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光伏并网发电防逆流方案

光伏并网发电防逆流方案
光伏并网发电防逆流方案

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光伏并网发电防逆流

自动控制技术方案和实施方案

保定特创电力科技有限公司

1工程概况

光伏电源并网供电系统,与其公众电网配电系统(380V低压侧供电)一起并网供电。鉴于对于负荷变化控制有特殊要求,一方面需要供电部门保证用户的供电质量和可靠性,同时使光伏电源能正常工作,充分发挥光伏能源经济效益和试验与示范作用。另一方面,光伏电源的运行不应影响配电系统的安全,不允许光伏电源通过低压配电380V 网络向电力系统倒送电,同时最科学合理使用光伏电源供电,减少用户用电成本。因此,需要对光伏电源进行安全控制。

本装置的任务是对配电变压器的低压侧380V侧进行实时监测;对光伏电源进行必要的控制。采用专门为其设计的微机装置和控制电路,这样可以保证保护动作快速性和控制的准确性。

2 工程配置原则

1、可靠性:提供成熟技术和可靠方案,保证电网运行安全。

2、先进性:工程施工不影响正常供电。

3、拓展性:工程方案易于拓展,有利于将来的升级改造。

4、智能性:先进的逻辑分析和控制手段,合理有效地提供清洁能源。

3 方案概述

光伏电源工程供电系统的运行方式:

光伏电源并网供电由光伏逆变器经过主变低压380V侧后,并网于供电局主进线线路。图纸见附图。

根据以上运行方式,这时的逆功率监控装置控制要求如下:

电流测量点为变压器的低压侧(或系统主进线)380V电力局总入口电流:IA,IB,IC。(由CT来)

电压测量点为变压器的低压侧380V并网电压:UAB、UBC。(电压直接采集来)

1、两个CT互感器的倍率为 A/5A;根据现场配置,精度0.5级

2、电压回路接线,为直接采集式.直接接在并网380V侧即可.

3、每个并网点需要控制的逆变器为3-6台,15KW. 20KW.

4、控制逆变器的方式为通过交流接触器分,合闸逆变器的交流侧方式。

3.1解决方案

基于以上分析,我们提出以下解决方案:

在每个并网点的低压侧电力局公网入口处安装一台TC-3065逆功率监控装置。实时监测380V低压线路的电流电压和功率方向、幅值,同时TC-3065逆功率监控装置控制多路接触器,控制逆变器的交流输出,TC-3065逆功率监控装置的外围设备(如电流互感器、空开、通讯线缆),用户需根据图纸设计自行安装在现场的低压交流配电柜或者低压侧计量柜内,户内柜体嵌入式安装方式。

3.2 系统自动控制过程与功能设置

光伏电源工程供电系统的正常运行方式:一台10kV/400V的配电变压器正常供电,同时清洁电源并网供电,此时的控制要求如下:

(1)若测量点出现电压过高、或者电压过低、电流过高(通过设置参数整定),则TC-3065逆功率监控装置在液晶显示上发报警信息,可通过通讯把报

警信息上传。

(2)检测交流电网(AC380V,50Hz)供电回路三相电压、电流(测量点),判断功率流向和功率大小。如果电网供电回路出现逆功率现象,防逆流装

置立即逐级断开清洁电源并网系统中4个模组,直到逆功率现象消失。

防逆流装置控制清洁电源并网系统中4个模组断开逐级累加时间为不大

于600S(可设置)。

(3)逆功率恢复的控制:当防逆流装置检测到逆功率,切断清洁电源供电回路后,若测量点逆功率消失,并且检测到负荷功率(测量点的正向功率)大

于某一门槛值(可设定,单位W二次功率值)时,经过不大于600S延

时(可设置)后,防逆流装置把清洁电源并网系统中接入点合上(控制点)。

(4)

如整体断电后,重新对负载送电过程中,防逆流装置如果检测到测量点的

电压为正常供电电压,防逆流装置把清洁电源并网系统中接入点合上(控

制点4路全部合上),清洁电源并网系统处于待机并网状态。

3.3主要技术特点

TC-3065逆功率监控装置属于保定特创电力科技有限公司系列产品。TC-3065适用于380V等设备逆功率监控装置。

●TC-3065装置可集中组屏也可就地分散安装在开关柜上,各间隔功能独立,各

装置之间仅通过网络联结,信息共享,这样整个系统不仅灵活性很强,而且其可靠性也得到了很大提高,任一装置故障仅影响一个局部元件。

●装置采用了高性能处理器和高分辨率的A/D转换器,每周波32点采样,结合专

用的测量CT,保证了遥测量的高精度。

●保护功能完全不依赖通讯网,网络瘫痪与否不影响保护正常运行。

●装置采用全密封设计,加上精心设计的抗干扰组件,使抗振能力,抗电磁干扰

能力有很大提高。

●设计有软硬件双看门狗功能,使整个系统同时具有较高的测量精度和抗干扰能

力。

●友好的人机界面,装置采用全汉化大屏幕液晶显示,跳闸报告,告警报告,遥

信,遥测,定值整定等都在液晶上有明确的汉字标识,便于用户使用和掌握。

3.4主要技术数据和性能指标

(1)额定数据

a.交流装置电源:220V

b.交流电压:线电压380V

c.交流电流:5A

d.频率:50Hz

(2)功率消耗:

a.直流回路:≤15W

b.交流电压回路: < 0.5VA/相

c.交流电流回路: < 1VA/相(IN =5A)

(3)精确工作范围:

a.电流: 0.2In~1.4In In=5A

b.电压: 10V-450V

c.频率: 45Hz~50Hz

d.时间:1-600s

(4)定值误差:

a.电流及电压定值误差:<±3%整定值

b.时间定值误差:<±1%整定时间+35ms

(5)测量误差范围

a.频率: 0.1%

b.电流、电压: 2%

c.有功功率、无功功率:±5%

(6)遥信事件记录分辨率:不大于2mS

(7)遥控正确率:不低于99.99%

(8)绝缘性能

a.绝缘电阻:装置各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间,以及电气上无

联系的不同电路之间,用开路电压500V的测试仪器分别测定其绝缘电阻值,

不小于100MΩ。

b.介质强度:装置电源回路、交流回路、出口回路之间及对地能承受2kV的工

频试验电压,开入量回路对地能承受1kV的工频试验电压,历时1分钟 ,无

绝缘击穿或闪络现象。

c.冲击电压:装置电源回路、交流回路、出口回路之间及对地能承受5kV标准

雷电波的短时冲击电压试验 ,无绝缘击穿或闪络现象。

(9)机械性能

a.装置能承受《ZB K45 020-90 电力系统保护、自动继电器及装置通用技术条

件》中规定严酷等级为1级的振动响应,振动耐久试验。

b.装置能承受《ZB K45 020-90 电力系统保护、自动继电器及装置通用技术条

件》中规定严酷等级为1级的冲击响应,冲击耐久试验。

c.装置能承受《ZB K45 020-90 电力系统保护、自动继电器及装置通用技术条件》

中规定严酷等级为1级的碰撞试验。

(10)触点性能

在电压不大于250V,电流不大于0.5A的直流有感负荷电路(τ=5±0.75ms)中,触点断开容量为20W,或在电压不大于250V,电流不大于0.5A的交流电路(cos ψ=0.4±0.1)中触点断开容量为50VA。电寿命次数为100000次。

(11)抗干扰性能

a.承受高频脉冲干扰能力

装置能承受《GB/T14598.13-1998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1部分:1MHz脉冲群干扰试验》中严酷等级为Ⅲ级、频率为1MHz和100kHz的高频脉冲干扰。

b.承受静电放电干扰能力

装置能承受《GB/T14598.14-1998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部分:静电放电试验》中规定的严酷等级为Ⅲ级、电压为8kV的静电放电干扰。

c. 承受辐射电磁场干扰能力

装置能承受《GB/T14598.9-1995电气继电器第22部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验第三篇:辐射电磁场干扰试验》中规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰。

d. 承受快速瞬变干扰能力

装置能承受《GB/T14598.10-1996电气继电器第22部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验第四篇:快速瞬变干扰试验》中规定的严酷等级为Ⅲ级的快速瞬变干扰。

e. 承受辅助激励量中断干扰能力

装置能承受《ZB K45 020-90 电力系统保护、自动继电器及装置通用技术条件》中规定的持续时间为100ms的辅助激励量中断,装置不会以错误的方式改变其输出状态。

(12)环境条件

a.环境温度:工作温度:-15℃~+65℃;

贮运温度:-25℃~+70℃

b.大气压力: 80~110kPa

c.相对湿度:不大于90%

4 硬件结构说明

TC-3065系列装置均采用3u机箱,嵌入式安装,整面板形式,后加固方式,箱后接线,背插式机箱的优点是实现了真正的强弱分离。

5 装置施工说明

5.1 TC-3065逆功率装置就近安装位于并网柜(或低压柜)的柜门上,

开孔图如下:

安装时,由用户施工人员在柜门上开孔安装。

5.2TC-3065逆功率装置的接线包括,

1,由三相电流互感器来的电流回路电缆,(vvp3*2.5)电缆

2,由三相电压互感器来的电压回路电缆,(vvp3*1.5)电缆

3,由低压220V来的装置电源电缆,(vvp2*1.5)电缆

4,由接触器和装置之间的连接电缆,以上电缆一般采用vvp 3*1.5电缆,由用户施工人员接线完成。

5.3TC-3065安装接线图及元件表详见二次原理图.

太阳能光伏发电系统课程设计

何彬,太阳能光伏发电系统课程设计 绪论 能源短缺是当今社会中的热点问题,它直接制约着经济和社会的发展,可再生能源的利用也就成了当今世界关注的焦点之一。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说, 太阳能包含以上各种可再生能源。近年来太阳能的利用得到了世界各国的广泛关注,美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划,大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。同时,照明作为日常生活中不可缺少的一部分,成为了世界各国的一项 重要的能源消耗,据统计照明用电占我国总发电量的 10%以上,绿色节能照明的应用越来越受到重视。我国在 1996 年就提出了“绿色照明工程”,主要就是为了解 决与照明相关的能源供应问题,新型的照明光源 LED发光产品在照明和装饰领域逐渐受到世人的瞩目。 太阳能电池板和LED都是由半导体材料构成的,随着半导体材料技术的更加完善必将推动太阳能和LED的进一步发展。将太阳能和LED结合起来为节能照明技术提供了新的解决方案。 一、课程设计报告内容 1.太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收阳光,将太阳的光能直接变成电 能输出。 光伏发电系统主要由太阳能光伏电池、储能电池、充放电电路、光源及控制 电路等组成,系统的组成框图如图 1 所示:系统各部分容量的选取配合,需要综合考虑成本、效率和可靠性。太阳能电池将太阳能转变成电能,一部分用来给直流负载 LED供电,另一部分储存在蓄电池中。当没有太阳光或者光线暗时, LED 照明系统所需要的能量不够的部分由蓄电池提供。 LED照明部分不仅可以实现昼 夜照明,同时采用了自动调光技术,可以使室内的光线保持恒定。 图 1光伏发电系统组成框图 太阳能电池是太阳能照明系统的输入,为整个系统提供照明和控制所需电

光伏组件课程设计

课程设计报告 题目太阳能节能灯的设计与分析 系别物理与电子工程学院 年级 2011级专业光伏技术与产业 班级光伏111 学生姓名宋梦丹 学号050411139 指导教师薛春荣 设计时间2013-12

产品简介 【使用优点】 无需电线,按一下底部的开关,白天晒太阳,晚上自动亮光,环保,不用交电费!灯体造型美观大方,轻巧灵活多样,动感十足,太阳能充满电能亮8小时以上。 【安装及使用方法】 把灯罩向左旋开,拨动开关,把灯具插地,放置在阳光下 【技术参数】 ?品牌: MODAS ?型号: MD9548 ?颜色分类: 白色(MD9548W) ?灯具是否带光源: 带光源 ?光源类型: LED ?太阳能板:0.08W(2V 40MA) ?电源:600MAH 1.2V NI-MH ?光源:1*LED(15000MCD) ?产品尺寸:6.7*6.7*36.7CM ?一盒重量:260g 【工作原理】 通过顶部的太阳能板转换成电能,白天光通过太阳能板转换成电能储存在充电电池中,等到晚上天黑时,太阳能板不再对电池充电,灯就自动亮起来。 原理分析 太阳能光伏发电LED照明系统组成高效节能的太阳能光伏发电LED照明系统包括太阳能电池组、DC-DC变换器、最大功率跟踪控制、储存电能的蓄电池组和LED照明控制、LED光源等部分。 太阳能LED自动照明系统的基本原理,是在有光照的情况下,太阳能电池板把光能转变成电能对蓄电池充电,并将电能储存在蓄电池中。夜晚,蓄电池中的电能为半导体发光二极管LED充电发光起到照明的效果。系统采用全自动工作方式,无须人工介入,可以采用声、光或延时控制方式,做到“人在灯亮,人走灯灭”(指楼道、走廊等)或“天黑即亮,延时关灯”(指道路、庭院、景点等)或每日24小时“常明不灭”(指地下停车场、隧道等)。对连续阴雨天,系统可根据

太阳能光伏发电系统课程设计家庭并网光伏发电系统的优化设计

太阳能光伏发电系统课程设计家庭并网光伏发电系统的优 化设计 《太阳能光伏发电系统》 课程设计 课题名称: 家庭并网光伏发电系统的优化设计专业班级: 学生姓名: 学生学号: 指导教师: 设计时间: 沈阳工程学院 报告正文 目录 第1章绪 论 ..................................................................... . (3) 1.1 设计背 景 ..................................................................... .. (3) 1.2 设计意 义 ..................................................................... ......................................... 3 第2章朝阳市气象资料及地理情况...................................................................... ............... 4 第3章家用并网型...................................................................... .. (6)

太阳能光伏发电系统的优化设 计 ..................................................................... .. (6) 3.1 设计方 案 ..................................................................... .. (6) 3.2负载的计算...................................................................... . (8) 3.3 太阳能电池板容量及串并联的设计及选 型 (9) 3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设 计 (10) 3.5 蓄电池容量及串并联的设计及选型..................................................................... 11 3.6 控制器、逆变器的选 型 ..................................................................... (12) 3.7 电气配置及其设 计 ..................................................................... (13) 3.8 系统配置清 单 .....................................................................

光伏并网发电系统设计

光伏并网发电系统设计 摘要:最大功率点跟踪是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。系统设计采用电流型控制芯片UC3845实现最大功率点跟踪(MPPT),由单片机STC12C5408AD产生SPWM信号,实现频率相位跟踪功能、输入欠压保护功能、输出过流保护功能。结果表明,该设计不但电路设计简单,软硬件结合,控制方法灵活,而且能够有效的完成最大功率跟踪的目的。 关键词:STC12C5408AD DC-AC转换电路 MPPT 太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注。光伏电池的输出是一个随光照、温度等因素变化的复杂量,且输出电压和输出电流存在非线性关系。光伏系统的主要缺点是初期投资大、太阳能电池的光电转换效率低。为充分利用太阳能必须控制电池阵列始终工作在最大功率点上,最大功率点跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracker)是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术。 1 设计任务 为研究方便设计一光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池,U S=60V,R S=30Ω~36Ω;u REF为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V,频率f REF为45Hz~55Hz;T为工频隔离变压器,变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10,将u F作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L=30Ω~36Ω。要求系统具有最大功率点跟踪(MPPT)功能,频率、相位跟踪功能,输入欠压保护和输出过流保护功能。另外要求系统效率高、失真度低。 U R L

图1 并网发电模拟装置框图 2 系统总体方案 光伏并网系统主要由前级的DC-DC变换器和后级的DC-AC逆变器组成。在系统中,DC-DC 变换器采用BOOST结构,主要完成系统的MPPT控制;DC-AC部分采用全桥逆变器,维持中间电压稳定并且将电能转换成110 V/50 Hz交流电。设计采用单片机SPWM调制,驱动功率场效应管,经滤波产生正弦波,驱动隔离变压器,向负载输出功率。系统设计保证并网逆变器输出的正弦电流与电网电压同频同相。系统总体硬件框图如图2所示: 图2 系统总体硬件框图 3 MPPT原理及电路设计 MPPT原理 由于光伏阵列的最大功率点是一个时变量,可以采用搜索算法进行最大功率点跟踪。其搜索算法可分为自寻优和非自寻优两种类别。所谓自寻优算法即不直接检测外界环境因素的变化,而是通过直接测量得到的电信号,判断最大功率点的位置。典型的追踪方法有扰动观测法和增量导纳法等。增量导纳法算法的精确度最高,但是,由于增量导纳法算法复杂,对实现该算法的硬件质量要求较高、运算时间变长,会增加不必要的功率损耗,所以实际工程应用中,通常采用扰动观测法算法]1[。 扰动观测法原理:每隔一定的时间增加或者减少电压,并通过观测其后功率变化的方向,

太阳能光伏发电系统课程设计

绪论 能源短缺是当今社会中的热点问题,它直接制约着经济和社会的发展,可再生能源的利用也就成了当今世界关注的焦点之一。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说,太阳能包含以上各种可再生能源。近年来太阳能的利用得到了世界各国的广泛关注,美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划,大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。同时,照明作为日常生活中不可缺少的一部分, 成为了世界各国的一项重要的能源消耗,据统计照明用电占我国总发电量的10%以上,绿色节能照明 的应用越来越受到重视。我国在1996年就提出了“绿色照明工程”,主要就是为了解决与照明相关的能源供应问题,新型的照明光源LED发光产品在照明和装饰领域逐渐受到世人的瞩目。 太阳能电池板和LED都是由半导体材料构成的,随着半导体材料技术的更加完善必将推动太阳能和LED的进一步发展。将太阳能和LED结合起来为节能照明技术提供了新的解决方案。 一、课程设计报告内容 1. 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收阳光,将太阳的光能直接变成电能输出。 光伏发电系统主要由太阳能光伏电池、储能电池、充放电电路、光源及控制电路等组成,系统的组成框图如图1所示:系统各部分容量的选取配合,需要综合考虑成本、效率和可靠性。太阳能电池将太阳能转变成电能,一部分用来给直流负载LED供电,另一部分储存在蓄电池中。当没有太阳光或者光线暗时,LED 照明系统所需要的能量不够的部分由蓄电池提供。LED照明部分不仅可以实现昼 夜照明,同时采用了自动调光技术,可以使室内的光线保持恒定。 图1光伏发电系统组成框图

光伏发电技术及应用专业课程

公共必修课 思想道德修养及法律基础、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、大学英语、大学体育、计算机文化基础、大学语文、军事理论、大学生就业与创业指导、沐浴经典、红色江西、形势政策 专业基础课 高等数学、大学物理、光伏技术概论、电工电子学、半导体物理器件、太阳电池材料、光伏设备概论 专业课 专业技能课 工程计价与计量、工程制图、AutoCAD 专业必修课 太阳电池原理与工艺、太阳能发电技术、光伏建筑电气控制技术、光伏系统设计与施工、供配电系统、光伏建筑工程 专业任选课 高级语言程序设计、工业计算机控制技术、新能源发电技术、专业英语 集中实践教学 太阳能发电技术课程设计、光伏系统设计与施工课程设计、光伏建筑工程课程设计、军事训练、入学教育、岗位实训、毕业设计(论文) 主干课程 (1)《太阳电池原理与工艺》 课程简介:本课程主要讲授光生伏打效应机理、p-n结、太阳电池的工作原理、制造工艺、测试和应用等方面的技术,使学生对太阳电池器件的原理及工艺有较为系统的掌握。 (2)《太阳能发电技术》 课程简介:本课程主要讲授太阳能光伏发电工作原理、内容包括太阳能电池组件的特性、结构及种类,功率调节器的工作原理、功能、电路构成及种类、选择方法、相关设备及部件,太阳能光伏发电系统设计与施工、维护检查与测量,熟悉太阳能光伏发电系统的法律法规及并网系统技术要求准则。 (3)《光伏系统设计与施工》 课程简介:主要介绍光伏系统的构成及设计原理和规则,阐述光伏系统的施工技术和方法。使学生初步掌握光伏系统的设计方法,了解光伏系统的施工步骤,为学生将来独立参与光伏系统的设计和施工打下基础。 (4)《光伏建筑电气控制技术》 课程简介:本课程主要结合光伏发电讲授建筑配电系统常用的电器元件、继电器、接触器控制的基本控制电路、建筑电气控制技术的设计、建筑中常用的电气设备的控制原理、可编程控制器的基本工作原理及其在光伏建筑中的应用等方面知识。 (5)《太阳电池材料》 课程简介:介绍太阳能及光电转换的基本原理、太阳电池的基本结构和工艺,着重从材料制备和性能的角度出发,阐述常用的太阳能光电材料的基本制备原理、制备技术以及材料结构组成对太阳电池的影响。 (6)《工程计价与计量》 课程简介:本课程主要介绍太阳发电建设项目在决策、设计、招投标、实施、竣工验收等阶段的计价方法,使学生初步掌握工程计价与计量专业技能,扩展学生的工程经济知识与相关能力。

太阳能并网光伏发电系统设计

】 南昌航空大学 自学考试毕业论文 【 题目太阳能并网光伏发电系统 专业光伏材料及应用 学生姓名 准考证号 指导教师 . 2012 年 04 月

光伏发电并网控制技术设计 摘要 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。能源问题已经成为关系到人类生存和发展的首要问题。所以,迫切需要对新的能源进行开发和研究。而太阳能的利用近年来已经逐渐成为新能源领域中开发利用水平高,应用较广泛的能源,尤其在远离电网的偏远地区应用更为广泛。 本文主要对光伏并网发电系统作了分析和研究。论文首先介绍了太阳能发电的意义以及光伏并网发电在国内外的应用现状。其次,对太阳能发电系统的特性和基本原理分别做了具体分析,并对系统各组成部分的功能进行了详细的介绍。接着,对光伏并网中最重要部分——逆变器进行研究。再次,提出光伏并网发电系统的设计方案。最后,对光伏并网发电系统的硬件进行设计。并网光伏发电充分发挥了新能源的优势,可以缓解能源紧张问题,是太阳能规模化发展的必然方向。我国政府高度重视光伏并网发电,并逐步推广"屋顶计划"。太阳能并网发电正在由补充能源向替代能源方向迈进。 关键词:能源;太阳能;光伏并网;逆变器

目录 第一章太阳能光伏产业绪论 (1) 光伏发电的意义 (1) 光伏并网发电 (1) 第二章太阳能光伏发电系统 (5) 太阳能光伏发电简介 (5) 太阳能光伏发电系统的类别 (5) 太阳能光伏发电系统的发电方式 (6) 影响太阳能光伏发电的主要因素 (7) 第三章并网太阳能光伏发电系统组成 (10) 并网光伏系统的组成和原理 (10) 光伏电池的分类及主要参数 (12) 光伏控制器性能及技术参数 (14) 光伏逆变器性能及技术参数 (15) 第四章发展与展望 (18) 发展与展望 (18) 全文总结 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)

100kW光伏并网发电系统典型案例解

100kW光伏并网发电系统典型案例解 100kW光伏并网发电系统典型案例解析 1、项目地点分析 本项目采用光伏并网发电系统设计方案,应用类别为村级光伏电站项目。项目安装地为江西,江西位于位于中国的东南部,长江中下游南岸。地处北纬24°29′-30°04′,东经113°34′-118°28′之间。项目所在地坐标为北纬25°8′,东经114°9′。根据查询到的经纬度在NASA上查询当地的峰值日照时间如下: (以下数据来源于美国太空总署数据库) 从上表可以看出,项目建设地江西在国内属于二三类太阳能资源地区,年平均太阳能辐射量峰值平均每天为3.41kWh/m2,年平均太阳能总辐射量峰值为:3.41kWh/m2*365=1244.65 kWh/m2。 2、光伏组件 2.1光伏组件的选择 本项目选用晶硅太阳能电池板,单块功率为260Wp。下面是一组多晶硅的性能参数,组件尺寸为1650*990*35mm。 2.2光伏组件安装角度

根据项目所在地理位置坐标,项目所在地坐标为项目所在地坐标为北纬25°8′,东经114°9′,光伏组件安装最佳倾角为20°如下图所示: 2.3组件阵列间距及项目安装面积 采用260Wp的组件,组件尺寸为1650*990*35mm,共用400块太阳能电池板, 总功率104kWp。根据下表公式可以计算出组件的前后排阵列间距为2.4m,单 块组件及其间距所占用面积为2.39㎡。

104kWp光伏组件组成的光伏并网发电系统占地面积为2.39*400=956㎡,考虑到安装间隙、周围围墙等可能的占地面积,大约需要1000㎡。 3、光伏支架 本项目为水平地面安装,采用自重式支架安装方式。自重式解决方案适用于平屋顶及地面系统。利用水泥块压住支架底部的铝制托盘,起到固定系统的作用。

太阳能光伏发电技术课程设计

课程设计方案 课程名称太阳能光伏发电技术 班级10级光伏发电班 专业光伏发电技术及应用专业 指导教师:李玲

一、课程设计的目的 课程设计是《太阳能光伏发电技术》课程的一个总结性教学环节,是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中,它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。 课程设计不同于平时的作业,在设计中需要学生自己做出决策,即自己确定方案,选择流程,查取资料,进行过程和设备计算,并要对自己的选择做出设计和核算,经过反复的分析比较,择优选定最理想的方案和合理的设计。所以,课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。 通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养: 1. 查阅资料,选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力; 2. 树立既考虑技术上的先进性又考虑经济上的合理性正确设计思想,在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力; 3. 用简洁的文字或清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 二、课程设计的任务和要求 1、学习态度:要有勤于思考、刻苦钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、有错必改、精益求精的工作态度,对有抄袭他人设计图纸(论文)或找他人代画设计图纸、代做报告等行为的弄虚作假者一律按不及格记成绩,并根据学校有关规定给与处理。 2、学习纪律:要严格遵守学习纪律,遵守作息时间,不得迟到、早退和旷课。如因事、因病不能上课,则需请假,凡未请假或未获准假擅自不上课者,均按旷课论处。 3、课程目标:掌握课程的基本理论和基本知识,概念清楚,设计计算正确,结构设计合理,实验数据可靠,绘图符合标准,设计报告撰写规范。要敢于创新,勇于实践,注意培养创新意识和工程意识。 (1)巩固和加深对光伏系统设计基本知识的理解,提高学生综合运用本课程自学知识的能力。 (2)培养学生根据课题需要选学参考书籍、查阅手册、图表和文献资料的所学能力。通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己分析解决问题的方法。 (3)通过实际新余市太阳能LED灯设计方案的分析比较、设计计算、设备选型、安装调试等环节,初步掌握简单太阳能光伏系统的分析方法和工程设计方法。 (4)掌握常用太阳能光伏系统设备的基本参数,学会太阳电池组件的容量计算、蓄电池容量计算、方阵倾角设计等,提高学生动手能力,能在教师指导下,完成课程任务。 (5)了解与课题有关的光伏系统设备安装及使用工程技术规范,能按课程设计任务的要求编写设计报告(或总结)能正确反映设计和实验成果。 (6)培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践,帮助学生逐步建立正确的生产观念、工程观念和全局观点。

光伏并网发电系统设计复习过程

光伏并网发电系统设 计

光伏并网发电系统设计 摘要:最大功率点跟踪是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。系统设计采用电流型控制芯片UC3845实现最大功率点跟踪(MPPT),由单片机STC12C5408AD产生SPWM信号,实现频率相位跟踪功能、输入欠压保护功能、输出过流保护功能。结果表明,该设计不但电路设计简单,软硬件结合,控制方法灵活,而且能够有效的完成最大功率跟踪的目的。 关键词:STC12C5408AD DC-AC转换电路 MPPT 太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注。光伏电池的输出是一个随光照、温度等因素变化的复杂量,且输出电压和输出电流存在非线性关系。光伏系统的主要缺点是初期投资大、太阳能电池的光电转换效率低。为充分利用太阳能必须控制电池阵列始终工作在最大功率点上,最大功率点跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracker)是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术。 1 设计任务 为研究方便设计一光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池,U S=60V,R S=30Ω~36Ω;u REF为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V,频率f REF为45Hz~55Hz;T为工频隔离变压器,变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10,将u F作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L=30Ω~36Ω。要求系统具有最大功率点跟踪(MPPT)功能,频率、相位跟踪功能,输入欠压保护和输出过流保护功能。另外要求系统效率高、失真度低。

R L U 图1 并网发电模拟装置框图 2 系统总体方案 光伏并网系统主要由前级的DC-DC 变换器和后级的DC-AC 逆变器组成。在系统中,DC-DC 变换器采用BOOST 结构,主要完成系统的MPPT 控制;DC-AC 部分采用全桥逆变器,维持中间电压稳定并且将电能转换成110 V/50 Hz 交流电。设计采用单片机SPWM 调制,驱动功率场效应管,经滤波产生正弦波,驱动隔离变压器,向负载输出功率。系统设计保证并网逆变器输出的正弦电流与电网电压同频同相。系统总体硬件框图如图2所示: 图2 系统总体硬件框图 3 MPPT 原理及电路设计 3.1 MPPT 原理

5kWp光伏太阳能并网发电系统

5kWp光伏太阳能并网发电系统 设 计 方 案 设计人:申小波(Mellon) 单位:个人 电话: 日期: 2013年10月27日

目录 一、光伏太阳能并网发电系统简介 (2) 二、项目地点及气候辐照状况 (2) 三、相关规范和标准 (5) 四、系统结构与组成 (5) 五、设计过程 (6) 1、方案简介 (6) 2、设计依据 (6) 3、组件设计选型 (7) 4、直流防雷汇流箱设计选型 (9) 5、交直流断路器 (11) 6、并网逆变器设计选型 (13) 7、电缆设计选型 (14) 8、方阵支架 (15) 9、配电室设计 (15) 10、接地及防雷 (15) 11、数据采集检测系统 (16) 六、仿真软件模拟设计 (17) 七、接入电网方案 (22)

八、设备配置清单及详细参数 (22) 九、系统建设及施工 (22) 十、系统安装及调试 (23) 十一、运行及维护注意事项 (26) 十二、设计图纸 (28) 十三、工程预算投资分析报告 (32)

5kWp光伏太阳能并网发电系统配置方案 一、光伏太阳能并网发电系统简介 并网系统(Utility Grid Connected)最大的特点:太阳电池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之后直接接入公共电网,并网系统中光伏方阵所产生电力除了供给交流负载外,多余的电力反馈给电网。在阴雨天或夜晚,太阳电池组件没有产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时就由电网供电。 因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用光伏方阵所发的电力,从而减小了能量的损耗,并降低了系统的成本。但是系统中需要专用的并网逆变器,以保证输出的电力满足电网电力对电压、频率等电性能指标的要求。因为逆变器效率的问题,还是会有部分的能量损失。这种系统通常能够并行使用市电和太阳能太阳电池组件阵列作为本地交流负载的电源,降低了整个系统的负载缺电率,而且并网系统可以对公用电网起到调峰作用。但并网光伏供电系统作为一种分散式发电系统,对传统的集中供电系统的电网会产生一些不良的影响,如谐波污染,孤岛效应等。 二、项目地点及气候辐照状况 图片来自Google地球 1、项目地点为:江苏省泰州市XX区XX镇; 2、纬度:32°22’,经度:120°12’; 3、平均海拔高度:7m;

光伏发电的MATLAB仿真

一、实验过程记录 1.画出实验接线图 图1 实验接线图 图2 光伏电池板图3 实验接线实物图 2.实验过程记录与分析 (1)给出实验的详细步骤 ○1 实验前根据指导书要求完成预习报告 ○2 按预习报告设计的实习步骤,利用MATLAB建立光伏数学模型,如下图4所示。

图4 光伏电池模型其中PV Array模块里子模块如下图5所示。 图5 PV Array模型其中Iph,Uoc,Io,Vt子模块如下图6-9所示。 图6Iph子模块

图7Uoc子模块 图8 Io子模块 图9Vt子模块 ○3 在光伏电池建模的基础上,输入实际光伏电池参数值,研究不同光照强度下、不同温度下光伏电池的I-V、P-V特性曲线,并得出结论。 ○4 设计光伏电池测试平台,在不同光照、温度情况下测试光伏电池输出电压、输出电流值,对实测数据进行处理并加以分析,记录实际光伏电池的I-V、P-V 特性曲线,与仿真结果进行对比,得出有意义的结论。 ○5 确定电力变换电路拓扑结构,设计电路中的相关参数值,通过MATLAB搭 建电路并仿真分析,搭建电路如图10所示。

图10离网型光伏发电系统 ○6 确定系统MPPT控制策略,建立MPPT模块仿真模型,并仿真分析。 系统联调,调节离网型光伏发电系统的电路和控制参数值,仿真并分析最大功率跟踪控制效果。 (2)记录实验数据 m2 表1当T=290K时S=1305W/时的测试数据 I(A)0 1.03 1.25 2.65 3.79 5.97 6.287.867.98 U(V)27.326.226252421.516 1.10 P(W)026.98632.566.2590.96128.35100.488.6460 m2 表2当T=287K时S=1305W/时的测试数据 I(A)01 1.5 2.6 3.93 6.0 6.688.048.12 U(V)27.626.225.825.123.921.620.510 P(W)026.238.765.2693.93129.6136.948.040 m2 表3当T=287K时S=1278W/时的测试数据 I(A)0 1.04 1.49 2.25 3.66 6.06 6.737.98.06 U(V)26.826.22625.424.321.913.40.50 P(W)027.24838.7457.1588.94132.7190.18 3.950

太阳能光伏发电系统课程设计模板

新能源学院 《太阳能光伏发电系统》 课程设计 课题名称: 专业班级: 学生姓名: 学生学号: 指导教师: 设计时间:至 沈阳工程学院

报告正文(例子) 目录(自动生成) 第1章绪论.......................................... 1.1 设计背景……………………….................... 1.2 设计意义................................................................................. 第2章沈阳市气象资料及地理情况........................................... 第3章家用独立型太阳能光伏发电系统的优化设计.......... 3.1 设计方案...................... 3.2 负载的计算.......................... 3.3 太阳能电池板容量及串并联的设计及选型…………………….. 3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计.......................... 3.5 蓄电池容量及串并联的设计及选型……………………………….. 3.6 控制器、逆变器的选型……………………………….. 3.7 电气配置及其设计………………………….. 3.8 系统配置清单………………………….. 第4章家用独立型太阳能光伏发电系统的优化结果与讨论……… 4.1 ………………………………………………………….. 4.2 ……………………………………………………….. 4.3 ……………………………………………………….. 4.4 ……………………………………………………….. 第5章心得体会....................................................................................... 参考文献.......................................................................................

光伏发电系统课程设计报告

目录 1.系统设计依据 (2) 2.负载耗电量 (2) 3.系统初始化设计 (3) 3.1当地气象数据资料 (3) 3.2方阵倾斜角设计 (3) 4.系统的主要配置说明 (4) 4.1太阳能电视组件 (4) 4.2并网逆变器 (4) 4.3方阵支架场地设计 (5) 4.3.1屋顶基础 (5) 4.3.2支架的设计 (5) 4.4.配电室设计 (6) 4.5.并网发电系统的防雷 (6) 4.6并网发电系统配置表 (7) 5. 系统建设及施工 (8) 5.1光伏系统建设流程 (9) 5.2光伏系统组件安装和检验 (9) 5.3光伏屋面安装顺序 (10) 5.4线缆的敷设与连接 (11) 5.5系统防雷接地安装 (11) 5.6逆变器的安装 (12) 6. 太阳能光伏发电系统的检查与测试 (12) 6.1光伏发电系统的检查 (12) 6.2光伏发电系统的测试 (13) 6.3系统的维护与检修 (13)

1.系统设计依据 该系统的设计依据有(国标): GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求 GB/T 20046-2006 光伏(PV)系统电网接口特性(IEC 61727:2004,MOD) GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验A:低温试验方法 GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验B:高温试验方法 GB/T 2423.9-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验C:设备用恒定湿 GB 4208 外壳防护等级(IP代码)(equ IEC 60529:1998) GB 3859.2-1993 半导体变流器应用导则 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543-1995 电能质量三相电压允许不平衡度 GB/T 21086-2007 建筑幕墙 GB 50057-94 建筑物防雷设计规范 JGJ102-2003 玻璃幕墙工程技术规范 JGJT139-2001 玻璃幕墙工程质量检验标准 2.负载耗电量 设备名称功率(w)日运行时间(h)日耗电量(wh)电视机85w+150w 4+2 640 电磁炉1600 2 3200 照明灯40w×10只 4 1600 电水壶1800 0.5 900 洗衣机400 1.5 600 冰箱350w/24h 24 350 电饭煲650 1.5 975 饮水机300 5 600 电风扇60w×3 5 900 合计9765

光伏发电系统-毕业设计

1. 引言 日常生活和社会生产都离不开能源。人们通过直接或间接利用某些自然资源得到能,因而,把具有某种形式能量资源以及由它加工或转换得到的产品统称为能源。前者叫自然能源或一次能源,如矿物燃料、植物燃料、太阳能、水能、风能、海洋能、地热能和潮汐能等,后者通常又把可再生的自然资源称为新能源,其围包括太阳能、生物质能、风能、地热能和海洋能等。矿物燃料(煤、石油、天然气等)又称为常规能源。 值得注意,几乎所有的自然资源,从广义的角度看都来自太阳能。由大气、陆地、海洋、生物等所接受的太阳能都是各种自然资源的源泉。矿物燃料是古生物长期沉积在地下形成的,它的形成源自远古的太阳能。[9]水的蒸发和凝结,风、雨、冰、雪等自然现象的动力也是靠太阳,因而水能、风能归根到底都来自太阳能。生物质能是通过光合、光化作用转化太阳辐射能取得的。由于太阳和月球对地球水的吸水作用产生潮汐能。 世界上最丰富的永久能源是太阳能。地球截取的太阳能辐射能通量为1.7ⅹ1014kW,比核能、地热和引力能储量总和还要大5000多倍。其中约30%被反射回宇宙空间;47%转变为热,以长波辐射形式再次返回空间;约23%是水蒸发、凝结的动力,风和波浪的动能,植物通过光合作用吸收的能量不到0.5%。地球每年接受的太阳能总量为1ⅹ1018kW·h。这相当于5ⅹ1014桶原油,是探明原油储量的近千倍,是世界年耗总能量的一万余倍。 太阳的能量是如此巨大,正如通常所说的“取之不尽、用之不竭”,但是太阳辐射能的通量密度较低,大气层外为1353W/m2.太通过大气层时会进一步衰减,还会受到天气、昼夜以及空气污染等因素的影响,因而,太阳能对地球又呈

太阳能光伏发电课程设计

《太阳能光伏发电原理与应用》 课程设计 课题名称:家用独立型光伏发电系统的优化设计 专业班级:光电02班 学生学号:1009040204 学生姓名:黄斌 学生成绩: 指导教师:刘国华 课题工作时间:2013.6.24 至2013.6.28 武汉工程大学教务处

一、课程设计的任务和要求 要求:1、具备独立查阅光伏发电系统设计的相关文献和资料的能力;具有查阅光伏电池、蓄电池、控制器和逆变器等光伏器件参数和型号的能力;具有 收集、加工各种信息及获取新知识的能力。 2、具备独立设计光伏发电系统的能力,能提出并较好地实施方案,能对光 伏发电系统的结构和配置进行分析研究和优化设计。 3、具备数值计算、仿真、绘图和文字处理等能力。 4、工作努力,遵守纪律,工作作风严谨务实,按期圆满完成规定的任务。 5、报告内容简练完整、立论正确、讨论充分、论述流畅、结构严谨、结论 合理;技术用语准确、符号规范统一、编号齐全、书写工整、图表完备。 6、工作中有创新意识,对前人工作有一定改进或独特见解。 7、内容不少于3000字。 技术参数:1、光伏发电系统安装地点:成都; 2、使用单晶硅光伏电池; 3、负载表 数量功率使用时间 荧光灯8 18w/盏5h/天 电视机,电脑 2 120w/个3h/天 洗衣机 1 600wh/天 电冰箱 1 1000wh/天 任务:1、选择适当的光伏电池、蓄电池、逆变器和控制器; 2、设计合理的光伏发电系统; 3、利用PVsyst软件和有关理论模拟优化设计,并对结果进行分析和总结。 二、进度安排 1、2013.6.24 选题、分析查找相关资料、熟悉PVsyst软件 2、2013.6.25 提出设计方案、思路和系统框图、系统的优化设计 3、2013.6.26 讨论、修改、进一步优化方案,光伏发电系统各部件的选型 4、2013.6.27 写出课程设计报告初稿 5、2013.6.28 整理课程设计报告、交稿 三、参考资料或参考文献 1、杨金焕、于化丛、葛亮著. 太阳能光伏发电应用技术. 第1版. 电子工业出版 社. 2009年。 2、李钟实著. 太阳能光伏发电系统设计施工与维护. 第1版. 人民邮电出版社. 2010年。 3、PVsyst软件应用教程。 指导教师签字:刘国华2013年 6 月 1 日 教研室主任签字:2013年6 月1 日

5kW并网型可调度式光伏发电系统设计

辽宁工业大学 光伏发电技术课程设计(论文)题目: 5kW并网型可调度式光伏发电系统设计 院(系): 专业班级: 学号: 121806015 学生姓名: 指导教师:(签字) 起止时间: 2015.12.14-2015.12.25

课程设计(论文)任务及评语 院(系):新能源学院教研室:电气教研室Array 注:成绩:平时40% 论文质量60% 以百分制计算

摘要 近些年来,能源问题迫使世界各国对新能源开发和利用。太阳能因其自身的优势成为最有前途的一种新能源。将太阳能转换为电能越来越多的成为人们关注的焦点,只要成功,前途无量。但太阳能光伏发电仍旧存在着一些缺点,如成本高、能量转换率低,需要不断地改良,优化。对于光伏发电而言,并网模式是将其效率最大化最为理想的方式,因此要做好并网光伏发电系统的设计优化,才能满足电网对发电质量的要求,以及本身的安全运行。本文先对光伏发电进行了回顾,而后重点介绍了并网光伏发电系统,并提出了并网光伏发电系统设计的优化建议。 关键词:无线传感器网络;室内定位;RSSI;加权质心;混合定位

目录 第1章绪论 (1) 1.1光伏发电系统概况 (1) 1.2本文研究内容 (2) 第2章光伏发电系统总体设计 (3) 第3章发电系统设备选择及设计 (4) 3.1太阳能电池板的选择 (4) 3.2蓄电池参数计算及选择 (5) 3.3逆变器设计 (6) 3.4汇流箱设计 (9) 3.5并网逆变器控制保护设计 (11) 第4章总结 (13) 参考文献 (14) 附录A 光伏并网系统结构图 (16) 附录B 并网发电系统原理图 (17)

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

光伏发电路灯系统课程设计

光伏技术与工艺课程设计 课程名称:光伏技术与工艺 题目:50W太阳能LED路灯照明系统设计 系部:电气工程系 专业班级:10光伏发电 学号:39 学生姓名:whn 起讫日期:2012、6、4 2012、6、9 指导教师:LSW

目录 一、设计目的及意义 1、背景 2、设计目的 3、设计意义 二、太阳能路灯的应用优势 三、设计要求 四、设计思路及其设计原则 五、太阳能路灯照明系统介绍 (一)系统组成与原理 (二)光源 (三)蓄电池 (四)控制器 (五)太阳电池组件 六、计算及选型 (一)计算 (二)选型 七、施工 八、心得体会

一、设计目的及意义 1、背景 在当今能源短缺的现状下,各国都加紧了发展光伏的步伐。美国提出“太阳能先导计划”意在降低太阳能光伏发电的成本,使其2015年达到商业化竞争的水平;日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总量;欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划,规划在2020年让光伏发电做到商业化竞争。在发展低碳经济的大背景下,各国政府对光伏发电的认可度逐渐提高,光伏发电显得越来越重要。 自从实用性的硅太阳电池问世以来,世界上很快就开始太阳能光伏发电的应用。发展初期,因太阳电池价格昂贵,光伏发电主要限于在空间为卫星供电。随着太阳电池技术提高,价格下降,光伏发电逐渐在地面得到应用,规模也日益扩大。 从1958年美国发射的卫星上首次使用太阳电池开始,至今全世界发射的4000余颗卫星,90%以上采用光伏发电系统供电。所用太阳电池,大部分为硅单晶电池,近来开始采用砷化镓和磷化铟电池。太阳电池方阵组装方式有体装式和帆板式两种,功卒小至数瓦,大至上千瓦、几十千瓦。空间光伏发电用的太阳电池要求,转换效率高,重量轻,耐辐照性能好,温度系数小等,今后发展重点是薄膜太阳电池。 在卫星上成功地实现光伏发电后,人们自然会提出建造空间电站的设想,利用空间太阳辐射强、不受昼夜、气候、季节影响的有利条件,在空间将太阳能转换为电能,再用微波或激光传输到地面。光伏发电用于地面之后,因价格贵而首先在一些特殊领域获得应用,如海上导航,牧区电围栏,微波通讯,管道阴极保护等。随着价格的下降,光伏发电逐渐扩大应用领域,目前主要用于以下四个方面: 消费性产品,如非晶硅太阳电池供电的计算器,太阳能钟表,太阳能照明灯具,太阳能收音机、电视机等,这类产品约占世界光伏产品销售量的14%;远离电网居民供电系统,包括家庭分散供电和独立光伏电站集中供电,其占世界光伏产品销售量的35%;离网工业供电系统,其占世界光伏产品销售量的33%;并网光伏发电系统,其占世界光伏产品销售量的18%。 随着光伏发电规模的扩大,井网发电系统将快速发展。光伏发电在发展中国家也得到了一些应用,但应用重点是小型系统,主要解决无电或严重缺电地区家庭用电的需要。 随着国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升,光伏发电成本会逐步下降,未来国内光伏容量将大幅增加。中国已将新能源产业上升为国家战略产业,未来10年拟加大对包括太阳能在内的新能源产业投资,以减少经济对石化能源依赖和降低碳排放。未来五到十年中国光伏发电有望规模化发展。

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