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《太阳能光伏发电原理与应用》课程设计课题名称：家用独立型光伏发电系统的优化设计专业班级：光电02班学生学号：1009040204学生姓名：黄斌学生成绩：指导教师：刘国华课题工作时间：2013.6.24 至2013.6.28武汉工程大学教务处一、课程设计的任务和要求要求：1、具备独立查阅光伏发电系统设计的相关文献和资料的能力；具有查阅光伏电池、蓄电池、控制器和逆变器等光伏器件参数和型号的能力；具有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。
2、具备独立设计光伏发电系统的能力，能提出并较好地实施方案，能对光伏发电系统的结构和配置进行分析研究和优化设计。
3、具备数值计算、仿真、绘图和文字处理等能力。
4、工作努力，遵守纪律，工作作风严谨务实，按期圆满完成规定的任务。
5、报告内容简练完整、立论正确、讨论充分、论述流畅、结构严谨、结论合理；技术用语准确、符号规范统一、编号齐全、书写工整、图表完备。
6、工作中有创新意识，对前人工作有一定改进或独特见解。
7、内容不少于3000字。
技术参数：1、光伏发电系统安装地点：成都；2、使用单晶硅光伏电池；3、负载表数量功率使用时间荧光灯8 18w/盏5h/天电视机，电脑 2 120w/个3h/天洗衣机 1 600wh/天电冰箱 1 1000wh/天任务：1、选择适当的光伏电池、蓄电池、逆变器和控制器；2、设计合理的光伏发电系统；3、利用PVsyst软件和有关理论模拟优化设计，并对结果进行分析和总结。
二、进度安排1、2013.6.24 选题、分析查找相关资料、熟悉PVsyst软件2、2013.6.25 提出设计方案、思路和系统框图、系统的优化设计3、2013.6.26 讨论、修改、进一步优化方案，光伏发电系统各部件的选型4、2013.6.27 写出课程设计报告初稿5、2013.6.28 整理课程设计报告、交稿三、参考资料或参考文献1、杨金焕、于化丛、葛亮著. 太阳能光伏发电应用技术. 第1版. 电子工业出版社. 2009年。
新能源学院《太阳能光伏发电系统》课程设计课题名称：专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：设计时间：至沈阳工程学院报告正文（例子）目录（自动生成）第1章绪论..........................................1.1 设计背景………………………....................1.2 设计意义.................................................................................第2章沈阳市气象资料及地理情况...........................................第3章家用独立型太阳能光伏发电系统的优化设计..........3.1 设计方案......................3.2 负载的计算..........................3.3 太阳能电池板容量及串并联的设计及选型……………………..3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计..........................3.5 蓄电池容量及串并联的设计及选型………………………………..3.6 控制器、逆变器的选型………………………………..3.7 电气配置及其设计…………………………..3.8 系统配置清单…………………………..第4章家用独立型太阳能光伏发电系统的优化结果与讨论………4.1 …………………………………………………………..4.2 ………………………………………………………..4.3 ………………………………………………………..4.4 ………………………………………………………..第5章心得体会....................................................................................... 参考文献.......................................................................................第1章绪论（二号、宋体、加粗、居中）1.1 设计背景（三号、宋体、加粗）太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。
光伏发电课程设计摘要一、课程目标知识目标：通过本课程的学习，使学生掌握光伏发电的基本原理，理解光伏电池的工作机制及其能量转换过程；掌握光伏发电系统的组成及其各部分功能；了解光伏发电技术的应用和发展趋势。
技能目标：培养学生运用所学知识分析和解决实际光伏发电问题的能力；通过实验操作，提高学生动手实践和团队协作的能力；培养学生对光伏发电系统的设计、安装和维护的基本技能。
情感态度价值观目标：激发学生对新能源技术的兴趣，培养其环保意识和可持续发展观念；引导学生关注光伏发电技术在我国的推广与应用，增强国家能源战略意识；培养学生勇于探索、积极创新的精神风貌。
课程性质：本课程为高二年级物理学科拓展课程，结合课本中关于新能源的内容，以实用性为导向，注重理论知识与实践操作的相结合。
学生特点：高二年级学生已具备一定的物理知识基础，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力，对新能源技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，通过生动形象的教学方法，使学生在理解基本原理的基础上，能够将知识应用于实际，提高学生的实践操作能力，培养其创新思维。
在教学过程中，注重目标的分解与落实，确保学生能够达到预定的学习成果。
二、教学内容本课程内容主要包括以下三个方面：1. 光伏发电基本原理：讲解光生伏特效应，光伏电池的工作原理，能量转换过程，以及影响光伏电池效率的因素。
2. 光伏发电系统组成与功能：介绍光伏发电系统的组成部分，包括光伏电池板、逆变器、蓄电池、控制器等，并讲解各部分的功能和相互关系。
3. 光伏发电技术应用与发展：分析光伏发电技术的应用领域，如家庭屋顶光伏发电、光伏电站等；探讨光伏发电技术的发展趋势，以及在我国新能源战略中的地位和作用。
教学大纲安排如下：第一课时：光伏发电基本原理，使学生了解光生伏特效应，掌握光伏电池的工作原理。
第二课时：光伏发电系统组成与功能，让学生了解系统的各个组成部分及其作用。
第三课时：光伏发电技术应用与发展，通过案例分析，使学生了解光伏发电技术的实际应用和未来发展趋势。
滚动版光伏课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解光伏技术的基本原理，掌握光伏电池的工作机制和能量转换过程。
2. 学生能够描述光伏系统的组成及其关键部件功能，了解不同类型的光伏板及性能差异。
3. 学生能够解释并计算光伏系统的输出功率、效率以及影响因素。
技能目标：1. 学生能够运用物理和数学知识分析光伏电池的电流-电压特性，进行基本的电路分析。
2. 学生能够设计简单光伏系统，包括选择合适的组件和进行系统配置。
3. 学生通过实验操作，学会使用光伏测试仪器，并能够进行数据采集与分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对新能源技术的兴趣，认识到光伏能源对环境保护的重要性，增强可持续发展意识。
2. 学生通过小组合作完成项目任务，提升团队协作能力，培养科学探究和创新思维。
3. 学生通过了解光伏行业的发展趋势，建立积极的社会责任感，激发未来从事相关领域研究的志向。
课程性质：本课程结合物理知识与工程技术，以项目驱动的形式进行教学，注重理论与实践相结合。
学生特点：假设学生为高中二年级学生，具有一定的物理知识基础，好奇心强，喜欢探索新事物，动手能力较强。
教学要求：课程要求学生通过小组合作，完成光伏系统的设计、搭建与测试，鼓励学生提出问题，解决问题，注重培养学生的实践能力和创新能力。
通过具体的学习成果评估，确保学生达到预设的课程目标。
二、教学内容1. 光伏技术原理：- 光伏效应的基本概念。
- 光伏电池的材料、结构和能量转换过程。
- 课本第3章第1节内容：太阳能电池的原理与特性。
2. 光伏系统组成与性能：- 光伏系统的组件：光伏板、逆变器、电池、控制器等。
- 不同类型光伏板的性能比较。
- 课本第3章第2节内容：太阳能光伏系统的组成及其性能。
3. 光伏系统的设计与评估：- 设计原则和步骤。
- 影响光伏系统性能的因素：光照条件、温度、阴影等。
- 课本第3章第3节内容：太阳能光伏系统的设计与评估。
4. 实践操作与数据分析：- 实验室搭建简单光伏系统。
绪论能源是现代社会存在和发展的基石。
随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长。
随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。
在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。
我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式，其中，光电利用（光伏发电）是近些年来发展最快，也是最具经济潜力的能源开发领域。
太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分，包括硅系太阳电池（单晶硅、多晶硅、非晶硅电池）和非硅系太阳能电池等。
在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。
光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。
光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统：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，典型特征为需要蓄电池来存储能量，在民用范围内主要用于边远的乡村，如家庭系统、村级太阳能光伏电站；在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵，在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统等。
并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式，成为电网的补充。
在各国政府的扶持下，世界太阳能电池产量快速增长，1995-2005年间，全球太阳能电池产量增长了17倍。
我们预计，2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长6.3倍，整个行业的销售收入有望增长3.5倍。
我国太阳能资源非常丰富，开发利用的潜力非常大。
我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔，可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。
我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持，先后出台了一系列法律、政策，有力的支持了产业的发展。
1 太阳能发电概述1.1 太阳能光伏发电背景能源短缺是当今社会中旳热点问题，它直接制约着经济和社会旳发展，可再生能源旳运用也就成了当今世界关注旳焦点之一。
太阳能是多种可再生能源中最重要旳基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。
广义地说，太阳能包括以上多种可再生能源。
近年来太阳能旳运用得到了世界各国旳广泛关注，美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。
自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划，大大推进了我国太阳能和可再生能源技术和产业旳发展。
中国1958年开始研制太阳能电池，1959年第一块有实用价值旳太阳能电池诞生。
中国于1971年3月初次应用太阳能电池作为科学试验卫星旳电源，开始了太阳能电池旳空间应用。
中国于1973年初次在灯浮标上进行应用太阳能电池供电试验，开始了太阳能电池旳地面应用。
通过40数年旳努力，中国旳光伏发电技术已具有一定旳水平和基础。
到2023年地，已建成10个初具规模旳光伏电池专业生产厂，光伏电池组件旳年生产能力约为10MW,其中单晶硅电池为8WM，非单晶硅电池为2WM。
中国光伏电池旳重要产品是单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池。
商品单晶硅电池组件旳转换效率为11%～14%，功率为35～70Wp。
商品多晶硅光伏电池组件旳转换效率为10%～13%，功率为35～70Wp。
商品非晶硅光伏电池组件旳转换效率为4%～6%，功率为11～12Wp，为单节p-I-n电池。
2023年中国光伏电池组件旳产量约为9MW，其中单晶硅和多晶硅光伏电池组件约为8MW，非晶硅光伏电池组件约为1MW。
在单硅和多晶硅光伏电池组件中，包括用进口光伏电池封装旳组件，未包括出口旳草坪灯等消费品用旳光伏电池。
在非晶硅光伏电池组件中，未包括出口旳电子计算器等消费品用旳光伏电池。
2023年中国单晶硅和多晶硅光伏电池组件旳售价为33～40元/Wp，非晶硅光伏电池组件旳售价为24～26元/Wp。
一、课程名称光伏发电技术与应用二、课程目标1. 知识目标：（1）使学生掌握光伏发电的基本原理和基本概念；（2）使学生了解光伏产业链的基本组成和各个环节的技术特点；（3）使学生熟悉光伏系统的设计、安装和维护方法。
2. 能力目标：（1）培养学生分析光伏发电系统运行状况的能力；（2）培养学生解决光伏发电系统常见问题的能力；（3）培养学生进行光伏发电系统设计和优化分析的能力。
3. 素质目标：（1）培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德；（2）培养学生团队合作精神和创新意识；（3）培养学生关注社会发展和可持续发展的责任感。
三、课程内容1. 光伏发电基本原理- 光伏效应- 光伏电池类型及特性- 光伏电池组件制作工艺2. 光伏产业链- 原材料供应- 电池制造- 电池组件组装- 系统集成- 应用与市场3. 光伏系统设计- 系统类型及适用场景- 系统组成及工作原理- 设计流程与方法4. 光伏系统安装与调试- 安装工艺- 调试方法- 常见问题及解决措施5. 光伏系统维护与运行管理- 维护流程- 运行管理- 数据监测与分析6. 光伏系统优化与节能减排- 优化方法- 节能减排措施- 案例分析四、教学方法与手段1. 讲授法：系统讲解光伏发电的基本原理、产业链、设计方法等知识。
2. 案例分析法：通过实际案例，分析光伏发电系统的设计、安装、调试和维护过程中的问题及解决方案。
3. 实验法：组织学生进行光伏发电实验，加深对光伏发电原理和技术的理解。
4. 讨论法：引导学生参与课堂讨论，激发学生的创新思维和团队合作精神。
5. 多媒体教学：利用PPT、视频等媒体，丰富教学内容，提高教学效果。
五、考核方式1. 平时成绩（40%）：包括课堂表现、作业完成情况等。
2. 期中考试（30%）：考察学生对光伏发电基本原理、产业链、设计方法等知识的掌握程度。
3. 期末考试（30%）：考察学生对光伏发电系统的设计、安装、调试和维护等方面的综合能力。
六、课程安排1. 课程总学时：48学时，其中理论课32学时，实验课16学时。
中南大学太阳能光伏系统课程设计本科生课程设计（实践）任务书、设计报告课程名称：学院名称：专业班级：指导老师：学生姓名：学生学号：设计日期：目录1.设计概述 (1)1.1设计要求 (1)1.2总体概述 (1)1.3系统组成 (1)2.站址环境 (1)2.1气候条件 (1)2.2气象指标 (1)3.系统设计 (1)3.1设计总述 (1)3.2发电方式 (2)3.3光伏阵列设计 (2)3.3.1并网逆变器选型 (2)3.3.2组件选择 (2)3.3.3光伏方阵倾角、方位角确定 (2)3.3.4光伏方阵单元形式的确定 (2)3.3.5组件间距计算 (2)3.4并网接入系统设计 (2)3.4.1汇流箱的选型 (2)3.4.2直流配电柜的选型 (3)3.4.3接入系统方式 (3)3.4.4电缆的选择 (3)3.4.5接地和防雷设计 (3)3.5光伏电站运行监测及通讯系统 (3)3.5.1光伏电站数据监测中心系统 (3)3.5.2数据采集器 (3)3.5.3光伏系统监控软件 (3)3.5.4环境检测仪 (3)3.6光伏阵列分组匹配 (4)3.7总体系统配置 (4)3.7.1系统总体配置表 (4)3.7.2系统原理图 (4)4发电量与效益分析 (4)4.1上网电量估算 (4)4.1.1日照时数 (4)4.1.2计算全年上网电量时应考虑以下因素 (4)4.1.3上网电量估算 (4)4.2效益分析 (4)4.2.1经济效益 (4)4.2.2节能减排效益 (5)5.设计总结 (5)1.设计概述1.1设计要求1.2总体概述1.3系统组成2.站址环境2.1气候条件2.2气象指标3.系统设计3.1设计总述3.2发电方式3.3光伏阵列设计3.3.1并网逆变器选型3.3.2组件选择3.3.3光伏方阵倾角、方位角确定3.3.4光伏方阵单元形式的确定3.3.5组件间距计算3.4并网接入系统设计3.4.1汇流箱的选型3.4.2直流配电柜的选型3.4.3接入系统方式3.4.4电缆的选择3.4.5接地和防雷设计3.5光伏电站运行监测及通讯系统3.5.1光伏电站数据监测中心系统3.5.2数据采集器3.5.3光伏系统监控软件3.5.4环境检测仪3.6光伏阵列分组匹配3.7总体系统配置3.7.1系统总体配置表3.7.2系统原理图4发电量与效益分析4.1上网电量估算4.1.1日照时数4.1.2计算全年上网电量时应考虑以下因素4.1.3上网电量估算4.2效益分析4.2.1经济效益4.2.2节能减排效益5.设计总结。
