太阳能光伏并网发电系统Word文档下载推荐.doc

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摘要

随着当代经济高速发展，社会的进步，地球上的煤、石油、天燃气等自然资源日趋枯竭。

传统的火力发电所需要的煤、石油等燃料燃烧将排出二氧化碳和硫的氧化物会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境，显然不是长久之计。

而现在初具规模的水力发电还远不能满足人们日益生活的需要。

这时，寻找新能源迫在眉睫。

太阳能是一种干净的可再生绿色能源，越来越受到人们的亲睐。

将太阳能转换成电能必将成为未来能源的发展主题。

太阳能发电系统是利用光生伏特效应原理制成的，其组成主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。

光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统。

独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式，典型特征为需要蓄电池来存储能量，在民用范围内主要用于边远的乡村，如家庭系统、村级太阳能光伏电站；

在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵，在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统等。

太阳能光伏并网发电系统通过把太阳能转化为电能，不经过蓄电池储能，直接通过并网逆变器把电能送到电网上以电网为储能装置，省掉了蓄电池，比独立的太阳能光伏系统所需的建设投资大为减少从而使发电成本降低。

白天有日照时，太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接输送到交流电网上，或者经过逆变器直接接交流负载供电。

关键词：

太阳能电池方阵；

控制器；

逆变器；

光生伏打效应

Abstract

Ascontemporarythehigh-speedeconomicdevelopment,socialprogressontheearth,coal,oil,naturalgasandothernaturalresourceisdryingup.Thetraditionalcoal-firedpowerneedofcoal,petroleumandotherfuelburningwillemitcarbondioxideandsulfuroxidecanleadtothegreenhouseeffectandacidrain,worsentheearth'

senvironment,obviouslynotinthelongrun.Andnowtakingshapeofhydroelectricpowerisstillfarfrommeettheneedsofpeopleincreasinglylife.Atthismoment,lookingfornewenergyisimminent.Solarenergyisakindofcleanrenewablegreenenergy,moreandmoregetofpeoplepro-gaze.Solarenergyintoelectricalenergyconversionwillbecomefutureenergydevelopmenttheme.

Solarpowersystemistouseeffectmadeofprinciple,itscompositionmainlybythesolarcells,battery,thecontrollerandinvertertoform.Photovoltaicpowergenerationsystemscanbedividedintoindependentsolarphotovoltaicpowergenerationsystemsandgridsolarphotovoltaicpowergenerationsystem.Independentpowergenerationistopointtosolarphotovoltaicsolarphotovoltaicpowergenerationisnotwithpowergridconnectionwayofgenerating,typicalcharacteristicsforneedtostoreenergystoragebattery,incivilrangeismainlyusedinremotevillages,suchasfamilysystem,thevillage-levelsolarphotovoltaicpowerstation;

Intheindustrialrangeismainlyusedintelecommunications,satelliteradioandtelevision,thesolarenergywaterpump,windpowerandhavethesmallhydropowerareastillcanmixofpowergenerationsystems,etc.Solarphotovoltaicgridpowersystemthroughthesolarenergyintoelectricalenergy,notbybatteryenergystorage,directlythroughthegridinverterpowertothepowergridtopowergridforenergystoragedevice,savesstoragebattery,independentofthesolarphotovoltaicsystemthantheconstructioninvestmentisgreatlyreducedsothatpowercostreduction.Thedaywhenasunshine,solarcellsfromthesquareelectricaftergridinverterpowerwillbesenttothealternatingcurrentonlinedirectly

Keywords:

Solarcellsquare;

Controller;

Inverter;

photovoltaiceffect

第一章绪论

1.1太阳能及其应用

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、安全性、广泛性、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。

1.1.1太阳能的含义

一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。

自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。

但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。

太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。

太阳能发电是一种新兴的可再生能源。

广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。

1.1.2太阳能的发展历史

据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。

将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。

近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·

德·

考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。

该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。

真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近来的事。

20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。

1.1.3我国太阳能资源

我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4kWh/㎡以上，西藏最高达7kWh/㎡。

1.1.4太阳能的应用

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。

1.2太阳能光伏发电

太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳光能转化为电能的一种技术，太阳能电池单元是光电转化的最小单位，将太阳能电池单元进行串并联可以做成太阳能电池组件，其功率一般为几瓦到几百瓦，这种太阳能电池组件可以单独作为电源使用的最小单元，可以将太阳能电池组件进行进一步的串并联，构成太阳能电池方阵，以满足负载所需要的功率输出。

太阳能光伏发电之所以发展如此迅速，是因为其具有以下优点

（l）取之不尽，用之不竭。

地球表面所接受的太阳能约为1.07×

1014GWh/年，是全球能量年需求的35000倍，可以说是一种无限的资源。

（2）无污染。

光伏发电本身不消耗工质，不向外界排放废物，无转动部件，不产生噪声，是一种理想的清洁能源。

（3）资源分布广泛。

不同于水电受水力资源限制，火电受到煤炭资源及运输成本等影响，光伏发电几乎不受地域的限制，理论上讲在任何可以得到太阳能的地方都可以利用太阳能进行发电。

（4）建设周期短，建造灵活方便，运行维护费用低。

光伏发电系统可以按照需要将光伏组件灵活地串并联，达到所需功率，所以其建设周期短，扩容方便;

安装于房顶，沙漠，还可与建筑相结合，从而节约占地面积，节省安装成本;

太阳能光伏发电所消耗的太阳能无需付费，一年中往往只需在遇到连续阴雨天最长的季节前后去检查太阳能电池组件表面是否被污染，接线是否可靠以及蓄电池电压是否正常等，因而太阳能光伏发电的运行费用很低。

（5）光伏建筑集成。

光伏产品与建筑材料集成是目前国际上研究及发展的前沿，这种产品不仅美观大方，还节省发电站使用的土地面积和费用。

（6）分布式。

光伏发电系统的分布式特点将提高整个能源系统的安全性和可靠性，特别是从抗御自然灾害和战备的角度看，更具有明显的意义。

1.3太阳能光伏发电系统

太阳能光伏发电系统按是否与电网连接可分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。

太阳能光伏发电系统结构如图1.1所示，该系统中的能量能进行双向传输。

在有太阳能辐射时，由太阳能电池阵列向负载提供能量;

当无太阳能辐射或太阳能电池阵列提供的能量不够时，由蓄电池向系统负载提供能量。

该系统可为交流负载提供能量，也可为直流负载提供能量，当太阳能电池阵列能量过剩时，可以将过剩能量存储起来或把过剩能量送入电网。

该系统功能全面，但是系统过于复杂，成本高，仅在大型的太阳能光伏发电系统中才使用这种结构，并具有上述全面的功能;

而一般使用的中小型系统仅具有该系统的部分功能。

太阳能电池阵列

控制器

DC/DC变换器

蓄电池

逆变器

交流负载

直流负载

电网

图1.1太阳能光伏发电系统

1.3.1独立光伏发电系统

独立光伏发电系统是指未与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统，其输出功率提供给本地负载（交流或直流负载）的发电系统。

其主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所，如为公共电网难以覆盖的边远偏僻农村、海