太阳能光伏发电原理和应用讲座培训..ppt

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1、太阳能光伏发电原理与应用讲座红外发射红外发射车体右侧红外接收车体左侧红外接收PIC16F876A单片机（Microchip低功率芯片）电机驱动右转电机驱动左转DC/DC太阳能电池板1、光伏发电简介2、光伏发电原理3、光伏发电系统4、光伏发电技术优势5、光伏发电的应用6、应用举例什么是光伏发电光伏发电是利用太阳能电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(SolarModule)是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的一种材料，在广大的无电地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，也可以与区域电网并网实现互补。目前从民用的角度来讲，在国外技术研究趋于成熟且具产

2、业化的是“光伏建筑一体化”技术（BIPV），而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统，大型光伏并网技术正在启动。光伏发电原理基础是半导体PN结的光电效应。即当太阳或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压，叫做光生电压，使PN结短路，就会产生电流。光伏发电的原理工作过程：太阳电池(solarcell)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。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

3、子只能激发出一个电子-空穴对。2.具有足够能量的光子进入P-N结区附近才能激发电子-空穴对。3.温度升高，P-N结界面活性层变薄，造成电池电压降低、光能到电能转换能力降低。光伏发电系统形式主要有两种：1.独立光伏发电系统（离网系统）2.并网光伏发电系统在近几年的光伏发电体系中，并网光伏发电系统是主要的发展方向，它既可以节省蓄电池的费用，通过研究理想的最大功率追踪控制技术，也可以降低太阳电池发电的成本。独立光伏发电系统结构独立系统主要组成部分1.光伏阵列2.光伏控制器3.蓄电池组4.逆变器5.监控系统6.负载并网光伏发电系统结构并网系统主要组成部分1.光伏阵列2.并网逆变器3.公

4、共电网4.监控系统光伏阵列单一组件的发电量是十分有限的，实际运用中，是单一组件通过电缆和汇线盒实现组件的串、并联，组成整个的组件系统，称为光伏阵列。电池组件阵列光伏控制器光伏控制器是独立光伏发电系统中非常重要的部件。控制光伏阵列对蓄电池组进行充电，并控制蓄电池组对后负载的放电，实现蓄电池组的过充和过放保护，对蓄电池进行温度补偿，并监控蓄电池组的电压和启动相关辅助控制。蓄电池组蓄电池组是独立光伏系统中的电能储存单元，可以通过单节蓄电池的串、并联组成整个的电池组，太阳能电池产生的直流电通过光伏控制器进入蓄电池储存。电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术十分成熟，其容量

5、的选择受负载功率和连续无日照时间而定。逆变器逆变器就是把直流电（例如12VDC）逆变成交流电（例如220VAC）的设备。一般分为独立逆变器和并网逆变器。监控系统监控系统是监控整个系统的运行状态，设备的各个参数，记录系统的发电量，环境等的数据，并对故障进行报警。光伏发电系统设计综合考虑系统所在位置，当地的气候条件，日照时数，连续阴雨天气，负载的用电量等，通过专业的系统设计软件，对整个系统进行优化设计，使其达到最大的发电量。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

6、有害气体排放和污染2009年全国大学生电子设计竞赛试题光伏并网发电模拟装置（A题）光伏发电在BIPV上的运用1.定义：使光伏发电与建筑相结合，让光伏部件作为建筑物的一部分，或把光伏部件作为建材的一部分。而光伏部件即是指由各种晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池组成的光伏列阵。2.目的利用建筑物的迎光面，吸收太阳辐射能直接变成电能。在有电网的地方提供峰值电力，减少常规能源消耗、保护环境。在无电地区配合蓄电池充电，解决当地生活用能和生产用能。BIPV结构图①太阳能电池②开关/保护/防雷③电缆④并网逆变器⑤电度表（光伏电量）3.技术要求(1)满足并网光伏发电系统的技术规范（标准）(2)

7、满足建筑结构技术规范（标准）(3)满足建筑节能技术规范(4)满足特种建材的技术规范(5)满足独立光伏电站技术规范(6)满足中国和国际光伏组件标准化技术要求(7)满足建筑施工及电气安装的基本要求(8)满足BIPV项目报建、安装、运行、验收、杄测及维护的规范4.光伏发电系统与建筑结合的类型（1）太阳能光伏发电与建筑屋面结合（2）太阳能光伏发电与建筑阳台结合（3）太阳能光伏发电与建筑墙面结合（4）太阳能光伏发电与建筑屋檐结合（5）太阳能光伏发电与建筑窗檐结合（6）太阳能光伏发电与建筑门窗结合5.太