PVsyst家用独立光伏发电系统的优化设计..doc

太阳能光伏发电原理与应用 课程设计 课题名称： 大型太阳能发电系统设计 专业班级： 11级电信班 学生学号： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 大型太阳能发电系统设计 引 言： 随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求 ，寻找HYPERLINK /view/53645.htm新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有电力能源的来源主要有3种，即HYPERLINK /view/1389381.htm火电、HYPERLINK /view/3353626.htm水电和HYPERLINK /view/39474.htm核电。太阳能的能源是来自地球外部HYPERLINK /view/40760.htm天体的HYPERLINK /subview/21312/6882405.htm能源（主要是太阳能），是太阳中的HYPERLINK /view/1784554.htm氢原子核在超高温时HYPERLINK /view/355068.htm聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。我们生活所需的HYPERLINK /view/11183.htm煤炭、HYPERLINK /view/16263.htm石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过HYPERLINK /view/8885.htm光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后，再由埋在地下的动植物经过漫长的HYPERLINK /view/120324.htm地质年代形成。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。 利民太阳能发电有两大类型：一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。 二、结构原理 HYPERLINK /view/357358.htm太阳能发电是利用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（Solar cells）是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目 前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是光伏--建筑（照明）一体化技术，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。HYPERLINK /view/21294.htm太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件（阵列）、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。太阳能电池与HYPERLINK /view/54521.htm蓄电池组成系统的电源单元，因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。 电池单元 由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件（阵列）。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生HYPERLINK /view/1853217.htm非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路，就有光生电流流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。 理论研究表明，太阳能电池组件的峰值功率Pk，由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷（需电量）决定。 储存单元 太阳能电池产生的直流电