光伏发电系统.doc

光伏发电系统（论文） 　 题　　目　　 光伏发电系统　　　　　 　　　　学 院　　　　电子与电气工程学院 　　　　　　　　　 专　　业　　　 电气自动化 　　　　　　　　　 班 级　　　　电气101 　　　　　　　　　 姓　　名　　　　舒元刚 　　　　　　　　 学　　号　　　　1003731076　　　 　　　　　　 指导教师　 王晓晶 　 　 　　　　　　　 完成日期 2013/6/28 摘要 随着煤炭、石油和天然气等化石燃料迅速消耗，以及由此带来的能源危机与环染日益加剧，近年来世界各国都在积极寻找和开发新的、清洁、安全可靠的可再生能源。太阳能具有取之不尽、用之不竭和清洁安全等特点，是理想的可再生能源。20世纪70年代后，太阳能光伏发电在世界范围内受到高度重视并取得了长足进展。太阳能光伏发电技术作为太阳能利用的一个重要组成部分，并被认为是二十一世纪最具发展潜力的一种发电方式。太阳能光伏发电系统的研究对于缓解能源危机、减少环境污染以及减小温室效应具有重要的意义。 太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽可再生资源。为了解决边远的农牧地区、偏僻的山区、孤立等的岛屿地方人们的日常生活、生产用电的需要、改善人们的生活水平，进行了离网型（独立）家用光伏发电系统的设计。根据当地的气象、环境状况及具体用电情况，给出了系统的设计方法及施工要求，包括控制器、蓄电池组组件、逆变器、离网型太阳能系统的设计等。安装运行以来，系统工作稳定正常，验证了这集的合理性、正确性。 关键字:太阳能光伏发电系统；最大功率点跟踪；离网光伏发电。 目 录 1 绪论 1 1.1 世界能源结构和发展新能源的背景 1 1.2 太阳能光伏发电国内外研究现状与发展趋势 4 2 太阳能离网型光伏发电系统基本组成和特性 6 2.1 太阳能离网型光伏发电系统概述 6 2.2 太阳能电池 6 2.3 铅酸蓄电池 8 3 太阳能电池最大功率点跟踪 11 3.1 太阳能电池最大功率点跟踪原理 11 3.2 太阳能电池最大功率点跟踪方法 11 4 太阳能离网型光伏发电系统主电路设计 13 4.1 方框图，主电路图以及技术路线图 13 4.2 太阳能离网型光伏发电系统常用DC/DC变换器及其特点 14 4.3 带双向变换器的太阳能离网型光伏发电系统 16 4.4 双向BUCK-B00ST变换器 19 4.5 逆变电路 20 结束语 23 参考文献 24 致谢 25 1 绪论 1.1 世界能源结构和发展新能源的背景 自人类社会诞生以来，能源一直是人类生存和发展的重要物质基础。随着社会的发展，能源在社会发展中的重要性越来越突出，尤其是近年来各国日益呈现出来的能源危机问题，更加明显地把能源置于社会发展的首要地位。根据《BP世界能源统2005》的统计数据，以目前的开采速度计算，全球石油储量可供生产40多年，天然气和煤炭则分别可以供应67年和164年。而我国的能源资源储量情况更是危机逼人，按2000年底的统计，探明可开发能源总储量约占世界总量的10.1%。我国能源剩余可开采总储量的结构为:原煤占58.8%，原油占3.4%，天然气占1.3%，水资源占36.5%。我国能源可开发剩余可采储量的资源保证程度为129.7年。自从工业革命以来，约80%温室气体造成的附加气候强迫是由人类社会活动引起的，其中CO2的作用约占60%，而化石能源的燃烧是CO2的主要排放源。 随着化石能源的逐步消耗以及化石能源的开发和利用所造成的环境污染和生态破坏问题，开发和利用能够支撑人类社会可持续发展的新能源和可再生能源成为人类急切需要解决的问题。新能源与可再生能源是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等一次能源。研究和实践表明，新能源和可再生能源资源丰富、分布广泛、可以再生且不污染环境，是国际社会公认的理想替代能源。新能源和可再生能源的开发利用不仅可以解决目前世界能源紧张的问题，还可以解决与能源利用相关的环境污染问题，促进社会和经济可持续性发展。根据国际权威机构的预测，到21世纪60年代，全球新能源与可再生能源的比例，将会发展到世界能源构成的50%以上，成为人类社会未来能源的基石和化石能源的替代能源。 目前世界大部分国家能源供应不足，不能满足经济发展的需要，各国纷纷出台各种法规支持开发利用新能源和可再生能源，使得新能源和可再生能源在全球升温。20世纪90年代以来，以欧盟为代表的地区集团，大力开发利用可再生能源，连续10年可再生能源发电的年增长速度都在15%以上。