2014太阳能光伏发电试卷2(含答案)

1 2014 太阳能光伏发电技术试卷 2 一、填空题（本大题共 8 小题，共 30 空，每空 1 分，共 30 分）1． 独立光伏发电系统由以下几部分构成 、 、 、逆变器、监控系统、2. 光伏发电是利用太阳能电池组件将 能直接转变为 的装置。太阳能电池组件 Solar Module是利用半导体材料的电子学特性实现 的一种材料， 在广大的无电地区， 该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电， 也可以与区域电网并网实现互补。3. BIPV ， 即 ， 使光伏发电与 相结合， 让 作为建筑物的一部分， 或把光伏部件作为 的一部分。 而光伏部件即是指由各种晶体硅太阳电池、薄膜太阳电池组成的 。4. 转换效率 与 的百分比。5. 短路电流与照度成 ；开路电压随照度 ，其特点是低照度值时，仍保持一定的开路电压。最大输出功率 Pmax 几乎与照度 ，而曲线因子 FF 几乎 ，基本保持一致。6. 6-QW-110 型， 6 代表 ，一个格是 V。一共就是 V。Q 代表 ， W 是 。 110 是 110 安时。总体就是 。7. 放电深度 如 12V75AH 电池，额定容量为 ，如按照 5 小时率放电使用，容量表征为 65AH，则放电深度为 . 8. 调制度 M ；载波比 N 2 二、简述题（本大题共 3 小题，每小题 8 分， 24 分）1． 简述光生伏打效应。2． 什么是热岛效应如何避免3. 什么是逆变器逆变器有两个基本功能是什么三、综合题（共 46 分）1． （本题 16 分） 什么是光伏应用系统光伏应用系统主要由几部分组成每一部分的作用及相互间关系2. （本题 20 分）什么是免维护蓄电池并叙述其结构特点和性能优点。3. （本题 10 分）假设该光伏系统交流负载的耗电量为 10KWh/天，如果在该光伏系统中，我们选择使用的逆变器的效率为 90％，输入电压为 24V，若选择 5 天的自给天数，并使用深循环电池，放电深度为 80％。该系统需要使用 2V/400Ah 的蓄电池多少个2014 太阳能光伏发电技术 2 答案参考答案一．填空题1.光伏阵列 、 光伏控制器 、蓄电池组 、负载2.太阳能 电能 P-V 转换3. 光伏建筑一体化 ，建筑 光伏部件 建材 光伏列阵4. 受光照太阳电池的最大输出功率 入射到该太阳电池上的全部辐射功率5. 正比 按指数函数规律增加 与照度成比例增加 不受照度的影响3 6． 6 个格 2V 12V 汽车专用 免维护 蓄电池容量 该蓄电池是电压 12V 容量 110Ah 的启动用免维护蓄电池。7. 实际放出容量 /额定容量 10 小时率 75AH 86.7 8. 二．简答题1. 所谓光生伏打效应就是当物体受光照时，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。 当两种不同材料所形成的结受到光辐照时， 结上产生电动势。 它的过程先是材料吸收光子的能量， 产生数量相等的正﹑负电荷，随后这些电荷分别迁移到结的两侧， 形成偶电层。光生伏打效应虽然不是瞬时产生的， 但其响应时间是相当短的。2. 什么是热岛效应如何避免一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件， 将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。 被遮蔽的太阳电池组件此时会发热， 这就是热岛效应。 这种效应能严重的破坏太阳电池。 有光照的太阳电池所产生的部分能量， 都可能被遮蔽的电池所消耗。为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏， 最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。旁路二极管的作用当电池片出现热斑效应不能发电时， 起旁路作用， 让其它电池片所产生的电流从二极管流出， 使太阳能发电系统继续发电， 不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。3. 什么是逆变器逆变器有两个基本功能是什么把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变， 把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。逆变器有两个基本功能一方面是为完成 DC/AC 转换的电流连接到电网，另一方面是找出最佳的操作点以优化太阳能光伏系统的效率。rmcmUMUcrfNf4 三．综合题1. 什么是光伏应用系统光伏应用系统主要由几部分组成每一部分的作用及相互间关系答 太阳能光伏应用系统是利用太阳能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，混合系统。独立光伏应用系统主要由太阳能电池方阵，蓄电池组，控制器，逆变器（ DC/AC 变换器），负载构成；并网太阳能光伏应用系统主要由光伏电池方阵，控制器，并网逆变器组成。太阳能电池方阵可以把多个组件连接， 以获得系统所需要的电压和电流， 是把太阳能转换成电能的核心部分。蓄电池组储存太阳能电池方阵受光照时所发出的电能并随时向负载供电。控制器是光伏发电系统的核心部件之一， 控制器应具备 1 信号检测， 为对系统进行判断，控制，保护等提供依据。需要检测的物理量有输入电压，充电电流，输出电压，输出电流以及蓄电池温度等。 2 保证蓄电池最优充电控制 3 蓄电池放电管理 4 设备保护 5 故障诊断定位 6 运行状态指示等功能。逆变器是将直流电变换成交流电的设备。 由于太阳能电池组方阵和蓄电池发出的是直流电，当负载是交流负载时，逆变器是不可缺少的。2. 什么是免维护蓄电池并叙述其结构特点和性能优点。传统铅酸蓄电池在充电过程后期，水电解，所以需要经常调酸加蒸馏水，维护复杂；另外，产生酸雾污染环境，而且水电解过程正极板产生氧气，负极板产生氢气，一旦电池被过充，则大量放气，如果周围有火花，可能引发电池爆炸。为了解决这些缺陷， 20世纪 70 年代研发了阀控密封式铅酸蓄电池（ VRLA）。特点a. 极板之间用超细玻璃纤维作为隔膜， 电解液全部吸附在隔膜和极板中， 不再有游离的电解液，多元优质板栅合金提高了气体释放的过电位b. 负极比正极多出 10的容量，充电后期正极释放的氧气流通到负极重新生成水，即“阴极吸收”，水不溢出，因此可免除补加水维护5 c. 超细玻璃纤维隔板， 其孔率较橡胶隔板大大提高， 使正极释放的氧气尽快流通到负极再生成水d. 采用阀控密封滤酸结构，电解液不泄露、酸雾不逸出，从而安全、环保，还可以倾倒放置e. 壳体上装有安全排气阀，当 VRLA蓄电池内部压力超过安全阀的阈值时自动开启，保证 VRLA蓄电池安全工作优点 不需维护（指不需拆解调酸加水）、 自放电少、寿命长、耐过充性能好、能量高、成本低、容量大、不漏液、不污染、可回收、使用安全可靠。3. 假设这是一个负载对电源要求并不是很严格的系统， 使用者可以比较灵活的根据天气情况调整用电。我们选择 5 天的自给天数，并使用深循环电池，放电深度为 80％。那么蓄电池容量＝ 5 天 462.96Ah/0.8 ＝ 2893.51Ah 。如果选用 2V/400Ah 的单体蓄电池，那么需要串连的电池数串联蓄电池数＝ 24V/2V12 （个）需要并联的蓄电池数并联蓄电池数＝ 2893.51/400＝ 7.23 我们取整数为 8。所以该系统需要使用 2V/400Ah 的蓄电池个数为 12 串联 8 并联 96（个） 。