光伏别墅一体化课程设计.docVIP

课程设计 课程名称 光伏别墅一体化设计 班 级 10级光伏发电（1）班 专 业 光伏发电技术及应用 学 号： 1003030129 姓 名： 肖国豪 指导教师： 吴闰生 提交日期： 2012年 11 月 25 日 课程设计成绩： 目 录 摘 要 I 第1章 绪论 1 1.1人类所面临的能源危机 1 1.2太阳能发电的优势 1 1.3光伏与建筑一体化优点 2 第2章 新余市的地理情况及基本气象 4 2.1新余市的基本气象 4 2.2新余市的地理情况 4 第3章 别墅的设计 5 3.1项目概况 5 3.2 设计的基本原理 5 3.2.1太阳能光伏发电系统的基本原理 5 3.2.2太阳能光伏发电主要部件 5 3.3别墅用电器耗电量的一般情况 7 第4章 蓄电池容量的设计 8 4.1蓄电池容量的设计 8 4.2蓄电池的基本参数 9 第5章 太阳电池组件的设计 10 5.1太阳能电池组件的基本性能参数 10 5.2太阳组件最佳倾角及方位角的计算 11 5.3支架的设计 11 第6章 光伏系统的其他组成部分 13 6.1逆变器的选择 13 6.2配电柜 13 6.3防雷接地 14 第7章 发电估算 15 7.1发电量的估算 15 第8章 技术美学 16 参考文献 17 课程设计心得体会 18 摘 要 随着社会的发展和科技的进步，人类对能源的需求量也越来越大，化石燃料正迅速减少，而价格也越来越高。与此同时，生态环境也因化石燃料的使用而日趋恶化。人类迫切需要一种可再生的绿色能源来满足能源需求，而太阳能显然是最佳的选择。而太阳能这种能源是一种可以在任何有阳光的地方就可以利用的能源，所以备受人类青睐。太阳能的使用己经从最初的边远地区和缺电地区逐步转移到发达国家城市的使用，从简单的安装光伏组件，到现在能够把光伏组件和建筑进行很好的结合，使得太阳能发电得到更广阔的发展空间，“光伏建筑一体化”(BIPV)的概念于1991年被正式提出。 本文介绍了光伏系统的种类和特征，并介绍了组成光伏系统的各个主要部分，包括太阳能电池板、逆变器、蓄电池、电力调控器等。在介绍完系统组成后紧接着讲解BIPV系统的设计流程，包括场地选取、负荷分析、确定系统大小以及关键元件的选取，这是设计一套性能优良的BIPV系统所必需的。因此本文采用系统的设计方案并将其作为示范工程在其生活园区了建造了此BIPV别墅。 关键词:太阳能发电;太阳能电池;独立光伏系统;光伏建筑一体化 第1章 绪论 1.1人类所面临的能源危机 在人类社会生存和发展所需的物质基础中，能源是极为重要的基础，在最近的两百年中，煤炭和石油等化石能源对人类社会的发展起了极大的推动作用。然而，在人类物质文明和精神文明不断发展的同时，人们也意识到大规模使用这些化石燃料所带来的严重后果，资源日益枯竭，环境不断恶化，这些问题己经展现在人们的面前[1]。 由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足[2]，不能满足其经济发展的需要，我国的能源供求情况也面临着非常严峻的挑战[3]，化石能源面临枯竭的危机是太阳能发电得到大力发展的主要原因之一。据权威人士分析，即使以目前的速度开采现今已探明的能源储量，煤炭、石油和天然气的还可以开采的时间分别为200、40和60年[4]，而传统的电能多来源于煤炭和使用等化石燃料的燃烧。现代社会的发展越来月迅速，对能源的需要量将迅速增大，这会限制加速化石能源的枯竭，如果还不开发可以大规模使用的可再生能源，人类社会的发展将被能源问题所限制。 1.2太阳能发电的优势 相对应常规能源，太阳能资源具有常规能源所不具备的特殊优点。常规能源通常不具备以下四个太阳能资源所独有的优点。 (1)时间长久:根据天文专家的研究，太阳系的存在时间大约为50亿年。太阳的能量来源于其内部发生的由四个氢原子核聚变成一个氦原子核的热核反应。根据太阳中的氢含量和核反应速度计算，太阳还可以以现在的发光强度持续发光数百万年。相对应人类的存在时间来说，称其为“取之不尽用之不竭”毫不为过。 (2)能量巨大:根据现有太阳辐射强度和地球受光面积计算，太阳每年辐射到地球上的能量大约相当于130万亿吨煤燃烧的能量，大约是现在人类所消耗各种能量总和的lxl04倍。 (3)随处可得:太阳将光能辐射到