太阳能供电系统设计
太阳能供电系统
一、太阳能应用概述
1、太阳能简介
太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。
太阳能是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000KW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
7O年代以来，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。1973年，美国制定了政府级的阳光发电计划，198O年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投入达8亿多美元。1992年，美国政府颁布了新的光伏发电计划，制定了宏伟的发展目标。日本在7O年代制定了“阳光计划”，1993年将“月光计划”（节能计划）、“环境计划”、“阳光计划”合并成“新阳光计划”。德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。90年代以来联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议，讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约，设立国际太阳能基金等，推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动，成为各国制订可持续发展战略的重要内容。
2、太阳能的特点
太阳能之所以能成为一种有希望的能源，是因为其具有以下特点：
2.1供给量丰富
地球每小时从太阳获得的能量为1.48×1017卡，其中30%被直接反射回去，70%则被地面吸收。据统计，世界全年的耗能总量，只相当于30分钟降落于地球的全部的太阳能。
2.2清洁、干净
化石燃料和原子能等被利用后，都形成热，会破坏地球的平衡并造成污染。而利用太阳能直接发电，不影响地球的热平衡，在确保能量供给的同时解决环境污染的问题。
2.3太阳能的分散性
太阳光尽管辐射全球，但单位面积上的入射功率却很小（照射于地面的太阳能的最大密度为1KW/m2）。要得到较大的功率，需要庞大受光面积的发电装置。对于小功率发电问题不大，但对于大功率发电，要涉及的设备的材料、结构、占用土地等的费用问题，目前投资比其他能源高得多。
2.4间歇性和周期性
太阳的高度角一日内及一年内在不断变化，且于地面纬度有关，即使没有气象的变化，太阳辐射的变化也相当大。因此，太阳能利用的随机性很大。利用太阳能发电必须有相当容量的贮能设备，如蓄电池等，这不仅增加了设备及维护费用，也限制了功率的规模。
3、太阳能电池的特点
3.1具有与单晶硅相同甚至更高的转换效率，保证20年无衰减。
3.2采用氮化硅作减反射膜，增强太阳电池对阳光的吸收率，同时对太阳电池有很好
的表面和体内钝化作用，提高了少数载流子的寿命。减反膜的颜色可满足顾客的要求，适用于不同的场合。
3.3采用了体内吸杂技术和背面场技术，提高了电池的转换效率。
3.4电池内应力小，易于切割和光焊。
3.5安装简便，不需要高度技术和大量工程材料；安装后，不需要日常维护；以太阳
光线为能量来源，运行费用为0。
4、我国的太阳能资源
我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。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。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市，1961年至1970年的平均值，年平均日照时间为3005.7h，相对日照为68％，年平均晴天为108.5天，阴天为98.8天，年平均云量为4.8，太阳总辐射为816kJ／cm2·a，比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小，其中尤以四川盆地为最，那里雨多、雾多，晴天较少。例如素有“雾都”之称的成都市，年平均日照时数仅为1152.2h，相对日照为26％，年平均晴天为24.7天，阴天达244.6天，年平均云量高达8.4。其它地区的太阳年辐射总量居中。
我国太阳能资源分布的主要特点有：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670～837kJ／cm2·a。相当于225～285kg规范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586～670kJ／cm2·a，相当于200～225kg规范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502～586kJ／cm2·a，相当于170～200kg规范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419～502kJ／cm2·a。相当于140～170kg规范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335～419kJ／cm2·a。相当于115～40kg规范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。
一、二、三类地区，年日照时数大于2000h，辐射总量高于586kJ／cm2·a，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，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。
二、太阳能供电系统的设计
1、供电系统的组成
太阳能电池、充电控制器、蓄电池、电源线、避雷器、方阵支架、电池箱。
1.1太阳能电池板
特征参数
峰值功率(Wp)：80W 开路电压：21.6V
短路电流：5A最大功率电流： 4.65A
最大功率电压：17.2V外形尺寸：1196×534×35
抗风压强：2400Pa
工作原理：
太阳能光电池简称为太阳能电池或太阳电池，又称为太阳能芯片；在中国大陆称为硅芯片；在物理学上称为光伏打效应( Photovoltaic )，简称PV ( photo = light 光线，voltaics = electricity 电力)。
太阳能电池系一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，其将高纯度的半导体材料加入一些不纯物使其呈现不同的性质，如加入硼可形成P 型半导体，加入磷可形成N 型半导体，PN 两型半导体相结合后，当太阳光入射时，产生电子与电洞，有电流通过时，则产生电力，发电原理可参考下图。
由于单一太阳能电池所输出的电力有限，为提高其发电量，将许多太阳能电池经串并联组合封装程序后，做成模板，成为太阳能电池模板( Solar Module ) 。
太阳能电池的发电能源来自于光的波长。太阳光是一种全域波长。此外白
炽灯的波长与日光灯的波长不同。而太阳能电池以阳光或白炽灯之波长为较适用。而且太阳能电池有三种，其中太阳能电子计算器上的太阳能电池是属于「室内型的非晶」，如果长期拿到户外曝晒，且串并联为较大电压及电流时，将导致其内部连结组织烧断而损坏。
太阳能电池能量的转换效率较低，单晶硅可以达到17－20％，多晶硅达到14％。
1.2充电控制器：SV26-02A
特征参数
蓄电池过充电压：28.7±0.1V ~29.1±0.1V
过充恢复电压：26.0±0.1V
蓄电池过放电压：21.6V±0.1V
过放恢复电压：25.5V±0.1V
电压显示精度：±0.1V
电流显示精度：±0.2A
过压保护：≥32V±0.1V
工作原理
当太阳光照射在太阳电池板上，产生充电电流，给蓄电池充电，使蓄电池电压不断升高。当蓄电池电压升高到过充电压(28.7V)时，第一组方阵被断开，停止充电，另一组方阵仍处于充电状态。当蓄电池电压继续升高到29.1V时，第二组方阵被断开，停止充电。此时蓄电池不断给负载供电，使蓄电池电压有所下降，当蓄电池电压下降到过充恢复电压26.0V时，太阳能电池自动恢复充电。总之在有阳光的情况下，蓄电池电压能使终维持在26V~29.1V之间，多余的能量直接流向负载，使蓄电池工作在浮充状态。
在遇连阴雨天的情况下，蓄电池将得不到充电，而使蓄电池过放。本设备具有过放切离的功能。当蓄电池电压下降到过放电压21.6V时，控制板上过放指示灯(红色)亮，同时控制器中的输出继电器动作，切断负载以保护蓄电池。
系统接线图
1.3蓄电池
特征参数：
额定电压：2V
额定容量：500Ah（10HR）
工作原理
在化学电源的装置中，可以实现氧化还原反应中还原剂失去电子的氧化过程和氧化剂得到电子的还原过程，而且，氧化反应和还原反应是在不同的电极
上分别进行的，由此便产生了电流。为了区别于化学反应中的氧化还原反应，
电池中的氧化还原反应习惯称为电流的成流反应。
为了实现上述的化学能转变为电能这一过程，必须满足以下条件：
1）化学反应中失去电子的氧化过程（放电时在负极进行）和得到电子的还原过程（放电时在正极进行），必须分别在两个区域进行，这不同于
一般化学反应的氧化还原反应；
2）两电极之间必须有电解质溶液或胶体；
3）电极反应过程中电子的传递必须经过外线路，这点区别于金属腐蚀的氧化还原过程。
2、设计计算
2.1常用术语
直接辐射：太阳以平行光线的方式直接投射到地面。占辐射量的60％左右，影响辐射强弱的因素很多，其中最主要的是太阳的高度角，其次是大气的
透明度。
散射辐射：地面上收到来自天穹2π的体角向下的大气等的散射。占辐射量的40％左右，影响散射强弱的因素较多，主要是太阳的高度角，其次是太阳
经过大气的路程长。在阴雨天，存在较弱的散射辐射。
规范光强：表征光辐射强弱的单位。1000w/m2为1规范光强。
平均日辐射时数：表征日辐射多少的量。它是平均日辐射量与规范光强之比。作
为太阳能光伏系统计算的依据，是下面重点讨论的。
日照时数（实照时数）：太阳受云层和天气地物的影响，实际照射地面的时数。 可照时数：一天内太阳从东地平线到西地平线所经历的时数。
日照百分率：实际时数与可照时数之比。它是衡量一个地区的光照条件。月日照
百分率作为供电系统可行性设计的主要参考。
2.2计算公式
负载日能耗 Q=t U
P ??η P ：负载总功率；
η：负载利用率（全频率取1.0，载波机取0.85）；
t ：工作时间，全天工作，取24小时；
U ：工作电压；
辐射时数 H=标准光强k Q S ?=标准光强
时变系数日辐射量),(WH KJ ? S Q ：单位面积上年平均辐射量， 单位：KJ/m 2
K ：转换系数 1KJ=2.778×10-1Wh ； 1千卡=1.162Wh
规范光强：单位面积上光功率。 1000W/m 2为一个规范光强。 H=212/1000/10778.2/m W KJ
WH m KJ Q S -??=S Q ×2.778×10-4（H ）
太阳能板数量 N=o
C C I H K KQ ???η K ：太阳能电池板的串连数量；
Q ：负载日耗电量；
C η：蓄电池的效率， 0.85
C K ：电池板的安装修正系数，（0.9~0.95）；
o I ：电池板工作电流；(80W/17V)
H ：所选地区的辐射时数。
理论上要求蓄电池的容量 B =ηQi
∑?
B ：蓄电池容量；
η：蓄电池容量的利用率，（0.6~0.7）；
ΣΔQi ：连续辐射赢余月份赢余之和。
由于ΣΔQi 在不同地区很难得到相应数据，故实际计算中简化如下：
实际应用蓄电池的组数（仅考虑连续阴雨天）
=C
Q Q D ??η ：蓄电池组数；
D ：连续阴雨天；
C Q ：单块蓄电池的容量；
η：蓄电池容量的利用率，（0.6~0.7）；
例如：某地要建一个通信信号转发站，该地处偏僻，没有市电供给，需要太阳能
供电。通信设备电源功率为80W 工作电压是24V ，需要全天候工作。知
该地区倾斜面上年平均辐射量12702KJ/m2，最长阴雨天为4天，请对该设
备的供电系统进行设计。
1）计算日能耗
Q=PT/U=80×24÷24=80 (AH)
2）日辐射时数
H=Q s×2.778×10-4=12702×2.778×10-4=3.53 (H)
3）假如采用80W，峰值电压是17V，最大功率电流是4.65A，则太阳能电池板的数量为：
N=KQ÷(HIK cηc)=2×80÷(3.53×4.65×0.95×0.85) =12.07
取整：太阳能电池板的数量是12块。
4）现有2V 500AH 和2V 650AH 的蓄电池供选用. 则电池的数量是：
θ=DQ/Q cη=4×80÷(0.65×500)=0.98
取整：1组蓄电池蓄电池用2V 500AH 12节。
5）充电控制器选用24V，20A.。则充电控制器的数量是
C=20÷4.65=4 4组(8块)电池板用一个控制器。
12块电池板用2个控制器。
2.3规范配置
见规范配置附表.
3、供电系统的维护与保养
3.1维护与保养的目的
保证设备稳定，可靠运行，排除潜在的故障，延长设备受命，降低综合成本。
3.2太阳电池组件方阵的维护
每年应有一次的维护工作，维护时间最好选择11月。
包括：检查紧固件的牢靠程度，是否有松动和锈蚀。检查连接电缆的节点的接触状况，清洗电池板表面灰尘，鸟粪等杂物，检查电池板是否有破裂，
清除周围遮挡物。冬季下雪后，有条件的站点对积雪及时处理。
3.3蓄电池的维护
由于每批电池生产日期不同，所以请在出货时一定要遵守先进先出的原则，并且不能将不同批次的电池混合成一组使用。仓库堆放不要超过二层，避免压损电池。
存放和运输过程中请按电池纸箱上的向上标记正确摆放, 避免电池由于倒放, 卧放
而压损电池。
运输过程中只能堆放一层，搬运过程中对电池一定要小心轻放。
现场维护应检查检查蓄电池存放环境。通风。潮湿。温度等等。严禁在密封的容器放置。检查电池单体间连接螺丝是否松动。电池表面是否漏液。电极是否腐蚀。检查单体电压，压差超出0.2V须对电池进行恒压处理。有条件的站点在冬半时中后期应对电池进行一次深充，长期欠能会使蓄电池的容量下降。
太阳能供电系统设计方案
1 基站纯光系统扩容设计方案 项目名称：基站纯光系统扩容设计方案 设计人： 联系电话： 联系邮箱： 1
目录 1、基站状况及方案设计思路 (1) 1.1、基站情况 (1) 1.2、设计思路 (1) 2、太阳能容量、蓄电池容量计算公式及系数说明 (1) 2.1、太阳能核算公式及参数说明 (1) 2.2、蓄电池计算公式及参数说明 (2) 3、新建太阳能供电系统配置计算 (2) 3.1、太阳能供电系统配置 (2) 3.2、站点地理位置和气候数据（源自NASA地表气象学和太阳能可用数据表） (3) 3.2.1、地理位置确定（经纬度：N93.52°,E42.83°） (3) 3.2.2、气候数据及太阳能方阵仰角设定 (3) 3.3、太阳能容量计算公式及系数说明 (3) 3.4、蓄电池容量计算公式及系数说明 (4) 3.5、太阳能方阵支架配置 (4) 3.6、太阳能控制器配置 (5) 4、XXX公司简介 (6) 5、新通?例照片（部分） (7) 6、基站负载设备报价明细 (10)
1、基站状况及方案设计思路 1.1、基站情况 站点为哈密铁塔，经纬度为N93.52°,E42.83°。站点具体情况如下： 联通：负载614W/12.8A；太阳能30块190Wp,共计5700Wp。（已建成） 移动：48V系统，扩容负载720W/15A。 要求新建方案将已建成的太阳能系统纳入整个控制系统，构建一体化控制系统。 因此整个系统总负载为1334W/48V，工作电流为27.8A。 所有太阳能板（含现有190Wp规格5700Wp）全部接入一体化控制系统，控制器分户输出。 系统公用蓄电池，可根据用户需求，对各家负载提供蓄电池VIP定制供电； 1.2、设计思路 本次设计采用纯太阳能供电系统。白天晴朗日照条件下，由太阳能发电，同时对系统负载和蓄电池供电；当太阳能发电不足以供给系统负载时，不足部分由蓄电池加以补足（多种能源在线互补），直至由蓄电池完全给负载供电。 在当地环境下，根据设备运行要求，太阳能电源系统需要极限状态下2天（48h）连续阴天持续供电，并利用不高于3个晴天补充蓄电池组最大亏欠能耗。 2、太阳能容量、蓄电池容量计算公式及系数说明 2.1、太阳能核算公式及参数说明 S=JU（IT+MNI）/NHρ 所有离网型纯太阳能电源系统全部用电均来自太阳能组件发电，包括对负载供电以及对蓄电池补充电量，保证系统在有效日照状态下的运行安全。 S：太阳能板组件总功率； J：气候指数，考虑当地环境因素对太阳能系统发电量的影响； U：负载工作电压； I：负载工作电流； M：负载每日工作时长； T：蓄电池支撑时长（极限状态下，完全由蓄电池供电）； N：回充补足蓄电池极限能耗的晴朗天数； H：当地有效日照值； ρ：太阳能控制系统转换效率； 上述公式遵循能量守恒定律，负载功率为UI，系统设计蓄电池在极限状态下共支撑T小时，此时蓄电池共放电UIT；负载每天消耗电量为MUI，在设计回充蓄电池极限能耗天数指标为N天时，系统共耗电MUIN。 设计指标中，要求N天内把蓄电池回充满，则系统在N天内要提供MUIN+UIT（负载N天内消耗的电量，加上蓄电池在T小时内提供的电量，都需要从太阳能中获取），上述能量都 要在N天内，每天H个有效日照小时中，即NH个小时内满足。 考虑环境修正系数J，以及太阳能控制系统转换效率ρ，则可得到上述太阳能容量核算公式：S=J（UIT+MUIN）/NHρ= JU（IT+MIN）/NHρ。
家用太阳能发电系统DIY(转载)
自制家用太阳能发电照明系统（转载） 太阳能发电系统由太阳能电池、太阳能充放电控制器、铅酸免维护蓄电池、逆变器和照明灯具组成。 太阳能电池（30W） 一般使用单晶硅/多晶硅太阳能电池，体积小，光电转换效率高。现在的价格平均为30元/W，封装后的成品会略贵些。建议购买成品，质量和稳定性有保证。本人使用30W单晶硅太阳能电池，设计寿命为25年，使用不锈钢支架安装于阳台外（可在铝合金门窗加工店定制），横向摆放可使抗风性更好，如图1。 For personal use only in study and research; not for commercial use
图1 太阳能充放电控制器（12V/10A） 太阳能充放电控制器是专为太阳能直流供电系统设计的，目的是为了提供过充、过放、电子短路、过载保护，在10W以上的太阳能系统中，是必不可少的，相当于整个系统的心脏。控制器的空载损耗仅为6mA，非常省电。太阳能充放电控制器有三对正负极接口，分别接太阳能电池、蓄电池和负载，如图2。控制器的选购跟负载有关，如负载超过120W，需要选用12V/20A的控制器。 图2 铅酸免维护蓄电池（12V/24AH）
在有些国家的太阳能系统中，可以直接通过逆变器转为交流电后输到电网，由政府收购，然后晚上再从电网问政府买电，如果发电量大还可以赚钱，也节约了蓄电池的成本。但我国目前还没有类似收购计划，电表也是单向运转的，如果将电输到电网，还会增加每月电费开支，所以使用蓄电池来存储白天所发的电量以供夜间使用，如图3。蓄电池建议选择铅酸免维护蓄电池，不用加水，使用方便。蓄电池的容量不能选太小，因为太小会浪费太阳能电池所发电量；也不能选太大，因为长时间处于未充满状态会影响电池寿命。一般情况下，以两天可以充满电池为宜。 图3 逆变器（70W） 现在市面上有很多车载逆变器，转换效率高，价格便宜。因车载逆变器也是12V输入，所以用来当太阳能发电系统的逆变器正好合适。经测
太阳能光伏发电系统(PVsyst运用)
扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计 题目：北京市发电系统设计 课程：太阳能光伏发电系统设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0703 姓名：严小波 指导教师：夏扬 完成日期： 2011年3月11日
目录 1光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍---------------------------------------------3 1.1 Meteonorm--------------------------------------------------------------------------3 1.2 PVsyst-------------------------------------------------------------------------------4 2中国北京市光照辐射气象资料-------------------------------------------------------11 3独立光伏系统设计----------------------------------------------------------------------13 3.1负载计算（功率1kw，2kw，3kw，4kw，5kw）-----------------------------13 3.2蓄电池容量设计（电压：24V，48V）----------------------------------------13 3.3太阳能电池板容量设计，倾角设计--------------------------------------------13 3.4太阳能电池板安装间隔计算及作图。-----------------------------------------16 3.5逆变器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.6控制器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.7系统发电量预估--------------------------------------------------------------------18
非晶硅太阳能电池研究毕业论文
非晶硅太阳能电池 赵准 （吉首大学物理与机电工程学院，湖南吉首 416000） 摘要：随着煤炭、石油等现有能源的频频告急和生态环境的恶化．使得人类不得不尽快寻找新的清洁能源和可再生资源。其中包括水能、风能和太阳能，而太阳能以其储量巨大、安全、清洁等优势使其必将成为21世纪的最主要能源之一。太阳是一个巨大的能源，其辐射出来的功率约为其中有被地球截取，这部分能量约有的能量闯过大气层到达地面，在正对太阳的每一平方米地球表面上能接受到1kw左右的能量。 目前分为光热发电和光伏发电两种形式。太阳能热发电是利用聚光集热器把太阳能聚集起来，将一定的工质加热到较高的温度（通常为几百摄氏度到上千摄氏度），然后通过常规的热机动发电机发电或通过其他发电技术将其转换成电能。光伏发电是利用界面的而将光能直接转变为电能的一种技术。目前光—电转换器有两种：一种是光—伽伐尼电池，另一种是光伏效应。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，将光伏组件串联起来再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。因为光伏发电规模大小随意、能独立发电、建设时间短、维护起来也简单．所以从70年代开始光伏发电技术得到迅速发展，日本、德国、美国都大力发展光伏产业，他们走在了世界的前列，我国在光伏研究和产业方面也奋起直追，现在以每年20％的速度迅速发展。 关键词：光伏发电；太阳能电池；硅基太阳能电池；非晶硅太阳能电池
1.引言 1976年卡尔松和路昂斯基报告了无定形硅（简称a一Si）薄膜太阳电他的诞生。当时、面积样品的光电转换效率为2．4％。时隔20多年，a一Si太阳电池现在已发展成为最实用廉价的太阳电池品种之一。非晶硅科技已转化为一个大规模的产业，世界上总组件生产能力每年在50MW以上，组件及相关产品销售额在10亿美元以上。应用范围小到手表、计算器电源大到10Mw级的独立电站。涉及诸多品种的电子消费品、照明和家用电源、农牧业抽水、广播通讯台站电源及中小型联网电站等。a一Si太阳电池成了光伏能源中的一支生力军，对整个洁净可再生能源发展起了巨大的推动作用。非晶硅太阳电他的诞生、发展过程是生动、复杂和曲折的，全面总结其中的经验教训对于进一步推动薄膜非晶硅太阳电池领域的科技进步和相关高新技术产业的发展有着重要意义。况且，由于从非晶硅材料及其太阳电池研究到有关新兴产业的发展是科学技术转化为生产力的典型事例，其中的规律性对其它新兴科技领域和相关产业的发展也会有有益的启示。本文将追述非晶硅太阳电他的诞生、发展过程，简要评述其中的关键之点，指出进一步发展的方向。 2.太阳能电池概述 .太阳能电池原理 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应把光能转化成电能的装置。太阳能电池以光电效应工作的结晶体太阳能电池和薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。 为了理解太阳能电池的运做，我们需要考虑材料的属性并且同时考虑太阳光的属性。太阳能电池包括两种类型材料，通常意义上的P型硅和N型硅。在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体掺杂了能俘获电子的硼、铝、镓、铟等杂质元素，那么就构成P型半导体。如果在硅晶体面中掺入能够释放电子的磷、砷、锑等杂质元素，那么就构成了N型半导体。若把这两种半导体结合在一起，由于电子和空穴的扩散，在交接面处便会形成PN结，并在结的两边形成内建电场。太阳光照在半导体 p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n 区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应，也是太阳能电池的工作原理。 太阳能电池种类 太阳能电池的种类有很多，按材料来分，有硅基太阳能电池（单晶，多晶，非晶），化合物半导体太阳能电池（砷化镓（GaAs），磷化铟（InP），碲化镉（CdTe）, 铜铟镓硒（CIGS）），有机聚合物太阳能电池(酞青，聚乙炔)，染料敏化太阳能电池，纳米晶太阳能电池；按结构来分，有体结晶型太阳能电池和薄膜太阳能电池。
家用太阳能供电系统
家用太阳能供电系统 一、概述 1、太阳能供电系统的组成 太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、逆变器、蓄电池（组）组成。 (１）太阳能电池组件：太阳能电池组件是太阳能供电系统中的核心部分,也是太阳能供电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能,或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 电池组件的种类及特点： 表１: (2）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。 (３)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组件所供出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 蓄电池的种类及特点
(4)逆变器:逆变器是一种将直流电(ＤC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。逆变器还具有自动稳压功能,可改善光伏发电系统的供电质量。 家用太阳能供电系统如图: 图1：
2、离网与并网 太阳能光伏供电系统分为离网、并网发电及两者结合。 (1)通过太阳能光伏组件将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为光伏发电系统,与公共电网相联接的关系系统称为并网光伏发电系统。 （2)离网光伏系统的使用独立于电网,如目前多用于弱电低功耗使用，如。太阳能航标灯和太阳能路灯等。家庭用太阳能供电系统为离网光伏系统。 (３)离网与并网发电结合,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。 3、太阳能供电系统的应用方式 家用太阳能供电系统可以单独使用，脱离市政用电,费用较高。也可以与市政用电配合使用，作为市政用电的补充，在停电或小功率电器用电上使用太阳能供电。 二、太阳能供电的优点 1、太阳能资源取之不尽,用之不竭。照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6００0倍。另外,根据太阳产生的核能计算，太阳要照耀地球60０多亿年。 ２、绿色环保。光伏发电本身不需要燃料,没有二氧化碳的排放，不污染空
太阳能热发电示范项目技术设计规范(试行)
附件1 太阳能热发电示范项目技术规范（试行） （一）抛物面槽式太阳能热发电机组示范工程技术要求 1 建设规模及参数 单机容量：汽轮发电机组容量不小于50MWe；电厂的建设规模根据具体厂址条件进行规划建设； 汽轮机进汽额定参数温度不低于370 ℃，压力为9.8 MPa（a），采用再热机组。 2 传热工质 集热器传热工质宜选用导热油，其最高工作温度不低于390 ℃。 3 储热介质及系统容量 3.1储热介质 储热介质为熔融盐。 3.2储热系统容量 储热容量应满足短期云遮不停机，且保证汽轮机额定功率满发不少于1小时，具体储热容量根据优化确定。 3.3储热系统关键设备（储罐、换热器、泵等） 储热系统应至少包括热熔融盐储罐、冷熔融盐储罐、热熔融盐泵、冷熔融盐泵、导热油-熔融盐换热器、熔融盐仓储及熔融盐熔化装置等。 热熔融盐泵及冷熔融盐泵需分别设置1台备用，运行泵的总容量不低于最大熔融盐流量的110%。 3.4防凝系统 应根据厂址气候条件、设备配置及系统设计特点设计可靠的熔融
盐防凝措施。管路和阀门应配有伴热防凝系统。 4 集热及蒸汽发生系统 4.1抛物面槽式集热器 抛物面槽式集热器应包括吸热管、反射镜、支架、跟踪驱动装置等。 1）吸热管 应采用长度4060 mm规格。 2）反射镜 可采用玻璃热弯镜、钢化镜或复合镜，应根据当地环境气象条件确定。 3）支架 采用钢结构形式，应满足当地环境气象条件下的设计要求。 4）跟踪驱动装置 可采用液压驱动或机械驱动。 4.2蒸汽发生系统 应至少包括预热器、蒸汽发生器、过热器及再热器等。 4.3导热油系统设备 应至少包括导热油循环泵、膨胀油箱、溢流油箱等。 导热油循环泵应至少设置1台备用泵，运行泵的总容量不低于最大导热油流量的110%。 4.4聚光器清洗系统 缺水地区，聚光器清洗系统宜采用干式清洗系统或免冲洗，其他有条件地区可采用水清洗系统。 5 汽轮发电机组及其辅助系统
太阳能光伏发电系统_毕业论文
毕 业 论 文 题目太阳能光伏发电系统 学院 __________江西太阳能科技职业学院___ 专业 _________光伏发电技术及应用___ __
摘要 本系统采用C8051F020为控制核心，实现了模拟太阳能光伏发电系统的功能。该系统主要通过太阳能储蓄电能，通过正弦波脉宽调制技术（SPWM）控制全桥逆变将直流电变为交流电，再经过变压器将电压变为所需的电压。该系统具有最大功率追踪（MPPT），输出电压与给定参考电压频率、相位同步，欠压、过流保护，欠压保护的自动恢复等功能，且具有LCD屏幕显示功能。 关键词：C8051F020 SPWM MPPT 欠压过流保护 Abstract This system uses C8051F020 simulation of solar photovoltaic power generation system to control the core functions. The system is mainly electricity through the solar savings by sinusoidal pulse width modulation (SPWM) control full-bridge inverter direct current into alternating current, and then through the transformer voltage into the required voltage. The system has the maximum power point tracking (MPPT), output voltage with a given reference voltage frequency and phase synchronization, undervoltage, overcurrent protection, undervoltage protection, automatic recovery, and the LCD screen display Keywords：C8051F020 SPWM MPPT Under-voltage over-current protection
某大学太阳能供电方案 (1)
福建电力职业技术学院毕业设计报告 ( 20 ～20 学年第学期) 题目某大学太阳能供电方案 课程名称 专业 班级 学号 姓名 指导教师 设计时间：自2018 年11月5日至2019年1 月18 日
太阳能与电能和其他大部分不同，太阳能是一种彻底清洁的能源，太阳能作为重要能源未能得到像核能一样的重视，虽然在科学研究方面太阳能研究已经得到了足够多重视和发展，但是在实施方面仍然还有很多的不足。太阳能在中国有很大的潜力，如果加以高效运用，则中国完全有可能达到“充满阳光充满亮”的美好生活，随着政府的重视和实业届的大量运用，光伏发电运用的范围也会也来越大，学校作为用电量大、用电峰值明显的区域，光伏发电的介入会高效的降低成本，随着实证校园光伏发电系统的大量建设与应用，光伏系统的效率和应用也越来越成熟，越来越多的高校参与到建设高校光伏系统的行列中，能源的节省越久越来越多，无疑会给未来校园或其他区域的能源消费结构和环保上起到重要的指导作用。 关键词：光伏发电；校园；供电方案
第一章引言 (4) 1.1 太阳能并网光伏发电原理及组成 (4) 1.2国内外校园新能源应用研究 (4) 1.3应用太阳能光伏发电的必要性 (5) 第二章福建太阳能资源概述 (7) 2.1概述 (7) 2.2某校园地区光伏发电工程太阳能资源分析 (7) 2.3日照时数 (8) 第三章并网光伏系统设计 (9) 3.1并网光伏系统设计的大致步骤 (9) 3.2并网光伏系统设计的器件选定 (9) 3.3光伏系统总体设计分析 (9) 3.4节能降耗分析 (11) 3.5校园运行照明部分设计 (11) 第四章四川大学太阳能光伏发电系统实证分析 (13) 第五章结束语 (14) 参考文献 (14)
家用分布式光伏系统设计(并网型)
家用分布式光伏系统设计 邓李军 （通威太阳能光伏电力事业部技术研发部，成都） 摘要：太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。 目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统，是建在建筑物屋顶的光伏发电项目，方便接入就近接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。从发电入网角度出发，根据家庭用电情况可以给出系统施工要求、设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。 关键词：太阳能分布式光伏发电系统 1.前言 太阳能是一种重要的，可再生的清洁能源，是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012kW·h，相当于目前世界上能耗的40倍。从长远来看，太阳能的利用前景最好，潜力最大。近30年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足发展，成为快速、稳定发展的新兴产业之一。 本文简单地阐述了家用分布式光伏发电系统设计方法和施工要求，仅供参考。 2.太阳能光伏发电应用现状 太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术（简称PV技术）。太阳能光伏发电不仅可以部分代替化石燃料发电，而且可以减少CO2和有害气体的排放，防止地球环境恶化，因此发展太阳能光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。目前发达国家如美国、德国、日本的光伏发电应用领域从航天、国防、转向了民用，如德国的“百万屋顶计划”使许多家庭不仅利用太阳能光伏发电解决了自家供电，而且
太阳能发电系统的设计分析
太阳能发电系统的设计分析 发表时间：2018-06-04T16:55:59.477Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：林刚张少利[导读] 摘要：在太阳能的有效利用中，太阳能发电是最具活力的研究领域，也是最受瞩目的项目之一。 江苏四季沐歌有限公司江苏省连云港市 222000 摘要：在太阳能的有效利用中，太阳能发电是最具活力的研究领域，也是最受瞩目的项目之一。太阳能发电系统采用太阳能电池阵列、太阳能控制器、蓄电池（组）、DC/AC 逆变器（并网/不并网）、低压输配电网及交、直流负载等部分组成。下面就谈谈自己对太阳能发电系统的设计的看法。 关键词：太阳能；发电系统；设计太阳能电池发电是基于“光生伏打效应”的原理，利用充电效应把太阳辐射直接转化为电能。太阳能具有永久性、清洁性和灵活性三大优点，是其他能源无法比拟的。总之，太阳能发电的过程没有机械转动部件也燃料消耗，不排放包括温室气体在内的任何有害物质，无噪音、无环境污染，太阳能资源分布广泛没有地域限制。维修保养简单，维护费用低，运行可靠性、稳定性好。无需架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短。 1太阳能的特点 利用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。太阳能是一种普遍存在的能源，并且无需采集、运输就可以直接开发利用；其次，太阳能作为一种清洁能源，对环境不会造成任何损害，在环保意识逐步提高的今天，值得推广应用；有数据显示，4年地球接受到的太阳能相当于130万亿吨煤产生的能量，应用潜力巨大；此外，太阳能量可持续时间如果用地球的寿命来换算，儿乎是取之不尽用之不竭的。然而，与此同时，太阳能的利用目前还存在一些问题，比如太阳能虽然普遍存在，但是也存在严重的不稳定性，同时总量虽大但是能流密度却相对较低，并且人类对于太阳能的利用率还处于较低的水平，同时应用成本也较高。 2太阳能发电系统 太阳能发电系统分为独立发电系统与并网发电系统：独立发电系统也叫离网发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。并网发电系统就是太阳能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后直接接入公共电网。并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，目前还没有太大发展。而分散式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是目前并网发电的主流。 太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组是太阳能发电系统的主要组成部分，此外逆变器也是常见的辅助设备，用于输出合适交流电太阳能电池板的主要功能是转换太阳的辐射能为电能，送往电池组中进行存储，并推动负载作用，是太阳能发电系统中最核心、最有价值的组成部分，它的质量也直接决定了整个太阳能发电系统的质量。太阳能控制器负责对整个太阳能发电系统进行监控，并对蓄电池组起到一个保护的作用，此外，部分控制器可能还兼具有光控和时控功能。值得注意的是，一个合格的控制器在温差较大的地方，还应该配备温差补偿功能。太阳能蓄电池组的功能，就是将太阳能发电系统产生的电能储存起来以备用，铅酸电池、镍氢电池、镍锅电池或铿电池是最常见的蓄电池种类，除铅酸电池外，主要用于小微型的太阳能发电系统中。我们知道，太阳能直接输出的电能为12VDC，24VDC，48VDC，而我们日常使用的电能则为220VAC，110VAC，囚此逆变器的主要作用就是为我们提供合适的电能。 3太阳能发电系统的效率在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围绕着加大吸能面，如双面电池，减小反射；运用吸杂技术减小半导体材料的复合；电池超薄型化；改进理论，建立新模型；聚光电池等。 4太阳能发电系统的运行 4.1并网全自动运行方式 设计的太阳能发电系统产生的电能将直接分配到需要太阳能供电的用电负载上，包括楼道间照明以及地下停车场照明，不足的电力将由连接的电网进行补充调节。具体工作起来，就是太阳能发电系统在旱晚分别对太阳能电池板阵列的电压进行监测：旱上达到设定值即执行并网发电，并将产生的直流电经由逆变器转换为可供使用的交流电；晚上低于设定值时，并网发电系统将自动停止运行。 4.2并联运行方式 太阳能发电系统并联运行方式与并网全自动运行方式在电能利用和调节方式上基本一致，是一个相对独立的发电系统。该方式的配电方式与柴油发电机的配电方式基本相同，即增加一路交流市电供电，将经逆变器转换的交流电和市电组成A'1'SE双电源自动切换，这是一种简单、灵活、独立的发电系统，A'1'SE双电源自动切换系统会在太阳能供电中断，或者供电不足的时候自动切换到市电供电，供电的可靠性也随之提高然而，并联运行方式也有一定缺点，那就是A'1'SE双电源自动切换的过程中，将会中断一段时间的供电，这将不利于一些用电设备的正常运行，甚至可能会造成一定的损坏。同时，考虑到太阳能发电的不稳定性，并联运行方式的用电量也很难达到平衡。不过，由于并联运行方式可以尽量更多的发挥太阳能的发电量，从而部分节约备用的蓄电池，进而节约投资。 5太阳能光伏发电需要考虑的因素 5.1地理位置及气象条件 利用太阳能光伏发电必须要综合考虑各种因素，包括地点、纬度、经度、海拔等，太阳能每月的总辐射量。直接辐射量，年平均气温，最长连续阴雨天数，最大风速降雪及冰雹等特殊气象情况。 5.2最大负载及用电特性
太阳能发电原理及应用论文
太阳能发电原理及应用 指导老师： 关键词：半导体，蓄电池，光伏充电控制器 摘要：本文介绍了由本人所构想的一种新型干电池，由目前比较成熟的太阳能发电系统所得到灵感经过一定的理论分析和创造所发明的一种新型干电池。主要由太阳能半导体，蓄电池，光伏充电控制器构成。太阳能半导体产生“光生电流”，“光生电流”储存在蓄电池内，需要时通过电路释放出来，而光伏充电控制器则连接在半导体与蓄电池之间可以控制太阳能电池的输出电压, 可以保护电池不被过充, 同时, 也晚上太阳能电池不发电时, 防止蓄电池的电倒流。 正文 引言 我国是电池生产和消费大国，去年电池的产量和消费高达140亿只，占世界总量的1/3。平均每人每年3.5枚。但我国目前的废旧电池的回收情况却令人非常担忧。据有关部门统计，北京市每年消耗2亿只电池，共计6000吨，1999年回收了60吨，回收率仅为1％，2005年的回收率也只有5％，回收量实在是微乎其微。上海市每年小号电池约4.5亿节，但每年回收量约50吨，不足每年耗量的1％，最近，来自上海市环保部门的一份报告显示，含铅最多的铅蓄电池回收率也比较低，150万只报废电瓶四处抛散。所以我就想到了太阳能干电池，太阳能干电池所耗太阳能无限可再生和零排放能源，对当地环境没有影响，可重复使用对于偏于地区手电筒照明，个类儿童玩具，各类家用遥控器。 一方案设计 发电原理：硅原子的外层电子壳层中有4个电子。在太阳辐照时，会摆脱原子核的束缚而成为自由电子，并同时在原来位置留出一个空穴。电子带负电；空穴带正电。在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体中搀入能够俘获电子的3价杂质，如：硼，鋁，镓或铟等，就成了空穴型半导体，简称p型半导体。如果在硅晶体中搀入能够释放电子的磷，砷，或锑等5价杂质，就成了电子型半导体，简称n型半导体。 p-n结内建电场：
太阳能光伏发电项目设计策划方案
梦之园太阳能光伏发电项目设 计 方 案
编制单位：光宏照明有限公司 编制日期：2013年7月12日 1.综合讲明 1.1.编制依据 光伏发电是节约能源利国利民的新型产业，本着从科学的角度展示他的价值作为主导思想为依据。依照国家现行的法规和规范编制： 1)IEC61215 晶体硅光伏组件设计鉴定和定型 2)IEC6173O.l 光伏组件的安全性构造要求 3)IEC6173O.2 光伏组件的安全性测试要求 4)GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）发电系统概述和导则》 5)SJ/T11127-1997《光伏（PV）发电系统过电压爱护—导则》 6)GB/T 19939-2005《光伏系统并网技术要求》 7)EN 61701-1999 光伏组件盐雾腐蚀试验 8)EN 61829-1998 晶体硅光伏方阵I-V特性现场测量 9)EN 61721-1999 光伏组件对意外碰撞的承受能力(抗撞击试验)
10)EN 61345-1998 光伏组件紫外试验 11)GB 6495.1-1996 光伏器件第1部分: 光伏电流－电压特性的测量 12)GB 6495.2-1996 光伏器件第2部分: 标准太阳电池的要求 13)GB 6495.3-1996 光伏器件第3部分: 地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据 14)GB 6495.4-1996 晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法 15)GB 6495.5-1997 光伏器件第5部分: 用开路电压法确定光伏(PV)器件的等效电池温度(ECT) 16)GB 6495.7-2006 《光伏器件第7部分：光伏器件测量过程中引起的光谱失配误差的计算》 17)GB 6495.8-2002 《光伏器件第8部分: 光伏器件光谱响应的测量》测量 18)GB/T 18210-2000 晶体硅光伏（PV）方阵I-V特性的现场测量
家用太阳能发电系统-方案书(方案版)
太阳能离网发电系统设计 方案书 二0一一年五月
目录 一、地理位置及光照情况...................................... 错误!未定义书签。 二、系统概况及技术方案 (3) 三、设备材料及工程估算 (4) 四、负载需求及系统性能 (5) 1 负载需求 (5) 2 系统性能 (5) 五、施工及调试方案 (6) 1、工程范围 (6) 2、施工人员及指导 (6) 3、设备安装流程 (6) 4、安装及调试 (7)
二、系统概况及技术方案 根据各种数据采集后计算所制定本太阳能离网发电系统，本系统将给别墅的三层用电负载进行供电，展示太阳能发电、储能、供电的过程并达到一定的环保节能的目的。 图1 60kW太阳能离网发电系统方案图 本系统主要由太阳能电池板、控制器、蓄电池、逆变器、稳压保护装置和ATS等组成，系统框图见图1。 本系统中，负载为照明、电脑、电视和小功率电器等负载。为确保系统安全可靠运行，根据初步的预算，系统的安装容量设计为60kw。根据负载情况，采用夏季和冬季的发电量最大指标来设计系统。当系统供电不足时采用ATS装置切换到市电，以保持负载正常运行所需电量。ATS装置可确保太阳能离网发电系统供电和电力电网供电分离，在任何时候，只能取一种电源供电，系统运行的可靠安全性得到保障。
三、设备材料及工程估算 主要元器件一览表 序号代号名称型号规格数量单价小计1CELL1.1太阳能电池组件DC12V, 180W×34060000 2KP充电控制系统SYT-F10001 3INV逆变系统SYT-B1000Uin=99-155V,Uo=AC220V,4.6A1 4ATS1自动电源切换系统DR61T AC220V,500A1 5ATS2稳压保护装置SCU-A1 6BAT1.1密封式胶体蓄电池DC12V, 200Ah×20040000 7SPV防雷汇流箱SPVMB-164 主要材料一览表 序号名称规格单位数量单价小计1聚氯乙烯绝缘电力电缆2x6mm2, 750V米约2000 2同上3x25mm2, 750V米约2000 工程造价估算 序号项目规格单位数量单价小计1太阳能电池阵机架项1 蓄电池机架项1 可编辑修改
太阳能发电系统毕业设计
太阳能发电系统设计 1引言 从“蒸汽机”到“电动机”的一系列动力技术发明，人们逐渐认识到，能 源技术的革新带动人类社会日益进步，对社会发展起着巨大的推动作用。但至今所采用的化石燃料能源带给人类文明与进步的同时，却因能源需求消耗的大幅提高以及随之而来的环境污染，形成了巨大的能源缺口，同时给环境造成巨大灾难。目前，油气资源的供不应求已成为我国经济发展的瓶颈，电力供应不容乐观，天然气用量迅速增长…… 最新的资料表明太阳光的充分利用，是最清洁，环保，取之不尽的可再生能源。 太阳能的利用 我国太阳能资源丰富，陆地每年接受的太阳辐射能，相当于2.431012tce，2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2。如果将太阳能源充分加以利用，不仅有可能节省大量常规能源，而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。 目前，太阳能利用主要有两个途径，即光热和光伏。光伏是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电在太阳能利用上是主流，前景好。 太阳能原理 太阳能电池发电的原理是基于半导体的光电效应，即一些半导体材料受到光照时，载流子数量会剧增，导电能力随之增强，这就是半导体的光敏特性。 在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致，所以P(N)型硅对外部来 说是电中性的。若将P(N)型硅放在阳光下照射，仅是被加热，外部看不出 变化。但内部通过光的能量，电子从化学键中被释放，由此产生电子－空 穴对，但在很短的时间内（在μS范围内）电子又被捕获，即电子和空穴 “复合”。 1 / 20
当 P 型和 N 型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里 会形 成一个特殊的薄 层，界面的 P 型一侧 带负电，N 型一侧带正电 。这是由于 P 型半导体多空穴，N 型半导体多自由电子，出现了浓度差。N 区的电 子会扩 散到 P 区，P 区的空穴会扩散到 N 区，一旦扩散就形成了一 个由 N 指向 P 的 “内 电场”， 从而阻止扩散 进行。达到 平衡后，就形 成了这样一 个特殊的 薄层形成电势差，这就是 P －N 结。 至 今为 止，大多 数太阳能 电池厂家都是 通过扩散工艺， 在 P 型硅片 上形成 N 型区 ，在两个 区交界就 形成了一个 P －N 结（即 N+ ／P ）。太 阳能电池的基本结构就是一个大面积平面 P －N 结） 如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的 光子能够在 P 型硅和 N 型硅中将电子从共价键中激发，以 致产生 电子－空 穴对。界面层附近的电子和空穴在复合 晶片受光过程中，空穴(电子)往 P(N)区移 之 前，将 通过空 间电荷 的电 场作用 被 相互分离。电子 向带正 电的 N 区 和空 穴向带负电的 P 区运动。通过界 面层 晶片受光后，空穴(电子)从 P(N)区正(负)电极流出 产生 一个向外 的可测试的电 压。通过光 照在界面层 产生的电 子－ 空穴对越 多， 电流越大 。界面层吸收 的光能越多 ，界面层即 电池面积 越大，在太 阳 能电池中形成的 电流也 越大。 此即为光生伏特效应。 光伏系统 光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设 备将太阳能转换成电能的系统。一般分为独立系 统、并网系统和混合系统。 白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一 定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输 入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电 能贮存起来。晚上，蓄电池组为逆变器提供输入 电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电， 2 / 20 的电荷分离，将在 P 区和 N 区之间
太阳能发电技术论文
太阳能发电技术论文 摘要：太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式，其中，光电利用（光伏发电）是近些年来发展最快，也是最具经济潜力的能源开发领域。 关键词：太阳能能源光伏发电技术 正文： 很荣幸能在这学期选修《太阳能发电技术》这门课程，这门课，我以前从没接触过，甚至根本不知道这是一门什么样的课，只是日常生活中对太阳能发电技术有些许的了解。带着对太阳能发电技术的好奇，在这学期的公共选修课里，我选择了这门课程。虽然只有短短的四周的学习时间，但感觉非常充实，对太阳能发电技术有了比较系统的了解，同时贾老师深入浅出的讲解以及对太阳能发电技术独到的见解和大量的视频教学也给我留下了深刻的印象。 能源是现代社会存在和发展的基石。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。随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位并且得到广泛的应用。 我国的太阳能资源非常丰富，开发利用的潜力非常大。我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔，可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持，先后出台了一系列法律、政策，有力的支持了产业的发展。 就目前来说，人类直接利用太阳能还处于初级阶段，主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。 太阳能发电光伏技术即直接将太阳能转变成电能，并将电能存储在电容器中，以备需要时使用。 太阳能光伏发电系统原理：
太阳能供电系统设计
太阳能供电系统 一、太阳能应用概述 1、太阳能简介 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。 太阳能是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000KW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。 7O年代以来，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。1973年，美国制定了政府级的阳光发电计划，198O年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投入达8亿多美元。1992年，美国政府颁布了新的光伏发电计划，制定了宏伟的发展目标。日本在7O年代制定了“阳光计划”，1993年将“月光计划”（节能计划）、“环境计划”、“阳光计划”合并成“新阳光计划”。德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。90年代以来联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议，讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约，设立国际太阳能基金等，推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动，成为各国制订可持续发展战略的重要内容。 2、太阳能的特点 太阳能之所以能成为一种有希望的能源，是因为其具有以下特点： 2.1供给量丰富 地球每小时从太阳获得的能量为1.48×1017卡，其中30%被直接反射回去，70%则被地面吸收。据统计，世界全年的耗能总量，只相当于30分钟降落于地球的全部的太阳能。
碟式太阳能热发电系统
第23卷 Vol .23 第10期No .10 重庆工学院学报(自然科学) Journal of Chongqing I nstitute of Technol ogy (Natural Science ) 2009年10月Oct .2009 3 收稿日期:2009-07-18 基金项目:航空工业技术创新基金资助项目(HZ -KJ2005009). 作者简介:刘巍(1963—),男,江苏靖江人,讲师,主要从事能源与环境工程,太阳能利用技术研究. 碟式太阳能热发电系统 刘 巍1 ,王宗超 2 (1.河海大学机电工程学院,江苏 常州 213022;2.清华大学深圳研究生院,深圳 518000) 摘 要:在研究了碟式太阳能热动力发电系统的发展状况、研究动态及应用前景的基础上,对碟式太阳能热动力发电系统进行了设计和分析.由于碟式太阳能热发电系统中太阳跟踪装置是一个重要的组成部分,设计了光电跟踪和视日运动轨迹跟踪相结合的跟踪方式.在跟踪策略上,晴天采用光电跟踪,阴天采用视日运动轨迹跟踪,实现了全方位、高度角、全天候的自动跟踪.试验结果表明,在各种天气状况下,跟踪器能够稳定工作,取得了满意的效果.通过对碟式太阳能热发电系统的分析和设计,提出了一种合理的、高效的太阳能利用方式.关 键 词:热发电;碟式聚焦器;太阳跟踪;单片机;聚光器 中图分类号:TK513.5 文献标识码:A 文章编号:1671-0924(2009)10-0099-05 D ish 2style Sol ar Ther ma l Power Genera ti on Syste m L IU W ei 1 ,WANG Zong 2chao 2 (1.College of Mechano 2electrical Engineering,Hehai University,Changzhou 213022,China;2.Postgraduate School,Shenzhen Ca mpus of Tsinghua University,Shenzhen 518000,China ) Abstract:Based on the study of the devel opment,research situati on and app licati on p r os pect of a dish 2style s olar energy dyna m ic syste m ,this paper makes the design and analysis of the dish 2style s olar energy dyna m ic syste m.Due t o the sun tracking device as an i m portant co mponent in the dish 2style s olar ther mal power syste m ,this paper designs a track of the combinati on of phot oelectric tracking and the day move ment traject ory tracking . It can achieve the all 2r ound and high angle aut o matic tracking under any kinds of weather,which uses op tical tracking way in sunny day and calendar 2reckoning method in cl oudy day .Experi m ents show that in any weather conditi ons,this tracker can work as designed and achieve satisfact ory results .By the analysis and design of the dish 2style s olar ther mal power syste m ,this paper puts f or ward a reas onable and efficient utilizati on method of s olar energy .Key words:ther mal power;dish 2style focusing device;sun tracking;SC M;s olar concentrat or 人们对能源开发和环境保护的呼声不断高涨,由于太阳能是一种清洁无污染的能源,取之不尽,用之不竭,它的开发、利用和转换已成为人类寻求新能源的热点,因此发展前景非常广阔.当 今,利用太阳能发电已成为新能源利用的一种重要方法,利用太阳能发电已经成为全球瞩目的一