《光伏系统设计原理》课件.pptVIP

*******************光伏系统设计原理本课程将深入探讨光伏系统的核心设计原理，涵盖关键组件、系统架构、性能评估、安全规范等方面。课程介绍光伏系统设计原理本课程重点介绍光伏系统设计原理，涵盖光伏组件、逆变器、蓄电池等关键设备。课程目标掌握光伏系统设计的基本理论和方法，能够独立完成光伏系统的设计和安装。课程内容包括太阳能光伏发电概述、光伏组件技术、光伏系统设计、光伏系统并网和离网技术等。课程特色结合理论和实践，案例分析和实操演练，培养学生的设计和应用能力。太阳能光伏发电概述太阳能光伏发电是利用半导体光伏效应，将太阳能直接转换成电能的技术。光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器、逆变器和蓄电池等组成。光伏发电具有清洁环保、安全可靠、应用广泛等特点，已成为全球能源转型的重要方向。太阳能的基本原理太阳辐射太阳核聚变产生巨大能量，以电磁波形式向外辐射。其中可见光、红外线和紫外线对光伏发电贡献最大。光电效应光子能量大于光电材料电子逸出功时，光子被吸收，电子获得能量，跃迁到导带，产生光电流。能量转换光伏电池将光能转换为电能，光伏组件将多块电池串联并联，形成更大的发电单元。光电池的工作机理光电效应光子照射到半导体材料上，激发电子跃迁到导带，形成电子-空穴对。PN结形成PN结是光电池的核心，由P型半导体和N型半导体组成，形成内建电场。电流产生光照射PN结，产生的电子-空穴对在内建电场作用下，分别向N型区和P型区移动，形成光电流。能量转换光电流在外部电路中流动，实现光能向电能的转换，产生可利用的直流电。光电池的类型及特性1晶体硅光电池晶体硅光电池是目前应用最广泛的一种光电池，具有效率高、成本低、寿命长的特点。其分为单晶硅光电池和多晶硅光电池两种。2薄膜光电池薄膜光电池以其低成本、可挠性、易于加工等优点，近年来得到了快速发展。主要有非晶硅光电池、CdTe薄膜光电池和CIS薄膜光电池等。3有机光电池有机光电池是一种新兴的光伏技术，具有低成本、轻质、柔性等优点，但其效率还较低，寿命也较短。4染料敏化太阳能电池染料敏化太阳能电池（DSSC）是一种新型的光伏技术，具有高效率、低成本、可透明等优点，但其稳定性较差。光伏组件的结构与参数光伏组件是由多个光电池串联或并联组成的，是光伏发电系统中最重要的部件之一。组件的结构主要包括光电池、封装材料、连接线、接线盒等。光伏组件的参数主要包括功率、电压、电流、效率等。光伏组件的结构和参数决定了其发电性能和可靠性。光伏阵列的设计原则最佳角度光伏阵列的倾斜角度和方位角会直接影响其接收的太阳能辐射量。应根据当地的纬度、季节、时间和光照条件进行优化设计，以获得最大化能量输出。阴影遮挡避免在光伏阵列周围存在遮挡物，例如建筑物、树木或其他结构。阴影会导致光伏电池板接收的光照减少，降低发电效率。功率调节器的选型与应用1功率调节器概述功率调节器用于光伏系统中，将光伏阵列产生的直流电转换为直流电，并控制输出电压和电流。2选型要素选择功率调节器时需考虑光伏阵列功率、电压、电流，以及工作环境温度等因素。3应用场景功率调节器广泛应用于并网光伏系统、离网光伏系统，以及混合光伏系统中。功率调节器是光伏系统的重要组成部分，它可以有效地提高光伏系统的效率和安全性。逆变器的工作原理和选型逆变器功能将直流电转换为交流电，以满足家庭和商业用电需求。工作原理逆变器使用电子开关电路将直流电转换为交流电，并控制电压、频率和波形。选型需要考虑光伏系统规模、电压、功率、效率、可靠性和价格等因素。关键指标效率、功率因数、可靠性、安全性和噪音水平等参数至关重要。蓄电池的选型与管理蓄电池容量根据系统需求，确定蓄电池容量，确保在无光照时，能够满足用电负荷需求。考虑电池寿命和循环次数。电池类型选择适合光伏系统环境和使用条件的电池类型。考虑耐高温、防潮、防腐蚀等特性，并选择可靠品牌。电池管理定期监测电池电压、电流和温度，及时发现异常情况。进行定期维护，清洁电池表面，延长电池寿命。并网光伏系统组成光伏阵列光伏阵列由多个光伏组件组成，将太阳能转化为直流电。功率调节器功率调节器调节光伏阵列输出的直流电，以适应逆变器的输入要求。逆变器逆变器将直流电转换为交流电，并将其输送到电网。监控系统监控系统实时监控光伏系统的运行状态，并进行数据记录和分析。并网光伏系统并网要求电网电压等级并网光伏系统应与电网电压等级相匹配，并符合电网公司对电压等级的要求。频率要求并网光伏系统发出的电流频率应与电网频率一致，并保持一定的频率偏差范围。功率因数并网光伏系统应满足电网公