光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析光伏發(fā)電系統(tǒng)案例分析-光伏發(fā)電站光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析1.半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識

在自然界中，物體根據(jù)導(dǎo)電性能和電阻率的大小分為三類，導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體。（1）共價鍵結(jié)構(gòu)項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析（2）本征半導(dǎo)體純凈的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。本征半導(dǎo)體中電子和空穴總是成對地出現(xiàn)，稱為電子一空穴對。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析（3）P型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體(鍺或硅)中摻入三價元素硼形成P型半導(dǎo)體。P型半導(dǎo)體中，空穴是多數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析（4）N型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體(鍺或硅)中摻入五價元素磷形成N型半導(dǎo)體。N型半導(dǎo)體中，電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

5．PN結(jié)

把P、N型兩種半導(dǎo)體材料通過特殊的工藝放在一起形成PN結(jié)。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析6.太陽能電池工作原理（光生伏打效應(yīng)）晶體中大量電子能級分布組成密集的能級帶，稱為能帶。其中“價帶”能級最低，“導(dǎo)帶”能級最高。處于導(dǎo)電狀態(tài)的能級區(qū)域稱為導(dǎo)帶。導(dǎo)帶與價帶之間區(qū)域稱為禁帶。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

當(dāng)太陽能電池受到陽光照射時，電子接受光能，向N型區(qū)移動，使N型區(qū)帶負電，同時空穴向P型區(qū)移動，使P型區(qū)帶正電。這樣才使得PN結(jié)兩端產(chǎn)生電勢差，即電壓。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析7.太陽能電池等效電路太陽能電池等效電路有理想形式和實際形式，如圖1-8所示。

項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析8.光伏發(fā)電的優(yōu)缺點（1）光伏發(fā)電的主要優(yōu)點

1）太陽能取之不盡，用之不竭。

2）應(yīng)用范圍廣。

3）太陽能處處可得到，不必遠距離運輸，避免長距離輸電線路的損失。

4）用燃料，運行成本很低。5）無機械轉(zhuǎn)動部分，操作、維護簡單，運行穩(wěn)定可靠。

6）太陽能發(fā)電過程中不易產(chǎn)生污染廢棄物，是理想的清潔能源。

7）太陽能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，方便靈活，可以根據(jù)負荷的增減，任意添加或減少太陽能方陣，避免浪費。

8）太陽能電池生產(chǎn)資料豐富。硅材料儲量豐富，地殼豐度在氧元素之后，列第二位，達到26％之多。

9）能量回收期短。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析（3）光伏發(fā)電的主要缺點

①能量密度低。

②占地面積大。

③地面應(yīng)用時有間歇性，在晚上或陰雨天不能或很少發(fā)電。

④成本高。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析按接受太陽能輻射量的大小，全國大致上可分為五類地區(qū)。一類地區(qū)：全年日照時數(shù)為3200～3300小時，輻射量在670～837×104kJ/cm2·a。相當(dāng)于225～285kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括青藏高原、甘肅北部、寧夏北部和新疆南部等地。這是我國太陽能資源最豐富的地區(qū)。二類地區(qū)：全年日照時數(shù)為3000～3200小時，輻射量在586～670×104kJ/cm2·a，相當(dāng)于200～225kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。此區(qū)為我國太陽能資源較豐富區(qū)。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析三類地區(qū)：全年日照時數(shù)為2200～3000小時，輻射量在502～586×104kJ/cm2·a，相當(dāng)于170～200kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇北部和安徽北部等地。四類地區(qū)：全年日照時數(shù)為1400～2200小時，輻射量在419～502×104kJ/cm2·a。相當(dāng)于140～170kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要是長江中下游、福建、浙江和廣東的一部分地區(qū)，春夏多陰雨，秋冬季太陽能資源還可以。五類地區(qū)：全年日照時數(shù)約1000～1400小時，輻射量在335～419×104kJ/cm2·a。相當(dāng)于115～140kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括四川、貴州兩省。

項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

1.1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成光伏發(fā)電系統(tǒng)通常由太陽能電池組件（太陽能電池板）、蓄電池組、控制器、逆變器、電纜等幾部分構(gòu)成，如圖1-9所示。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析1．太陽能電池組件太陽能電池組件也叫太陽能電池板，是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，是能量轉(zhuǎn)換的器件，其作用是將光能轉(zhuǎn)換成電能。

2．蓄電池組蓄電池的作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發(fā)出的電能并可隨時向負載供電。

3．控制器控制器的作用是使太陽能電池和蓄電池高效、安全、可靠的工作，以獲得最高效率并延長蓄電池的使用壽命，能自動防止蓄電池過充電和過放電。

4．逆變器逆變器的作用是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析1.1.3光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類及原理分析光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽電池組件和其他輔助設(shè)備將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的系統(tǒng)。一般我們將光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨立系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)。

1．獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)獨立光伏發(fā)電也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電。

項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析2．并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是將光伏陣列產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合公共電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)。（1）有逆流并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)有逆流并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)如圖1-11所示。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析（2）無逆流并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)無逆流并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)如圖1-12所示。

項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析（3）切換型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)切換型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)如圖1-13所示，它具有自動運行雙向切換的功能。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)案例分析-光伏發(fā)電站1.2.1光伏發(fā)電站簡介通過光伏陣列將太陽能輻射能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電站稱為太陽能光伏電站。太陽能光伏電站按照運行方式可分為獨立太陽能光伏電站和并網(wǎng)太陽能光伏電站。未與公共電網(wǎng)相連接獨立供電的太陽能光伏電站稱為離網(wǎng)光伏電站。與公共電網(wǎng)相連接且共同承擔(dān)供電任務(wù)的太陽能光伏電站稱為并網(wǎng)光伏電站。光伏發(fā)電站根據(jù)容量大小可分為小型光伏發(fā)電站（100kW以下）、中型光伏發(fā)電站（100kW～1MW）、大型光伏發(fā)電站（1～10MW）和超大型光伏發(fā)電站（10MW以上）。

項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)案例分析-光伏發(fā)電站1.2.2光伏電站的組成及原理分析光伏發(fā)電站的組成如圖1-14所示。

項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)案例分析-光伏發(fā)電站1．光伏陣列將若干個組件按一定方式（串、并聯(lián)）組裝在組件支架上，形成太陽能電池方陣（solararray或PVarray），也稱光伏陣列。光伏陣列安裝方式可分為固定式和跟蹤式。

項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)案例分析-光伏發(fā)電站2．光伏陣列防雷匯流箱在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，為了減少太陽能光伏陣列與逆變器之間的連線，方便維護，提高可靠性，一般在光伏陣列與逆變器之間增加光伏陣列防雷匯流箱，如圖1-18所示。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)案例分析-光伏發(fā)電站4.直流防雷配電柜直流防雷配電柜主要將直流匯流箱輸出的直流電流進行匯流，再接到逆變器。主要包括直流輸入斷路器、防雷器、防反二極管、電壓表等，如圖1-19所示。5．并網(wǎng)逆變器

并網(wǎng)逆變器的作用是將電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻、同相的正弦波電流，饋入公共電網(wǎng)，如圖1-20所示。項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)案例分析-光伏發(fā)電站4.交流配電柜交流配電柜（如圖1-21所示）的作用是將逆變器輸出的交流電纜接入后，經(jīng)過斷路器接入電網(wǎng)，保證系統(tǒng)的正常供電，同時還有對線路電能的計量。

項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及分析

任務(wù)1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)案例分析-光伏發(fā)電站5．計算機監(jiān)控系統(tǒng)計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用是監(jiān)控整個發(fā)電站的運行狀況，包括光伏組件的運行狀態(tài)、逆變器的工作狀態(tài)、系統(tǒng)的工作是壓、電流等數(shù)據(jù)，還