化生产，产品可靠性低、主要依赖进口，独立系统中的蓄电池技术还不过关，寿命低 6.国内太阳能光伏市场继续扩大 7.尽管鼓励政策已经出台，但无具体的可操作性，如无并网电价 光伏发电的优点： 1.用之不尽，取之不竭，有光照的地方就能应用光伏发电 2.不受地理位置和资源分布的限制，可以与建筑物相结合，节约土地资源，发电过程不需 要水冷却，可以建在广阔的沙漠上。 3.真正的绿色可再生资源，无噪音，无污染排放， 4.无需消耗燃料和搭建输电线路，节约成本，可就地发电供电 5.转换过程简单，中间没有机械损耗，开发潜力大 6.建设周期短，获取资源所需要的时间短 缺点 1.照射的能量分布的密度小，需要占用巨大的面积 2.获得的能源同昼夜及阴晴等气象因素有关 光伏发电主要应用于三大方面： 1.为无电场合提供电源，主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有一些移动电源 和备用电源 2.太阳能日用电子产品，如太阳能程电器电子玩具路灯草地灯等 3.并网发电，在国外已经大面积推广使用，在国内还没有- 话语权的问题： 1.价格的话语权 中国企业之间大打价格战，在终端消费者心目中形成中国品牌的低端形象，形成了恶性循环。 2.媒体的话语权 Photon是目前国际上最权威的光伏行业媒体平台。它对于一款产品的评测和检验结论，在消费者心中的影响是不可低估的。 终端市场实现本土化销售和服务 福能的核心竞争力在于对市场和客户的需求做出最及时的反应，通过欧美本土化的销售和服务团队，给客户带来最完美的产品和服务体验。 福能的优势：
光伏发电量计算及综合效率影响因素 Hessen was revised in January 2021
光伏发电量计算及综合效率影响因素 一、光伏电站理论发电量计算 1.太阳电池效率n的计算 在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。 厂巴一AX—〃仏匕 A几A几A几 其中，At为太阳电池总而积（包括栅线图形面积）。考虑到栅线并不产生光电，所以可以把At换成有效面积Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的而积，同时计算得到的转换效率要高一些。Pin为单位而积的入射光功率。实际测量时是在标准条件下得到的：Pin取标准光强：AM 条件，即在25°C下，Pin 二1000W / nA 2.光伏系统综合效率（PR） n 总=HIX n 2X n 3 光伏阵列效率Hl：是光伏阵列在1000 W/m2太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。 逆变器转换效率112:是逆变器输岀的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。 交流并网效率A3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。
3. 理论发电量计算
太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为 1000W/m:的光照条件下，lOOOWp太阳电池1小时才能发一度电。而实际上，同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。计算日发电量时，近似计算： 理论日发电量二系统峰值功率(kw) x等效日照小时数(h) x系统效率 等效峰值日照小时数h/d二(日太阳辐照量m7d) /lkW/m: (H照时数：辐射强度^120W/m2的时间长度) 二、影响发电量的因素 的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。当电站的 地点和规模确定以后，前两个因素基木己经定了，要想提高发电量，只能提高 此图：来源于王斯成老师的ppi 灿观
光伏发电系统及其M 的概述
安徽工业大学 光伏发电系统及其MPPT的概述 课程名称：电气工程新技术 专业：电气工程（专硕） 姓名：陈亚东 学号：1320190259
光伏发电系统及其MPPT的概述 摘要：以太阳能光伏发电系统为研究对象，整体介绍了太阳能光伏发电系统的类型及其构成，讨论了光伏系统的最大功率点跟踪（MPPT）技术的意义。以最大限度利用太阳能为主要目标，介绍了太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法，并讨论了各个方法的优缺点。 关键词：太阳能；光伏发电系统；MPPT；控制方法 1 引言 在世界各国竞相发展绿色可再生能源的今天，太阳能作为一种新兴的可再生能源，以其永不枯竭、无污染、不受地域限制等优点，受到了一致青睐，正得到迅速的推广应用[6]。在太阳能的各种应用中，光伏应用倍受关注。随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展，太阳能光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡[9]。 太阳能发电是将太阳光能直接转化成电能的发电方式，包括光伏发电、光化学发电、光感应发电等。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阵列、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。光伏电池阵列产生的电能经过电缆、控制器、储能等环节予以存储和转换，转换为负载所能使用的电能。而光伏系统的一大缺点就是光伏电池的光电转换效率太低,使其不能以最大效率转化为电能输出；而且在工作过程中受环境的影响也很大，会损失很多能量。因此为了使其输出的电能达到最大化,除了要研制价格低廉且能量转换效率高的光电材料外,还要在控制上实现光伏电池的大功率输出。这些控制方法包括光伏自动跟踪控制和最大功率点跟踪控制。最大功率点跟踪(MPPT)控制方法是光伏发电系统中提高系统效率的重要手段。 本文讨论了光伏发电系统的构成以及提出了光伏系统的最大功率点跟踪技术的意义，并介绍了最大功率点跟踪的方法和原理及常见MPPT控制方法。
第1章风力发电概述（2学时） 1.1 前言 随着常规能源的减少，环境污染的加剧，可再生能源的开发利用越来越受到各国的高度重视。风能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，是可再生能源中最具有发展潜力的能源之一。发展风力发电，不仅可以节约常规能源，而且有利于环保，是改善能源结构，减少环境污染的有效途径之一，可带来直接的经济效益、社会效益和环境效益。 各工业化国家现代电力系统的特征之一是大规模接入风电机组。这一发展的共同推动力量是风电技术成功开发、政府目标、对进一步可再生能源的补贴和利用以及对降低污染和环境保护的强烈要求。 风电机组是环境友好型发电的最大来源，与其他可再生能源发电，如潮汐发电、波浪发电、光伏发电等相比，风电的效率最高，风电机组的最高效率可达50%。 现代电力系统的基础是常规发电厂，即通过常规发电厂控制电网的电压并维持发电与用电之间的平衡，故这些电力系统的安全可靠运行是基于常规发电厂的运行控制技术。 常规发电厂传统上是以同步发电机为基础。电网发生故障时，常规发电厂的励磁控制参与重建电网电压，而其频率控制则在此事件期间确保电网频率恒定。 风电机组是一种大有前途的替代技术，但在对馈入电网的运行与稳定性影响方面，人们通常还是一知半解。此外，大部分风电机组装有几种不同概念的感应发电机。风电机组越来越多地接入电网，在增加风电的同时减少了常规电厂的供电量及其份额。与这一过程对应的是从人们熟知且成熟的基于常规电厂的电网运行技术向人们一知半解的风电技术转移。因此，这会产生一些有关如何保持电网运行稳定和稳定性研究中如何表示风电机组的问题。 问题：风电所占份额的增加，常规电厂所占份额将下降，则基于常规电厂的电网运行
光伏发电原理及发电系统简介 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，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 一、光伏效应 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。
通过界面层的电荷分离，将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5~0.6V。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。 二、原理 太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结内建电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
太阳能发电有两种方式，一种是光-热-电转换方式，另一种是光-电直接转换方式。 (1)光-热-电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光-热转换过程;后一个过程是热-电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍。
(2)光-电直接转换方式该方式是利用光伏效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光-电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。 三、系统组成 光伏发电系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜，太阳跟踪控制系统等设备组成。 1、电池方阵
我国风力发电现状及发展趋势 摘要：随着环境和能源问题的日益严峻，可再生能源的开发，尤其是风力发电技术已被国家政府所重视。本文概述了风力发电的基本现状，分析了风电在国内外的发展状况、主要面临的问题及其解决途径和发展前景。 关键词：风力发电；现状；发展趋势 1.风力发电概述 众所周知, 可再生能源有水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能六大形式。其中, 风能源于太阳辐射使地球表面受热不均、导致大气层中压力分布不均而使空气沿水平方向运动所获得的动能。据估计, 地球上可开发利用的风能约为2*107 MW, 是水能的10倍, 只要利用1%的风能即可满足全球能源的需求[1] 。据中国气象科学研究院估算，在中国，10m 高度可开发的风能为10亿kW 以上（陆地亿kW ，海上亿kW ）[2]。 在石油、天然气等不可再生能源日益短缺及大量化石能源燃烧导致大气污染、酸雨和温室效应加剧的现实面前, 风力发电作为当今世界清洁可再生能源开发利用中技术最成熟、发展最迅速、商业化前景最广阔的发电方式之一已受到广泛重视[3]。 2.风力发电原理风力发电机的分类 .风力发电原理 力发电是将风能转换为机械能进而将机械能转换为电能的过程。风吹动风力机叶片旋转, 转速通常较低, 需要齿轮箱增速, 将高速转轴连接到发电机转子并带动发电机发电, 发电机输出端接一个升压变压器后连接到电网中。典型的风力发电系统包括风力机(叶片、轮毅等部分)及其控制器、转轴、换流器、发电机及其控制器等。风速、作为风力机及其控制器的输入信号, 风力机控制器将风速与参考值进行比较, 向风力机输出桨距角信号, 调整输出机械转矩T 和机械功率 。转轴输出的机械功率输入到发电机中, 发电机的输出功率经过换流器输送到变压器中, 最终输送至电网。 风能的表达式为： 32 1νρts E = (式1-1) 式中：s —单位时间内气流流过截面积(m 2) ρ—空气密度(kg/m 3 ) v —风速(m/s)
光伏发电系统概述 根据不同的应用场合，太阳能光伏发电系统一般分为并网发电系统、离网发电系统、并离网储能系统、并网储能系统和多种能源混合微网系统等五种。1、并网发电系统 光伏并网系统由组件，并网逆变器，光伏电表，负载，双向电表，并网柜和电网组成，太阳能电池板发出的直流电，经逆变器转换成交流电送入电网。目前主要有大型地面电站、中型工商业电站，小型家用电站三种形式。 由于并网光伏发电系统不需要使用蓄电池，节省了成本。国家发布的并网新政策已经明确表示，家庭光伏电站免费入网，分布式发电光伏发电，一度电国家补贴0.42元，自己用电不花钱，多余的电还可以卖给电力公司。从投资的长远角度，按家庭光伏电站25年的使用寿命计算，6-10年左右可以回收成本，剩下的十几年就是纯收益。 图1并网发电系统示意图 分布式光伏并网系统，负载优先使用太阳能，当负载用不完后，多余的电送入电网，当光伏电量不足时，电网和光伏可以同时给负载供电，并网逆变器依赖于电网，当电网断电时，逆变器就会启动孤岛保护功能，逆变器停止运行，太阳能不能发电，负载也不能工作。 2、离网发电系统 离网型光伏发电系统，不依赖电网而独立运行，广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能控制器，逆变器、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情
况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。 这种系统由于必须配备蓄电池，且占据了发电系统30－50%的成本。而且铅酸蓄电池的使用寿命一般都在3－5年，过后又得更换，这更是增加了使用成本。而经济性来说，很难得到大范围的推广使用，因此不适合用电方便的地方使用。 图2 离网发电系统示意图 对于无电网地区或经常停电地区家庭来说，离网系统具有很强的实用性。特别是单纯为了解决停电时的照明问题，可以采用直流节能灯，非常实用。因此，离网发电系统是专门针对无电网地区或经常停电地区场所使用的。 3、并离网储能系统 并离网型光伏发电系统广泛应用于经常停电，或者光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多等应用场所。 图3 并离网发电系统示意图
一、2004-2009年中国光伏发电装机容量 2009年全球光伏发电累计装机容量22GW,中国光伏发电装机容量已达750万千瓦,挤入世界十强，光伏产业再次迎来高速发展时代。 图表：我国太阳能辐射等级分布图 图表：2004-2009年中国光伏发电装机容量变化趋势图
2009年全球新增装机容量达7.2GW ，比2008年的5.5GW 增长了31%。209年中国光伏发电装机容量已达750万千瓦。中国2009年末全球光伏市场的强劲势头保持到了2010年。各地方政府也加快了扶持太阳能产业的步伐。江苏、浙江、陕西、上海、天津、成都、内蒙等十余个省市纷纷出台地方太阳能产业发展规划，确立了各地方的太阳能发展目标和方向，创造绿色GDP 。而以江苏、浙江为代表的地方政府，先后出台光伏并网电价补贴方案等政策，以激励当地光伏产业和光伏应用市场的发展，也为中国下一步实施上网电价法起了示范摸索的作用。2020年中国太阳能光伏装机容量实现30GW 应该是一个可以达到的目标。。 图表：晶体硅光伏系统成本预测图 图表：光伏发电和常规发电的比较图 10 5 10 20 40 75-50.00% 100.00% 100.00% 100.00% 87.50% -0.6 -0.4-0.200.20.40.6 0.8 11.20 10203040506070802004年 2005年2006年2007年2008年2009年 装机容量（兆瓦）增长率
图表：未来十年装机容量预测图 图表：主要指标预测表 图表：2020年中国国内光伏分类市场及份额预测
二、世界光伏发电发展情况 图表：世界能源储备情况对比图 图表：2009年世界光伏发电新增装机容量前十国家对比表 图表：2009年世界光伏发电新增装机容量前十国家比例结构图
风力发电机基础知识概述 风力发电机基础知识概述 发电机分为两个主要类型。同步发电机运行的频率与其所连电网的频率完全相同，同步发电机也被称为交流发电机。异步发电机运行时的频率比电网频率稍高，异步发电机常被称为感应发电机。 感应发电机与同步发电机都有一个不旋转的部件被称为定子，这两种电机的定子相似，两种电机的定子都与电网相连，而且都是由叠片铁芯上的三相绕组组成，通电后产生一个以恒定转速旋转的磁场。尽管两种电机有相似的定子，但它们的转子是完全不同的。同步电机中的转子有一个通直流电的绕组，称为励磁绕组，励磁绕组建立一个恒定的磁场锁定定子绕组建立的旋转磁场。因此，转子始终能以一个恒定的与定子磁场和电网频率同步的恒定转速上旋转。在某些设计中，转子磁场是由永磁机产生的，但这对大型发电机来说不常用。 感应电机的转子就不同例如，它是由一个两端都短接的鼠笼形绕组构成。转子与外界没有电的连接，转子电流由转子切割定子旋转磁场的相对运动而产生。如果转子速度完全等于定子转速磁场的速度（与同步发电机一样），这样就没有相对运动，也就没有转子感应电流。因此，感应发电机总的转速总是比定子旋转磁场速度稍高，其速度差叫滑差，在正常运行期间。它大概为1%。 同步发电机和异步发电机 将机械能转化为电能装置的发电机常用同步励磁发电机、永磁发电机和异步发电机。同步发电机应用非常广泛，在核电、水电、火电等常规电网中所使用的几乎都是同步发电机，在风力发电中同步发电机即可以独立供电又可以并网发电。然而同步发电机在并网时必须要有同期检测装置来比较发电机侧和系统侧的频率、电压、相位，对风力发电机进行调整，使发电机发出电能的频率与系统一致；操作自动电压调压器将发电机电压调整到与系统电压相一致；同时，微调风力机的转速从周期检测盘上监视，使发电机的电压与系统的电压相位相吻合，就在频率、电压、相位同时一臻的瞬间，合上断路器将风力发电机并入系统。同期装置可采用手动同期并网和自同期并网。但总体来说，由于同步发电机造价比较高，同时并网麻烦，故在并网风力发电机中很少采用。 控制监测系统 风力发电机的运行及保护需要一个全自动控制系统，它必须能控制自动启动，叶片桨距的机械调节装置（在变桨距风力机上）及在正常和非正常情况下停机。除了控制功能，系统也能用于监测以提供运行状态、风速、风向等信息。该系统是以计算机为基础，除了小的风力机，控制及监测还可以远程进行。控制系统具有及格主要功能： 1、顺序控制启动、停机以及报警和运行信号的监测 2、偏航系统的低速闭环控制
光伏发电量计算及综合 效率影响因素 Hessen was revised in January 2021
光伏发电量计算及综合效率影响因素 一、光伏电站理论发电量计算 1．太阳电池效率η 的计算 在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。 其中，At 为太阳电池总面积（包括栅线图形面积）。考虑到栅线并不产生光电，所以可以把 At 换成有效面积 Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的面积，同时计算得到的转换效率要高一些。Pin 为单位面积的入射光功率。实际测量时是在标准条件下得到的：Pin 取标准光强：AM 条件，即在 25℃下， Pin= 1000W / m 2。 2．光伏系统综合效率（PR） η总＝η1×η2×η3 光伏阵列效率η1：是光伏阵列在 1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。 逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。 交流并网效率η3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV 高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。 3．理论发电量计算
太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下，1000Wp 太阳电池 1 小时才能发一度电。而实际上，同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。计算日发电量时，近似计算： 理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率 等效峰值日照小时数h/d=（日太阳辐照量m2/d）/1kW/m2 （日照时数：辐射强度≥120W/m2的时间长度） 二、影响发电量的因素 的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。当电站的地点和规模确定以后，前两个因素基本已经定了，要想提高发电量，只能提高
光伏发电原理 1 太阳电池 1.1 半导体光生伏打电效应 硅，地球上最丰富的元素之一，经“提纯”和“生长”后成为晶体半导体，是构成太阳电池的基本材料。太阳电池特有的电特性是借助于在晶体硅中掺入某些元素（例如：磷或硼等），从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料。具有光-电转换特性的半导体器件通常由两种分别称为p型半导体和n型半导体的材料结合而成（见图2-1），当光照射到p－n结上时，产生 电子—空穴对，在半导体内部结附近生成的载流子，受内建电场的吸引到达空间电荷区。电子流入n区，空穴流入p区，结果使n区储存了过剩的电子，p区有过剩的空穴，在p－n结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电 图2-1 半导体光电效应示意图 场的作用外，还使P区带正电，n区带负电，在n区和p区之间的薄层产生电动势，这就是“光生伏打效应”。此时，如果将外电路短路，则外电路中就有与入射光能量成正比的光电流流过，这个电流称作短路电流。另一方面，若将p－n结两端开路，则由于电子和空穴分别流人n区和p区，使n区的费米能级比p区的费米能级高，在这两
个费米能级之间就产生了电位差V。可以测得这个值，并称为开路电压。 1.2 太阳电池原理 太阳电池是一种具有光伏打效应的半导体器件（简称“光伏器件”），它直接将太阳光转换成直流电，是光伏发电的最基本单元（见图2-2）。太阳电池由两层半 导体材料组成，其厚度大约1/100英寸，形成两个区域—一个正荷电区，一个负荷电区。负区位于电池的上层，在这一层强迫渗透磷并与硅粘在一起。正区置于电池表层的下面，正负界面区域称为p-n结。制造电池时p-n结被赋予了恒定的特性。当阳 光投射到太阳电池内保持松散状态的电子时，这些靠近p-n结的电子朝向电池的表层流动。金属线将光伏组件里每个电池的前面与下一个电池的背面相连，这样使电子通过许多p-n结，建立起所有电池的串联电压。在每个电池p-n结处的电压增加大约0.5V的电动势，这个电池电压与电池的尺寸无关。电流受电池面积和日照强度的影响，较大面积的电池能够产生较强的电流。 2 光伏电路原理 2.2.1 简单光伏电路 电路是来自电压源的电子流的连续通道，例如将一个蓄电池通过导体或金属线连到负载，就成为一个最简单的电路，如图2-3（a）所示。它有一个单一的电压源 图2-2 光伏器件光-电转换示意图
风力发电概况论文
目录 引言 (3) 1 风力发电技术的发展历史 (3) 2 风特性 (4) 2.1 风形成的原因 (4) 2.2 近地面风特性 (5) 2.3 脉动风特性 (5) 3 风力发电机组类型、结构组成、工作原理 (6) 3.1 恒速风力发电机 (6) 3.2 有限变速风力发电机 (7) 3.3 变速风力发电机 (7) 3.3.1有刷双馈异步发电机 (7) 3.3.2电励磁同步发电机 (8) 3.3.3永磁同步发电机 (9) 4 风力发电场及投资 (10) 4.1风电场宏观选址程序 (10) 4.2、风力发电机选址的原则 (10) 4.2.1、选择风能质量好的地区 (10) 4.2.2、要有稳定的盛行风向 (11) 4.2.3、风速日变化和季节变化小 (11) 4.2.4 风力发电机高度范围内风垂直切变要小 (11) 4.2.5、湍流强度要小 (11) 4.3 风能资源的评估 (12) 4.4 风力发电投资 (12) 4.4.1 政策因素对风电电价的影响 (13) 5 风力发电技术的发展趋势 (13) 6 结语 (14)
引言 风能是取之不尽、用之不竭、洁净无污染的可再生能源。可再生能源包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等。风力发电是可再生能源领域中除水能外技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。近年来越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球可用来发电的风能资源有100亿千瓦，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。发展风力发电对于调整能源结构、减轻环境污染、解决能源危机等方面有着非常重要的意义。 1 风力发电技术的发展历史 风力机最早出现在三千年前,当时主要用于碾米和提水。 1887-1888年冬，美国人Brush安装了一台被现代人认为是第一台自动运行的且用于发电的风力机。它是个宠然大物——叶轮直径是17米，有144个由雪松木制成的叶片。风力机运行了约20年，用来给他家地窑里的蓄电池充电。这台发电机仅为12千瓦。这是因为低转速风机效率不可能太高。丹麦人Poul la Cour随后发现了快速转动、叶片数少的风力机，在发电时比低转速的风力机效率高得多。 在二次世界大战期间，丹麦工程公司F.L.Smidth（现在是水泥机械制造商）安装了一批两叶片和三叶片的风机。丹麦风机制造商已经生产出了两叶片的风机，尽管所谓的“丹麦概念”是三叶片的风机。所有这些风机（与它们的前辈一样）发的是直流电。这些三叶片F.L.Smidth 风机于1942年安装在Bobo岛，它们看起来很象“丹麦”风机。这些风机是风-柴系统中的一部分，给小岛供电。1951年，这些直流发电机被35kW的交流异步发电机取代，如此一来，第二台生产交流电的风机问世了。 1950年，Johannes Juul在丹麦的Vester Egesborg成为了世界上开发第一台交流风力发电机的先驱。创新的200KW Gedser 风力发电机在1956-57年由Johannes Juul为SEAS电力公司建成，风机安装在丹麦南部的Gedser海岸。三叶片，上风向，带有电动机械偏航和异步发电机的风力发电机是现代风力发电机的设计先驱。这台风力机是失速调节型风力机，Johannes Juul发明了紧急气动叶尖刹车，在风机过速时通过离心力的作用释放。基本上，现代失速型风力发电
5kWp 光伏离网发电系统设计方案 二零一六年元月
目录 一、太阳能离网发电系统简介及建设容参数 (3) 1.1 太阳能离网发电系统简介 (3) 1.2 建设位置参数 (3) 1.3 项目用户负载参数 (4) 二、相关规和标准 (5) 三、系统组成与原理 (6) 3.1 光伏太阳能离网发电系统组成 (6) 3.2 光伏太阳能离网发电系统主要组成 (7) 3.3 离网系统原理示意图 (7) 四、离网发电系统方案设计过程 (8) 4.1 方案简介 (8) 4.2 使用具体要求信息 (8) 4.3 蓄电池设计选型 (9) 4.4组件设计选型 (14) 4.5 离网逆变器设计选型 (18) 4.6 控制器设计选型 (20) 4.7 交直流断路器 (21) 4.8 电缆设计选型 (23) 4.9 方阵支架 (23) 4.10 配电室设计 (24) 4.11 接地及防雷 (24) 4.12 数据采集检测系统 (25) 五、设备配置清单及详细参数 (26) 六、系统建设及施工 (26) 6.1 施工顺序 (26) 6.2 施工准备 (27) 6.3 工程施工 (28) 七、系统安装及调试 (28) 7.1 太阳电池组件安装和检验 (28) 7.2 总体控制部分安装 (30) 7.3 检查和调试 (30) 八、工程预算分析报告 (31) 8.1 投资估算容 (31)
8.2 工程预算 (31) 九、运行及维护注意事项 (33) 9.1 日常维护 (33) 9.2 注意事项 (36)
一、太阳能离网发电系统简介及建设容参数 1.1 太阳能离网发电系统简介 独立光伏电站是独立光伏系统中规模较大的应用。它的主要特点就是集中供电，如在一个十几户的村庄就可建立光伏电站来利用太阳能，当然这是在该村庄地理位置较偏远，无法直接利用电力公司电能的情况下，所能用到的方法。用这种方式供电便于统一管理和维护。而户用系统是采用分散供电的方式提供电能，如果要在该村庄安装户用光伏系统，这样每一户都得需这么一套光伏系统，它比起独立光伏电站来，所需的元器件规格要小，控制器、逆变器和蓄电池及负载都比较小，但是独立光伏电站和户用光伏系统基本结构是完全一致的。 太阳能光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic——BIPV）是应用太阳能发电的一种新形式，简单的讲就是将太阳能发电系统和建筑的围护结构外表面如建筑幕墙、屋顶等有机的结合成一个整体结构，不但具有围护结构的功能，同时又能产生电能供本建筑及周围用电负载使用。还可通过建筑物输电线路离网发电，向电网提供电能。太阳能光伏方阵与建筑的结合由于不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式， 因而备受关注。 1.2 建设位置参数 1、项目名称：； 2、项目地点：省市；
光伏理论发电功率及受阻电量计算方法（试行） 第一章总则 第一条为规光伏理论发电功率及受阻电量等指标的统计分析，依据《光伏发电站太阳能资源实时监测技术要求》（GB/T 30153-2013）、《光伏发电功率预测气象要素监测技术规》（Q/GDW 1996-2013）的有关要求，制定本方法。 第二条本方法所称的光伏电站，是指按照公共电站要求已签订《并网调度协议》、集中并入电网的光伏发电站，不包括分布式光伏发电系统。 第三条本方法适用于国家电网公司各级电力调度机构和调管围并网光伏电站开展理论发电功率及受阻电量统计计算工作。 第二章术语和定义 第四条光伏电站发电功率指标包括理论发电功率和可用发电功率。 光伏电站理论发电功率指在某时刻光资源情况下站所有逆变器及相关设备均正常运行时可发出的功率，其积分电量为某时段的光伏电站理论发电量。 光伏电站可用发电功率指扣除站设备故障、缺陷或检修等原因引起受阻后可发出的功率，其积分电量为某时段的光伏电站可用发电量。
第五条光伏电站受阻电力分为站受阻电力和站外受阻电力两部分。 站受阻电力指光伏电站理论发电功率与可用发电功率之差，其积分电量为站受阻电量。 站外受阻电力指光伏电站可用发电功率与实发功率之差，其积分电量为站外受阻电量。 第六条全网理论发电功率指所有光伏电站理论发电功率之和；全网可用发电功率指考虑断面约束的光伏电站可用发电功率之和；可参与市场交易的光伏富余电力指全网可用发电功率与实发功率之差。 第七条全受阻电力指所有光伏电站站受阻电力之和；全网断面受阻电力为因通道稳定极限、电网设备检修、电网故障等情况导致的光伏受阻；全网调峰受阻电力指全网可用发电功率与实发功率之差。 第三章数据准备 第八条计算理论发电功率和受阻电力需准备的实时数据包括光伏电站实际发电功率、逆变器运行数据和状态信息、气象监测数据、开机容量；非实时数据包括光伏电站基本参数(格式见附表)、样板逆变器型号及其数量、全站逆变器型号及其数量等。 第九条所有光伏电站应配备气象监测设备，并向调度机
用户侧并网屋顶光伏电站介绍用户侧并网光伏发电系统 ①太阳电池②开关/保护/防雷③电缆④并网逆变器⑤电度表（光伏电量） 经济和社会效益分析 经济效益 一个10MWp的光伏电站，按系统效率80%，年利用小时数1100小时（江苏地区平均值）计算，一年可发电10000000*1100/1000=1100万度电，按1度电可比原购电价格便宜0.15元，可节省购电用户运营成本近165万元。 10MWp电站总投资约1.2亿左右，根据新能源产业政策，项目建成后税收是三免三减半（每个地区的政策要了解清楚），第四年后建成后每年可缴税约300～400万。
社会效益 每年可节省标准煤约2800t，减排烟尘约700t，减排灰渣约1000t，减排二氧化碳约5960t，减排二氧化硫约56.84t。 屋顶光伏电站案例 盐城阜宁3MWp屋顶光伏发电项目 （中国2009年度最大已并网屋顶光伏电站） 1）项目地址：盐城阜宁3MWp屋顶光伏电站位于阜宁经济开发区荣威塑胶厂。 2）项目规模：3MW（规划9.18MWp）。 3）占地面积：5万平米。 4）组件类型：晶硅电池。 5）组件品牌：常州天合，江苏林洋。 6）逆变器规格：500KW。 7）逆变器品牌：Satcon（美国赛康）。 8）支架类型：固定倾角（30度）支架。 9）支架品牌：中环光伏。 10）接入系统：电站所发电量升压至10kV 直接并入地区电力网。 11）进场施工时间：2009年10月10日。 12）并网时间：2009年12月31日正式并网发电。 13）系统组成：盐城阜宁3MWp屋顶并网光伏电站采用分块发
电，集中并网方案，采用晶硅电池组件。该工程由光伏发电系统、电气系统、接入系统组成，分9个厂房，6个子系统，。每个子系统分别由太阳电池组件、支架、直流防雷汇流箱、并网逆变器、升压变压器等组成。 本项目建设规模为3MW，全部采用固定倾角安装，共安装220W 晶硅太阳能电池13664块。 盐城阜宁3MWp屋顶光伏发电项目运行寿命25年，总体效率为80%，预计电站在25 年运营期内年平均上网电量为337万kW·h，总上网电量为8425 万kW·h，与火电厂相比每年可为电网节约标煤约1028吨，在25年使用期内共节省标煤2.57万吨。项目同时发挥重要的环境效益，每年减轻排放温室效应气体CO2约2743吨；每年减少排放大气污染气体SOx约21吨，NOx约7吨。 项目建设过程图片
分布式光伏电站项目概 述 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
分布式光伏电站概述 二〇一六年二月 第一章分布式太阳能电站建设背景及必要性 1.1太阳能资源 图1全国资源图 我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。 一、二、三类地区，年日照时数不小于2200h，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2／3以上，具有利用太阳能的良好条件。现项目地就属于三类区域。 1.2产业政策 太阳能发电行业属于新能源行业，属于国家支持发展行业，从2009年开始，国家陆续推出了“特许权”项目、“金太阳”、“光伏建筑一体化”等支持政策，近期又将推出“分布式”支持政策，每年补贴力度基本都在200亿到500亿之间。 附： 1.3建设必要性 1.3.1符合可再生能源发展规划和能源产业的发展方向
随着我国经济的高速发展，能耗的大幅度增加，能源和环境对可持续发展的约束将越来越严重。因此大力开发太阳能、风能、地热能和海洋能等可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施，同时也是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。 1.3.2改善能源结构的需要 我国太阳能资源丰富，取之不尽，用之不竭，同其它技术，如水电、风力发电等相比，尽管光伏发电成本在目前还比较高，但光伏发电资源普遍，系统结构简单，体积小且轻，运行维护简单，清洁安全、无噪声、可靠性高、寿命长，经济性有比较优势。 1.3.3保护环境、减少温室气体排放 随着我国经济发展，国家综合实力的提升，我国环境保护和可再生能源的开发利用的力度，直接关系到我国在国际上的形象和地位。目前 的能源结构中以燃煤为主的火力发电产生大量的CO 2、SO 2 、NO x 、烟尘、 灰渣等污染物，对环境和生态造成不利的影响。 1.3.4改善生态、保护环境的需要 解决好能源利用带来的环境问题，需要从提高清洁能源比重、实现环境友好的能源开发，尽可能减少能源生产和消费过程的污染排放和生态破坏，兼顾能源开发利用与生态环境保护。 第二章分布式光伏电站的优点 2.1绿色环保 使用分布式光伏电站，可以节省标准煤，减排二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物等。
太阳能光伏发电有关数据的计算 太阳能发电系统的设计需要考虑如下因素： Q1、太阳能发电系统在哪里使用？该地日光辐射情况如何？ Q2、系统的负载功率多大？ Q3、系统的输出电压是多少，直流还是交流？ Q4、系统每天需要工作多少小时？ Q5、如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天？ Q6、负载的情况，纯电阻性、电容性还是电感性，启动电流多大？ Q7、系统需求的数量？ 哈尔滨为例，位于北纬45。68度，最佳倾角（安装角度）为48。68度，年平均日照时间为4。4小时。 假设你的冰箱每天耗电为1度（1kWh),灯为60W,灯每天从18-24点，用6小时，则耗电60*6=360Wh. 所以需要1360Wh/4.4h=310Wp 目前每Wp约为25RMB,所以电池版需要7750圆 假设你的电池板输出为24V,蓄电池也是24V,假设连续阴雨天气为3天（为了在没日照的情况下能正常使用），电池的DOD为80%，则需要(1360Wh/24V)/0.8=70.83Ah的蓄电池. 逆变器: 24V-220V 500W左右. 假设灯的功率是30W，那么我们会给这样的配置160W的电池板，200AH的蓄电池，10A的控制器。电池板用2块80W的12V，蓄电池100AH的2块12V，控制器1个10A的。假设第一天是晴天。电池板给蓄电池充电那么：按照7小时光照，电池板功率转换为0.8很低的了，很保守了。160*0.8*7H＝896W*H，假设灯开时间一天12H，那么工作天数＝896/30*12＝2.4天。也就是说冲一天电就够用2天半。那么再垃圾的日子里总会够用连续3天以上的。如果充电饱的话
中国风力发电探讨 摘要：能源危机的日趋严重，优化能源结构、发展清洁环保的可再生能源迫在眉睫。风能是一种清洁环保的可再生能源，随着国家政策的支持和风力发电技术的不断发展，风力发电越来越得到人们的重视，并将在新能源发电中扮演重要的角色。概述了我国风能资源的储量和分布，介绍了近年来我国风力发电的总体情况、各省(自治区)风力发电的发展概况以及我国风电企业的发展现状，最后指出了我国风力发电目前出现的一些问题，并进行了分析。 关键词：风能；风力发电；风电企业 在当今社会存在两大主要矛盾就是：越来越受重视的环境以及越来越少的资源之间的矛盾，这一矛盾促使世界各国都在寻求新型能源去替代传统能源。常规的能源主要是一些不可再生的，例如，煤炭，石油，天然气等以牺牲环境作为代价的能源。它在数量方面存量十分有限，并且资源分布不均，常常是对环境有重大的破坏作用，而新兴能源则主要是以可再生，能循环为主要特点。例如，风电，太阳能，水能，核能等一些用之不尽取之不竭的能源。特别是风能作为可再生绿色能源的标志，其资源丰富且无污染，早已受到世界各国的高度青睐。以下笔者就我国风能的利用及风力发电的应用，进行粗浅的探讨。 1风力发电概述 1.1风能和风能发电的定义原理 风能，地球表面大量空气流动所产生的动能。风力发电技术就是利用风力带动风车的叶轮旋转，进而在增速机的带动下大幅度提升旋转速度，从而带动电圈旋转而产生电能。 风力发电是一种主要的风能利用形式，风力发电相对于太阳能、生物质等可再生能源技术更为成熟、成本更低，对环境破坏更小风力发电是世界电力发展的潮流和趋势。据估计，全世界风能的蕴含总量大约在200亿千瓦，相当于全世界总发电量的8倍多，风电的发展不仅可以极大地减小资源的破坏能力，而且可以持续的维持供电。 风力发电是利用风的动能带动风车叶片让其旋转，从而将动能转换为机械能。同时，为了提高旋转的速度，将叶轮的转轴与增速机连接，通过转轴来带动发电机旋转，从而有效促使电机发电。根据当前的风车技术，以每秒三公尺的微风速度就可以推动发电，例如儿童所玩的纸质风车就是风力机的雏形，在其轴上面装设一个微型的发电机就可以完成发电。风力发电装置又称为风力发电机组，大致可以划分为风轮、发电机和铁塔三部分，一般大型风力发电站没有尾舵，小型的才会有。风轮是将风转化为机械能的重要构成部件，由两只或两支以上的螺旋桨性叶轮所组成。当桨叶通过风的吹动时会产生气动力，从而推动风轮转动。桨叶的材料要求强度要高、质量要轻；为了解决风轮所受风力大小方向变化所带来的转速不稳定，必须增加一个调速机来提高风轮转速，以确保其保持稳定。同时，在风轮后装置风标尾舵，让风轮始终对准风向获取最大功率；风轮、尾舵和发电机需要一个构架支撑，铁塔就是起到对这些部件的支撑作用。为了获取一定强度和均匀的风力，一般将铁塔修建的比较高，其高度根据地面障碍物