光伏电源系统的组成和原理
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简述光伏系统的组成
简述光伏系统的组成
光伏系统主要由太阳能电池阵列、汇流箱、逆变器、电网外电源、接线箱以及环境保护装置组成：
（1）太阳能电池阵列：使用个体太阳能电池片组成的大规模微电网系统。
（2）汇流箱：用于将太阳能电池阵列中的电流进行汇总，并将太阳能电池阵列与逆变器之间的电流连接起来。
（3）逆变器：将太阳能电池阵列所产生的直流电能转换成高压、高频的交流电能，供市电家庭配用。
（4）电网外电源：用于将太阳能系统产生的交流电能输送至市电网，自身采用双向调节功能，使太阳能电池阵列的输出电流等参数保持在规定的范围内。
（5）接线箱：在太阳能电池阵列、汇流箱里存储保护开关，并对太阳能电池阵列及汇流箱进行检测及安全保护。
（6）环境保护装置：用于合理安置太阳能系统，采取有效的止水及降噪设施，合理保护太阳能系统设备，避免野外设备因过暑过冷等因素而受损耗。
太阳能光伏发电基本原理
太阳能光伏发电基本原理随着科技的不断发展，现代生活中越来越多地利用到太阳能光伏发电技术。
太阳能光伏发电系统可以将太阳能转换成电能，这种技术对于节能减排、保护环境和能源利用等方面具有重要意义。
本文将介绍太阳能光伏发电的基本原理和相关应用。
太阳能光伏发电的原理太阳能光伏发电是将光能转换为电能，利用半导体材料的光电效应实现。
太阳光是由光子组成的，当光子与半导体材料中的电子碰撞时，电子就被激发出来。
这种激发过程中，电子获得了能量，变得更容易跃迁到半导体材料的导带中，从而形成了电流。
这就是太阳能光伏发电的基本原理。
太阳能光伏发电系统的组成太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、控制器和逆变器组成。
太阳能电池板是将太阳能转化为电能的核心部件。
控制器主要起到对光伏电池板和电池组的保护、调节和监控作用。
逆变器则将直流电转换为交流电。
这些组成部分相互协调，形成了完整的太阳能光伏发电系统。
太阳能光伏发电系统的应用太阳能光伏发电系统具有广泛的应用范围。
目前，太阳能光伏发电技术已经应用于建筑物、汽车、船舶、通讯设备、水泵、路灯等方面。
在道路方面，太阳能光伏系统被广泛应用于路灯、交通信号灯、高速公路实时信息显示等领域。
在航海方面，太阳能光伏系统被应用于船舶电源和通信设备。
在汽车方面，太阳能光伏系统可以用于低功率电源、空调和驻车冷却系统等。
总结太阳能光伏发电技术是利用太阳能转化为电能的一种重要技术。
通过光伏电池板、控制器和逆变器组成的太阳能光伏发电系统可以应用于建筑、汽车、电信、船舶等领域。
太阳能光伏发电技术在未来将扮演越来越重要的角色。
《光伏发电系统》课件
发展前景
光伏发电系统面临技术、经济、环境等多方面的挑战，如提高光电转换效率、降低成本、解决储能问题等。
挑战
THANKS
感谢您的观看。
工作原理
定义
光伏电池板
将光能转化为直流电能的装置，是光伏发电系统的核心部分。
逆变器
将直流电转换为交流电的装置，以便与电网或其他用电设备相连接。
控制器
控制光伏发电系统的运行，实现最大功率点跟踪、过载保护等功能。
储能设备
用于储存电能，以备夜间或阴雨天使用。
Hale Waihona Puke 薄膜光伏发电系统使用薄膜光伏电池的光伏发电系统，相对于晶体硅光伏电池成本更低、更轻便。
在公园、学校、医院等公共设施中应用光伏发电系统，优化能源结构。
各国政府出台相关政策，鼓励光伏发电系统的研发、生产和应用。
政策支持
随着技术进步和成本下降，光伏发电系统的市场规模不断扩大，成为全球能源结构转型的重要力量。
市场趋势
随着环保意识的提高和可再生能源的推广，光伏发电系统的应用前景广阔，将在全球能源结构中占据重要地位。
《光伏发电系统》PPT课件
目录
光伏发电系统概述光伏电池与组件光伏逆变器与储能系统光伏发电系统的设计与安装光伏发电系统的应用与前景
01
CHAPTER
光伏发电系统概述
光伏发电系统是一种利用太阳能光子能量，通过光伏效应将光能转化为直流电能的装置。
当太阳光照射在光伏电池上时，光子能量被吸收并传递给电子，使电子从原子中逸出形成自由电子和空穴，从而产生电压和电流。
多晶硅光伏发电系统
使用多晶硅光伏电池的光伏发电系统，相对于单晶硅光伏电池成本较低、产量高。
分布式光伏发电系统
在用户场地附近建设，自发自用、多余电量上网。
光伏发电系统面临技术、经济、环境等多方面的挑战，如提高光电转换效率、降低成本、解决储能问题等。
挑战
THANKS
感谢您的观看。
工作原理
定义
光伏电池板
将光能转化为直流电能的装置，是光伏发电系统的核心部分。
逆变器
将直流电转换为交流电的装置，以便与电网或其他用电设备相连接。
控制器
控制光伏发电系统的运行，实现最大功率点跟踪、过载保护等功能。
储能设备
用于储存电能，以备夜间或阴雨天使用。
Hale Waihona Puke 薄膜光伏发电系统使用薄膜光伏电池的光伏发电系统，相对于晶体硅光伏电池成本更低、更轻便。
在公园、学校、医院等公共设施中应用光伏发电系统，优化能源结构。
各国政府出台相关政策，鼓励光伏发电系统的研发、生产和应用。
政策支持
随着技术进步和成本下降，光伏发电系统的市场规模不断扩大，成为全球能源结构转型的重要力量。
市场趋势
随着环保意识的提高和可再生能源的推广，光伏发电系统的应用前景广阔，将在全球能源结构中占据重要地位。
《光伏发电系统》PPT课件
目录
光伏发电系统概述光伏电池与组件光伏逆变器与储能系统光伏发电系统的设计与安装光伏发电系统的应用与前景
01
CHAPTER
光伏发电系统概述
光伏发电系统是一种利用太阳能光子能量，通过光伏效应将光能转化为直流电能的装置。
当太阳光照射在光伏电池上时，光子能量被吸收并传递给电子，使电子从原子中逸出形成自由电子和空穴，从而产生电压和电流。
多晶硅光伏发电系统
使用多晶硅光伏电池的光伏发电系统，相对于单晶硅光伏电池成本较低、产量高。
分布式光伏发电系统
在用户场地附近建设，自发自用、多余电量上网。
太阳能光伏发电系统组成和安装
太阳能光伏发电系统组成和安装太阳能光伏发电系统组成和安装一、系统简介光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。
不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。
理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。
由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件。
单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。
同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。
若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路，于是就有“光生电流”流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。
光伏发电系统按安装容量可分为下列三种系统：1. 小型光伏发电系统：安装容量小于或等于1MWp；2. 中型光伏发电系统：安装容量大于1MWp和小于或等于30MWp；3. 大型光伏发电系统：安装容量大于30MWp。
二、系统分类太阳能光伏发电系统分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统及分布式并网光伏发电系统。
1. 独立光伏发电系统独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统。
独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式，典型特征为需要用蓄电池来存储夜晚用电的光伏发电系统能量。
离网型光伏发电系统是由光伏组件发电，经控制器对蓄电池进行充放电管理，并给直流负载提供电能或通过逆变器给交流负载提供电能的一种新型电源。
光伏电站光伏发电的原理及构成PPT课件
输出电压平均值反馈值uf和电压给定信号ug的误差经过pi调节器形成电压内环的幅值给定然后乘以离散的正弦表格数据形成离散的正弦电压信号作为电压瞬时值内环的给定电压瞬时值给定值与反馈值的误差信号再经过p调节器产生pwm控制信号将此信号写入到dsp内部的比较寄存器cmpr1cmpr2与三角载波比较后产生4路pwm1pwm4开关信号控制主电路中功率器件的通断
.
9
所以，滤波电容的选取原则是在保证输出电 压的THD值满足要求的情况下，取值尽量小。 同时应尽可能使用高频特性较好、损耗较小 的CBB电容[4]。本文设计的逆变器的功率器 件开关频率为15kHz，设计截止频率fC为 2kHz。考虑到系统裕量，经计算与综合考虑， 选择滤波电感9mH，滤波电容3μF。
.
8
考虑到容量与频率等因素，系统主电路的开关管选 择电力MOSFET。其中，滤波电感的选择要尽可能 滤除调制波的高次谐波分量，提高输出波形质量， 滤波电感的高频阻抗与滤波电容的高频阻抗相比不 能过低，即滤波电感的感值不能太小。为满足输出 波形质量，要求一个采样周期中，电感电流的最大 变化量小于允许的电感电流纹波△ILfmax。滤波电 容的作用是和滤波电感一起滤除输出电压中的高次 谐波，从而改善输出电压的波形，滤波电容越大输 出电压的THD值越小。然而从电路来看，在输出电 压不变的情况下，增大滤波电容会使滤波电容的电 流增加，逆变器的无功能量增大，损耗增加，效率 降低，因此，滤波电容又不宜太大。
光伏电站光伏发电的原理及构成
主讲：贾护民
.
1
引言
随着环境污染、生态破坏及资源枯竭的日趋 严重，近年来世界各国竞相实施可持续发展 的能源政策，其中利用太阳能发电最受瞩目 一种，由于太阳能发电的普遍性，还有它的 长久性和廉洁性，它将成为未来能源组成的 一个重要来源。
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9
所以，滤波电容的选取原则是在保证输出电 压的THD值满足要求的情况下，取值尽量小。 同时应尽可能使用高频特性较好、损耗较小 的CBB电容[4]。本文设计的逆变器的功率器 件开关频率为15kHz，设计截止频率fC为 2kHz。考虑到系统裕量，经计算与综合考虑， 选择滤波电感9mH，滤波电容3μF。
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8
考虑到容量与频率等因素，系统主电路的开关管选 择电力MOSFET。其中，滤波电感的选择要尽可能 滤除调制波的高次谐波分量，提高输出波形质量， 滤波电感的高频阻抗与滤波电容的高频阻抗相比不 能过低，即滤波电感的感值不能太小。为满足输出 波形质量，要求一个采样周期中，电感电流的最大 变化量小于允许的电感电流纹波△ILfmax。滤波电 容的作用是和滤波电感一起滤除输出电压中的高次 谐波，从而改善输出电压的波形，滤波电容越大输 出电压的THD值越小。然而从电路来看，在输出电 压不变的情况下，增大滤波电容会使滤波电容的电 流增加，逆变器的无功能量增大，损耗增加，效率 降低，因此，滤波电容又不宜太大。
光伏电站光伏发电的原理及构成
主讲：贾护民
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1
引言
随着环境污染、生态破坏及资源枯竭的日趋 严重，近年来世界各国竞相实施可持续发展 的能源政策，其中利用太阳能发电最受瞩目 一种，由于太阳能发电的普遍性，还有它的 长久性和廉洁性，它将成为未来能源组成的 一个重要来源。
光伏发电系统
一般来说，太阳能电池方阵的安装形式有以下三种：安装在地面上、安装在柱上、安装在屋顶上。具体采用 哪一种安装形式又要受到一些具体因素影响，诸如可利用空间大小、方阵尺寸、采光条件、风负载、视觉效果及 安装难度、破坏和盗窃问题等。在上述几种安装形式中，首选的是安装在地面上，因为它具有简单易行的特点。 而安装在柱子上面的难度受电池板离地面高度的影响。而安装在屋顶上的难度则由屋顶是否陡峭而定，在比较陡 的屋顶上工作不仅耗时费力，而且非常危险。在安装过程中，尤其要避免对电池板电气性能造成损伤，为此太阳 能电池板的表面应该覆盖，减小损伤的概率。还可以在光伏电站周围修建围墙，使动物无法靠近设备．以此保证 系统安全。同时，安装的太阳能电池板应该面向中午的太阳，而不要对着指南针的方向，这一点在相关资料中都 有说明。
在中国仲巴县，这个县城里所有的供热都是由太阳能来提供的。图中左侧黑色的那部分就是太阳能集热器 （Solar collector），面积有3.5万平方米，就像我们平常用到的热水器那样，能够把太阳能变成热能。它收 集了热以后，储存在图中那个彩色的罐子里。这个罐子可以24小时发热，供给县城的采暖。这是百分之百的太阳 能，完全零碳。
“光伏＋土地生态修复”
据《联合国防治荒漠化公约》统计，全球处于超干旱以及干旱的土地面积约为平方千米，占全球陆地表面的 17.2%。而且，每年沙漠的面积还在不断扩大。土地退化中和（Land Degradation Neutrality, LDN）和退化 土地生态修复一直以来都是地球面临的重要课题。荒漠化土地虽然有待修复，但也提供了大量的土地资源，因此， 将荒漠化土地生态修复与光伏建设相结合将带来多方面的收益。荒漠上的太阳能面板不仅可以供电，还可以减少 地面受到的日照辐射和水分蒸发量。清洗电池板时喷洒的水分，提高了土壤表层的含水量，促进了植被的生长和 恢复。
在中国仲巴县，这个县城里所有的供热都是由太阳能来提供的。图中左侧黑色的那部分就是太阳能集热器 （Solar collector），面积有3.5万平方米，就像我们平常用到的热水器那样，能够把太阳能变成热能。它收 集了热以后，储存在图中那个彩色的罐子里。这个罐子可以24小时发热，供给县城的采暖。这是百分之百的太阳 能，完全零碳。
“光伏＋土地生态修复”
据《联合国防治荒漠化公约》统计，全球处于超干旱以及干旱的土地面积约为平方千米，占全球陆地表面的 17.2%。而且，每年沙漠的面积还在不断扩大。土地退化中和（Land Degradation Neutrality, LDN）和退化 土地生态修复一直以来都是地球面临的重要课题。荒漠化土地虽然有待修复，但也提供了大量的土地资源，因此， 将荒漠化土地生态修复与光伏建设相结合将带来多方面的收益。荒漠上的太阳能面板不仅可以供电，还可以减少 地面受到的日照辐射和水分蒸发量。清洗电池板时喷洒的水分，提高了土壤表层的含水量，促进了植被的生长和 恢复。
光伏技术培训
并网发电系统
小型 并网 系统
应用范围：主要针对电网稳定地区，其中屋顶、棚 顶等有闲置面，有一定耗电量的用户，如家庭、小 企业等。自发自用余量上网。
并网发电系统
分布 式、 光建 一体 化系 统
应用范围：针对用电量大的企业工厂，在其屋面、幕墙 玻璃等位置安装组件，采用自发自用余量上网的形式， 具有美观、稳定、环保的特点。
家庭 离网 小型 发电 系统
光伏发电系统分类
并网发电系统：是利用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之后直接接入公 共电网。光伏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；也有分散式小型并网发电系 统，特别是分布式、光伏建筑一体化发电系统，是并网发 电的主流。
光伏发电原理
光伏发电系统组成
光伏发电系统
：光伏发电系
太阳能组 件
统是利用太阳 电池组件和其
其他
汇流箱
他辅助设备将 太阳能转换成 可供使用电能
光伏监控
。
太阳能蓄 电池
逆变器
太阳能组件
1
单晶硅 C-Si
2
多晶硅 P-Si
3
非晶硅 A-Si
18%
15%
7%
单晶硅组件
单晶硅组件是用高转换效率的单 晶硅电池片按照不同的串、并阵 列方式构成的组件体，最后用框 架和材料进行封装。 特点：颜色多为黑色或深色，转 换效率高（在实验室实现的转换 效率为24.7%.普通商品化的转换 效率为15%-20% ），年衰减低， 价格相对较高。
光伏发电系统应用
光伏发电原理 光伏发电系统组成 光伏发电系统分类
光伏电系统工作原理
光伏电系统工作原理
光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光直接转化为电能；不论是独立使用或是并网发电，光伏发电系统主要由太阳能电池板，控制器，逆变器和储能蓄电池组成。
蓄电池是太阳能供电系统的重要器件，它的主要功能是把太阳能电池板的电能即时存储于蓄电池中，以供用电设备使用，蓄电池具有储存电能和稳定电压的作用。
白天太阳能通过光电转换一部分用于负载，一部分给蓄电池充电；晚上供电则主要由蓄电池承担。
太阳能光伏系统多用于分散供电，如偏僻的村庄独立供电系统，公路交通指示灯电源，公路路标，太阳能道路灯，太阳能庭院灯，草坪灯，光伏水泵，户外独立供电系统等。
太阳能光伏发电系统原理与应用技术
太阳能光伏发电系统原理与应用技术引言太阳能光伏发电系统是利用太阳能将光能转化为电能的一种可再生能源发电系统。
随着能源问题的日益突出和环境保护意识的增强，太阳能光伏发电系统在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
本文将详细介绍太阳能光伏发电系统的原理和应用技术。
1. 太阳能光伏发电系统原理太阳能光伏发电系统的原理是基于光伏效应的。
当光线照射到光伏电池上时，光子会与光伏电池内的半导体材料相互作用，产生出电子和空穴对。
在特定的电场作用下，电子和空穴会流动起来，从而形成电流。
这个过程就是光伏效应。
光伏电池的主要组成部分是PN结构，其中P型材料与N型材料通过界面连接，形成PN 结。
当光伏电池受到光照时，光子会打破材料的电子束缚，使得电子和空穴产生并分离，从而产生电流。
2. 太阳能光伏发电系统的组成太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、电池组、逆变器和电网组成。
2.1 太阳能电池板太阳能电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件，负责将太阳能转化为电能。
常见的太阳能电池板有单晶硅太阳能电池板、多晶硅太阳能电池板和非晶硅太阳能电池板等。
2.2 电池组电池组是太阳能光伏发电系统的能量储存部分，主要由蓄电池组成。
当太阳能光伏电池板产生的电能超过负载需求时，多余的电能会被储存在电池组中，以备不时之需。
2.3 逆变器逆变器是太阳能光伏发电系统的核心装置，主要功能是将直流电转化为交流电。
由于大部分家用电器和电网都是使用交流电，所以逆变器的作用非常重要。
2.4 电网电网是太阳能光伏发电系统中的一个重要部分，可以将太阳能发电系统产生的电能注入到电网中，实现电能的共享和输送。
同时，当太阳能光伏发电系统产生的电能不足时，电网也可作为备用电源供给电能。
3. 太阳能光伏发电系统的应用技术太阳能光伏发电系统的应用技术主要包括并网发电技术、离网发电技术和混合发电技术。
3.1 并网发电技术并网发电技术是指将太阳能光伏发电系统产生的电能直接与电网连接，将多余的电能注入到电网中。
光伏发电系统的工作原理
光伏发电系统的工作原理光伏发电是一种利用光电效应将太阳能转化为电能的技术，它是一种清洁、环保且可再生的能源形式。
光伏发电系统由光伏电池组成，光伏电池是能将光能转化成电能的半导体材料。
本文将以光伏发电系统的工作原理为中心，详细介绍光伏发电的过程和关键技术。
光伏发电系统的工作原理可以简单概括为：太阳光照射到光伏电池上，通过光电效应产生电流，再经过逆变器转换成交流电，供电给家庭或商业用途。
光伏电池是光伏发电系统的核心。
光伏电池是由半导体材料制成的，通常使用的是硅材料。
硅材料具有特殊的电学性质，当太阳光照射到光伏电池上时，光子的能量会激发硅材料中的电子。
激发后的电子会从价带跃迁到导带，形成电流。
这个过程被称为光电效应。
光伏电池的工作需要光照。
太阳光是光伏发电系统的主要光源，它是由一系列不同波长的光子组成的。
这些光子照射到光伏电池上时，会与光伏电池中的材料发生相互作用。
只有波长适合的光子才能被光伏电池吸收，所以光伏电池对太阳光的利用率较高。
然后，光伏电池上的电流是直流电。
然而，大部分家庭和商业用电设备需要交流电才能正常工作。
因此，光伏电池产生的直流电需要经过逆变器进行转换。
逆变器是一种电子设备，它将直流电转换为交流电。
逆变器还具有调整电压和频率的功能，以适应不同的用电设备。
光伏发电系统还包括其他辅助设备，如电池组和电网连接设备。
电池组可以存储光伏电池产生的电能，以便在夜间或光照不足时使用。
电网连接设备将光伏发电系统连接到公共电网，使多余的电能可以供应给其他用户，也可以从电网获取电能。
光伏发电系统的工作原理在实际应用中有一些变化和改进。
例如，为了提高光伏电池的效率，通常会在光伏电池表面涂覆一层反射膜，以增强光的吸收。
此外，光伏电池的设计和制造过程也在不断改进，以提高产能和降低成本。
光伏发电系统的工作原理在全球范围内得到了广泛应用。
它不仅可以为家庭和商业用电提供可靠的电源，还可以减少对传统能源的依赖，降低温室气体的排放。
光伏发电系统基本原理ppt课件
11串
DC Box-12P
8A
80A
1000V 40KA
11串
逆 變 器 500KW共 2套
逆變器保險絲座
MCCB
MCCB
14 JB
11串
DC Box-12P
8A
80A
1000V 40KA
11串
12P 28JB
135W 3T 11串2併 至集線箱共，有14個JB搭配500KW逆變器 33
模组连接方式
2
常见的光伏系统 独立型
3
常见的光伏系统 并网型
4
常见的光伏系统 混合型
5
光伏系统的部件
1、太阳能电池组 2、充、放电控制器（常用于独立型） 3、逆变器、测试仪表以及计算机监控
等电力电子设备 4、蓄电池或其他储能和辅助发电装置
（常用于独立型） 5、其他一些部件（集线箱、线缆）
6
太阳能电池原理
光伏/柴油机混合发电系统
26
其他应用型
光伏与建筑一体化：
主要是指将太阳能
发电产品集成到建
筑物上。其优点很
多：节省土地、能
够做到分散就地供
电，同时还能够调
节电网的负荷。
光伏与建筑一体化
27
光伏系统的设计
光伏系统的设计主要根据负载的要求和 使用地点的气象及地理条件（太阳光照 量，最长连雨天等）进行专门的设计。 这些都要专业的单位进行设计。
8串
DC Box-13P
8A
80A
1000V 40KA
8串
16 JB
8串
DC Box-13P
8A
80A
1000V 40KA
8串
逆 變 器 500KW共 8套
20221021太阳能光伏发电基本介绍
太阳能光伏发电基本介绍一、系统简介光伏发电系统(PV System)是将太阳能转换成电能的发电系统，利用光生伏特效应。
光伏发电系统分为独立太阳能光伏发电系统、并网太阳能光伏发电系统。
其中独立太阳能系统是独立运行的、不需要依赖电网。
配备了有储能作用的蓄电池，可保证系统功率稳定，能在光伏系统夜间不发电或阴雨天发电不足等情况下供给负载用电。
不管何种形式，工作原理均为光伏组件将光能转换成直流电，直流电在逆变器的作用下转变成交流电，最终实现用电、上网功能。
二、系统组成1、光伏组件光伏组件是整个发电系统里的核心部分，由光伏组件片或由激光切割机机或钢线切割机切割开的不同规格的光伏组件组合在一起构成。
由于单片光伏电池片的电流和电压都很小，所以要先串联获得高电压，再并联获得高电流，通过一个二极管（防止电流回输）输出，然后封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上，安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封。
把光伏组件串联、并联组合起来，就成了光伏组件方阵，也叫光伏阵列。
工作原理：太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n 结电场的作用下，空穴由p区流向n区，电子由n区流向p区，接通电路后就形成电流。
其作用是将太阳能转化为电能，并送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
组件类型：①单晶硅：光电转换率≈18%，最高可达到24%，是所有光伏组件中转换率最高的，一般采用钢化玻璃及防水树脂封装，坚固耐用，使用寿命一般可达25年。
②多晶硅：光电转换率≈14%，与单晶硅的制作工艺差不多，多晶硅的区别在于光电转换率更低、价格更低、寿命更短，但多晶硅材料制造简便、节约电耗，生产成本低，因此得到大力发展。
③非晶硅：光电转换率≈10%，与单晶硅和多晶硅的制作方法完全不同，是一种薄膜式太阳电池，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。
2、控制器（离网系统使用）光伏控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的自动控制设备。
光伏并网发电原理
光伏并网发电原理光伏并网发电原理是指将光能转化为电能，并将其与电网相连接以供应电力的过程。
光伏并网发电系统由光伏发电模块、直流电源调节器、直流交流转换器、逆变器、电网接入点、测量和保护设备等组成。
光伏发电模块是光伏并网发电系统的核心部件，通常由多个光伏电池组件组合而成。
光伏电池组件是由多个层叠的光伏电池组成，光伏电池是一种能将太阳光能转化为直流电能的半导体材料，常见的有单晶硅、多晶硅和非晶硅等。
当阳光照射到光伏电池上时，光子能量激发了光伏电池中的电子，产生电压和电流。
直流电源调节器用于调节光伏电池输出的电流和电压，使其适应交流电网要求。
直流交流转换器将光伏电池组件的直流电能转换为交流电能，以适应交流电网的电压和频率。
逆变器是光伏并网发电系统的核心设备，它将光伏电池组件输出的直流电能经过逆变转换为交流电能并将其注入电网。
逆变器工作时需要保持与电网的同步，通过电网的频率和相位锁定来实现。
在光伏并网发电系统中，光伏发电模块产生的电能首先经由直流电源调节器进行调节，以满足电网的要求。
调节后的直流电能通过直流交流转换器转换为交流电能，然后进入逆变器进行逆变处理。
逆变器将直流电能转换为交流电能，并根据电网的要求进行频率和相位的调整，将电能注入电网中。
注入电网的电能可以被用户进行使用，也可以被其他用户接入电网进行共享。
在光伏并网发电系统中，为了确保其安全稳定地向电网注入电能，需要进行测量和保护。
测量设备主要用于测量光伏并网发电系统的电流、电压、功率、能量等参数，以监测系统的运行状态，并提供给用户或电网进行监控。
保护设备主要用于保护光伏并网发电系统，当系统出现故障或异常情况时，可以对系统进行切断或隔离，以保护系统和电网的安全。
总结来说，光伏并网发电原理是将光能利用光伏电池转化为电能，并通过逆变器将其逆变为交流电能，并注入电网进行共享。
光伏并网发电系统的核心设备包括光伏发电模块、直流电源调节器、直流交流转换器、逆变器、电网接入点、测量和保护设备等。
光伏发电系统介绍课件
2. 检查所有组件和电缆的连 接，紧固松动部分。
3. 对逆变器和控制器等进行 定期检查和维护。
常见故障与排除方法
故障一
光伏板性能下降
故障二
逆变器无法正常工作
排除方法
检查光伏板表面是否清洁，如有污垢或积 灰，及时清理；检查光伏板是否有损坏或 老化现象，如有需要更换。
排除方法
检查逆变器的输入和输出电压是否正常； 检查逆变器的散热系统是否正常；检查逆 变器的控制电路是否正常。
光伏发电系统的应用场景
分布式发电
移动式电源
分布式光伏发电系统适用于居民屋顶、 工业园区、商业建筑等场所，可满足 用户自用或并网发电的需求。
移动式光伏发电系统适用于野外作业、 应急救援等领域，可为设备提供可再 生能源供电。
集中式电站
集中式光伏电站适用于荒漠、山地等 大面积开阔地，可实现大规模并网发 电。
化。
未来发展趋势
技术进步
随着技术的不断进步，光伏组件的效率和可靠性将进一步 提高，成本也会进一步降低。
储能技术的结合
随着储能技术的成熟，光伏发电系统将更好地解决天气依 赖性问题，实现24小时不间断供电。
智能电网建设
结合智能电网技术，可以实现光伏发电系统的远程监控和 调度，提高供电的稳定性和可靠性。
1 2
加强政策支持
政府可以通过提供税收优惠、补贴和贷款等政策 支持，鼓励更多的人和企业投资光伏发电系统。
推进技术创新
通过技术创新提高光伏组件的转换效率和降低成 本，可以进一步提高光伏发电系统的经济效益。
3
加强宣传教育
加强对光伏发电系统的宣传教育，提高公众对光 伏发电系统的认知度和接受度，从而更好地发挥 其社会效益。
太阳能光伏发电系统组成和安装
太阳能光伏发电系统组成和安装一、系统简介光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。
不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉与机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。
理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。
由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件。
单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。
同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。
若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路，于是就有“光生电流”流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。
光伏发电系统按安装容量可分为下列三种系统：1. 小型光伏发电系统：安装容量小于或等于1MWp；2. 中型光伏发电系统：安装容量大于1MWp和小于或等于30MWp；3. 大型光伏发电系统：安装容量大于30MWp。
二、系统分类太阳能光伏发电系统分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统与分布式并网光伏发电系统。
1. 独立光伏发电系统独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统。
独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式，典型特征为需要用蓄电池来存储夜晚用电的光伏发电系统能量。
离网型光伏发电系统是由光伏组件发电，经控制器对蓄电池进行充放电管理，并给直流负载提供电能或通过逆变器给交流负载提供电能的一种新型电源。
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光伏电源系统的原理及组成首先太阳能电池发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
它由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成，其系统组成如图所示。
1．太阳能电池方阵：太阳能电池单体是光电转换的最小单元，尺寸一般为4cm 2到100cm 2不等。
太阳能电池单体的工作电压约为, 工作电流约为20－25mA/cm 2, 一般不能单独作为电源使用。
将太阳能电池单体进行串并联封装后，就成为太阳能电池组件，其功率一般为几瓦至几十瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。
太阳能电池组件再经过串并联组合安装在支架上，就构成了太阳能电池方阵，可以满足负载所要求的输出功率 (见图1－2)。
（1）硅太阳能电池单体常用的太阳能电池主要是硅太阳能电池。
晶体硅太阳能电池由一个晶体硅片组成，在晶体硅片的上表面紧密排列着金属栅线，下表面是金属层。
硅片本身是P 型硅，表面扩散层是N 区，在这两个区的连接处就是所谓的PN 结。
PN 结形成一个电场。
太阳能电池的顶部被一层抗反射膜所覆盖，以便减少太阳能的反射损失。
太阳能电池的工作原理如下：光是由光子组成，而光子是包含有一定能量的微粒，能量的大小由光的波长 决定，光被晶体硅吸收后，在PN 结中产生一对对正负电荷，由于在PN 结 区域的正负电荷被分离，因而可以产生一个外电流场，电流从晶体硅片电池 的底端经过负载流至电池的顶端。
这就是“光生伏打效应”。
将一个负载连接在太阳能电池的上下两表面间时，将有电流流过该负载，于是太阳能电池就产生了电流；太阳能电池吸收的光子越多，产生的电流也就越大。
光子的能量由波长决定，低于基能能量的光子不能产生自由电子，一个高于基能能量的光子将仅产生一个自由电子，多余的能量将使电池发热，伴随电能损失的影响将使太阳能电池的效率下降。
（2）硅太阳能电池种类目前世界上有3种已经商品化的硅太阳能电池：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。
对于单晶硅太阳能电池，由于所使用的单晶硅材料与半导体工业所使用的材料具有相同的品质，使单晶硅的使用成本比较昂贵。
多晶硅太阳能电池的晶体方向的无规则性，意味着正负电荷对并不能全部被PN结电场所分离，因为电荷对在晶体与晶体之间的边界上可能由于晶体的不规则而损失，所以多晶硅太阳能电池的效率一般要比单晶硅太阳能电池低。
多晶硅太阳能电池用铸造的方法生产，所以它的成本比单晶硅太阳能电池低。
非晶硅太阳能电池属于薄膜电池，造价低廉，但光电转换效率比较低，稳定性也不如晶体硅太阳能电池，目前多数用于弱光性电源，如手表、计算器等。
一般产品化单晶硅太阳电池的光电转换效率为 13――15 %产品化多晶硅太阳电池的光电转换效率为 11――13 %产品化非晶硅太阳电池的光电转换效率为 5――8 %（3）太阳能电池组件一个太阳能电池只能产生大约电压，远低于实际应用所需要的电压。
为了满足实际应用的需要，需把太阳能电池连接成组件。
太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池，这些太阳能电池通过导线连接。
一个组件上，太阳能电池的标准数量是36片（10cm×10cm），这意味着一个太阳能电池组件大约能产生17V的电压，正好能为一个额定电压为12V的蓄电池进行有效充电。
通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件，具有一定的防腐、防风、防雹、防雨等的能力，广泛应用于各个领域和系统。
当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时，可把多个组件组成太阳能电池方阵，以获得所需要的电压和电流。
太阳能电池的可靠性在很大程度上取决于其防腐、防风、防雹、防雨等的能力。
其潜在的质量问题是边沿的密封以及组件背面的接线盒。
这种组件的前面是玻璃板，背面是一层合金薄片。
合金薄片的主要功能是防潮、防污。
太阳能电池也是被镶嵌在一层聚合物中。
在这种太阳能电池组件中，电池与接线盒之间可直接用导线连接。
组件的电气特性主要是指电流－电压输出特性，也称为Ⅴ－Ⅰ特性曲线，如图1－3所示。
Ⅴ－Ⅰ特性曲线可根据图1－3所示的电路装置进行测量。
Ⅴ－Ⅰ特性曲线显示了通过太阳能电池组件传送的电流Im与电压Vm在特定的太阳辐照度下的关系。
如果太阳能电池组件电路短路即V＝0，此时的电流称为短路电流Isc；如果电路开路即I＝0，此时的电压称为开路电压Voc。
太阳能电池组件的输出功率等于流经该组件的电流与电压的乘积，即P＝V×I 。
当太阳能电池组件的电压上升时，例如通过增加负载的电阻值或组件的电压从零（短路条件下）开始增加时，组件的输出功率亦从0开始增加；当电压达到一定值时，功率可达到最大，这时当阻值继续增加时，功率将跃过最大点，并逐渐减少至零，即电压达到开路电压Voc。
太阳能电池的内阻呈现出强烈的非线性。
在组件的输出功率达到最大点，称为最大功率点；该点所对应的电压，称为最大功率点电压Vm （又称为最大工作电压）；该点所对应的电流，称为最大功率点电流Im（又称为最大工作电流）；该点的功率，称为最大功率Pm。
随着太阳能电池温度的增加，开路电压减少，大约每升高1°C每片电池的电压减少5mV，相当于在最大功率点的典型温度系数为－%/°C。
也就是说，如果太阳能电池温度每升高1°C，则最大功率减少%。
所以，太阳直射的夏天，尽管太阳辐射量比较大，如果通风不好，导致太阳电池温升过高，也可能不会输出很大功率。
由于太阳能电池组件的输出功率取决于太阳辐照度、太阳能光谱的分布和太阳能电池的温度，因此太阳能电池组件的测量在标准条件下（STC）进行，测量条件被欧洲委员会定义为101号标准，其条件是：2光谱辐照度 1000W/m大气质量系数太阳电池温度 25℃在该条件下，太阳能电池组件所输出的最大功率被称为峰值功率，表示为Wp(peak watt)。
在很多情况下，组件的峰值功率通常用太阳模拟仪测定并和国际认证机构的标准化的太阳能电池进行比较。
通过户外测量太阳能电池组件的峰值功率是很困难的，因为太阳能电池组件所接受到的太阳光的实际光谱取决于大气条件及太阳的位置；此外，在测量的过程中，太阳能电池的温度也是不断变化的。
在户外测量的误差很容易达到10％或更大。
如果太阳电池组件被其它物体(如鸟粪、树荫等)长时间遮挡时，被遮挡的太阳能电池组件此时将会严重发热，这就是“热斑效应”。
这种效应对太阳能电池会造成很严重地破坏作用。
有光照的电池所产生的部分能量或所有的能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。
为了防止太阳能电池由于热班效应而被破坏，需要在太阳能电池组件的正负极间并联一个旁通二极管，以避免光照组件所产生的能量被遮蔽的组件所消耗。
连接盒是一个很重要的元件：它保护电池与外界的交界面及各组件内部连接的导线和其他系统元件。
它包含一个接线盒和1只或2只旁通二极管。
2．充放电控制器：充放电控制器是能自动防止蓄电池组过充电和过放电并具有简单测量功能的电子设备。
由于蓄电池组被过充电或过放电后将严重影响其性能和寿命，充放电控制器在光伏系统中一般是必不可少的。
充放电控制器，按照开关器件在电路中的位置，可分为串联控制型和分流控制型；按照控制方式，可分为普通开关控制型(含单路和多路开关控制)和PWM脉宽调制控制型(含最大功率跟踪控制器)。
开关器件，可以是继电器，也可以是MOSFET模块。
但PWM脉宽调制控制器，只能用MOSFET模块作为开关器件。
3．直流/交流逆变器：逆变器是将直流电变换成交流电的电子设备。
由于太阳能电池和蓄电池发出的是直流电，当负载是交流负载时，逆变器是不可缺少的。
逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。
独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统，为独立负载供电。
并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统，将发出的电能馈入电网。
逆变器按输出波形，又可分为方波逆变器和正弦波逆变器。
方波逆变器，电路简单，造价低，但谐波分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。
正弦波逆变器，成本高，但可以适用于各种负载。
从长远看，SPWM脉宽调制正弦波逆变器将成为发展的主流。
4．蓄电池组：其作用是储存太阳能电池方阵受光照时所发出的电能并可随时向负载供电。
太阳能电池发电系统对所用蓄电池组的基本要求是：(1) 自放电率低；(2)使用寿命长；(3) 深放电能力强；(4)充电效率高；(5) 少维护或免维护；(6)工作温度范围宽；(7) 价格低廉。
目前我国与太阳能电池发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。
配套200Ah以上的铅酸蓄电池，一般选用固定式或工业密封免维护铅酸蓄电池；配套200Ah以下的铅酸蓄电池，一般选用小型密封免维护铅酸蓄电池。
5．测量设备：对于小型太阳能电池发电系统，只要求进行简单的测量，如蓄电池电压和充放电电流，测量所用的电压和电流表一般装在控制器面板上。
对于太阳能通信电源系统、阴极保护系统等工业电源系统和大型太阳能发电站，往往要求对更多的参数进行测量，如太阳能辐射量、环境温度、充放电电量等，有时甚至要求具有远程数据传输、数据打印和遥控功能，这时要求为太阳能电池发电系统应配备智能化的“数据采集系统”和“微机监控系统”。
6．太阳能光伏电源系统的设计：太阳能光伏电源系统的设计分为软件设计和硬件设计，且软件设计先于硬件设计。
软件设计包括：负载用电量的计算，太阳能电池方阵面辐射量的计算，太阳能电池、蓄电池用量的计算和二者之间相互匹配的优化设计，太阳能电池方阵安装倾角的计算，系统运行情况的预测和系统经济效益的分析等。
硬件设计包括：负载的选型及必要的设计，太阳能电池和蓄电池的选型，太阳能电池支架的设计，逆变器的选型和设计，以及控制、测量系统的选型和设计。
对于大型太阳能电池发电系统，还要有方阵场的设计、防雷接地的设计、配电系统的设计以及辅助或备用电源的选型和设计。
软件设计由于牵涉到复杂的辐射量、安装倾角以及系统优化的设计计算，一般是由计算机来完成；在要求不太严格的情况下，也可以采取估算的办法。
⑴ 太阳能辐射原理：太阳电池发电的全部能量来自于太阳，也就是说，太阳电池方阵面上所获得的辐射量决定了它的发电量。
太阳电池方阵面上所获得辐射量的多少与很多因素有关：当地的纬度，海拔，大气的污染程度或透明程度，一年当中四季的变化，一天当中时间的变化，到达地面的太阳辐射直、散分量的比例，地表面的反射系数，太阳电池方阵的运行方式或固定方阵的倾角变化以及太阳电池方阵表面的清洁程度等。
要想较为准确地推算出太阳电池方阵面上所获得的辐射量，必须对太阳辐射的基本概念有所了解。
太阳辐射的基本定律太阳辐射的直散分离原理、布格－朗伯定律和余弦定律是我们所要了解的三条最基本的定律。
直散分离原理：大地表面（即水平面）和方阵面（即倾斜面）上所接收到的辐射量均符合直散分离原理，只不过大地表面所接收到的辐射量没有地面反射分量，而太阳电池方阵面上所接收到的辐射量包括地面反射分量：Q p = S p +D p Q T = S T +D T +R TQp: 水平面总辐射Sp: 水平面直接辐射Dp: 水平面散射辐射Q T : 倾斜面总辐射S T : 倾斜面直接辐射D T : 倾斜面地面反射布格-朗伯定律:S D ’= S 0F mS 0：太阳常数 1350W/m 2S D’：直接辐射强度F: 大气透明度m : 大气质量 m=1/Sinα × P/P 0α: 太阳高度角Po: 标准大气压Sin α = SinφSinδ+Cos φCos δCosωδ: 太阳赤纬角δ=(360*(284+N)/365)φ： 当地纬度 （0 － 90° ）ω： 时角（地球自转一周360度，24小时）15度/小时或 4分钟/度余弦定律:Sp’ = S D’ Sin αS T ’ = S D’COS θ D T’ = Dp’(1+CosZ)/2R T’ = Qp’(1-CosZ)/2Q T = S T +D T +R T⑵ 太阳电池发电系统的设计(以某高山气象站为例)：当地气象地理条件：由当地气象部门提供前10年的平均数据。