中国并网光伏发电系统的经济性与环境效益_孙艳伟
收稿日期：2010－10－26
作者简介：孙艳伟，博士生，主要研究方向为新能源技术与政策及GIS 在新能源领域的应用。通讯作者：王润，博士，教授，博导，主要研究方向为气候变化政策与技术。
*福建2010能源规划项目（编号：Y0L4351D10）；100MW 光伏发电成本分摊机制研究项目（编号：Y0H5261D30）共同资助。
中国并网光伏发电系统的经济性与环境效益
*
孙艳伟
王
润
肖黎姗
刘
健
余运俊
庄小四
（中国科学院城市环境研究所，福建厦门361021）
摘要太阳能已成为世界各国公认的最为理想的替代能源，其应用规模不断扩大。但光伏发电系统高昂的成本，成为限制其发展的
关键因素。本文应用净现值和单因素敏感性分析工具，
建立了光伏发电成本的计算模型，以我国34个省会城市作为研究案例，对并网光伏发电系统进行了经济性和环境效益分析。结果显示：在目前政府初始投资补贴一半的情况下，并网光伏发电成本介于0．83－2．29元/kWh 之间。即便在光照资源最丰富的地区，并网光伏发电仍无法与常规能源发电相竞争。在影响并网光伏系统发电成本的诸多影响因素中，政府初始投资补贴额度、水平面太阳能辐射量和投资密度的敏感性最强；CDM 资金的注入对光伏发电成本的降低具有积极的作用。激励政策方面，出台合适的、稳定的上网电价对启动国内光伏市场最为有效。光伏发电系统的环境效益是指光伏发电的减排环境效益扣除系统发电环境成本的余额。经计算并网光伏发电具有显著的环境效益，其环境效益为0．0165元/kWh 。本研究对于国家制定光伏发电的激励政策和成本分摊机制具有重要的参考价值。关键词
并网光伏发电；净现值；单因素敏感性分析
中图分类号X37
文献标识码
A
文章编号1002－2104（2011）04－0088－07
doi ：10．3969/j．issn．1002－2104．2011．04．014
太阳能是一种清洁能源，也是一种永不枯竭的能源。以其储量的“无限性”、存在的普遍性、开发利用的清洁性、安全性以及逐渐显露出的经济性等优势，已经成为人类最为理想的替代能源。截止2008年底，全球光伏系统累计装机容量达到15GWp ，而其中90%由并网光伏发电构成
［1］
。我国太阳能资源非常丰富，陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50?1018
kJ ，全国太阳辐射总量达每天
335－837kJ /cm 2。根据我国《可再生能源中长期发展规划》，到2020年的光伏系统累计装机容量将达到180万kWp ［2］。
城市作为一个人口和经济活动高度集中的区域，已经成为能源需求和温室气体排放的热点地区
［3］
。在过去的
20多年中，我国城市化进程明显加快，并以人类历史上前所未有的速度实现了农村人口向城市的大规模聚集，导致城市化进程中城市环境与发展的矛盾日益突出［4］
。太阳
能发电技术在城市中的大规模应用，无疑是实现城市可持续发展的重要途径之一。
目前，从资源、技术、社会、经济、政策等方面对我国发展并网光伏发电的综合研究十分缺乏
［5］
，特别是从全国尺
度上综合分析我国并网光伏发电系统的经济性、环境效益和政策工具效果的研究尚不多见。张希良等人以敦煌8MWp 并网光伏发电项目为案例，评价了我国西部地区发展光伏的市场竞争力、社会成本效益和不同政策工具的作用效果
［3］
。Shafiqur Rehman 等人应用日平均太阳能辐射
量和日照时间等气象数据，研究了沙特阿拉伯国家5MWp 并网光伏系统的成本
［6］
。Jose'L．Bernal-Agust'n 等人应用净现值和资本回收期等参数，对了西班牙并网光伏系统进行了经济和环境性分析
［7］
。
随着我国电力体制市场化改革的推进，适用于电力行业的环保法规体系将不断完善，
环境成本纳入发电成本已是趋势。定量评估发电项目的环境成本，归纳起来，可以将评估方法大致分成三种计量原则：①以污染物造成损害的价值作为计量基础；②以污染后果的清除与损坏赔偿补救成本作为计量基础；③以预防污染发生的成本作为计量基础
［8］
。
为了能够明晰下面几个问题：①我国不同光照资源条件下并网光伏发电的真实成本是多少？②影响光伏发电成本的因素有哪些？影响程度如何？③不同激励政策组
中国人口·资源与环境2011年第21卷第4期CHINA POPULATION ，RESOURCES AND ENVIRONMENT Vol．21No．42011
合的效果如何？④目前技术经济条件下，我国并网光伏发电的环境效益是多少？本文在已有文献基础上，建立了光伏发电成本的计算模型，定量评估了我国各类光照资源条件下，并网光伏发电系统的发电成本、光伏发电成本的影响因素和影响程度以及不同政策工具组合的效果，同时，定量分析了并网光伏发电系统的环境效益。最后，从推动我国整个光伏市场可持续发展的角度，提出了政策建议。
1中国太阳能资源概况
从总体上来说，我国太阳能资源非常丰富，但是存在很大的区域差异。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，太阳能的分布情况随纬度而变化的规律相反，基本上太阳能辐射量随纬度的增加而增长［9］。在经济发达的东南沿海区域，属于四类地区。但自1990年代以后，地表总太阳辐射开始呈现上升趋势，变化率为13．21MJ·m－2·a－1［10］，同样具有一定的开发潜力。
2计算模型
2．1经济分析模型
为了准确分析目前我国并网光伏发电的成本以及光伏发电技术的市场竞争力，我们采用了净现值（NPV）和敏感性分析工具用来评估并网光伏发电系统的经济性及其影响因素。
首先，假设所有投资者都是理性的，即追求投资的回报率最大。那么，投资者进入光伏市场的条件可以表示为：
NPV=－S+∑N
i=1（C
input
）
i
－（C
output
）
j
（1+r）i
（1）
式中，S表示初始投资额；N表示寿命期；C input表示第i 年的流入现金量；C output表示第i年的流出现金量；r表示贴现率。
其中，初始投资部分可以表示为：
S=C
system －C
subsidy
（2）
式中，C system表示光伏发电系统初始投资额，包括光伏组件、逆变器和安装施工费用等；C subsidy表示可得到的投资补贴额（按现在“金太阳示范项目”补贴初始投资的50%）。
目前，国内光伏并网发电项目可以分成两类：一类是自发自用型；一类是部分自用，其余电量卖给电网。因此，系统寿命周期内第i年的流入资金部分可以表示为：
（C
input
）
i
=（P
buy
?E
PVconsume
+P
sell
?E
PVinject
）
i
（3）式中，P buy表示用户从电网购电电价；E PVcon表示用户自用电量；P sell表示光伏发电上网电价；E PV表示上网电量。
系统寿命周期内第i年的流出资金部分可以表示为：
（C
output
）
i
=（C
O＆M
+C
loan
+C
tax
）
i
（4）式中，C O＆M表示光伏系统运营维护费用；C loan表示贷款本金利息支付额；C tax表示税费，包括所得税、城市建设税和教育税附加。
敏感性分析法是指从众多不确定性因素中找出对投资项目经济效益指标有重要影响的敏感性因素，并分析、测算其对项目经济效益指标的影响程度和敏感性程度，进而判断项目承受风险能力的一种不确定性分析方法。本文应用单因素敏感性分析法，分析了影响并网光伏发电系统发电成本的主要影响因素和敏感性程度［11］。引入敏感度系数（E），来表征项目评价指标对不确定因素的敏感程度。公式如下：
E=Δ
A
ΔF
（5）式中，ΔA为不确定因素F发生ΔF变化率时，评价指标A的相应变化率（%），ΔF为不确定因素F的变化率（%）。
正值越大，负值的绝对值越大，表明评价指标A对于不确定因素F越敏感；反之，则越不敏感。
2．2环境效益分析模型
光伏发电系统的环境效益应为光伏发电“减排环境效益”减去“系统发电环境成本”，其数学表达式为：
B
PV
=A
PV
－C
PV
（6）式中，B PV代表光伏系统环境效益；A PV代表减排环境效益；C PV代表系统发电环境成本。
3案例研究
3．1初始情景假定
在进行经济分析之前，要先对初始情景进行假定，作为经济分析的基础和前提。
我们假设了10MWp大型并网光伏发电系统为案例，应用PVsyst V5．1光伏系统仿真设计及数据分析软件，分别计算并网光伏发电系统的最佳倾角和年均发电量等参数。表1、表2给出了项目相关技术经济、财政参数假定。3．2光伏发电成本分析
我国幅员辽阔，太阳能资源禀赋条件时空差异巨大。本文选择我国34个省会城市（不包括台湾）作为案例，分析了初始投资无政府补贴和目前国家“金太阳项目”补贴初始投资50%条件下的光伏发电成本（见表3）。假设并网光伏系统所发电量全部并网，即E PVconsume=0。根据公式（1），
孙艳伟等：
中国并网光伏发电系统的经济性与环境效益
表110MW并网光伏发电项目主要技术经济参数Tab．1Technical and economical parameters of10MWp grid-connection PV plant
系统容量Installed capacity （MWp）初始投资
Initial
investment
（万元）
自有资金
Own funds
（%）
年运行维
护费用
Annual
operation
and
maintenance
cost
（万元）
寿命期
Lifetime
（年）
系统综
合效率
Overall
efficiency
of the
system
（%）
10275002027502580
注：初始投资额按照目前单位系统投资密度2．75万元/kWp推算，年运行维护费用按初始投资的10%计算。
表2项目相关财税参数
Tab．2Relative national finance and tax parameters
for PV project
参数Parameters
数值Values
贷款利息/%5．94
还款年限（等额本息还款）/a25
增值税税率/%8．5
其他附加/%0．68
内部收益率/%10
折旧方式直线法注：表中贷款利率参照中国人民银行公布的金融机构人民币存款基准利率。
当NPV=0时，将公式（2）、（3）、（4）代入（1），C input和C tax 直接与电价相关，因此，方程转化为关于电价的一元线性方程。代入相关参数，解方程得到临界上网电价（单位电量发电成本）。由图1可知，在无政府补贴情况下，我国并网光伏发电成本介于1.55－4.26元/kWh之间，发电成本相差2.71元/kWh，差异巨大；在目前政府初始投资补贴一半的情况下，并网光伏发电成本介于0.83－2.29元/ kWh之间，发电成本仍相差2.46元/kWh。而根据统计数据，2008年全国发电企业平均上网电价仅为0.255－0.423元/kWh，说明即便在太阳能资源禀赋非常好的区域光伏发电仍无法与常规能源发电竞争，仍处于市场竞争劣势地位。
3．3发电成本影响因素分析
降低光伏发电的成本是启动光伏市场成功的关键，而这需要首先明晰影响光伏发电成本的影响因素及其影响程度。根据2．1节提出模型的相关变量，光伏发电成本受到初始投资、上网电价、系统发电量（直接与区域太阳能辐
表3我国34个省会城市10MWp并网光伏发电系统
相关参数列表
Tab．3List of relative parameters of10MWp PV
plant for34capital cities in China
省会
城市
Capital
cities
纬度
Latitude
（?N）
经度
Longitude
（?E）
水平面
年均
辐射量
Annual
average
direct
horizontal
irradiance
（MJ/m2·yr）
最佳
倾角
Optimum
angles
（?）
年均
发电量
Annual
average
power
output
（104·kWh/yr）拉萨29．791．17660．1281940．1
乌鲁木齐43．987．55518．8401592．1
太原37．8112．65862．5361592．4
银川38．5106．25758．5351523．5
天津38．9117．65682．8371522．6
石家庄38114．45635．5371501．4
西宁36．6101．85474．6321438．4
呼和浩特40．8111．75364．3351405．8
长春46．87125．25055．2381390．4
哈尔滨45．8126．84774．6411377．6
海口20110．45821．5151256．2
兰州36．1103．95089．9281248．2
北京39．9116．34837．6351240．2
济南36．71175042．6311244．2
郑州34．7113．75077．3291238．9
昆明25102．75247．6231230．8
沈阳41．8123．44651．6361227
上海31．4121．55011．1271183．4
香港22．19114．15134．1191126．2
澳门22．2113．65093．1191125．7
南宁22．8108．44935．4181085
合肥31．9117．24497281069．6
西安34．3108．94389．8271042．3
南昌28．6115．94585．3231041．7
杭州30．2120．24497211021．4
南京32118．8414726971．1
福州26．1119．3439319970．3
长沙28．2112．94036．620907．9
重庆29．5106．5402418902．5
武汉30．6114．14001．921901．6
广州23．1113．3394219859．4
广州23．1113．3394220859．1
贵阳26．6106．73440．620757
成都30．71043216．716705．5
注：表中气象数据来源于NASA。
中国人口·资源与环境2011年第4期
图1我国省会城市并网光伏发电成本对比Fig．1The comparison of cost of grid-connection PV
plant in Chinese capital cities
射量相关）、税收政策和贴现率等多种因素的共同影响。而初始投资又受到系统初始投资额（用投资密度来表征）、国家补贴额度的影响。
另外，我们也考虑了来自于CDM项目的资金流入对光伏发电成本的影响。截止到2009年2月，在总共1424个联合国CDM执行理事会审核通过的CDM项目中，有7个是关于太阳能利用的项目［12］。目前，国际一级碳市场上CERs（可核证的碳减排量）的成交价格在10－15欧元/吨之间变动。
由表3可知，长春市位于太阳能资源中等地区，年均太阳能辐射量接近全国的平均值。因此，本文选取长春市为案例，进行发电成本影响因素的敏感性因素分析。
由图2和表4可知，在影响发电成本的众多不确定性因素中，政府补贴额度、水平面太阳辐射量和初始投资密度敏感性最强，对发电成本的影响幅度也最大；其次是贷款利率、资本结构中的贷款比例、贴现率；最后，影响最小的是税率和CERs价格。由此我们可以看出，在政府的激励政策中，初始投资补贴额度的变化对发电成本影响很大，贷款贴息和税收减免的影响相对较小。在项目的融资方面，初始投资密度对成本影响很大，但这依赖光伏系统组件价格的下降，短期内降低幅度有限；另外，贷款所占的比例对发电成本也有一定影响，而且随着贷款比例的增加，发电成本逐渐降低。CDM项目的收益虽然对发电成本的影响很小，但对光伏等新能源发电成本的降低能起到积极作用。
3．4不同激励政策工具组合效果分析
目前，我国并网光伏发电项目（＞300KWp）的资金来源主要有三种模式：①项目初始投资由政府补贴50%，其余部分由业主负担，商业运作，没有上网电价补贴；②投资全部由业主自筹，获得上网电价；③初始投资全部由政府补贴
。
图2成本影响因素敏感性分析
Fig．2Sensitivity analysis of cost influence factors
表4成本影响因素的敏感度系数表
Tab．4List of sensitivity coefficient of cost influence factors 指标
Indicators
敏感度系数（E）
Sensitivity coefficient 政府投资补贴额度－1．7
水平面太阳能辐射量－1．3
投资密度1
贷款利率0．33
贷款比例0．13
贴现率0．1
增值税及其附加费0．06
CERs价格0．001
第一种模式：项目初始投资由政府补贴50%，其余部分由业主负担，商业运作，没有上网电价补贴
初始假设：
（1）利率贴息：完全贴息；
（2）税收政策：所得税、增值税、城市建设费和教育附加全免；
（3）初始投资补贴：按“金太阳示范工程”补贴初始投资的50%；
（4）CDM收益：按照CERs价格为15欧元/t。
由表5可知，在目前政府初始投资补贴50%的条件下，即便税收优惠、利率贴息和CDM收益等政策工具全部实施，光伏发电的成本仍高达0．746元/kWh。
第二种模式：投资全部由业主自筹，获得上网电价
从全球来看，政府最常用的财政补贴方式是上网电价，一个固定的上网电价政策有助于建立长期明确的规划，让所有的光伏企业、投资者或其他参与方能明确判断光伏产业的发展前景，从而有信心进一步向这一领域投资。目前，我国还没有明确的光伏上网电价政策出台。假
孙艳伟等：
中国并网光伏发电系统的经济性与环境效益
表5不同政策组合下度电成本分析
Tab．5Generation cost analysis based on different
combinations of incentive policies
组合情景Combined scenarios 优惠政策Subsidy polices
初始
投资补贴The initial invest-ment subsidies
税收优惠Tax incen-tives 利率贴息Discount interest CDM 项目收益The benefits from CDM project 发电成本Genera-tion cost
（元/kWh ）
与平均上
网电价差
值the difference between the average feed-in
tariff
（元/kWh ）
1√1．190．862√√1．080．733√√√0．750．404
√
√
√
√
0．746
0．396
设所有投资者都是理性的，投资者进入光伏市场的条件是即NPV ≥0。由图3可知，
在合理内部收益率（IRR ）为10%的条件下，只有当光伏上网电价P ≥2．22元/kWh 时，才能保证光伏市场的可持续发展。
第三种模式：初始投资全部由政府补贴
在政府承担全部初始投资费用的条件下，
并网光伏系统的度电成本只有0．16元/kWh ，能够与常规能源发电相竞争。
4环境效益分析
可再生能源发电的环境效益应该是从
“减排环境效益”中扣除“发电系统生命周期中的环境成本”的部分。
本文光伏环境效益计算主要是基于现有排污收费标准和
已有文献的结果。根据Masakazu Ito 等［13］
研究结果，
超大型并网光伏发电系统整个生命周期内的能量需求为30－42TJ /MW ，其中采用单晶硅电池组件的光伏发电系统的能量需求为41．95TJ /MW ，能量回收期为2．5年，CO 2排放量为50g /kWh
［13］
。按此计算，10MWp 并网光伏发电系
统整个生命周期内需耗能419．47TJ （相当于消耗电能1165万kWh ），25年总发电量为3．15亿度。根据国家统计局有关文件规定，从2006起，能源统计中电力消费的折标煤系数统一采用当量系数0．1229，即1万千瓦时电力折合1．229吨标煤（1．229tce /万kWh ）。
首先计算10MWp 并网光伏发电系统的在整个生命周期内的环境成本。假设并网光伏系统在整个生命周期内的耗能都由常规燃煤发电提供，
则通过计算，
我们得到光图3不同上网电价净现值分析
Fig．3
Net present value analysis under different
feed-in tariffs
表610MWp 并网光伏发电系统环境效益测算Tab．6Net environmental benefits measurement
for 10MWp PV power system
排放主要污染物The major emission pollutants
污染物排放率Emission rate of pollutants ［14］（t ·t －1coal ）排放强度Emission density （t ·10－4·kWh －1）减排强度
Emission reduction
density
（t ·10－4·kWh －1）污染物环境价值Environmental values of pollutants ［15］
（元·t －1
）
发电环
境成本
Environmental cost
of generation （元·10－4·kWh －1）减排环
境效益Environmental benefits of emission reduction （元·10－4·kWh －1）
CO 21．7310．78622．127413．525810．6328．77SO 20．0180．00820．022*******．05132．73NO X 0．0080．00360．0098800029．0778．66CO 0．000260．00010．000310000．120．32TSP 0．00040．00020．000522000．401．08灰0．110．05000．13521206．0016．22渣
0．03
0．01360．0369
100
1．363．69合计
96．63
261．47
注：电力消费的折标煤系数为1．229tce /万kWh ；减排强度=1．229tce /万kWh ?污染物排放率；排放强度=（光伏系统生命周期内耗能?减排强度）/光伏系统总发电量。
中国人口·资源与环境2011年第4期
伏系统发电的环境成本为0．00966元/kWh 。在东部地区，新能源发电的环境成本普遍偏低，其中并网光伏发电环境成本只略高于风电，具有非常广阔的开发前景（见图4）
。
图4我国东部地区发电环境成本对比
［16］
Fig．4The comparison of environmental costs of
power generation in eastern China
光伏发电的减排环境效益是指因使用光伏发电而避免了常规能源发电对环境造成的污染。也就是说利用光伏系统每发一度电能，就可以避免常规燃煤发电所产生的CO 2、SO 2、NO X 、CO 等多种污染物对环境造成的损害。计算结果见表6，光伏发电系统的减排环境效益为0．026147元/kWh 。因此，如果综合考虑光伏发电的环境成本和减排环境效益，并网光伏发电的环境效益为0．0165元/kWh 。
5结论及政策建议
从国外发展光伏产业和市场发展的经验来看，不同的
可再生能源发电技术，在不同发展阶段的价格机制和政策体系的适用性不同。目前，我国光伏市场仍主要依靠政府的激励政策。激励政策的变化对光伏市场和光伏企业的影响巨大。推动我国光伏市场向前发展迫切需要政府出台适当的、长期的激励政策。本文综合考虑了各种因素，建立了光伏成本的计算模型，在此基础上计算了我国并网光伏发电的成本，
进而分析了光伏成本的影响因素，对比了不同资金来源的模式下，
不同激励政策工具的效果，最后定量计算了光伏发电的环境效益。通过并网光伏发电系统的经济性和环境效益的综合分析，结论如下：
（1）在不同光照资源条件下，我国并网光伏发电的成本差异巨大。在无政府补贴情况下，我国并网光伏发电成本介于1．55－4．26元/kWh 之间；在目前政府初始投资补贴一半的情况下，并网光伏发电成本介于0．83－2．29元/kWh 之间。即便在光照资源最丰富的地区，并网光伏发电仍无法与常规能源发电相竞争。
（2）在政府的激励政策中，初始投资补贴额度的变化对发电成本影响很大，贷款贴息和税收减免的影响相对较小。在项目的融资方面，
初始投资密度对成本影响很大，但这依赖光伏系统组件价格的下降，短期内降低幅度有限；另外，贷款所占的比例对发电成本也有一定影响，而且随着贷款比例的增加，发电成本逐渐降低。CERs 的价格虽然对发电成本的影响很小，但对光伏等新能源发电成本的降低能起到积极作用。
（3）通过对不同激励政策工具组合效果的分析，第二种模式（上网电价补贴）更切合实际，便于操作，出台一个适当的、稳定的上网电价能够有效的推动光伏市场的可持续发展。
（4）光伏系统发电的环境成本为0．00966元/kWh ；光伏发电系统的减排环境效益为0．026147元/kWh ，则并网光伏发电的环境效益为0．0165元/kWh 。与常规能源发电相比，光伏发电环境效益显著，具有非常广阔的应用前景。
（编辑：常
勇）
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Economical and Environmental Analysis of Grid-connected
Photovoltaic Systems in China
SUN Yan-wei
WANG Run
XIAO Li-shan
LIU Jian
YU Yun-jun
ZHUANG Xiao-si
（Institute of Urban Environment ，Chinese Academy of Sciences ，Xiamen Fujian 361021，China ）
Abstract
Solar energy has become recognized as the most ideal alternative energy around the world ，and its application is expanding
increasingly．However ，the high cost of photovoltaic power generation systems is a key constraining factor．In this paper ，China's 34provincial capital cities were taken as cases to study the economic and environmental benefits of the grid-connected PV power generation system using the net present value and the single factor sensitivity analysis tools．The results show that ：the net cost of photovoltaic power generation is still between 0．83－2．29yuan /kWh when at present the government subsidies half of the initial investment．That means even in areas with the richest solar radiation ，grid-connected PV power generation still cannot compete with the conventional energy generation in cost．Among the influencing factors for the cost of photovoltaic power generation systems ，the level of government subsidies for initial investment ，global solar radiation on horizontal surface and intensity of investment are the most sensitive factors for the cost of PV system ；CDM fund has a positive effect on reducing the general cost．So the introduction of a suitable ，stable feed-in price should be the most effective incentive for the development of domestic PV market．Environmental benefit of PV systems refers to the balance of environmental benefit from emission reduction in monetary value minus environmental costs of the photovoltaic power generation system．PV power has significantly benefited the environment with the environmental benefit of 0．0165yuan /kWh．This study wants to provide a reference for the government to develop incentive policies and PV power generation cost-sharing mechanism．Key words
grid-connected photovoltaic systems ；the net present value ；single factor sensitivity analysis
中国人口·资源与环境2011年
第4期
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
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 .....................................................................
光伏发电技术试题十一
1、简述太阳能发电的优点？ 答：a太阳能取之不尽，用之不竭，地球表面接受的太阳能辐射量，足够满足目前全球能源需求的一万倍； b太阳能随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路的损失； c太阳能不用燃料，运行成本很低； d太阳能发电不产生任何废弃物，没有污染，噪声等公害，对环境无不良影响；e太阳能发电系统建设周期短，方便灵活，而且可以根据负载的增减，任意添加或减少太阳能电池方阵的容量，避免了浪费。 f没有可运动部件，容易做到运转、维护的自动化及无人化，且寿命长； 2．画出太阳电池直流模型的等效电路图，分别指出各部分的含义。 其中Iph为光生电流，Id为二极管电流，Ir为并联电阻电流，Rs为串联电阻，Rsh为并联电阻，I为输出电流。 3.什么叫光学大气质量？大气质量为1.5时，其天顶角为48.2度？ 答：晴天，决定总入射功率的最重要的参数是光线通过大气层的路程。太阳在头顶正上方时，路程最短。实际路程和此最短路程之比称为光学大气质量。大气质量为1.5时，其天顶角为48.2度。 4.太阳电池的光谱响应的意义是什么？请简答光谱响应的大小取决于哪两个因素？ 答：太阳电池的光谱响应是指一定量的单色光照到太阳电池上，产生的光生载流子被收集后形成的光生电流的大小。因此，它不仅取决于光量子的产额，而且取决于收集效率。 5、请阐述太阳能光伏电池的工作原理。 答：太阳电池是利用半导体光生伏特效应（Photovoltaic Effect）的半导体器件。当太阳光照射到由p型和n型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的p-n结上时，在一定条件下，光能被半导体吸收后，在导带和价带中产生非平衡载流子——电子和空穴。它们分别在p区和n区形成浓度梯度，并向p-n结作扩散运动，到达结区边界时受p-n结势垒区存在的强内建电场作用将空穴推向p 区电子推向n区，在势垒区的非平衡载流子亦在内建电场的作用下，各向相反方向运动，离开势垒区，结果使p区电势升高，n区电势降低，p-n结两端形成光生电动势。如果分别在P型层和N型层焊上金属导线，接通负载，则外电路便有
光伏毕业论文参考
目录摘要1 ABSTRACT 2 1 绪论3 2 太阳能光伏电源系统的原理及组成4 2.1 太阳能电池方阵4 2.1.1 太阳能电池的工作原理5 2.1.2 太阳能电池的种类及区别5 2.1.3 太阳能电池组件5 2.2 充放电控制器6 2.2.1 充放电控制器的功能7 2.2.2 充放电控制器的分类7 2.2.3 充放电控制器的工作原理8 2.3 蓄电池组9 2.3.1 太阳能光伏电源系统对蓄电池组的要求9 2.3.2 铅酸蓄电池组的结构10 2.3.3 铅酸蓄电池组的工作原理10 2.4 直流-交流逆变器11 2.4.1 逆变器的分类11 2.4.2 太阳能光伏电源系统对逆变器的要求12 2.4.3 逆变器的主要性能指标12 2.4.4 逆变器的功率转换电路的比较14 3 太阳能光伏电源系统的设计原理及其影响因素16 3.1 太阳能光伏电源系统的设计原理17 3.1.1 太阳能光伏电源系统的软件设计17 3.1.2 太阳能光伏电源系统的硬件设计19 3.2 太阳能光伏电源系统的影响因素20 4 总结21 致谢参考文献 摘要 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上蓄电池组，充放电控制器，逆变器等部件就形成了光伏发电装置。本文首先介绍了太阳能光伏电源系统的原理及其组成，初步了解了光生伏打效应原理及其模块组成，然后进一步研究各功能模块的工作原理及其在系统中的作用，最后根据理论研究成果，利用硬件和软件相结合的方法设计出太阳能光伏电源系统，以及研究系统的影响因素。 关键词：光生伏特效应；太阳能电池组件；蓄电池组；充放电控制器；逆变器
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,
光伏考试题总汇
光伏试题总汇 一、选择题 1、现生产线，单、串焊接所用的电烙铁为（A ） A.90W 150W B.60W 80W C.50W 100W D.30W 90W 2、焊带的外层所涂的发亮的金属中主要成分是（B ） A、铁 B、焊锡 C、铝 D、银 3、太阳能电池是将（A ）转化成电能的 A、太阳光 B、风 C、闪电 D、热量 4、我们的组件要保证使用（D ），功率衰减不超过20％。 A、1 年 B、2 年 C、5 年 D、25 年 5、单焊工序所使用的烙铁功率是（B ） A. 50W B. 90W C. 120W D. 150W 6、太阳能电池单片的功率跟面积成比例关系的，比如125 125 电池片功率在2.4W 左右，125 62.5 电池片功率在1.2W左右，请问62.5 62.5 的电池片功率在（B ）W左右。 A. 4.8 B. 0.6 C. 1.5 D. 0.3 7、下列哪种行为是不正确的（C ） A. 焊接台不使用时关闭开关 B. 焊台的海面要保持湿润 C. 对于焊接过程中的不可用电池片，可以选用与碎片相比，功率稍低电池片换 D. 每道工序都需要自检 8、下列哪些项目不需要层压工序检查（D ） A. 组件内部垃圾 B. TPT 移位，未盖住玻璃，TPT 划伤 C. 组件内气泡，碎片 D. 组件电性能 9、当发现有焊接碎片时，处理方法为（A ） A.及时到班长处记录并换片 B.从另一72 块中随便拿 C. 直接并换片 D.都可以
10、太阳电池组件层压时，进口EVA 常用的封装温度为（D ） A．100 度B. 90 度C.140 度D. 120 度 11、层压组件时，一般情况下，需要多少时间（A ） A．8分钟B.15 分钟C.11 分钟D.20 分钟 12 、下面哪个可属于合格品（A ） A、有明显断线（小且少于三根）B．背电极印反C .有严重花片D.以上都是 13、在单片焊接时应从栅线的第几根焊起（C ） A. 第一根 B. 第二根 C. 第三根 D. 第四根 14 、单焊和串焊的恒温模板的工艺温度是（D ） A.65—85℃ B.40—70℃ C.55—75℃ D. 50—70℃2 15 、安全生产事故发生的原因，在事故总数中占有很大比重的原因是（A） A、人的不安全行为 B、管理上的缺陷 C、不可抗力 D、以上都是 16、公司每年进行三废检测指（B ） A、废水、固废、废水 B、废水、废气、噪声 C、废水、噪声、固废 D、废液、废气、固废 17、串拼接用来焊单片的涂锡带的规格是（D ） 18、5S 是TPM(全员生产维修系统)全员生产维修的特征之一，“5S”就是整理、整顿、清洁、清扫及（A ）。 A.素养 B.双整 C.TPM D.素质 19、（A ）是一种化学物品，在操作中，需佩戴手套，避免污染。 A. EVA B. LCD C. ABC D. TNT 20、通过自动化焊接加工能保证焊接质量，提高产品的稳定性、（A ），保证产品质量。 A．操作性B．实用性C．美观性D．可靠性 21、目前采用较多的自动焊接设备为波峰焊机，它适用于（D ）、大批量印制电路板的焊接。 A．小面积B．大面积C．较复杂D．较简单 22、自动化焊接系统一般不用于（D ）的焊接。 A．集成电路B．超小型元器件C．复合电路D．较简单电路 23、在波峰焊接过程中应及时添加聚苯醚或（A ）等防氧化剂并及时充钎料。 A．汽油B．煤油C．全损耗系统用油D．蓖麻油 24、焊接前应对设备运转情况、待焊接印制电路板的质量及（B ）情况进行检查。
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
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。
太阳能试题库
第六部分：太阳能发电等单元 一、填空题： 1.太阳能发电分为光伏发电和光热发电。通常讲的太阳能光发电指太阳能光伏发电，简称光电。 2.太阳能光伏发电技术是利用光生伏特效应（或光伏效应），使得太阳辐射能通过半导体物质直接转变为电能的一种技术。 3.太阳能热发电只能利用太阳能中的直射辐射资源，不能利用太阳能散射辐射资源。 4.BIPV 的含义是建筑光伏发电一体化（或建筑集成光伏发电）。 5.目前实行大规模产业化的晶体硅光伏电池包括单晶硅光伏电池、多晶硅光伏电池。 6.太阳能发电是利用方式有直接光发电和间接光发电两种。 7.光伏发电的关键元件是太阳能电池。 8.光伏发电系统可分为带蓄电池和不带蓄电池的并网发电系统。 9.目前，国产晶体硅的电池的效率在10-13% 左右，国外同类产品在12-14% 左右。 10.光伏发电的缺点主要有：照射能量分布密度小、随机性强、地域性强。 11.太阳电池在入射光中每一种波长的光能作用下所收集到的光电流，与相应于入射到电池表面的该波长的光子数之比，称作太阳电池的光谱响应，也称为光谱灵敏度。 12.太阳能电池的基本特性有：光谱特性、光照特性、温度特性。 13.太阳能电池分为晶硅片太阳能电池和薄膜太阳能电池两大类。
14.交流光伏供电系统和并网发电系统，方阵的电压等级往往是110V 或220V 。 15.太阳能方阵需要支架将许多太阳电池组件集合在一起。 16.太阳能电池的热斑往往在单个电池上发生。 17.避免热斑效应的主要措施是加设旁路二极管。 18.太阳能光伏发电系统可大体分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。 19.带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑，不带蓄电池的并网发电系统一般安装在较大型的系统上。 20.光伏发电系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器等设备组成。 21.在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。 22.蓄电池组的其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。 23. 充放电控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。 24.住宅用并网光伏系统通常还可以考虑和建筑结合起来建设。 25.太阳电池组件方阵在标准测试条件下的额定最大输出功率称为峰瓦。 26.光伏电站根据是否允许通过公共连接点向公用电网送电，可分为可逆和不可逆的接入方式。 27.带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能。
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：
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；
太阳能光伏发电试题及答案[精品文档]
一、选择题 1.太阳能光伏发电系统中，__A__指在电网失电情况下，发电设备仍作为孤立电源对负载供电这一现象。 A．孤岛效应 B. 光伏效应C．充电效应 D. 霍尔效应 2.某单片太阳电池测得其填充因子为77.3%，其开路电压为0.62V，短路电流为5.24A,其测试输入功率为 15.625W，则此太阳电池的光电转换效率为__A__。 A．16.07% B. 15.31% C. 16.92% D. 14.83% 3.太阳能光伏发电系统中，太阳电池组件表面被污物遮盖，会影响整个太阳电池方阵所发出的电力，从 而产生__D__。 A．霍尔效应 B. 孤岛效应C．充电效应 D. 热斑效应 4.下列表征太阳电池的参数中，哪个不属于太阳电池电学性能的主要参数__D__。 A．开路电压 B.短路电流 C. 填充因子 D. 掺杂浓度 5.蓄电池的容量就是蓄电池的蓄电能力，标志符号为C，通常用以下哪个单位来表征蓄电池容量__D__。 A．安培 B.伏特 C. 瓦特 D. 安时 6.蓄电池使用过程中，蓄电池放出的容量占其额定容量的百分比称为__D__。 A．自放电率 B. 使用寿命C．放电速率 D. 放电深度 7.太阳电池是利用半导体__C__的半导体器件。 A．光热效应 B.热电效应 C. 光生伏打效应 D. 热斑效应 8.在衡量太阳电池输出特性参数中，表征最大输出功率与太阳电池短路电流和开路电压乘积比值的是 __B__。 A．转换效率 B.填充因子 C. 光谱响应 D. 方块电阻 9.太阳电池单体是用于光电转换的最小单元，其工作电压约为__A__mV，工作电流为20～25mA/cm2。 A．400～500 B. 100~200 C．200~300 D.800~900 二、填空题 1.太阳能光伏发电系统中，没有与公用电网相连接的光伏系统称为离网（或独立）太阳能光伏发电系统；与公共电网相连接的光伏系统称为并网（或联网）太阳能光伏发电系统。 2.根据光伏发电系统使用的要求，可将蓄电池串并联成蓄电池组，蓄电池组主要有三种运行方式，分别为 循环充放电制、定期浮充制、连续浮充制。 3.太阳能光伏控制器主要由开关功率器件、控制电路和其他基本电子元件组成。 4.太阳电池的测量必须在标准条件（STC）下“欧洲委员会”定义的101号标准，其条件是光谱辐照度为___1000___W/m2、光谱为__AM_1.5__、电池温度为25℃。 5.硅基太阳电池有单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池以及非晶硅太阳电池等。通常情况其光电转换效率最 高的是__单晶硅__太阳电池，光电转换效率最低的是__非晶硅__太阳电池。 6.太阳能利用的基本方式可以分为四大类，分别为__光热效应/发电__、__光电效应/光伏发电__、光化学利 用以及光生物利用。 7.太阳能光伏发电系统绝缘电阻的测量包括__太阳电池方阵__的绝缘电阻测量、功率调节器绝缘电阻测量 以及__接地电阻__的测量。 8.蓄电池放电时输出的电量与充电时输入的电量之比成为_容量输出效率_。 9.在太阳电池外电路接上负载后，负载中便有电流流过，该电流称为太阳电池的__工作电流__。 10光热发电中用于跟踪聚集太阳光线的设备称为__定日镜__。 三、简答题 第一次作业 1.简述太阳能电池的工作原理。 答：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。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，形成新的空穴-电子对，在PN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，结果便
基于MPPT控制的光伏发电系统设计_本科毕业设计(论文)
本科毕业设计论文 基于MPPT控制的独立光伏发电系统设计 摘要 随着时代的发展，人类对能源的需求越来越多，新能源开发是解决能源问题的根本途径，而太阳能光伏发电正是新能源和可再生能源的重要组成部分。 本文主要研究独立光伏发电系统，它有着相当广泛的应用。独立光伏系统主要包括了光伏电池、蓄电池组、充电器和逆变器四个组成部分，本文对独立光伏系统中的最大功率点跟踪进行深入研究。本文利用光伏电池的数学模型和等效电路，在MATLAB/Simulink中建立了光伏电池的仿真模型，得到了与实际光伏电池输出特性一致的仿真曲线，为进一步研究最大功率点跟踪打下了基础。最大功率点跟踪的方法有很多，但是应用最为广泛的是扰动观察法和电导增量法，本文对自适应占空比干扰法进行了详细的分析，给出了算法设计，并建立了光伏电池的仿真模型对算法进行了仿真，仿真结果验证了算法设计的正确。 关键词：独立光伏系统，光伏电池，最大功率点跟踪
The Design of Independent Photovoltaic Power Generation System Based on MPPT Control ABSTRACT With the development of economics and technology, more and more energy is required. Researching and developing new energy is the radical method to resolve the energy problem, and the solar energy is the important composing of the new energy and the renewable energy. Research on the stand-alone photovoltaic system is the main content of this thesis. There is very comprehensive application for the stand-alone photovoltaic system. The stand-alone photovoltaic system is composed of the solar cell, storage battery, charger and inverter. Several key techniques, for instance , the MPPT(Maximum Power Point Tracking) are deeply studied in this thesis. Base on the mathematical model and the equivalent circuit, the solar cell simulation model in MATLAB/Simulink is built in order to research the MPPT, and the curve which is in accordance with the actual solar cell is attained. This work built the base for the further research on MPPT. There are many methods for MPPT, but the P&O(Perturb and Observe) method and the C.I. (Conductance incremental) method are applied most extensively, and these two methods are analyzed in detail. The algorithmic designs of the P&O method and the C.I. method are given in this thesis, and the algorithmic designs are simulated with the model of the solar cell in MATLAB/Simulink, and the result of simulation validated the correctness of the design of the two algorithms. Besides, take the P&O for instance, the factors which can affect the quality of the MPPT are discussed. KEY WORDS:Stand-alone photovoltaic system,Solar cell,MPPT
光伏系统试题
一．选择题（每题2分，共15题） 1．太阳能光伏发电系统的最核心的器件是__C____。 A．控制器B. 逆变器C．太阳电池D.蓄电池 2.太阳能光伏发电系统中，__A____指在电网失电情况下，发电设备仍作为孤立电源对负载供电这一现象。 A．孤岛效应B. 光伏效应C．充电效应D.霍尔效应 3.在太阳电池外电路接上负载后，负载中便有电流过，该电流称为太阳电池的__C____。 A．短路电流B. 开路电流C．工作电流D.最大电流 4,. 蓄电池放电时输出的电量与充电时输入的电量之比称为容量__D____。 A．输入效率B. 填充因子C．工作电压D.输出效率 5. 蓄电池使用过程中，蓄电池放出的容量占其额定容量的百分比称为__D____。 A．自放电率B. 使用寿命C．放电速率D.放电深度 6. 在太阳能光伏发电系统中，太阳电池方阵所发出的电力如果要供交流负载使用的话，实现此功能的主要器件是___B___。 A．稳压器B. 逆变器C．二极管D.蓄电池 7. 当日照条件达到一定程度时，由于日照的变化而引起较明显变化的是__C____。 A．开路电压B. 工作电压C．短路电流D.最佳倾角 8. 太阳能光伏发电系统中，太阳电池组件表面被污物遮盖，会影响整个太阳电池方阵所发出的电力，从而产生_D_____。 A．霍尔效应B. 孤岛效应C．充电效应D.热斑效应 9. 太阳电池最大输出功率与太阳光入射功率的比值称为__B____。 A．填充因子B.转换效率C．光谱响应D.串联电阻 10. 太阳电池方阵安装时要进行太阳电池方阵测试，其测试条件是太阳总辐照度不低于___D___mW/cm2。 A．400 B. 500 C．600 D.700 11. 在太阳能光伏发电系统中，最常使用的储能元件是下列哪种__C__。 A．锂离子电池 B. 镍铬电池 C.铅酸蓄电池 D. 碱性蓄电池 12. 一个独立光伏系统，已知系统电压48V，蓄电池的标称电压为12V，那么需串联的蓄电池数量为__D__。 A．1 13.标准设计的蓄电池工作电压为12V，则固定型铅酸蓄电池充满断开电压为14.8～15.0V，其恢复连接电压值一般为__C__。 A．12V B. 15V C. 13.7V D. 14.6V 14．某单片太阳电池测得其填充因子为77.3%，其开路电压为0.62V，短路电流为5.24A,其测试输入功率为15.625W,则此太阳电池的光电转换效率为__A__。 A．16.07% B. 15.31% C. 16.92% D. 14.83% 15．蓄电池的容量就是蓄电池的蓄电能力，标志符号为C，通常用以下哪个单位来表征蓄电池容量__D__。 A．安培 B.伏特 C. 瓦特 D. 安时 二．填空题（每题2分，共15题） 1.太阳能光伏发电系统中，没有与公用电网相连接的光伏系统称为_离网_____太阳能光伏发电系统；与公共电网相连接的光伏系统称为_并网_____太阳能光伏发电系统。
太阳能光伏发电系统 论文
太阳能光伏发电系统
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
光伏考试题(有标准答案)
光伏考试题(有答案)
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××序列××岗位二级考试试题 撰写人：XXX 新疆新特光伏能源科技有限公司运维部 2014年9月月5日 一、填空题（每空1分,共20分) 1、光伏电站升压变压器的型号S11-1000/35，其中S代表三相，1000代表额定容量1000kVA ，35代表额定电压35kV ，调压方式无载调压。 2、35kV手车式断路器运行位置有：工作位置、试验位置、检修位置。 3、“四不放过”的具体内容是：事故原因不清楚不放过，事故责任人和周围群众应受教育者没有收到教育不放过，事故责任人没有处理不放过，没有采取防范措施不放过。 “四不放过”处理原则是： （1）事故原因未查清不放过； （2）事故责任人员未受到处理不放过； （3）事故责任人和周围群众没有受到教育不放过； （4）事故整改措施未落实不放过。 4、断路器的用途：正常时能接通或断开电路，发生故障时能自动切断故障电流，需要时能自动重合闸，起到控制和保护两方面的作用。 5、方阵的作用是将太阳辐射能直接转换成电能，供给负载使用。一般由若干太阳电池组件按一定方式连接，再配上适当的支架及接线盒组成。 6、并网逆变器是将太阳能电池板产生的直流转换与电网同、相的正弦波交流电并溃入电网的设备。 7、安全组织措施：工作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断、转移和终结制度。
8、在感性电路中电压超前电流，在容性电路中电压滞后电流。 9、在电气设备停电后，即使是事故停电，在未拉开隔离开关和做好安全措施以前，不得接触设备和进入遮拦，以防突然来电。 10、三相端线之间的电压称为线电压，端线与中性点之间的电压称为相电压，在星形连接时对称电路中，线电压等于3倍的相电压。 二、单项选择题(请将正确答案的代号填入括号内,每题1分,共20分) 1、对称三相交流电路总功率等于单相功率的（ B ）。 A、3倍； B、3倍； C、1／3倍； D、1／3倍 2、如果设备对安全运行有一定的威胁，短期内尚不可能导致事故，但必须在下个月度计划中安排停电处理的缺陷，属于（B ）。 A、一类缺陷 B、二类缺陷 C、三类缺陷 D、四类缺陷 3、改善功率因数的实质问题是补偿（B ）功率。 （A）有功；（B）容性无功；（C）感性无功；（D）视在。 4、我国工频交流电的周期是（D ）。 （A）0.1s （B）0.2S （C）0.3S （D）0.02S 5、正确安全地组织检修工作主要由（B ）负责。 （A）工作票签发人；（B）工作负责人；（C）工作许可人；（D）部门领导 6、造成人身伤亡达3人以上的事故为（B ） （A）特别重大事故；（B）重大事故；（C）人身伤亡事故；（D）一般事故； 7、配电变压器着火时，应采用（c ）灭火。 （A）水；（B）干砂；（C）干粉灭火器；（D）泡沫灭火器。 8、触电急救胸外按压与口对口人工呼吸同时进行时，若单人进行救护则每按压（30次