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光伏太阳能并网发电系统

光伏太阳能并网发电系统
光伏太阳能并网发电系统

注:红色部分根据具体项目查表或计算获得,其余部分为民用光伏系统方案公用部分。

3 KW光伏太阳能并网发电系统方案

项目地点:安徽马鞍山

方案制作: 徐涛

单位: 中电电气

日期:2016年6月6日星期一

目录

一、光伏太阳能并网发电系统简介

二、项目地点及气候辐照状况

2.1 项目概况

2.2 项目地气象条件

三、设计依据

四、设计过程

4.1方案简介

4.2 组件设计选型

4.3 并网逆变器设计选型

五、接入电网方案

六、设备配置清单及详细参数

七、系统建设及施工

八、运行及维护注意事项

九、节能分析报告

9.1 社会效益分析

9.2 经济效益分析

十、设计图纸

一、光伏太阳能并网发电系统简介

并网系统(Utility Grid Connected)是太阳电池组件产生的直流电经过

并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网,并网系

统中光伏方阵所产生电力除了供给交流负载外,多余的电力反馈给电网。在阴

雨天或夜晚,太阳电池组件没有产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时

就由电网供电。因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储

能和释放的过程,可以充分利用光伏方阵所发的电力,从而减小了能量的损耗,并降低了系统的成本。但是系统中需要专用的并网逆变器,以保证输出的电力

满足电网电力对电压、频率等电性能指标的要求。因为逆变器效率的问题,还

是会有部分的能量损失。这种系统通常能够并行使用市电和太阳能太阳电池组

件阵列作为本地交流负载的电源,降低了整个系统的负载缺电率,而且并网系

统可以对公用电网起到调峰作用。

本光伏发电系统采用用户侧并网发电方案,并网光伏电站具有无污染、建

设周期短、维护保养简单、不受资源分布地域的限制、能源质量高、稳定性好、使用寿命长等诸多优点。

二、项目地点及气候辐照状况

2.1项目概况

我国有着十分丰富的太阳能资源。据估算,我国陆地表面每年接受的太阳

辐射能约为5022×1018kJ,全国各地太阳年辐射总量达335~837kJ/cm2*a,中

值为586kJ/cm2*a。从全国太阳年辐射总量的分布来看,西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°~35°这一带,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心;太阳年辐射总量,西部

地区高于东部地区,而且除西藏和新疆两个自治区外,基本上是南部低于北部;由于南方多数地区云雾雨多,在北纬30°~40°地区,太阳能的分布情况与一

般的太阳能随纬度而变化的规律相反,太阳能不是随着纬度的增加而减少,而

是随着纬度的增加而增长。按接受太阳能辐射量的大小,全国大致上可分为五

类地区:

一类地区:全年日照时数为3200~3300小时,辐射量在670~837×

104kJ/cm2*a。相当于225~285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。这是我国太阳能资源最丰富的地区,与印度和巴基斯坦北部的太阳能资源相当。特别是西藏,地势高,太阳光的透

明度也好,太阳辐射总量最高值达921kJ/cm2*a,仅次于撒哈拉大沙漠,居世界第二位,其中拉萨是世界著名的阳光城。

二类地区:全年日照时数为3000~3200小时,辐射量在586~670×

104kJ/cm2*a,相当于200~225kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西

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

和新疆南部等地。此区为我国太阳能资源较丰富区。

三类地区:全年日照时数为2200~3000小时,辐射量在502~586×

104kJ/cm2*a,相当于170~200kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、

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、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。

四类地区:全年日照时数为1400~2200小时,辐射量在419~

502*104kJ/cm2*a。相当于140~170kg标准煤燃烧所发出的热量。主要是长江

中下游、福建、浙江和广东的一部分地区,春夏多阴雨,秋冬季太阳能资源还

可以。

五类地区:全年日照时数约1000~1400小时,辐射量在335~419×

104kJ/cm2*a。相当于115~140kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括四川、贵

州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。

二、三类地区年日照时数大于2000h,辐射总量高于586kJ/cm2 *a,是我

国太阳能资源较丰富的地区,面积较大,约占全国总面积的2/3以上,具有利

用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差,但仍有一定的

利用价值。

2.2 项目地气象条件

项目地点:安徽马鞍山

项目名称: 3kw光伏太阳能并网发电系统

通过专业的光伏软件PVSYST查询到马鞍山当地的年平均有效日照时间为1577h (数据来源于NASA 1983年~2005年总计22年的平均)。

三、设计依据

项目所在地地理位置和现场环境状况

项目所在地太阳能资源和气候特征

GB/T 19939-2005 《光伏系统并网技术要求》

GB/T 20046-2006 《光伏(PV)系统电网接口特性(IEC61727:2004,MOD)》GB/Z 19964-2005 《光伏发电站接入电力系统技术规定》

GB/T 14549-1993 《电能质量公用电网谐波》

GB/T 15543-1995 《电能质量三相电压允许不平衡度》

GB/T 18210-2000 《晶体硅光伏方阵I-V 特性的现场测量》

GB/T 20514-2006 《光伏系统功率调节器效率测量程序》

GB/T 20513-2006 《光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则》

GB/T 14285-2006 《继电保护和安全自动装置技术规程》

GB/T 20047.12006 《光伏(PV)组件安全鉴定+第一部分结构要求》

GB4064-1984 《电气设备安全设计导则》

EN50178 《用于电力安装的电气设备》

《中华人民共和国消防法》

《电力监管条例》(国务院令〔2005〕第432 号)

《中华人民共和国电力法》

四、设计方案

4.1 方案简介

本太阳能并网发电系统设计成自发自用、余电上网模式,将系统设计成依照屋顶倾角安装。此光伏并网发电系统将采用分布式并网的设计方案,将该10kWp 的并网发电系统,通过1 台并网逆变器接入380V 交流电网,实现并网发电。

4.2 组件的设计选型

综合光伏组件效率及价格因素,本项目推荐使用高效率多晶硅组件,方案设计选择CSUN255-60P 组件,其主要技术参数如下:

太阳能光伏组件参数表

根据铭牌填表

本并网发电系统选择中电电气集团自产的组件,该组件质保20年。

4.3逆变器的设计选型

经过对光伏系统的安装容量的分析,拟采用深圳晶福源1台10kw逆变器的并网逆变方案,该种方案具有如下优势:

三电平拓扑;无源软开关技术,效率更高,发电量更多采用国际名牌元器件;薄膜电容设计,大大延长使用寿命高精度MPPT;宽输入电压范围有功、无

功根据电网指令可调支持防逆流功能

(2)、易维护安装

支架简化安装

简构紧凑,重量轻

IP65防护满足户外安装要求

(3)、友好的人机界面

大屏幕LCD液晶面板实时显示逆变器参数 LED显示逆变器运行状态人性化

的远程监控软件集成RS485/RS232通信接口,可选WIFI无线监控

(4)、品质保证

JSI系列逆变器是为分布式光伏系统, 中小型商用光伏电站而研发的组串

型并网逆变器,功率从1KW到6KW共8个等级,为光伏电站的设计提供了灵活的接入方案。具有效率高、安装简便、LCD显示以及无线和远程通信等特点,性

能优越,运行稳定可靠,并已获得CE、金太阳、AS477、G83以及TUV等认证证书,产品畅销澳洲,欧洲,亚非拉等多个国家和地区,受到了客户的广泛好评。

逆变器相关参数表

根据样板书选择相关逆变器

五、接入电网方案

本系统暂选定为低压220V 用户侧并网。光伏发电系统的最终接入方案以当地供电局出台的政策和要求为准。

六、设备配置清单及详细参数

设备配置清单及详细参数

七、系统建设与施工

项目的施工包括:太阳电池支架的基础制作,太阳电池支架安装、太阳能

电池方阵的安装、电气设备的安装调试、系统的并网运行调试。

7.1施工顺序

基础土建施工——太阳电池支架制作安装——太阳电池方阵安装调试——

电气仪表设备安装调试——并网运行调试——试运行——竣工验收。

7.2施工准备

7.2.1技术准备

技术准备是决定施工质量的关键因素,它主要进行以下几方面的工作:

A、先对实地进行勘测和调查,获得当地有关数据并对资料进行分析汇总,做出切合实际的工程设计。

B、准备好施工中所需规范,作业指导书,施工图册有关资料及施工所需

各种记录表格。

C、组织施工队熟悉图纸和规范,做好图纸初审记录。

D、技术人员对图纸进行会审,并将会审中问题做好记录。

E、会同建设单位和设计部门对图纸进行技术交底,将发现的问题提交设计部门和建设方,并由设计部门和建设方做出解决方案(书面)并做好记录。

F、确定和编制切实可行的施工方案和技术措施,编制施工进度表。

7.2.2现场准备

A、物资的存放

准备一座临时仓库:主要贮存并网发电系统的逆变器、太阳电池、太阳电池支架、线缆及其它辅助性的材料。

B、物资准备

施工前对太阳能电池组件、方阵支架、并网逆变器等设备进行检查验收,准备好安装设施及使用的各种施工所需主要原材料和其他辅助性的材料。

7.3工程施工

A、本光伏发电系统安装于自有产权房顶;

B、安装总面积约为100m。

八、运行及维护注意事项

8.1组件及支架的维护

8.1.1定期清洁

使用干燥或潮湿的柔软洁净布料擦拭组件表面,严禁使用腐蚀性溶剂或者硬物擦拭组件表面;应在辐照度低于200W/m2的情况下清洁组件,不宜使用组件温度大的液体清洗组件。

8.1.2定期检查

若发现如下问题,应立即调整或者更换:

组件存在玻璃破碎,背板焦灼,明显颜色变化

组件中存在与组件边缘或者任何电路之间形成连通通道的气泡;

组件接线盒变形、扭曲、开裂或烧毁,接线端子无法良好连接;

8.1.3组件上的带电警告标识不得丢失;

8.1.4使用金属边框的组件,边框和支架应结合良好,两者之间接触电阻不大于4Ω,边框必须牢固接地;

8.1.5在无阴影遮挡条件下工作时,在太阳辐照度约500W/m2以上,风速不大于2m/s 的条件下,同一组件表面(电池正上方区域)温度差异应小于20℃。

8.1.6使用直流钳型电流表在太阳辐照度基本一致的条件下,测量接入同一个直流汇流箱的各光伏组件串的输入电流,其偏差应不大于5%。

8.1.7直接所有的螺栓、焊缝和支架连接应牢固可靠,表面的防腐涂层,不应出现开裂和脱落现象,否则要及时补上。

8.2逆变器的维护

8.2.1逆变器结构和电气连接保持完整,不允许存在锈蚀、积灰现象,散热环境良好,运行时不应有较大的振动和异常噪声;

8.2.2逆变器上的警示标志应完整;

8.2.3逆变器中模块、电抗器、变压器的散热器风扇根据温度自行启动和停止功能应正常,散热风扇运行时,不应有较大振动和异常噪音,如有异常应断电检查;

8.2.4定期将交流输出侧(网侧)断路器断开一次,逆变器应立即停止向电网馈电;

8.2.5逆变器中直流目线电容温度过高或超过使用年限,应及时更换;

8.3电缆的维护

8.3.1电缆不应在过负荷的状态下运行,电缆的铅包不应出现鼓胀龟裂等现象;

8.3.2电缆在进出设备处的部位应封堵完好,不应存在直径大于10mm 的孔洞,否则用防火堵泥封堵;

8.3.3在电缆对设备外壳压力、拉力过大部位,电缆的支撑点应完好;

8.3.4电缆保护钢管口不应有穿孔、裂缝和显著凹凸不平,内壁应光滑;

金属电缆管不应有严重锈蚀,不应有毛刺、硬物、垃圾,如有毛刺,挫光滑后

用电缆外套包裹并扎紧;

8.3.5应及时清理室外电缆井内的堆积物,如电缆外皮破损,应立即处理;

检查室内电缆明沟时,要防止损坏电缆,确保支架接地与沟内散热良好;

8.4注意事项

8.4.1定期清扫,防止鸟类粪便遮挡组件,造成热斑效应。

8.4.2如果知道已经出了问题,通过测式和分析结果就可确定其位置的一

些基本的测试,用电压表电流表,比重计,钳子、螺丝刀和可调板手来完成,

在检修时建议带上手套,防护镜和胶鞋。

8.4.3在检测电路前要保证两个人都知道电源开关在何处,怎样操作。记住,安全第一,只要有太阳,阵列就会产生电力,对人体造成伤害。

8.4.4应经常测量将要触摸的导线的和接触器的电压,在知道导线电压、

电流之前不要断开连接。

九、节能分析报告

寻找新的替代能源已是刻不容缓的战略任务,而光伏发电是最有前途的发

展方向,随着产业规模的不断扩大和制造技术的日趋完善,成本会逐步降低。

另一方面,伴随着传统能源的迅速枯竭,价格会不断攀升;与其他非矿物能源(如水电、核电)相比,光伏电站具有布置规模灵活施工维护简单、便于大规

模标准化生产、没有核废料处理问题。正缘于此,国外主要发达国家的光伏并

网电站产业近年来发展极为迅速,已取得了可观的效益。

9.1 社会效益

光伏发电是一种清洁的能源利用形式,既不直接消耗资源,同时又不释放污染物、废料,产生温室气体破坏大气环境,也不会有废渣的堆放、废水排放等问题,有利于保护周围环境,是一种绿色可再生能源。

本项目的建设,将在节省燃煤、减少CO

2、SO

2

、NO、烟尘、灰渣等污染物

排放效果上,起到积极的示范作用。分布式光伏发电有着其他能源无可比拟的社会效益。通过使用光伏发电,25年累计发电290275度,相当于节约标准煤104吨,减少二氧化碳排放289吨,减少二氧化硫排放9吨,减少氮氧化物排

放4吨,同时减少碳粉尘排放79吨。由此可见,光伏发电有着显著的环境效益,同时对减少雾霾,保护蓝天起到积极的示范作用。

KW光伏发电节能减排

减排量计算式:减排量=发电量*每度废气排放量(上网查得)

9.2 经济效益

分布式光伏发电不仅具有显著地社会效益,同样具有良好的经济效益,10kw的光伏发电系统25年的总收益为266382元。

详细每年收益见下表。

KW光伏发电收益表

十:组件排布图

组件排布图

公司典型案例

1、京沪高铁南京南站10.67MW

2、浦东机场50kw

3、南京江宁天印广场60kw

太阳能光伏发电技术及其发展前景

本文由午夜寒光贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 (s' 『 1 Ⅲ…节能减排 :e l { 1 l o n l na l 一 太阳能光伏发电技术及其发展前景 ●湖北十堰刘道春 1 太阳能光伏发电市场前景广阔 当煤炭 , 油等化石能源频频告急 , 源问题日益成石能为制约国际社会经济发展的瓶颈时 ,越来越多的国家开始实行" 阳光计划 " 开发太阳能资源 , 求经济发展的新 , 寻动力 .欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源 . 国际光伏市场巨大潜力的推动下 , 国的太阳能在各电池制造商争相投入巨资 , 大生产 , 争一席之地 . 扩以 美国推出了" 阳能路灯计划 "旨在让美国一部分城太 , 阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电 . 太阳能发电有两种方式 : 种是光一热一电转换方式 , 一种是光一电一另 直接转换方式 . 光一热一电转换方式通过利用太阳辐射 产生的热能发电 .一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气 . 驱动汽轮机发电 .与普通的火力再发电一样 .太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高 , 估计它的投资至少要比普通火电站贵 5 1 — O倍 . 一座 l0 MW 的太阳能热电站需要投资 2 ~ 5亿美元 ,平均O0 02 lW 的投资为 2 0 ~ 5 0美元 .因此 . k 002O 目前只能小规模地市的路灯都改为由太阳能供电 , 据计划 , 盏路灯每年根每 可节电 8 0 Wh 日本也正在实施太阳能 " 0k . 7万套工程计 应用于特殊的场合 . 大规模利用在经济上很不合算 , 而还 不能与普通的火电站或核电站相竞争 .光一电直接转换 划 " 准备普及太阳能住宅发电系统 , 是装设在住宅屋 , 主要 方式是利用光电效应 , 太阳辐射能直接转换成电能 , 将它的基本装置就是太阳能电池 .太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件 ,是一 个半导体光电二极管 .当太阳光照到光电二极管上时 , 光电二极管就会把太阳的光能变成电能 , 生电流 .当多个产电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的 顶上的太阳能电池发电设备, 家庭剩余的电量还可以卖给 电力公司 .欧洲则将研究开发太阳能电池列入著名的" 尤里卡 " 科技计划 , 出了 "O万套工程计划 " 日本 , 国高推 l . 韩以及欧洲地区总共8个国家最近决定携手合作 , 亚洲内在 陆及非洲沙漠地区建设世界上规模最大的太阳能发电站 . 他们的目标是将占全球陆地面积约 l , 4的沙漠地区的长时间日照资源有效地利用起来 ,为 3 0万用户提供 1 0万 0 太阳能电池方阵 .太阳能电池是一种大有前途的新型电源 , 有永久性 , 洁性和灵活性三大优点 . 太阳能电池具清

太阳能光伏发电系统毕业设计

(BIPV)光伏发电示范项目系统设计建议书 示范项目名称:XXXXXXXXX示范项目 二〇一〇年十月

目录 第1章项目概况 (1) 1.1 项目地理情况 (1) 1.1.1 地理位置 (1) 1.1.2 供电要求 (1) 1.2 项目建筑类型(BIPV) (2) 第2章一般光伏发电系统的价格构成 .................................................... 错误!未定义书签。第3章光伏并网发电系统设计原则与原理 (2) 3.1 总体设计原则 (3) 3.1.1 视觉美观性 (3) 3.1.2 太阳辐射量 (3) 3.1.3 电缆长度 (4) 3.2 方案设计原理 (4) 第4章光伏系统监控设计 (6) 第5章效益分析 (7) 5.1 发电量计算与节能减排量分析 (8) 5.2 资金投入与效益分析 (10) 第6章某太阳能电源技术有限公司 ........................................................ 错误!未定义书签。 6.1 雄厚的集团背景................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.2 超强的项目管理能力....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3 卓越的设计团队................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.4 “一揽子交钥匙服务”................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.5 增值服务 ............................................................................................................................................. 错误!未定义书签。第7章在节能方面为万达服务过的项目 .. (20) 第8章附录《政策分析》 (21)

5kWp光伏太阳能并网发电系统

5kWp光伏太阳能并网发电系统 设 计 方 案 设计人:申小波(Mellon) 单位:个人 电话: 日期: 2013年10月27日

目录 一、光伏太阳能并网发电系统简介 (2) 二、项目地点及气候辐照状况 (2) 三、相关规范和标准 (5) 四、系统结构与组成 (5) 五、设计过程 (6) 1、方案简介 (6) 2、设计依据 (6) 3、组件设计选型 (7) 4、直流防雷汇流箱设计选型 (9) 5、交直流断路器 (11) 6、并网逆变器设计选型 (13) 7、电缆设计选型 (14) 8、方阵支架 (15) 9、配电室设计 (15) 10、接地及防雷 (15) 11、数据采集检测系统 (16) 六、仿真软件模拟设计 (17) 七、接入电网方案 (22)

八、设备配置清单及详细参数 (22) 九、系统建设及施工 (22) 十、系统安装及调试 (23) 十一、运行及维护注意事项 (26) 十二、设计图纸 (28) 十三、工程预算投资分析报告 (32)

5kWp光伏太阳能并网发电系统配置方案 一、光伏太阳能并网发电系统简介 并网系统(Utility Grid Connected)最大的特点:太阳电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网,并网系统中光伏方阵所产生电力除了供给交流负载外,多余的电力反馈给电网。在阴雨天或夜晚,太阳电池组件没有产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时就由电网供电。 因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用光伏方阵所发的电力,从而减小了能量的损耗,并降低了系统的成本。但是系统中需要专用的并网逆变器,以保证输出的电力满足电网电力对电压、频率等电性能指标的要求。因为逆变器效率的问题,还是会有部分的能量损失。这种系统通常能够并行使用市电和太阳能太阳电池组件阵列作为本地交流负载的电源,降低了整个系统的负载缺电率,而且并网系统可以对公用电网起到调峰作用。但并网光伏供电系统作为一种分散式发电系统,对传统的集中供电系统的电网会产生一些不良的影响,如谐波污染,孤岛效应等。 二、项目地点及气候辐照状况 图片来自Google地球 1、项目地点为:江苏省泰州市XX区XX镇; 2、纬度:32°22’,经度:120°12’; 3、平均海拔高度:7m;

100kW光伏并网发电系统典型案例解

100kW光伏并网发电系统典型案例解 100kW光伏并网发电系统典型案例解析 1、项目地点分析 本项目采用光伏并网发电系统设计方案,应用类别为村级光伏电站项目。项目安装地为江西,江西位于位于中国的东南部,长江中下游南岸。地处北纬24°29′-30°04′,东经113°34′-118°28′之间。项目所在地坐标为北纬25°8′,东经114°9′。根据查询到的经纬度在NASA上查询当地的峰值日照时间如下: (以下数据来源于美国太空总署数据库) 从上表可以看出,项目建设地江西在国内属于二三类太阳能资源地区,年平均太阳能辐射量峰值平均每天为3.41kWh/m2,年平均太阳能总辐射量峰值为:3.41kWh/m2*365=1244.65 kWh/m2。 2、光伏组件 2.1光伏组件的选择 本项目选用晶硅太阳能电池板,单块功率为260Wp。下面是一组多晶硅的性能参数,组件尺寸为1650*990*35mm。 2.2光伏组件安装角度

根据项目所在地理位置坐标,项目所在地坐标为项目所在地坐标为北纬25°8′,东经114°9′,光伏组件安装最佳倾角为20°如下图所示: 2.3组件阵列间距及项目安装面积 采用260Wp的组件,组件尺寸为1650*990*35mm,共用400块太阳能电池板, 总功率104kWp。根据下表公式可以计算出组件的前后排阵列间距为2.4m,单 块组件及其间距所占用面积为2.39㎡。

104kWp光伏组件组成的光伏并网发电系统占地面积为2.39*400=956㎡,考虑到安装间隙、周围围墙等可能的占地面积,大约需要1000㎡。 3、光伏支架 本项目为水平地面安装,采用自重式支架安装方式。自重式解决方案适用于平屋顶及地面系统。利用水泥块压住支架底部的铝制托盘,起到固定系统的作用。

2021年太阳能光伏发电系统基本组成

太阳能光伏发电系统基本组成 欧阳光明(2021.03.07) 太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电,简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。中国国产晶体硅电池效率在10至13%左右,国际上同类产品效率约12至14%。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。 太阳能发电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。其作用是将太阳

的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 (二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 (三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。 (四)逆变器:在很多场合,都需要提供220V AC、110V AC 的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12V DC、24V DC、48V DC。为能向220V AC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC 逆变器,如将24V DC的电能转换成5V DC的电能(注意,不是简单的降压)。

未来太阳能光伏并网发电对电网的影响

未来太阳能光伏并网发电对电网的影响 尽管寻找新能源的工作已经有相当的历史了,但是世界性的环境污染和能源短缺已经迫使人们更加努力的寻找和开发新能源。在寻找和开发新能源的过程中,人们很自然的把目光投向了各种可再生的替代能源。光伏发电就是其中之一。虽然光伏发电的实际应用存在着种种的局限,但是随着光伏发电成本的降低和矿物发电成本的提高以及矿物能源的减少,总有一天光伏发电的成本将会与传统发电成本相当。到时侯,光伏发电将逐步进入商业化阶段。光伏并网发电形成规模后会对电网形成什么样的影响是本文想要探讨的问题。 一、光伏发电的基本原理 1 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组,光伏系统电池控制器,蓄电池和交直流逆变器是其主要部件。其中的核心元件是光伏电池组和控制器。各部件在系统中的作用是: 光伏电池:光电转换。 控制器:作用于整个系统的过程控制。光伏发电系统中使用的控制器类型很多,如2点式控制器,多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等,我国目前使用的大都是简单设计的控制器,智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。 蓄电池:蓄电池是光伏发电系统中的关键部件,用于存储从光伏电池转换来的电力。目前我国还没有用于光伏系统的专用蓄电池,而是使用常规的铅酸蓄电池。 交直流逆变器:由于它的功能是交直流转换,因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。并网逆变器采用最大功率跟踪技术,最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。 2 太阳能光伏电池板: 太阳能电池主要使用单晶硅为材料。用单晶硅做成类似二极管中的P-N结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中,推动P-N结空穴和电子运动的是外部电场,而在太阳能电池中推动和影响P-N结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热(*)。也就是通常所说的光生伏特效应原理。目前光电转换的效率,大约是光伏电池效率大约是单晶硅13%-15%,多晶硅11%-13%。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。(参考资料12)1839年,法国物理学家A.E.Becquerel在实验室中发现液体的光生伏特效应(由光照射在液体蓄电池的金属电极板上使得蓄电池电路中的伏特表产生微弱变化)至今,在所有能找到的材料中,由单晶硅做成的P-N结光伏电池是光电转换效率最高的材料。 3 太阳能光伏发电系统的分类: 目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类,离网光伏蓄电系统,光伏并网发电系统及前两者混合系统。 A)离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式。在国内外应用已有若干年。系统比较简单,而且适应性广。只因其一系列种类蓄电池的体积偏大和维护困难而限制了使用范围。 B)光伏并网发电系统,当用电负荷较大时,太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时,或用不完电力时,就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下,该系统省掉了蓄电池,从而扩张了使用的范围和灵活性,并降低了造价。 C)A, B两者混合系统,这是介于上述两个方之间的系统。该方案有较强的适应性,例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略。但是其造价和运行成本较上述两种方案高。 二、光伏发电的优点 进入70年代后,由于2次石油危机的影响,光伏发电在世界范围内受到高度重视,发展非常迅速。从远期看,光伏发电将以分散式电源进入电力市场,并部分取代常规能源。不论从近期和从近期看,光伏发电可以作为常规能源的补充,在解决特殊应用领域,如通信、信号电源,和边远无电地区民用生活用电需求方面,从环境保护及能源战略上都具有重大的意义。光伏发电的优点充分体现在以下几个方面: 1,充分的清洁性。(如果采用蓄电池方案,要考虑对废旧蓄电池的处理) 2,绝对的安全性。(并网电压一般在220V以下) 3,相对的广泛性。 4,确实的长寿命和免维护性。

太阳能光伏发电基本原理.

太阳能光伏发电基本原理 1. 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组,光伏系统电池控制器,蓄电池和交直流逆变器是其主要部件。其中的核心元件是光伏电池组和控制器。各部件在系统中的作用是: 光伏电池:光电转换。 控制器:作用于整个系统的过程控制。光伏发电系统中使用的控制器类型很多,如2点式控制器,多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等,我国目前使用的大都是简单设计的控制器,智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。 蓄电池:蓄电池是光伏发电系统中的关键部件,用于存储从光伏电池转换来的电力。目前我国还没有用于光伏系统的专用蓄电池,而是使用常规的铅酸蓄电池。 交直流逆变器:由于它的功能是交直流转换,因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。并网逆变器采用最大功率跟踪技术,最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。 2.太阳能光伏电池板: 太阳能电池主要使用单晶硅为材料。用单晶硅做成类似二极管中的P-N结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中,推动P-N结空穴和电子运动的是外部电场,而在太阳能电池中推动和影响P-N结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热(*。也就是通常所说的光生伏特效应原理。目前光电转换的效率,也就是光伏电池效率大约是单晶硅1 3%-15%,多晶硅11%-13%。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。 1839年,法国物理学家A.E.Becquerel在实验室中发现液体的光生伏特效应(由光照射在液体蓄电池的金属电极板上使得蓄电池电路中的伏特表产生微弱变化至

今,在所有能找到的材料中,由单晶硅做成的P-N结光伏电池是光电转换效率最高的材料。 3.太阳能光伏发电系统的分类: 目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类,离网光伏蓄电系统,光伏并网发电系统及前两者混合系统。 A离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式。在国内外应用已有若干年。系统比较简单,而且适应性广。只因其一系列种类蓄电池的体积偏大和维护困难而限制了使用范围。 B光伏并网发电系统,当用电负荷较大时,太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时,或用不完电力时,就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下,该系统省掉了蓄电池,从而扩张了使用的范围和灵活性,并降低了造价。 CA, B两者混合系统,这是介于上述两个方之间的系统。该方案有较强的适应性,例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略。但是其造价和运行成本较上述两种方案高。 光伏产业投资焦点应集中在薄膜光伏电池领域 新能源板块短期面临估值偏高的窘境全球光伏产业维持热络,薄膜光伏电池地位崛起 根据Solarbuzz最新数据,07年全球光伏系统装置容量达2826MW,较06年大增62%,其中德国07年光伏系统 装置容量达1328MW(占比高达47%占居第一位,增速为38%,其次是西班牙的640MW(占比达23%,增速为480%,美国为220MW(占比为8%,增速为57%,日本市场占比持续下降,07年装置容量仅230MW(占比8%,衰退了22%。 07年全球太阳能电池产量达到3436MW,较06年增长了56%,中国厂商07年市占率由06年的20%

光伏并网发电系统设计

光伏并网发电系统设计 摘要:最大功率点跟踪是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。系统设计采用电流型控制芯片UC3845实现最大功率点跟踪(MPPT),由单片机STC12C5408AD产生SPWM信号,实现频率相位跟踪功能、输入欠压保护功能、输出过流保护功能。结果表明,该设计不但电路设计简单,软硬件结合,控制方法灵活,而且能够有效的完成最大功率跟踪的目的。 关键词:STC12C5408AD DC-AC转换电路 MPPT 太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注。光伏电池的输出是一个随光照、温度等因素变化的复杂量,且输出电压和输出电流存在非线性关系。光伏系统的主要缺点是初期投资大、太阳能电池的光电转换效率低。为充分利用太阳能必须控制电池阵列始终工作在最大功率点上,最大功率点跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracker)是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术。 1 设计任务 为研究方便设计一光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池,U S=60V,R S=30Ω~36Ω;u REF为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V,频率f REF为45Hz~55Hz;T为工频隔离变压器,变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10,将u F作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L=30Ω~36Ω。要求系统具有最大功率点跟踪(MPPT)功能,频率、相位跟踪功能,输入欠压保护和输出过流保护功能。另外要求系统效率高、失真度低。 U R L

图1 并网发电模拟装置框图 2 系统总体方案 光伏并网系统主要由前级的DC-DC变换器和后级的DC-AC逆变器组成。在系统中,DC-DC 变换器采用BOOST结构,主要完成系统的MPPT控制;DC-AC部分采用全桥逆变器,维持中间电压稳定并且将电能转换成110 V/50 Hz交流电。设计采用单片机SPWM调制,驱动功率场效应管,经滤波产生正弦波,驱动隔离变压器,向负载输出功率。系统设计保证并网逆变器输出的正弦电流与电网电压同频同相。系统总体硬件框图如图2所示: 图2 系统总体硬件框图 3 MPPT原理及电路设计 MPPT原理 由于光伏阵列的最大功率点是一个时变量,可以采用搜索算法进行最大功率点跟踪。其搜索算法可分为自寻优和非自寻优两种类别。所谓自寻优算法即不直接检测外界环境因素的变化,而是通过直接测量得到的电信号,判断最大功率点的位置。典型的追踪方法有扰动观测法和增量导纳法等。增量导纳法算法的精确度最高,但是,由于增量导纳法算法复杂,对实现该算法的硬件质量要求较高、运算时间变长,会增加不必要的功率损耗,所以实际工程应用中,通常采用扰动观测法算法]1[。 扰动观测法原理:每隔一定的时间增加或者减少电压,并通过观测其后功率变化的方向,

太阳能光伏并网发电系统

太阳能光伏并网发电系统 摘要:随着经济的发展、社会的进步,电能的消耗越来越大,传统的火电需要燃烧煤、石油等化石燃料,一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少,正面临着枯竭的危险。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物,因此会导致温室效应和酸雨,恶化地球环境。针对上述问题人们对能源提出越来越高的要求,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。太阳能是一种干净的可再生的新能源,越来越受到人们的亲睐,在人们生活、工作中有广泛的作用,其中之一就是将太阳能转换为电能。本文将对太阳能光伏并网发电系统这个新产品进行体系的构建和市场分析,运用产品开发与管理的知识对新产品进行可行性分析,材料分析以及工艺性分析。 关键词:太阳能发电系统产品体系构建市场分析可行性分析 一、产品体系的构建产品体系由战略层面的文化以及策略层面的价格、包装等一系列要素构成,是企业从操作性角度对产品的审视[1]。 1、产品与文化文化是产品的一个重要组成部分,属于产品附加利益这一层次。产 品文化,是以企业生产的产品为载体,反应物质及精神追求的各种文化要素的总和,是产品价值和文化价值的统一。随着知识经济时代的到来,企业生产的产品决不仅仅是为了满足人们的某种物质生活需要,而是越来越多地考虑人们的精神生活需要,越来越重视产品文化附加值的开发,努力为顾客提供实用的、情感的、心理 的等多方面的享受,努力把使用价值和审美价值融为一体,突出产品中的人性化因素 [1] 。 结合自身的产品,不仅要发掘尽可能多的使用价值,更多的是体现太阳能光伏并网发电系统的文化价值。本产品推崇的太阳不仅仅给世界带来了温暖和光照,即太阳能光伏并网系统结合自身的特点所体现出的文化价值。在当前能源短缺的大环境下,太阳能蕴藏丰富不会枯竭,是理想的清洁能源。由于其安全、干净,不会威胁人类和破坏环境,比传统的煤燃料更环保,所以太阳能更值得推广。 对于顾客的情感方面,近阶段,国家电网的供电大多是采用火力发电,势必造成 能源的短缺和环境的破坏,顾客使用本产品能有效节约能源,保护坏境,充分体 现了顾客对环境保护的高度责任感,也能把这份责任感传递给更多。 2、产品与定位 产品的定位是体系构建中重要的一个环节,产品定位指企业针对同种产品市场进入者的情况,根据消费者对该产品的某一属性或特征的重视程度,为该产品设计

太阳能并网光伏发电系统设计

】 南昌航空大学 自学考试毕业论文 【 题目太阳能并网光伏发电系统 专业光伏材料及应用 学生姓名 准考证号 指导教师 . 2012 年 04 月

光伏发电并网控制技术设计 摘要 随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。能源问题已经成为关系到人类生存和发展的首要问题。所以,迫切需要对新的能源进行开发和研究。而太阳能的利用近年来已经逐渐成为新能源领域中开发利用水平高,应用较广泛的能源,尤其在远离电网的偏远地区应用更为广泛。 本文主要对光伏并网发电系统作了分析和研究。论文首先介绍了太阳能发电的意义以及光伏并网发电在国内外的应用现状。其次,对太阳能发电系统的特性和基本原理分别做了具体分析,并对系统各组成部分的功能进行了详细的介绍。接着,对光伏并网中最重要部分——逆变器进行研究。再次,提出光伏并网发电系统的设计方案。最后,对光伏并网发电系统的硬件进行设计。并网光伏发电充分发挥了新能源的优势,可以缓解能源紧张问题,是太阳能规模化发展的必然方向。我国政府高度重视光伏并网发电,并逐步推广"屋顶计划"。太阳能并网发电正在由补充能源向替代能源方向迈进。 关键词:能源;太阳能;光伏并网;逆变器

目录 第一章太阳能光伏产业绪论 (1) 光伏发电的意义 (1) 光伏并网发电 (1) 第二章太阳能光伏发电系统 (5) 太阳能光伏发电简介 (5) 太阳能光伏发电系统的类别 (5) 太阳能光伏发电系统的发电方式 (6) 影响太阳能光伏发电的主要因素 (7) 第三章并网太阳能光伏发电系统组成 (10) 并网光伏系统的组成和原理 (10) 光伏电池的分类及主要参数 (12) 光伏控制器性能及技术参数 (14) 光伏逆变器性能及技术参数 (15) 第四章发展与展望 (18) 发展与展望 (18) 全文总结 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)

太阳能光伏发电系统方案

光伏发电示范项目系统设计建议书 示范项目名称:XXXXXXXXX示范项目 二〇一〇年十月

目录 第1章项目概况 (1) 1.1 项目地理情况 (1) 1.1.1 地理位置 (1) 1.1.2 供电要求 (1) 1.2 项目建筑类型(BIPV) (2) 第2章一般光伏发电系统的价格构成...............................................错误!未定义书签。第3章光伏并网发电系统设计原则与原理. (2) 3.1 总体设计原则 (3) 3.1.1 视觉美观性 (3) 3.1.2 太阳辐射量 (3) 3.1.3 电缆长度 (4) 3.2 方案设计原理 (4) 第4章光伏系统监控设计 (6) 第5章效益分析 (7) 5.1 发电量计算与节能减排量分析 (8) 5.2 资金投入与效益分析 (10) 第6章某太阳能电源技术有限公司...................................................错误!未定义书签。 6.1 雄厚的集团背景.................................................................................................................. 错误!未定义书签。 6.2 超强的项目管理能力.......................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3 卓越的设计团队.................................................................................................................. 错误!未定义书签。 6.4 “一揽子交钥匙服务”...................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.5 增值服务 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。第7章在节能方面为万达服务过的项目 .. (20) 第8章附录《政策分析》 (21)

太阳能光伏发电系统

太阳能光伏发电系统.txt真正的好朋友并不是在一起有说不完的话题,而是在一起就算不说话也不会觉得尴尬。你在看别人的同时,你也是别人眼中的风景。要走好明天的路,必须记住昨天走过的路,思索今天正在走着的路。本文由哈哈5790902贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电系统 太阳能光伏发电系统是将太阳能转换成电能,并储存能量供给负载电能或逆变并网的系统,按其运行方式可分为两类:独立发电系统和并网发电系统。 一、太阳能光伏发电系统的设计原理 1、独立发电系统 独立发电系统由太阳能电池组件方阵、蓄电池组、控制器组成,可为直流负载供电。如负载为交流型的,发电系统还包括逆变器。 2、并网发电系统 并网发电系统由太阳能电池组件方阵、并网逆变器及连接器组成,可发电并把电能送上电网。并网发电系统还可以为负载供电。 二、系统各部分功能 (一)太阳能电池组件方针:由若干太阳能电池组件串联或并联而成,主要功能为利用太阳能进行发电。(二)蓄电池组:一般采用免维护铅酸蓄电池作为储能装置,用来储蓄太阳能光伏组件发出的电能。(三)控制器:用来充、放电和其他方面的自动控制。(四)逆变器:是将直流和交流相互转换的设备。 三、太阳能发电系统应用实例 1、大型太阳能光伏发电系统 太阳能板功率:4000Wp 并网逆变器: 5000W 负载功率:小于3000W 使用地点:别墅、旅游度假村、草原使用地点牧区、偏远山村、高山岛屿、沙漠区等。 2、小型太阳能发电系统 太阳能板功率:600Wp 蓄电池: 8个12V200Ah 控制器: 24V40A 逆变器: 1000VA 负载功率:小于600W 使用地点:无电山村、学校、医院、使用地点私人住房、边防哨所、部队及野外作业等。 1本文由哈哈5790902贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电系统 太阳能光伏发电系统是将太阳能转换成电能,并储存能量供给负载电能或逆变并网的系统,按其运行方式可分为两类:独立发电系统和并网发电系统。 一、太阳能光伏发电系统的设计原理 1、独立发电系统 独立发电系统由太阳能电池组件方阵、蓄电池组、控制器组成,可为直流负载供电。如负载为交流型的,发电系统还包括逆变器。 2、并网发电系统 并网发电系统由太阳能电池组件方阵、并网逆变器及连接器组成,可发电并把电能送上电网。并网发电系统还可以为负载供电。 二、系统各部分功能 (一)太阳能电池组件方针:由若干太阳能电池组件串联或并联而成,主要功能为利用太阳能进行发电。(二)蓄电池组:一般采用免维护铅酸蓄电池作为储能装置,用来储蓄太阳能光伏组件发出的电能。(三)控制器:用来充、放电和其他方面的自动控制。(四)逆变器:是将直流和交流相互转换的设备。 三、太阳能发电系统应用实例 1、大型太阳能光伏发电系统

光伏发电技术习题及答案期末考试

第一章光伏发电系统习题 一、填空题 1. 太阳能利用的基本方式可以分为、、、。 2. 光伏并网发电主要用于和。 3. 光伏与建筑相结合光伏发电系统主要分为、。 4. 住宅用离网光伏发电系统主要用太阳能作为供电能量。白天太阳能离网发电系统对蓄电池进行;晚间,太阳能离网发电系统对蓄电池所存储的电能进行。 5. 独立光伏发电系统按照供电类型可分为、和,其主要区别是系统中是否有。 6. 太阳能户用电源系统一般由太阳能电池板、和构成。 7. 为能向AC220V的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用。 8.太阳能光伏电站按照运行方式可分为和。未与公共电网相联接独立供电的太阳能光伏电站称为。 二、选择题 1.与常规发电技术相比,光伏发电系统有很多优点。下面那一项不是光伏发电系统的优点( )。 A. 清洁环保,不产生公害 B. 取之不尽、用之不竭 C. 不存在机械磨损、无噪声 D. 维护成本高、管理繁琐 2.与并网光伏发电系统相比()是独立光伏发电系统不可缺少的一部分。 A. 太阳能电池板 B.控制器 C. 蓄电池组 D.逆变器

3. 关于光伏建筑一体化的应用叙述不对的是()。 A. 造价低、成本小、稳定性好 B.采用并网光伏系统,不需要配备蓄电池 C.绿色能源,不会污染环境。 D.起到建筑节能作用 4.()是整个独立光伏发电系统的核心部件。 A、充放电控制器 B、蓄电池组 C、太阳能电池方阵 D、储能元件 5.独立光伏发电系统较并网光伏发电系统建设成本、维护成本()A、无法预算B、偏低C、一致D、偏高 6.目前国外普遍采用的并网光伏发电系统是() A、有逆流型并网系统 B、无逆流型并网系统 C、切换型并网系统 D、直、交流型并网系统 三、简答题 1.简述太阳能发电原理。 2.什么是光伏效应? 3.简述光伏系统的组成。 4. BAPV和BIPV有什么区别? 5.目前光伏发电产品主要用于哪些方面。 6.简述太阳能光伏发电系统的种类。 7.简述光伏发电与其他常规发电相比具有的主要特点。 8.根据自己的理解来简述太阳能光伏发电技术在生活中的应用。

光伏并网发电系统设计复习过程

光伏并网发电系统设 计

光伏并网发电系统设计 摘要:最大功率点跟踪是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。系统设计采用电流型控制芯片UC3845实现最大功率点跟踪(MPPT),由单片机STC12C5408AD产生SPWM信号,实现频率相位跟踪功能、输入欠压保护功能、输出过流保护功能。结果表明,该设计不但电路设计简单,软硬件结合,控制方法灵活,而且能够有效的完成最大功率跟踪的目的。 关键词:STC12C5408AD DC-AC转换电路 MPPT 太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注。光伏电池的输出是一个随光照、温度等因素变化的复杂量,且输出电压和输出电流存在非线性关系。光伏系统的主要缺点是初期投资大、太阳能电池的光电转换效率低。为充分利用太阳能必须控制电池阵列始终工作在最大功率点上,最大功率点跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracker)是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术。 1 设计任务 为研究方便设计一光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池,U S=60V,R S=30Ω~36Ω;u REF为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V,频率f REF为45Hz~55Hz;T为工频隔离变压器,变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10,将u F作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L=30Ω~36Ω。要求系统具有最大功率点跟踪(MPPT)功能,频率、相位跟踪功能,输入欠压保护和输出过流保护功能。另外要求系统效率高、失真度低。

R L U 图1 并网发电模拟装置框图 2 系统总体方案 光伏并网系统主要由前级的DC-DC 变换器和后级的DC-AC 逆变器组成。在系统中,DC-DC 变换器采用BOOST 结构,主要完成系统的MPPT 控制;DC-AC 部分采用全桥逆变器,维持中间电压稳定并且将电能转换成110 V/50 Hz 交流电。设计采用单片机SPWM 调制,驱动功率场效应管,经滤波产生正弦波,驱动隔离变压器,向负载输出功率。系统设计保证并网逆变器输出的正弦电流与电网电压同频同相。系统总体硬件框图如图2所示: 图2 系统总体硬件框图 3 MPPT 原理及电路设计 3.1 MPPT 原理

未来太阳能并网发电对国家电网的影响

未来太阳能光伏并网发电对电网的影响 所属频道: 太阳能关键词: 太阳能电网发电 尽管寻找新能源的工作已经有相当的历史了,但是世界性的环境污染和能源短缺已经迫使人们更加努力的寻找和开发新能源。在寻找和开发新能源的过程中,人们很自然的把目光投向了各种可再生的替代能源。光伏发电就是其中之一。虽然光伏发电的实际应用存在着种种的局限,但是随着光伏发电成本的降低和矿物发电成本的提高以及矿物能源的减少,总有一天光伏发电的成本将会与传统发电成本相当。到时侯,光伏发电将逐步进入商业化阶段。光伏并网发电形成规模后会对电网形成什么样的影响是本文想要探讨的问题。 一、光伏发电的基本原理 1.太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组,光伏系统电池控制器,蓄电池和交直流逆变器是其主要部件。其中的核心元件是光伏电池组和控制器。各部件在系统中的作用是: 光伏电池:光电转换。 控制器:作用于整个系统的过程控制。光伏发电系统中使用的控制器类型很多,如2点式控制器,多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等,我国目前使用的大都是简单设计的控制器,智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。 蓄电池:蓄电池是光伏发电系统中的关键部件,用于存储从光伏电池转换来的电力。目前我国还没有用于光伏系统的专用蓄电池,而是使用常规的铅酸蓄电 池。 交直流逆变器:由于它的功能是交直流转换,因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。并网逆变器采用最大功率跟踪技术,最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。

2.太阳能光伏电池板: 太阳能电池主要使用单晶硅为材料。用单晶硅做成类似二极管中的P-N结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中,推动P-N结空穴和电子运动的是外部电场,而在太阳能电池中推动和影响P-N结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热(*)。也就是通常所说的光生伏特效应原理。目前光电转换的效率,也就是光伏电池效率大约是单晶硅13%-15%,多晶硅11%-13%。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。 3.太阳能光伏发电系统的分类: 目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类,离网光伏蓄电系统,光伏并网发电系统及前两者混合系统。 A)离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式。在国内外应用已有若干年。系统比较简单,而且适应性广。只因其一系列种类蓄电池的体积偏大和维护困难而限制了使用范围。 B)光伏并网发电系统,当用电负荷较大时,太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时,或用不完电力时,就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下,该系统省掉了蓄电池,从而扩张了使用的范围和灵活性,并降低了造价。 C)A,B两者混合系统,这是介于上述两个方之间的系统。该方案有较强的适应性,例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略。但是其造价和运行成本较上述两种方案高。 二、光伏发电的优点 进入70年代后,由于2次石油危机的影响,光伏发电在世界范围内受到高度重视,发展非常迅速。从远期看,光伏发电将以分散式电源进入电力市场,并部分取代常规能源。不论从近期和从近期看,光伏发电可以作为常规能源的补充,在解决特殊应用领域,如通信、信号电源,和边远无电地区民用生活用电需求方面,从环境保护及能源战略上都具有重大的意义。光伏发电的优点充分体现在以下几个方面:

太阳能光伏发电技术及其发展现状

太阳能光伏发电技术及其发展现状 0840106215(just) 摘要:随着现代工业的发展,全球能源危机和大气污染问题日益突出,作为清洁能源的太阳能发电已越来越受到重视并得到广泛应用,本文在基于太阳能光伏发电系统组成的基础上,阐述了光伏发电技术的现状,并分析了制约我国太阳能光伏发电的主要因素。 关键词:光伏发电发展现状制约因素 0引言 随着煤炭、石油等现有化石能源的频频告急和全球变暖等生态环境的恶化,使得人类不得不尽快寻找新的清洁能源和可再生资源。太阳能是一种洁净的自然再生能源,取之不尽,用之不竭,而且太阳能是所有国家和地区都能够得以分享的能源。 目前太阳能的利用分为两种形式,一是太阳能的热利用,二是太阳能的光利用。太阳能光伏发电属于太阳能的光利用,可直接将太阳光能转换成电能,是一种不需燃料、无污染获取电能的高新技术,具有安全可靠、无噪声,能量随处可得,不受地域限制,故障率低等诸多优点。因此,太阳能光伏发电技术是这些年来众多利用方式中发展最快、最具活力的研究领域。 1太阳能光伏发电系统的组成 光伏发电系统按其应用形式基本可以分为2大类: 独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。光伏发电系统主要由3大部分组成: 光伏阵列; 变换器、控制器等电力电子设备; 蓄电池或其他储能和辅助发电设备。光伏阵列由太阳能电池组件按系统需要串、并联组成, 将太阳能直接转化成电能, 它是光伏系统的核心部件。蓄电池将光伏阵列产生的剩余电量储存起来。在光伏阵列供电不足的情况下, 蓄电池对负载进行辅助供电。变换器通常由DC /DC 变换器及DC /AC逆变器组成, 其功能是将光伏阵列输出的不太稳定的直流转换为高质量的交流电供交流负载使用或者并网。控制器对蓄电池的充放电加以规定控制、并根据负载或电网的需求控制太阳能及蓄电池的电能输出。 2太阳能光伏发电发展现状 2.1全球光伏产业发展现状 自从20世纪70年代全球发生世界性石油危机以来,太阳能光伏发电技术在西方发达国家引起了极大的重视,各国政府从环境保护和能源可持续发展战略的角度出发,纷纷制定政策,鼓励和支持太阳能光伏发电技术。光伏发电技术带来的产业在政策法规的强力助推下,呈快速、增速发展。根据欧洲光伏工业协会(EPIA)的研究报告,全球光伏产业在过去十年高速发展,增长速度逐年递增,从1998年到2008年,全球累计光伏装机容量年均增长率在30%以上,见图1。2008年全球累计装机容量已接近15GW ,比2007年的9GW 增加了5.6GW ,增长率创新高,达到60%. 2.2我国光伏产业发展现状 中国光伏产业在世界光伏市场的拉动下近几年发展迅速。2007 年,中国电池产量达到1 088 MW,占世界总量的29%,跃居世界首位。2008 年,中国电池产量超过2 600 MW,仍为世界首位。2009 年的中国光伏市场经历了从停产、复产、再到扩产的过程,忙得不亦乐乎。尽管市场一度受到经融危机的影响,但从第二季度开始,欧美光伏市场的回暖,各大公司的发货量也随之增加。外加德国政策补贴的下调预期,使得2009 年的第四季度较之往年淡季

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