《太阳能光伏发电系统原理与设计》

53页PPT详解光伏发电系统的工作原理及设计基础知识，纯
干货！
光伏发电系统的运行方式
我们常说的“光伏”指太阳能光伏发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。

简单来说，离网、并网的区别在于有没有蓄电池。

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独立运行光伏发电系统
独立光伏发电系统是相对于并网发电系统而言的，属于孤立的发电系统，也叫离网光伏发电系统。

（树上鸟教育电气设计）（离网运行系统）
其建设的主要目的是解决无电问题。

偏远无电地区供电可靠性受气象环境、负荷等因素影响，供电稳定性也相对较差，需要加装能量储存和能量管理设备。

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并网运行光伏发电系统
并网光伏发电系统可以将太阳能电池阵列输出的直流电转化为与电网电压同幅、同频、同相的交流电，实现与电网连接并向电网输送电能。

（并网运行系统）
这种发电系统较为灵活性，日照较强时，光伏发电系统在给交流负载供电的同时将多余的电能送入电网；而当日照不足，即太阳能电池阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。

综上，并网系统不会出现因电力供应不足而断电的情况。

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光伏发电系统的设计。

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5.1 光伏控制器概述
（3）设备保护功能：防止太阳能电池板或电池方阵、蓄 电池极性反接的电路保护；防止负载、控制器、逆变器和 其它设备内部短路保护；防止夜间蓄电池通过太阳能电池 组件反向放电保护；防雷击引起的击穿保护。 （4）温度补偿功能（仅适用于蓄电池充满电压）：通常 蓄电池的温度补偿系数为(3～5)mV/(℃cell)。 （5）光伏发电系统的各种工作状态显示功能：主要显示 蓄电池(组)电压、负载状态、电池方阵工作状态、辅助电源 状态、环境温度状态、故障报警等。 发光二极管颜色判断：绿色，工作正常；黄色，蓄电池 电能不足；红色，蓄电池电能严重不足，自动断开负载。
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5.2 光伏控制器的基本原理
3.铅酸蓄电池充电温度补偿 温度补偿目的：保证蓄电池被充满同时又不会发生水的 大量分解。 • 控制器具有对蓄电池充满门限电压进行自动温度补偿的 功能。 • 温度系数一般为单只电池(3～5) mV/℃ (标准条件为 25℃)，即当电解液温度（或环境温度）偏离标准条件时， 每升高1℃，蓄电池充满门限电压按照每只单体电池向下调 整3～5mV；每下降1℃，蓄电池充满门限电压按照每只单 体电池向上调整3～5mV。
第5章 光伏控制器
光伏控制器
第5章 光伏控制器
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5.1 光伏控制器概述
5.1.1 光伏控制器的基本概念 光伏控制器是对光伏发电系统进行管理和控制的设备。 光伏控制器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等 组成。 基本原理：控制器通过检测蓄电池的电压或荷电状态，判 断蓄电池是否已经达到过充电点或过放电点，并根据检测结 果发出继续充、放电或终止充、放电的指令，实现；显示系统 工作状态 。
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图5-1铅酸蓄电池充电特性曲线
5.2 光伏控制器的基本原理

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。

光伏行业必读的书籍摘要：1.引言2.光伏行业的发展与重要性3.必读光伏书籍推荐3.1《光伏发电技术》3.2《太阳能光伏发电系统设计与应用》3.3《光伏产业发展报告》3.4《光伏扶贫：中国光伏产业的创新实践》3.5《光伏电站工程建设与运维管理》4.总结正文：光伏行业作为新能源领域的重要组成部分，近年来在我国取得了长足的发展。

为了更好地了解这个行业，提升自身技能，以下五本书籍值得光伏行业从业者一读。

1.引言光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，已经成为全球能源转型的重要方向。

在我国，光伏行业在政策扶持和市场驱动下，已经取得了世界领先地位。

对于从事光伏行业的人来说，了解行业动态、掌握技术知识至关重要。

阅读相关书籍是提高自身素质的有效途径。

2.光伏行业的发展与重要性光伏产业在全球范围内发展迅速，特别是在我国。

近年来，我国光伏发电新增装机容量连续位居世界第一，光伏制造业也取得了显著成果。

光伏行业的发展对于推动全球能源转型、减少温室气体排放具有重要意义。

3.必读光伏书籍推荐以下是五本光伏行业的必读书籍：3.1《光伏发电技术》该书详细介绍了光伏发电的基本原理、光伏组件、光伏系统的设计与施工等方面的内容。

适合光伏行业初学者阅读。

3.2《太阳能光伏发电系统设计与应用》该书全面阐述了太阳能光伏发电系统的设计、应用及优化方法，内容包括光伏组件、逆变器、蓄电池等主要设备的选择与使用。

3.3《光伏产业发展报告》该书对全球及我国光伏产业的发展状况进行了详细分析，涵盖了政策、技术、市场等方面，对于了解行业现状及趋势具有很高的参考价值。

3.4《光伏扶贫：中国光伏产业的创新实践》该书通过具体案例，介绍了我国光伏产业在扶贫领域的创新实践，对于关注光伏产业与社会责任的人来说，具有很高的参考价值。

3.5《光伏电站工程建设与运维管理》该书详细介绍了光伏电站工程建设及运维管理方面的知识，包括项目前期工作、施工组织与管理、设备安装与调试等内容。

屋面分布式太阳能光伏发电系统设计屋面分布式太阳能发电系统一般为采用并网发电系统，只要利用太阳能电池方阵在光照的条件下产生直流电，接入到逆变器转换成交流电，通过交流汇流箱与并网柜，接入到公网电网，实现并网发电。

随着国家对清洁能源的大力扶持，及对环保的要求越来越严格，清洁能源得到的全面的快速发展。

在清洁能源中，太阳能、风能、潮汐能、水能、地热能等能源中，太阳能是一种较成熟，也比较容易利用及大面积发展的清洁能源。

太阳能发电系统一般可设置在地面、水面、建筑屋面。

本次以屋面分布式太阳能系统设计进行分析。

一、并网系统基本原理太阳能光伏发电系统可以分为两类。

一类是并网发电系统，即和公用电网通过标准接口相连接，像一个小型的发电厂；另一类是独立式发电系统，即在自己的闭路系统内部形成电路。

屋面太阳能光伏发电系统一般为并网发电系统。

屋面分布式太阳能发电系统主要由太阳能电池组件、逆变器、交流汇流箱、交流并网柜和通讯监控系统等部分组成。

其工作原理是太阳能电池方阵在光照的条件下产生直流电，通过逆变器转换成交流电输出汇流到交流汇流箱，再通过并网柜与外网进行连接，各设备运行情况由通讯监控系统进行监控和记录。

1.设计原则光伏并网工程设计遵循技术先进、科学合理、安全可靠、经济实用的指导思想和设计原则下，着重考虑以下设计原则：①先进性原则:随着太阳能技术的发展，太阳能电源设计必须考虑先进性，使系统在一定的时期内保持技术领先性，以保证系统具有较长的生命周期。

②实用性原则:太阳能电源系统设计充分考虑我国太阳能电源设备生产现状，选用有大规模实际工程应用经验的产品，采用先进成熟的技术，保证产品的稳定性、可靠性和可维性。

③经济性原则:太阳能电源系统设计在保证系统各项技术指标的前提下，努力降低工程、设备成本，提高系统的性能价格比保证用户的投资效益。

④安全可靠原则:安全是首要考虑的因素；选用的结构应充分考虑风荷载、温度应力和地震作用对屋面的影响，设计安全系数保证满足国家规定及工程的要求。

太阳能光伏发电系统的设计与施工摘要：在自然环境和日常生活当中，太阳能是一种十分常见的可再生能源，该能源主要利用的是太阳热量辐射模式，在现代化社会发展过程中，太阳能通常都会应用在系统发电或为热水器提供基础能源等方面，同时，在太阳能日常应用和操作过程中，能源资源储存十分丰富，可以重复开采和使用，不会对自然环境造成污染与破坏。

对此，相关技术人员要充分研究太阳能在光伏发电系统中的应用，以此来提高供电效率和发电系统使用寿命。

对此本文针对太阳能光伏发电系统的工作原理和常见类型进行阐述，并提出该系统的具体设计与施工方案。

关键词：太阳能光伏发电系统；数据勘探；施工图；线缆连接在当前社会经济高速发展背景下，各个行业领域也在快速发展。

而长时间通过化石燃料提供电力资源，不仅无法实现持续发展，还会对环境造成严重污染。

而太阳能作为一种清洁无害型能源，应用光伏发电技术已经成为能源行业的重点发展方向，既可以实现安全发电，还可以避免环境污染问题。

现如今，光伏发电技术的应用价值已经得到了社会高度认可，为了能够推动光伏发电技术得到升级发展，则必须要对其进行系统性地剖析，确保其系统设计能够公开化。

透明化，将绿色能源应用在社会经济建设当中。

1.太阳能光伏发电系统工作原理太阳能发电技术是当前我国一种十分重要的新型可再生能源发展技术，我国相关技术人员也对其展开了不断的探索与研究。

在太阳光伏发电技术应用过程中，主要是利用聚光热系统来加热媒介物质，应用传统蒸汽发电设备来提供电力资源。

但是，近些年我国太阳能发电产业的应用范围在不断扩大，太阳能源也被广泛应用在了各个行业领域当中[1]。

在白天时间段内，太阳能光伏发电系统中的所有光伏电池组件都会吸收太阳能，能够是半导体形成具备相反极性的载流子，在静电场内完成分离，被正负极充分聚集在一起，在外电路区域形成维持驱动设备稳定运行的电流，完成太阳能向电能的转化。

并且生成电能的部分会被外部负载所消耗，驱动其运动。

《太阳能光伏发电系统》课程设计课题名称：家庭并网光伏发电系统的优化设计专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：设计时间：沈阳工程学院报告正文目 录第1章 绪论 (3)设计背景 ................................................................................................................................. 3 设计意义 ................................................................................................................................. 3 第2章朝阳市气象资料及地理情况 ............................................................................................. 4 第3章 家用并网型 .. (6)太阳能光伏发电系统的优化设计 ................................................................................. 6 设计方案 (6)家庭太阳能分布式并网发电系统的技术原理 .............................................................. 6 家庭太阳能分布式并网发电系 统的技术原理家庭太阳能布式并网发电系统 ( 以下简称系统) 主要由太阳能电池组、控制器、并网逆变器、蓄电池、电能表等组成，如图 1 所示其中的核心元件是太阳能电池组。

........................................................ 6 负载的计算 ............................................................................................................................. 8 太阳能电池板容量及串并联的设计及选型 . (8)太阳能电池组件数量的计算 ......................................................................................... 9 用户用电电流一般较大，为了使负载能正常工作我们需要并联若干光电池组件。

添加标题
太阳能电池板逆变器 调试问题：确保逆变 器参数设置正确，无 错误。
添加标题
太阳能电池板系统监 控问题：确保系统监 控正常，无错误。
THANKS
汇报人：
系统设计：确定监控与控制系统的架构、 模块和接口
系统集成：将硬件设备和软件系统集成 为一个完整的监控与控制系统
硬件选型：选择合适的传感器、控制器 和执行器等硬件设备
测试与调试：对监控与控制系统进行测 试和调试，确保其稳定性和可靠性
Part Seven
系统安装与调试
安装前的准备工作
检查太阳能光伏发电系统的所 有部件是否齐全
超级电容器储能系统的原理：通过 超级电容器将电能转化为电场能储 存，需要时再将电场能转化为电能 输出
储能系统的性能参数和选型依据
储能系统的性能参数包括：容量、功率、效率、寿命、安全性等 选型依据包括：系统需求、环境条件、成本预算、维护要求等 储能系统的类型包括：电池储能、飞轮储能、超级电容器储能等 储能系统的选型需要考虑：储能系统的性能参数、选型依据、类型等因素
Part Six
监控与控制系统设 计
监控系统的组成和功能
监控系统组成：包括数据采集、数据处 理、数据传输、数据存储、数据展示等 部分
数据采集功能：实时监测光伏发电系统 的运行状态，如电压、电流、功率等参 数
数据处理功能：对采集到的数据进行处 理和分析，如计算发电量、效率等指标
数据传输功能：将处理后的数据传输到 数据中心或控制中心，以便进行远程监 控和管理
出滤波器等部分组成
逆变器的类型：单相逆变器、 三相逆变器、多相逆变器等
逆变器的控制方式：PWM 控制、SPWM控制、 SVPWM控制等
逆变器的性能指标：效率、 功率因数、谐波含量等

并网光伏系统是指将光伏阵列输出的直流电转化为与电网电压同幅 值、同频、同相的交流电，并实现与电网连接的系统。并网光伏系统又
可以分为集中式并网光伏系统和分布式并网光伏系统。
图1-1
并网系统和独立系统
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1. 并网系统选型
DC AC
逆变器 监控系统 交流防雷 配电柜
DC DC
光伏阵列 直流防雷 配电柜
AC AC
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1. 并网系统选型
光伏组件选型考虑因素 1)光伏组件选型应满足使用场合的要求（如建筑物的类型和使用要求），
选用大功率、高效率的晶体硅组件，从性价比考虑，宜优先单晶硅，并且单 晶硅组件效率不低于15%，多晶硅组件效率不低于14%。 2)光伏建筑一体化组件选型时需满足以下要求：美观性主要是光学要求、 颜色、形状质感和透光率；结构性主要是承压、防雨、隔音、隔热等；安全 性主要是电性能安全、结构可靠；功能性主要是温度通风要求、防热斑、方 便安装等。
1. 并网系统选型
1.3 光伏并网发电方式
（1）集中式并网发电
适合于安装朝向相同且规格相同的光伏阵列，在电气设计时，采 用单台逆变器集中并网发电方案实现联网功能。
图1-4 集中式并网发电原理框图
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1. 并网系统选型
（2）分布式并网发电 适合于安装不同朝向或不同规格的光伏阵列，在电气设计时，可 将同一朝向且规格相同的光伏阵列通过单台逆变器并网发电，多台逆 变器分布式并网发电方案实现联网功能。
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1. 并网系统选型
直流防雷配电柜主要是将汇流箱输出的直流电缆接入后进行汇流，
再接至并网逆变器。根据工程需要和对应逆变器，配臵不同的直流配电 单元。该配电柜含有直流输入断路器、防反二极管、光伏专用防雷器等，

光伏行业必读的书籍光伏行业是一个涉及多学科知识和技术的领域，包括物理学、化学、材料科学、电子工程、机械工程、环境科学等。

对于希望进入或已经在光伏行业工作的人来说，以下是一些推荐的书籍，这些书籍可以帮助你更好地了解光伏技术、市场动态以及行业发展趋势。

1.《太阳能光伏技术》（Solar Photovoltaic Technol ogy）- 这本书通常被认为是光伏技术的入门书籍，适合初学者了解光伏系统的工作原理和关键技术。

2.《光伏发电系统及其应用》（Photovoltaic Power Systems and Applications）- 本书详细介绍了光伏发电系统的设计、安装、运行和维护，以及在不同应用领域中的应用案例。

3.《太阳能电池：原理、设计和应用》（Solar Cells: Principles, Design, and Applications）- 这本书深入探讨了太阳能电池的工作原理、设计方法以及在各种应用场景中的使用。

4.《光伏系统设计指南》（Photovoltaic System Des ign Guide）- 本书提供了光伏系统设计的全面指南，包括系统组件的选择、配置和优化。

5.《光伏行业：市场、技术和趋势》（The PV Industry: Market, Technology and Trends）- 这本书分析了光伏行业的市场动态、技术进步和未来发展趋势。

6.《光伏项目管理：从规划到运营》（Photovoltaic P roject Management: From Planning to Operation）- 本书涵盖了光伏项目管理的各个方面，包括项目规划、融资、安装、运营和维护。

7.《光伏系统仿真与优化》（Simulation and Optimi zation of Photovoltaic Systems）- 这本书介绍了如何使用仿真工具来设计和优化光伏系统，以提高其性能和效率。

CHAPTER 05
光伏发电的应用场景
住宅用电
太阳能电池板
住宅区通常具有较大的空地，可以安装太阳能电池板，利 用太阳能转化为电能，满足日常用电需求。
储能系统
为了解决阴雨天等恶劣天气下无法发电的问题，住宅区可 以配备储能系统，如电池、超级电容器等，将晴天多余的 电能储存起来，供阴雨天使用。
并网系统
光伏发电的发电量与太阳光的强度和照射时间成正比，因 此其发电量具有不确定性。为了解决这一问题，需要配备 储能设备或者与其他能源进行互补。
光伏发电的历史与发展
光伏发电技术自20世纪50年代以来不断发展，已经逐渐成为一种重要的可再生能源。随着技术的进 步和成本的降低，光伏发电的应用范围也不断扩大，从偏远地区的小型电站到大型的集中式电站都有 涉及。
飞轮储能等。
作用
储能设备的主要作用是在夜间或 阴雨天等光照不足的情况下为负 载供电，同时稳定系统电压和频 率，提高系统的可靠性和稳定性
。
充电与放电
当太阳能电池板有足够的阳光照 射时，储能设备开始充电。当光 照不足或负载需求增加时，储能 设备开始放电，为负载提供稳定
的电力供应。
CHAPTER 03
光伏发电的工作原理
发展多结太阳能电池
多结太阳能电池是利用不同能级的多结结构实现 更高光电转换效率的电池。这种电池结构可以更 好地利用太阳光谱，提高光电转换效率。
集成储能技术
将光伏发电与储能技术相结合，可以解决光伏发 电的间歇性问题，提高电力系统的稳定性。
市场发展前景
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建筑集成光伏（BIPV）
BIPV是将光伏发电与建筑相结合的一种应用形式 ，具有节能、环保、美观等优点，市场需求不断 增长。
光伏发电原理

《太阳能光伏并网发电系统的研究》篇一摘要：本文深入研究了太阳能光伏并网发电系统的基本原理、技术特点、应用现状及发展趋势。

通过对光伏并网系统的理论分析、系统设计、运行控制等方面的探讨，为太阳能光伏并网发电系统的优化与推广提供了理论依据和实践指导。

一、引言随着全球能源结构的转型和环境保护意识的增强，可再生能源的开发与利用已成为各国关注的焦点。

太阳能作为一种清洁、可再生的能源，其开发利用对于缓解能源压力、减少环境污染具有重要意义。

太阳能光伏并网发电系统作为太阳能利用的重要方式之一，具有广阔的应用前景。

二、太阳能光伏并网发电系统基本原理太阳能光伏并网发电系统利用光伏效应将太阳能转化为直流电能，再通过并网逆变器将直流电转换为交流电，最终与电网相连实现并网发电。

该系统主要由光伏电池板、支架、并网逆变器、变压器等设备组成。

三、技术特点及优势太阳能光伏并网发电系统具有以下技术特点及优势：1. 资源丰富：太阳能取之不尽，用之不竭，具有极高的资源利用价值。

2. 环保节能：无污染排放，绿色环保，符合可持续发展要求。

3. 发电效率高：通过并网逆变器实现高效转换，提高能源利用效率。

4. 并网灵活：可与大电网或微电网相连接，实现分布式供电。

5. 经济效益好：系统投资成本逐年降低，具有较高的经济效益。

四、应用现状及挑战目前，太阳能光伏并网发电系统在国内外得到广泛应用。

随着技术的进步和成本的降低，其在工业、商业、家庭等领域的应用越来越广泛。

然而，太阳能光伏并网发电系统也面临一些挑战，如设备成本、系统稳定性、并网政策等。

为进一步推广应用，需对上述问题进行研究解决。

五、系统设计及优化策略太阳能光伏并网系统的设计需要考虑以下因素：1. 光伏电池板的选择与布局：根据地域、气候等因素选择合适的光伏电池板类型和布局方式。

2. 逆变器性能的优化：选择高效、稳定的逆变器，实现直流电到交流电的高效转换。

3. 系统控制策略的优化：通过智能控制技术实现系统的最大功率输出和优化运行。

光伏发电设计方案一、引言光伏发电作为近年来备受关注的清洁能源之一，在能源领域具有广阔的应用前景。

为了促进清洁能源的发展，本文将针对光伏发电的设计方案进行研究与讨论。

二、光伏发电原理光伏发电利用太阳光的辐射能将其转化为电能。

太阳光照射到光伏电池上，激发电池内的光生电荷，形成正负电荷分离。

电荷的分离产生电压，从而形成电流。

通过适当的电路连接和光伏组件的布局，可以实现光伏发电系统的输出。

三、设计方案一：分布式光伏发电系统分布式光伏发电系统是将光伏组件安装在建筑物屋顶或其他地面空闲区域的一种方式。

该方案具有以下优势：1. 空间利用率高：通过充分利用建筑物屋顶或地面空闲区域，可以实现光伏系统的大规模安装，提高能源利用效率。

2. 储能与供电稳定性：分布式光伏发电系统可以与储能设备结合，将多余的电能储存起来，以供夜间或阴天的使用，从而提高供电的稳定性。

3. 环境友好：光伏发电系统不会产生污染物和温室气体，对环境友好，有助于减缓气候变化。

四、设计方案二：集中式光伏发电系统集中式光伏发电系统是将大规模的光伏组件集中安装在一个区域内的一种方式。

该方案具有以下优势：1. 建设成本低：集中式光伏发电系统可以通过规模效益降低建设成本，并且便于维护和管理。

2. 电能输送效率高：由于光伏组件集中安装，电能输送的损耗较小，可以提高输电效率。

3. 实施监控与管理：集中式光伏发电系统可以通过建立监控和管理系统，对光伏组件进行实时监测和维护，提高系统的可靠性和稳定性。

五、设计方案三：光伏与储能系统结合光伏与储能系统的结合是将光伏发电系统与储能设备相结合，以实现电能的存储和调配。

该方案具有以下优势：1. 能源存储：通过储能设备的加入，可以将多余的电能储存起来，以备不时之需，解决光伏发电在夜间或阴天供电不足的问题。

2. 调配灵活：光伏与储能系统结合后，电能的供应可以更加灵活，根据需求进行调配，满足不同场景的用电需求。

3. 可再生能源的最大化利用：光伏与储能系统结合可以最大化利用太阳能资源，提高可再生能源的比例，减少对传统能源的依赖。

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光伏发电技术的优势
1. 太阳能资源丰富且免费 2. 没有会磨损、毁坏或需替换的活动部件 3. 保持系统运转仅需很少的维护 4. 系统为组件，可在任何地方快速安装 5. 无噪声、无有害气体排放和污染
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光伏发电在BIPV上的运用
1. 定义： 使光伏发电与建筑相结合，让光伏部
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5.太阳能光伏与建筑一体化优点：
（1）可以有效利用围护表面（屋顶和墙面），无需额外用地或加建其他设 施，节省了土地资源。这对于人口密集、土地昂贵的城市尤为重要； （2）可原地发电、原地使用，可节约电站送电网的投资和减少输电、分电 损耗； （3）通常夏季由于空调、制冷等设备的使用，形成用电高峰，而这时也是 光伏方阵发电最多的时期，BIPV系统除保证自身建筑内用电外，还可以向 电网供电，从而舒缓高峰电力需求，解决电网峰谷供需矛盾，具有极大的 社会效益； （4）由于光伏阵列安装在屋顶和墙面上，并直接吸收太阳能，避免了墙面 温度和屋顶温度过高，因此可以改善室内温度，并且降低空调负荷； （5）利用太阳能光伏发电减少了一般由于化石燃料发电所带来的严重空气 污染，这对于环保要求更高的今天和未来极为重要； （6）在建筑围护结构上安装光伏阵列，可推动光伏组件的应用和批量生 产，进一步降低其市场价格。
工作过程：太阳电池(solar cell)是以半导体制成的，将 太阳光照射在其上，太阳电池吸收太阳光后，能透过p型半 导体及n型半导体使其产生电子(负)及空穴(正)，同时分离 电子与空穴而形成电压降，再经由导线传输至负载。
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光伏发电的原理
1. 光能到电能转换只有在P-N结界面活性层发 生。并且一个光子只能激发出一个电子-空 穴对。

太阳能光伏发电系统原理光伏发电系统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系统装置。

3.1光电效应概述光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，也就是光能量转换成电能。

这类光致电变的现象被人们统称为光电效应（Photoelectric effect）。

3.2光生伏打效应概述及应用3.2.1光生伏打效应是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象，是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。

3.2.2光生伏打效应应用光生伏打效应主要是应用在半导体的PN结上，把辐射能转换成电能。

大量研究集中在太阳能的转换效率上。

理论预期的效率为24％。

由于半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高，所以通常把这类光伏器件称为太阳能电池，也称光电池或太阳电池。

3.3太阳能电池及其太阳能组件3.3.1太阳能电池的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。

3.3.2太阳能电池的生产流程通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。

如图1图1太阳能电池的生产流程3.3.3 太阳能电池的制造技术晶体硅太阳能电池的制造工艺流程如图2。

提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。

具体的制造工艺技术说明如下：（1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。

（2）清洗：用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸（或碱）溶液将硅片表面切割损伤层除去30－50um。

（3）制备绒面：用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。

（4）磷扩散：采用涂布源（或液态源，或固态氮化磷片状源）进行扩散, 制成PN＋结，结深一般为0.3－0.5um。

《太阳能发电系统》ppt课件
目 录
• 太阳能发电系统概述 • 太阳能电池板 • 太阳能储能系统 • 太阳能发电系统的设计与安装 • 太阳能发电系统的应用与发展趋势
01
太阳能发电系统概述
定义与工作原理
定义
太阳能发电系统是一种利用太阳 能转换为电能的装置或系统。
工作原理
通过光伏效应（光生伏打效应） 将太阳能转换为直流电能，或者 通过热电效应将太阳能转换为交 流电能。
太阳能发电系统的安装步骤与注意事项
总结词
安装步骤与注意事项
详细描述
太阳能发电系统的安装包括基础施工、支架安装、光伏组件铺设、逆变器及其他附件的安装等步骤。安装过程中 需注意安全事项，如确保工作现场安全、遵循当地法律法规等。同时，应按照设计要求进行安装，确保系统稳定 可靠。
太阳能发电系统的维护与保养
太阳能电池板的制造与维护
制造过程
包括材料选择、加工、 层压、测试等环节，需
严格控制质量。
维护与保养
定期清洗、检查破损和 老化情况，保持最佳性
能。
储存与运输
注意防潮、防晒、防震 ，避免损坏和性能下降
。
安装与调试
根据地理位置和气候条 件选择合适的位置和角 度，确保最佳发电效果
。
03
太阳能储能系统
太阳能储能系统的必要性
无污染
太阳能发电系统不会排放污染物，对 环境友好。
太阳能发电系统的优缺点
节能环保
相比传统能源，太阳能发电系统能显著降低能源消耗和减少温室气体排放。
经济效益
长期运营和维护成本相对较低，投资回报率高。
太阳能发电系统的优缺点
受地理位置和气候影响
太阳能发电系统的发电量受地理位置 和气候条件影响较大，可能在某些地 区无法充分利用。

太阳能光伏发电系统工程(第二版)一、概述太阳能光伏发电系统工程是指通过太阳能光伏电池将太阳能直接转化为电能的系统工程。

太阳能光伏发电系统具有环保、可再生、分布式等特点，是未来发展的重要能源之一。

本文将从技术原理、系统构成、应用前景等多个角度对太阳能光伏发电系统工程进行深度探讨，帮助读者全面理解和掌握这一领域的知识。

二、技术原理1. 光伏电池原理光伏电池是利用光的电子能级跃迁特性产生电压和电流的半导体器件。

当太阳光照射到光伏电池表面时，光子被吸收并激发出电子-空穴对，从而产生电流。

常见的光伏电池类型包括单结晶、多晶硅、非晶硅等，每种类型都有其独特的工作原理和特点。

2. 发电系统工程原理太阳能光伏发电系统工程包括光伏电池阵列、逆变器、储能设备和配电系统等组成部分。

太阳能光伏电池阵列负责将光能转化为电能，逆变器将直流电转化为交流电供给电网使用，储能设备可以将多余的电能进行储存，配电系统则对发电系统中的各个部分进行协调和控制。

三、系统构成1. 光伏电池阵列光伏电池阵列是太阳能光伏发电系统中最核心的部分，它由多个光伏电池组成，通过串联和并联的方式构成电压和电流合适的阵列。

光伏电池阵列的布局、倾角和方向等参数会影响发电量和系统效率，因此需要合理设计和布置。

2. 逆变器逆变器是将光伏电池产生的直流电转换为交流电供给电网使用的关键设备。

逆变器的性能直接影响系统的发电效率和稳定性，因此在系统设计和选型时需要格外重视。

3. 储能设备储能设备可以将多余的电能进行储存，在夜间或阴雨天等无法发电的情况下进行补充供电。

随着电动汽车和智能家居的发展，储能设备在太阳能光伏发电系统中的应用越来越广泛。

4. 配电系统配电系统包括电网连接、电能计量、保护装置等，是太阳能光伏发电系统与外部电网进行连接和交互的部分。

配电系统的设计需要符合国家相关标准和规范，以确保系统的安全可靠运行。

四、应用前景太阳能光伏发电系统由于其环保、可再生、分布式等特点，正在逐渐取代传统的化石能源发电方式，成为世界各国能源转型的重要选择。