小型太阳能发电系统

《小型太阳能发电系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、小型太阳能发电系统作者：电气工程系陈国荣梁斯麒小型太阳能发电系统-1）设计目的-无论是现在还是将来，太阳能都拥有广阔的市场前景。潜力无限的太阳能是一种清洁、高效而且可持续的可再生能源。与高成本的化石燃料污染和全球温室效应相比，太阳能不仅使用范围广，而且更经济。太阳能光伏系统在提供电力的同时，不会排放二氧化碳(CO2)，绿色环保。-本设计采用太阳能电池发电，作为家庭的用电设备的能源供给，实现照明，通风等电气设备的供电能源。本设计说明太阳能发电的实用性，希望推动太阳能在各个领域的应用。2）国内外研究概况-在全世界范围内，目前大约60%%的太阳能电池用于并网发电系统，且主要用于城市的

2、建筑与光伏系统的结合。我国迅猛发展的光伏产业将加快光伏建筑一体化成为建筑节能热点的步伐：作为太阳能建筑一体化系统中的主要部件——光伏方阵中的太阳能电池组件，我国的年产量己由世界份额的1%%发展到2005年的8%%，仅次于日本、欧洲，已成为世界光伏产业发展最快的国家之一。在家庭应用方面欧洲、日本，特别是西班牙是目前发展得较快的地区，这与他们的国家大力支持有关，在过去的09年，我国颁发了《可再生能源法》，为落实国务院节能减排与发展新能源的战略部署，加快推进太阳能光电在城乡建筑领域的应用，近日，财政部会同住房和城乡建设部印发《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》及《太阳能光电建

3、筑应用财政补助资金管理暂行办法》，将大力推进太阳能在我国的应用。小型太阳能发电系统作者：电气工程系陈国荣梁斯麒3）工作原理-太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应。能产生光电效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同。现以硅为例说明。带正电荷硅原子旁边围绕着四个带负电荷的电子。可以通过向硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等来改变其特性。当掺入硼时，因为硼原子周围只有3个电子，所以硅晶体中就会存在着一个空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P型半导体。当掺入磷原子时，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电

4、子变得非常活跃，形成N型半导体。P型半导体中含有较多的空穴，而N型半导体中含有较多的电子，这样，当P型和N型半导体结合在一起时，就会在接触面形成电势差，这就是PN结。当光线照射太阳能电池表面时，PN结中的P型半导体的空穴往N型区移动，而N型区中的电子往P型区移动，从而在PN结两侧集聚形成电位差。当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程就是光子能量转换成电能的过程。小型太阳能发电系统作者：电气工程系陈国荣梁斯麒4）原理方案设计-任何一个光伏系统设计者的第一项工作是确定系统的负载。这些负载估算是设计独立光伏系统的成本的重要因素之一。一个

5、电器所需的功率可以测量出来或由制造商提供。然后把电器每日，每周，每月所用的时间估算出来。对户用系统（和其它许多系统）负载所用的时间是可以控制的。实际上，每个电器所估算使用时间须再加裕量（如10%等），不过这将增加光伏系统的规格和成本。如果使用直流负载如直流节能灯等，就可以避免直流变交流的这部分损失效率高，使用寿命长，而交流电器种类繁多，但效率通常较低。-对独立光做系统的工作电压的选择决定于负载所需的电压和总的电流。小型太阳能发电系统作者：电气工程系陈国荣梁斯麒-一些基本的规则有：-（1）直流负载电压通常是12V或12V的倍数，如24V、36V，48V等，对直流系统，系统电压应为

6、最大负载所需的电压。大多数直流光伏系统在12V下小于1千瓦。此时最大电流应为1000/12=83.3A。、-（2）如果负载需不同的直流电压，选择具有最大电流的电压作为系统电压，对于负载所需电压与系统电压不一致时可用直流—直流转换器来提供所需的电压。-选择逆变器是相当重要的，它影响系统的特性和成本。通常，效率和功率调整能力在较高直流电压下更好，如一个48V的系统通常比一个12V的系统更有效。在确定系统电压时，应从各方面收集关于逆变器，可用性，成本和容量信息等。-另一个需要考虑的因素是当电压增加时，在阵列和存储子系统中基本结构单元也变大了。例如，一个48V系统有4块光伏组件串联而形

7、成了基本的结构单元。给系统增加一点电流意味着要买4块附加的光伏组件。然而高的电压具有只需小的电流就可以达到同样功率的优点。因为大的电流意味着大的导线尺寸，昂贵和较难找到保险、开关和接触器等。-本设计只是将太阳能光伏发电应用在家居建筑的一个示范，房子的太阳能发电供电能源系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器。各部分的作用为：-（一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用