光伏发电系统设计

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1、学生毕业设计（论文）　题　　目　　光伏发电系统　　　　　　　　　学院　　光伏工程学院　　　　　　　　　　　专　　业　　材料加工与应用技术　　　　　　　　　　　班级　　2010级（7）班　　　　　　　　　姓　　名　　　　　　　　　　　　　学　　号　　5　　　　　　　　　　指导教师　　　　　　　　　　完成日期2012-12-01目录摘要11光伏发电概述21.1光伏发电历史21.2光伏发电技术22光伏发电系统的原理及方法42.1光伏发电系统的原理42.2太阳能光伏发电系统的组成52.3太阳能光伏发电系统的运行方式63光伏发电系统的优缺点及发展现状73.1太阳能光伏发电系统的优点73.2

2、太阳能光伏发电系统的缺点73.3光伏产业的发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84结论95致谢106参考文献117附录12摘要随着化石能源消耗的不断增长，世界性的能源危机和环境问题已经日益突出。在绿色可再生能源中，太阳能凭借其存储量无限、清洁安全以及易于获取等独特优点而受到了世界各国科研领域的普遍关注，太阳能光伏发电技术的应用更是普遍关注的焦点。我国化石能源相对贫乏而能源消耗量巨大，因此展开对太阳能光伏发电技术的研究和应用上的普及对我国未来的经济发展有着非常重要的战略意义。一套基本的光伏发电系统一般由太阳能电池板、蓄电池、直流控制系统和逆变器组

3、成。其中，直流控制系统是光伏发电系统的核心部分。关键词：太阳能光伏发电；光伏电池；直流控制系统；交流配电系统第一章光伏发电概述1.1光伏发电历史早在1839年，法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术正式诞生。20世纪70年代爆发的全球性能源危机，促使光伏技术向民用方面迅速推广。经过三十多年的不断改进与发展，目前已经形成包括上游的晶体硅料的生产和下游的产品应用

4、（系统集成）环节，即包含硅料、硅锭、硅片、电池、组件、系统集成六个生产环节的完整而成熟的技术。目前保定天威英利是中国唯一、国际四家之一具有完整产业链的光伏生产商。鉴于国际上硅材料紧俏的现状，完整产业链可以更好的调配各种资源，节约原材料，降低生产成本，从而使产品更具有竞争力。当前，太阳能电池主要有：单晶硅太阳电池，铸造多晶硅太阳能电池，非晶硅太阳能电池和薄膜晶体硅电池。单晶硅电池转换效率高，但是成本较高；非晶硅太阳电池则具有生产效率高，成本低廉，但是转换效率较低，而且效率衰减得比较快；薄膜晶体硅太阳能电池则现在还只能处在研发阶段。铸造多晶硅太阳电池其晶粒是由许多不同大小、不同取向的

5、结晶区域组成。多晶电池虽然转换效率相对单晶电池低一些，但在制造过程中对材料纯度要求不高，可大大节省硅片制造成本，同时有利于大规模生产。目前全球市场中，单晶硅和多晶硅电池占据光伏市场的主导地位，所占比例已超过80%，而这一发展趋势还在继续增长。随着全球可持续发展战略的实施，光伏发电技术得到了许多国家政府的大力支持，目前在美国、欧、日等发达国家已经实现了普及应用。根据德国修订的新能源法案规定：光伏发电可以联接到供电网络上，使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司，不足时又可从电力公司买入，同时国家给予适当补助。目前美国、日本、西班牙等发达国家都已制定了相应法律，保证进行太阳能发电的

6、家庭利益，鼓励家庭进行太阳能发电。1.2光伏发电技术将光能转变为电能的光伏技术是一项非常重要的技术。相对而言，目前这项技术的发展还处在初期阶段，到2030年之后将会有很稳定和很高的增长率，会成为可行的电力供应者。光伏发电技术已有几十年的发展历史，全世界的光伏实验室也有几百家，一直处于一种高研究、低生产的状态，不乏出色的科研人才。在国内，虽然光伏产业在近几年有了很大发展，但大多技术落后、设备陈旧，而且多数是直接引进技术和人才，这个局面直接限制了我国光伏科研水平的提高。日本从1995年开始就已经实施了政府对光伏发电的补助计划，从而促使日本的光伏产业在后来几年的时间里，得到了长足的发展

7、，太阳能电池产量几乎占了全球总产量的1/2；德国也出台了对光伏产业的优惠政策，使光伏产业迅速发展壮大，目前德国太阳能电池的产量已经超过全球产量的1/4。从日本、德国的例子来看，在这个领域，政府的推动非常重要。现在，西班牙、美国各州以及其他许多发达国家都开始用政策激励的方式大规模发展本国的光伏产业。中国虽然是发展中国家，但政府历来重视新能源的开发和利用，《可再生能源法》这时候能够出台也是顺应了时代要求，时机选择非常准确，充分证明了中国政府在能源和环保问题上的态度是明智的。　　作为屋