光伏发电实用基础资料

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1、太阳能光伏发电实用资料（内部资料注意保存）说明随着世界能源紧张，太阳能光伏发电正在逐步推广应用，为使从事本行业的专业或非专业人员快速掌握太阳能光伏发电的应用知识，本手册汇集了有关太阳能光伏发电理论书籍的内容，从实际应用的角度考虑，基本按照问答方式对太阳能光伏发电作了简单易懂的解释。对经常用到的案例，如：离网光伏发电系统（路灯、通信基站等），并网光伏发电系统（1MW电站、10MW电站），手册采用例题形式详细列举了太阳能电池组件、蓄电池、控制器、逆变器、配电设备的选取和计算过程。一．太阳能发电基础知识

2、1．太阳辐射能量单位时间内，太阳以辐射形式发射的能量称为太阳辐射功率或辐射能量，单位为瓦（W）。到达地球的太阳辐射能量约为173万亿千瓦，其中19%被大气吸收，30%反射回空间，41%到达海洋，只有10%到达陆地。可见到达陆地的太阳辐射能量约为17万亿千瓦，而且大部分到达了山区、丘陵、沙漠或无人区，虽然真正被人类可利用上的太阳辐射能量已不足几万亿千瓦，但是已经超过世界各种发电设备总装机容量的数千倍。如：2009年我国发电设备总装机容量约为8.74亿千瓦，即：0.000874万亿千瓦，与17万亿千瓦

3、相比，可见太阳辐射能量资源是非常的丰富。太阳辐射能量又称太阳辐射功率或辐射通量，单位是W或KW。2．太阳辐照度投射到单位面积上的太阳辐射能量，称为太阳辐照度或太阳辐射度，单位是W/或KW/。地球表面最高值约为1.2KW/左右。注意：当太阳辐照度从小到大变化时，太阳能电池的开路电压开始上升很快，而太阳辐照度很强时，开路电压上升速度反而缓慢下来。太阳能电池的短路电流恰恰相反，当辐照度成倍增长时，短路电流也成倍增长。换句话说就是，有太阳光（既是阴天）太阳能电池的电压基本上能够到达额定值，而电流则是随阳光

4、的辐照强度成正比增加。3．太阳辐照量在一段时间内（小时、日、月、年）投射到单位面积上的太阳辐射能量（辐照度或辐射度），称为太阳辐照量，单位是KWh/•日（或月、年）。或MJ/•日（或月、年），1KWh=3.6MJ。21中国各地的年太阳辐射总量大体在930～2333KWh/•年，中值为1626KWh/•年。4．峰值日照时数把大于120W/以上的辐照度折算到1000W/的日照时数，称为峰值日照时数。同理，辐照度大于120W/以上的日照时数（不折算）称为日照时数。则从日出到日落的时间称为日照时间。由于同

5、一地区一年四季每月、每天的峰值日照时数不完全相同，因此，在计算太阳能发电时可用年平均峰值日照时数（各地气象局均可提供），或最差月峰值日照时数。如：拉萨地区年平均峰值日照时数是5.33小时（实际最高可达6.4），上海地区年平均峰值日照时数是3.46小时，重庆地区年平均峰值日照时数是2.44小时。5．太阳辐照量与峰值日照时数之间的换算年峰值日照时数=年辐照量÷365天；年辐照量如果是MJ/，则先除以3.6，换算成KWh/，然后再计算。如：北京地区年水平面辐照量为1547KWh/，电池组件倾斜面上的辐照

6、量为1829KWh/，则北京地区水平面峰值日照时数=1547÷365=4.24h，带倾斜面的峰值日照时数=1829÷365=5.01h再如：某地区年水平面辐照量为5497MJ/，电池组件倾斜面上的辐照量为6349MJ/，则该地区水平面峰值日照时数=5497÷3.6÷365=4.18h,带倾斜面的峰值日照时数=6349÷3.6÷365=4.83h。由此可以看出，带倾斜面得到的太阳辐照量更多一些。6．我国太阳能资源情况一类地区：年太阳辐射总量为1889～2333KWh/，相当于日辐照量5.1～6.4K

7、Wh/21。如：宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部、西藏西部。特别是西藏西部高达6.4KWh/，居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。二类地区：年太阳辐射总量为1625～1889KWh/，相当于日辐照量4.5～5.1KWh/。如：河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部、新疆南部。三类地区：年太阳辐射总量为1389～1625KWh/，相当于日辐照量3.8～4.5KWh/。如：山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南

8、部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部。四类地区：年太阳辐射总量为1167～1389KWh/，相当于日辐照量3.2～3.8KWh/。如：湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕南、苏南、皖南、黑龙江、台湾东北部。五类地区：年太阳辐射总量为930～1167KWh/，相当于日辐照量2.5～3.2KWh/。如：四川、贵州。7．如何充分利用太阳能资源上面所说的太阳辐射量是太阳照射在地面的情况，由于太阳光不是一年四季都直射在地球赤道线上，春分后太阳逐渐向北方偏移，秋分后太阳逐渐向南