光伏发电工程技术 教学课件 作者 詹新生 项目2 光伏发电系统的设计.ppt

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1、《光伏发电工程技术》电子教案詹新生1项目2光伏发电系统的设计任务2.1光伏发电系统的总体设计任务2.2光伏组件的选型任务2.3蓄电池的选型任务2.4光伏控制器的选型任务2.5光伏逆变器的选型任务2.6防雷及光伏阵列支架的设计任务2.7光伏发电电站并网接入设计22.1.1光伏发电系统设计的内容一般来说，太阳能发电系统的设计分为软件设计和硬件设计，软件设计先于硬件设计。图2-1为独立光伏发电系统设计内容图。项目2光伏发电系统的设计任务2.1光伏发电系统的总体设计32.1.2光伏发电系统设计原则1.成本原则2.科

2、学原则3.安全原则4.可靠原则5.高效原则6.可扩展性7.智能化项目2光伏发电系统的设计任务2.1光伏发电系统的总体设计42.1.3设计考虑的相关因素1.负载的特性和用电特点2.光伏阵列的方位角和倾角光伏阵列的方位角是阵列的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西设定为正角度），如图2-2所示。项目2光伏发电系统的设计任务2.1光伏发电系统的总体设计5对于地球上的某个地点，太阳高度角（或仰角）是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角，专业上讲太阳高度角是指某地太阳光线与该地作垂直于地心的地表切线的夹角

3、，如图2-2所示。倾角是光伏阵列平面与水平地面的夹角，如图2-3所示。项目2光伏发电系统的设计任务2.1光伏发电系统的总体设计63.阴影对发电量的影响4.最长连续阴雨天数最长连续阴雨天数指需要蓄电池向负载维持供电的天数，也称为“系统自给天数”。在考虑蓄电池容量时，必须保证第一个连续阴雨天使蓄电池放电后，还没有来得及补充，就迎来第二个连续阴雨天，系统设计要考虑在第二个连续阴雨天内正常工作。最长连续阴雨天数的选择范围，对于非重要用户或带有发电机的光伏/风力互补系统为2～3天，对于没有备用电源的重要负载，比如移动

4、通信这样的设备电源，可定为5～7天。项目2光伏发电系统的设计任务2.1光伏发电系统的总体设计72.1.4太阳辐射的计量及峰值日照时数1.太阳辐射的计量在单位时间内，太阳以辐射形式发射的能量称为太阳辐射功率或辐射通量，单位为瓦（W）；太阳投射到单位面积上的辐射功率(辐射通量)称为辐射度或辐照度，单位为瓦／平方米(W／m2)。项目2光伏发电系统的设计任务2.1光伏发电系统的总体设计82.峰值日照时数日照时间是指太阳光在一天当中从日出到日落实际的照射时间。日照时数是指某个地点，一天当中太阳光达到一定的辐照度（一般

5、以气象台测定的120W/m2为标准）时直到小于此幅度所经过的时间。平均日照时数是指某地的一年或若干年的日照总时数的平均值。峰值日照时数是将当地的太阳能辐射量折算成标准测试条件下（1000W/m2）的时数。项目2光伏发电系统的设计任务2.1光伏发电系统的总体设计返回92.1.1太阳能电池片的识别及检测太阳能电池片是构成光伏组件的最小单元。1.太阳能电池片的结构常用的硅太阳能电池片有单晶硅和多晶硅的，如图2-4所示。项目2光伏发电系统的设计任务2.2光伏组件的选型10太阳能电池片有125×125和156×156

6、的规格之分，如图2-5所示。项目2光伏发电系统的设计任务2.2光伏组件的选型11电池片的结构如图2-6所示，正面是电池的负极，上面有细栅线、主栅线、减反射膜；背面是电池的正极，有铝背场和背电极等。项目2光伏发电系统的设计任务2.2光伏组件的选型122.太阳能电池片的分类（1）按所用材料分太阳能电池按所用材料分为硅太阳能电池和化合物太阳能光伏电池两大类，如图2-7所示。项目2光伏发电系统的设计任务2.2光伏组件的选型13（2）按电池的构造分太阳能电池按电池的构造分为块（片）状或薄膜状两种，如图2-10所示。项

7、目2光伏发电系统的设计任务2.2光伏组件的选型142.太阳能电池片的主要技术参数太阳能电池片的主要技术参数有开路电压、短路电流、最大功率、最大功率下的电压/电流、填充因子、转换效率、等效串联电阻等。可以由太阳能电池片分选仪进行测试，如图2-11所示。项目2光伏发电系统的设计任务2.2光伏组件的选型152.2.2光伏组件的识别及检测为了满足实际应用的需要，需要把太阳能电池片通过导线串、并联连接并加以封装构成，称为光伏（太阳能）组件或太阳能电池板，如图2-12所示。项目2光伏发电系统的设计任务2.2光伏组件的选

8、型16当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时，可把多个组件组成光伏阵列，以获得所需要的电压和电流，如图2-13所示。项目2光伏发电系统的设计任务2.2光伏组件的选型171.光伏组件的结构大多数晶体硅光伏组件是由透明的前表面、胶质密封材料、太阳能电池片、接线盒、端子、背表面和框架等组成，如图2-14所示。项目2光伏发电系统的设计任务2.2光伏组件的选型182.光伏组件的分类（1）按照基体材料分类可分