10kw光伏发电系统设计修改版文档格式.docx
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通过太阳能电池(又称光伏电池)将太阳能转换成电能的发电系统称为太阳能电池发电系统(又称太阳能光伏发电系统)。
太阳能光伏发电目前工程上广泛使用的光电转换器件晶体硅太阳能电池,生产工艺技术成熟,已进入大规模产业化生产。
截止到2002年底,世界太阳能发电总装机容量约达2200WM,应用于工业、农业、科技、文教、国防和人们生活的各个领域。
预计21世纪中叶,太阳能光伏发电将发展成重要的发电方式,在世界可持续发展的能源结构中占有一定的比例。
太阳能光伏发电系统的运行方式主要可分为离网运行和并网运行两大类。
未与公
共电网相连接的太阳能光伏发电系统称为离网太阳能光伏发电系统,主要应用于远离
公共电网的无电地区和一些特殊处所,如为公共电网难以覆盖的边远偏僻农村、牧区、海岛、高原、沙漠的农牧渔民提供照明、看电视、听广播等的基本生活用电,为通信中继站、沿海与内河航标、输油输气管道阴极保护、气象台站等特殊处所提供电源。
与公共电源相连接的太阳能光伏发电系统称为联网太阳能光伏发电系统,它是太阳能
光伏发电进入大规模商业化发电阶段、成为电力工业组成部分之一的重要方向,是当今世界太阳能光伏发电技术发展的主要趋势。
特别是其中的光伏电池与建筑相结合的联网屋顶太阳能光伏发电系统,是众多发达国家竞相发展的热点,发展迅速,市场广阔,前景诱人。
补充本文的主要研究内容。
关键词:
太阳能光伏发电;
单晶硅;
太阳能系统组件;
系统设计
TheSubjectofUndergraduateGraduationProjectofHEAU
Abstract
Bythesolarcell(alsoknownasphotovoltaiccells)toconvertsolarenergyintoelectricalenergygenerationsystemknownasthesolarcellpowergenerationsystem(alsoknownassolarphotovoltaicpowergenerationsystem).Solarphotovoltaicengineeringphotoelectricconversiondevicewidelyusedcrystallinesiliconsolarcells,matureproductiontechnology,hasenteredthelarge-scaleindustrialproduction.Asoftheendof2002,thetotalinstalledcapacityofsolarpowerapproximately2200WMusedinvariousfieldsofindustry,agriculture,scieneeandtechnology,culture,education,nationaldefenseandpeople'
slives.Expectedthatthemid-21stcentury,solarphotovoltaicpowergenerationwillbedevelopedintoanimportantwayofgeneratingelectricity,acertainproportioninasustainableworldenergymix.
Solarphotovoltaicpowersystemoperationandcanbedividedintooff-gridoperationandtwonetworksrunningtwocategories.Notconnectedtothepublicgridconnectedsolarphotovoltaicsystemsoff-gridsolarphotovoltaicsystems,themainapplicationandawayfromthepublicgridareaswithoutelectricity,andsomespecialpremises,suchasthepublicgridisdifficulttocovertheremoteandisolatedruralandpastoralareas,islands,plateau,desertfarmingfishermentoprovidelighting,watchingTV,listeningtotheradio,thebasiclivelihoodofelectricity,dimensionalcommunicationrelaystations,coastalandinlandbeacon,oilgaspipelinecathodicprotection,weatherstationsandotherspecialpremisestoprovidepower.Thesolarphotovoltaicsystemsconnectedtothepublicpowersupplygrid-connectedsolarphotovoltaicpowergenerationsystem,itisintothelarge-scalecommercialsolarphotovoltaicpowergenerationstage,becomeanintegralpartoftheelectricpowerindustryanimportantdirectionisthedevelopmentoftoday'
sworldsolarphotovoltaictechnologyThemaintrend.Especiallynetworkingrooftopsolarphotovoltaiccellscombinedwiththeconstructionofphotovoltaicpowergenerationsystem,anumberofdevelopedcountriescompetingforthedevelopmentofhotspots,therapiddevelopmentofthebroadmarket,areenticing.
KeyWords:
Solarphotovoltaicpowergeneration;
Monocrystallinesilicon;
Solarsystemcomponents;
Systemdesign
Abstract2..
1引言5..
2太阳能光伏电池的基本理论知识.6.
2.1太阳能电池的工作原理6.
2.2太阳能电池的电压电流特性7.
2.3太阳能电池方阵&
3太阳能光伏发电系统原理8.
3.1系统概述8..
3.2独立系统9.
3.3并网系统.10
3.4混合系统.10
4并网型太阳能光伏发电系统设计1.1
4.1设计总则.12
4.2电池组件与方阵支架设计12
4.2.1电池组件12
4.2.2方阵支架及光电场设计13
4.2.3并网逆变器13
4.2.4配电室设计14
4.2.5并网发电系统的防雷1.4
5利用PVsyst模拟设计的系统1.4
5.1PVsyst简介14
5.2利用PVsyst对系统进行模拟1.5
6结束语1.9
参考文献20
致谢21.
附录1:
附录一选用太阳能电池板详细参数22
附录2:
附录二选用逆变器详细参数23
1引言
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、水能等归根到底都来自太阳能,广义地说,太阳能包含以上各种可再生能源。
太阳能作为可再生能源的一种,则是指太阳能的直接转化和利用。
通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术,再利用热能进行发电的称为太阳能热发电,也属于这一技术领域;
通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术,光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的,因此又称太阳能光伏技术。
20世纪50年代,太阳能利用领域出现了两项重大技术突破:
一是1954年美国
贝尔实验室研制出6%的实用型单晶硅电池;
二是1955年以色列Tabor提出选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。
这两项技术的突破,为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础。
70年代以来,鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。
1973年,美国制定了政府级的阳光发
电计划,1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划,累计投入达8亿多美元。
1992年,美国政府颁布了新的光伏发电计划,制定了宏伟的发展目标。
日本在70
年代制定了“阳光计划”,1993年将“月光计划”(节能计划)、“环境计划”、
“阳光计划”合并成“新阳光计划”。
德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。
90年代以来联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议,讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约,设立国际太阳能基金等,推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。
开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动,成为各国制订可持续发展战略的重要内容。
自“六五”计划以来,我国政府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,大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。
20多年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了
长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
目前太阳能的主要利用形式是太阳能光热和太阳能光电两种形式。
本课题主要以
10千瓦太阳能并网光伏发电系统设计为例研究太阳能光伏发电系统的设计方案及施工要求。
2太阳能光伏电池的基本理论知识
2.1太阳能电池的工作原理
太阳能是一种辐射能,它必须借助于能量转换器才能变换为电能。
这个把光能变换为电能的能量转换器,就是太阳能电池。
太阳能电池是如何把光能转化成电能的?
下面以单晶硅太阳能电池为例做一个简单介绍。
太阳能电池工作原理的基础,是半导体p-n结的光生伏打效应。
所谓光生伏打效
应,简言之,就是当物体受到光照时,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现象。
当太阳光或其他光照射到p-n结时,就会在p-n结的两端出现电
压,这种现象就是著名的光生伏打效应。
使p-n结短路,就会产生电流。
众所周知,物质的原子是由原子核和电子组成的。
原子核带正电电子带负电。
电子就像行星围绕太阳转动一样,按照一定的轨道围绕原子核旋转。
单晶硅的原子是按
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