《光伏发电系统简介》PPT课件

光伏发电系统简介 什么是光伏发电 光 伏 发 电 是 利 用 太 阳 能 电 池 组 件 将 太 阳 能 直 接 转 变 为电能 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 P-V转 换 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 。 目 前 从 民 用 的 角 度 ， 在 国 外 技 术研 究 趋 于 成 熟 且 具 产 业 化 的 是 “ 光 伏 建 筑 一 体 化 ” 技 术（ BIPV） ， 而 国 内 主 要 研 究 生 产 适 用 于 无 电 地 区 家 庭 照 明 用的 小 型 太 阳 能 发 电 系 统 ， 大 型 光 伏 并 网 技 术 正 在 启 动 。 光伏发电系统形式主 要 有 两 种 ： 1.独 立 光 伏 发 电 系 统 （ 离 网 系 统 ） 2.并 网 光 伏 发 电 系 统 在 近 几 年 的 光 伏 发 电 体 系 中 ， 并 网 光 伏 发 电 系 统 是主要 的 发 展 方 向 ， 它 可 以 节 省 了 蓄 电 池 的 费 用 ； 通 过 研 究 理想 的 最 大 功 率 追 踪 控 制 技 术 ， 也 将 降 低 太 阳 电 池 发 电 的 成 本 。 独立光伏发电系统结构 独立系统主要组成部分1. 光 伏 阵 列2. 光 伏 控 制 器3. 蓄 电 池 组4. 逆 变 器5. 监 控 系 统6. 负 载 并网光伏发电系统结构 并网系统主要组成部分1. 光 伏 阵 列2. 并 网 逆 变 器3. 公 共 电 网4. 监 控 系 统 光伏阵列 单 一 组 件 的 发 电 量 是 十 分 有 限 的 ， 实 际 运 用 中 ， 是单一 组 件 通 过 电 缆 和 汇 线 盒 实 现 组 件 的 串 、 并 联 ， 组 成 整 个的 组 件 系 统 ， 称 为 光 伏 阵 列 。 光伏控制器 光 伏 控 制 器 是 独 立 光 伏 发 电 系 统 中 非 常 重 要 的 部 件控制 光 伏 阵 列 对 蓄 电 池 组 进 行 充 电 ， 并 控 制 蓄 电 池 组 对 后 负载 的 放 电 ， 实 现 蓄 电 池 组 的 过 充 和 过 放 保 护 ， 对 蓄 电 池 进行 温 度 补 偿 ， 并 监 控 蓄 电 池 组 的 电 压 和 启 动 相 关 辅 助 控 制 。 蓄电池组 蓄 电 池 组 是 独 立 光 伏 系 统中的 电 能 储 存 单 元 ， 也 是 通 过 单 节蓄 电 池 的 串 、 并 联 组 成 整 个 的 电池 组 ， 太 阳 能 电 池 产 生 的 直 流 电通 过 光 伏 控 制 器 进 入 蓄 电 池 储 存。 电 池 的 特 性 影 响 着 系 统 的 工 作效 率 和 特 性 。 蓄 电 池 技 术 十 分 成熟 ， 其 容 量 的 选 择 受 负 载 功 率 和连 续 无 日 照 时 间 定 。 逆变器 逆 变 器 就 是 把 直 流 电 （ 例 如 12VDC） 逆 变 成 交 流 电（ 例如 220VAC） 的 设 备 。 一 般 分 为 独 立 逆 变 器 和 并 网 逆 变器 。 监控系统 监 控 系 统 是 监 控整 个 系 统 的 运 行 状态 ， 设 备 的 各 个 参数 ， 记 录 系 统 的 发电 量 ， 环 境 等 的 数据 ， 并 对 故 障 进 行报 警。 光伏发电系统设计 综 合 考 虑 系 统 所 在 位 置 ， 当 地 的 气 候 条 件 ， 日 照 时数 ， 连 续 阴 雨 天 气 ， 负 载 的 用 电 量 等 ， 通 过 专 业 的 系 统设 计 软 件 ， 对 整 个 系 统 进 行 优 化 设 计 ， 使 其 达 到 最 大 的发 电 量 。 光伏发电技术的优势1. 太 阳 能 资 源 丰 富 且 免 费2. 没 有 会 磨 损 、 毁 坏 或 需 替 换 的 活 动 部 件3. 保 持 系 统 运 转 仅 需 很 少 的 维 护4. 系 统 为 组 件 ， 可 在 任 何 地 方 快 速 安 装5. 无 噪 声 、 无 有 害 排 放 和 污 染 气 体 光伏发电在BIPV上的运用1. 定 义 ： 使 光 伏 发 电 与 建 筑 相 结 合 ， 让 光 伏 部 件 作 为 建 筑物的 一 部 分 ， 或 把 光 伏 部 件 作 为 建 材 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 光 伏 列 阵 。 2.目 的 利 用 建 筑 物 的 迎 光 面 ， 吸 收 太 阳 辐 射 能 直 接 变 成 电 能 。在 有 电 网 的 地 方 提 供 峰 值 电 力 ， 减 少 常 规 能 源 消 耗 、 保护 环 境 。 在 无 电 地 区 配 合 蓄 电 池 充 电 ， 解 决 当 地 生 活 用能 和 生 产 用 能 。 3.技 术 要 求(1) 满 足 并 网 光 伏 发 电 系 统 的 技 术 规 范 （ 标 准 ）(2) 满 足 建 筑 结 构 技 术 规 范 （ 标 准 ）(3) 满 足 建 筑 节 能 技 术 规 范(4) 满 足 特 种 建 材 的 技 术 规 范(5) 满 足 独 立 光 伏 电 站 技 术 规 范(6) 满 足 中 国 和 国 际 光 伏 组 件 标 准 化 技 术 要 求 （ GB, TUV, UL… … ）(7) 满 足 建 筑 施 工 及 电 气 安 装 的 基 本 要 求(8) 满 足 BIPV项 目 报 建 、 安 装 、 运 行 、 验 收 、 杄 测 及 维 护 的 规 范 4.光 伏 发 电 系 统 与 建 筑 结 合 的 类 型（ 1） 太 阳 能 光 伏 发 电 与 建 筑 屋 面 结 合（ 2） 太 阳 能 光 伏 发 电 与 建 筑 阳 台 结 合（ 3） 太 阳 能 光 伏 发 电 与 建 筑 墙 面 结 合（ 4） 太 阳 能 光 伏 发 电 与 建 筑 屋 檐 结 合（ 5） 太 阳 能 光 伏 发 电 与 建 筑 窗 檐 结 合（ 6） 太 阳 能 光 伏 发 电 与 建 筑 门 窗 结 合 5.太 阳 能 光 伏 与 建 筑 一 体 化 优 点 ：（ 1） 可 以 有 效 利 用 围 护 表 面 （ 屋 顶 和 墙 面 ） ， 无 需 额 外 用 地 或 加 建 其 他 设施 ， 节 省 了 土 地 资 源 这 对 于 人 口 密 集 、 土 地 昂 贵 的 城 市 建 筑 有 尤 为 重 要 ；（ 2） 可 原 地 发 电 、 原 地 使 用 ， 可 节 约 电 站 送 电 网 的 投 资 和 减 少 输 电 、 分 电损 耗 ；（ 3） 通 常 夏 季 由 于 空 调 、 制 冷 等 设 备 的 使 用 ， 形 成 用 电 高 峰 ， 而 这 时 也 是光 伏 方 阵 发 电 最 多 的 时 期 ， BIPV系 统 除 保 证 自 身 建 筑 内 用 电 外 ， 还 可 以 向电 网 供 电 ， 从 而 舒 缓 高 峰 电 力 需 求 ， 解 决 电 网 峰 谷 供 需 矛 盾 ， 具 有 极 大 的社 会 效 益 ；（ 4） 由 于 光 伏 阵 列 安 装 在 屋 顶 和 墙 面 上 ， 并 直 接 吸 收 太 阳 能 ， 避 免 了 墙 面温 度 和 屋 顶 温 度 过 高 ， 因 此 可 以 改 善 室 内 温 度 ， 并 且 降 低 空 调 负 荷 ；（ 5） 利 用 太 阳 能 光 伏 发 电 减 少 了 一 般 由 于 化 石 燃 料 发 电 所 带 来 的 严 重 空 气污 染 ， 这 对 于 环 保 要 求 更 高 的 今 天 和 未 来 极 为 重 要 ；（ 6） 在 建 筑 围 护 结 构 上 安 装 光 伏 阵 列 ， 可 推 动 光 伏 组 件 的 应 用 和 批 量 生 产 ， 进 一 步 降 低 其 市 场 价 格 ； BIPV 应用案例 为 了 迎 接 2006年 世 界 杯 ， 改 建的 柏 林 火 车 站 ，光 电 屋 顶 做 在 两个 弧 形 部 分 ， 深色 部 分 就 是 光 电池 。 总 面 积 3311平 方 米 ， 总 装 机容 量 325kwp 柏林火车站内部效果，光伏发电与自然采光融合一体 美 国 stillwell地 铁 站 光 电 屋 面 工 程 总 面 积 76,000 平 方 英 尺 ；其 中 光 电 板 使 用 面 积 为 50， 000平 方 英 尺 。 发 电 峰 值 功 率 为 250Ｋ Ｗ ； 非 晶 硅 电 池 板 块 规 格 ： a-Si－ 40W。 stillwell地 铁 站 施 工 过 程 中 导 线 布 置 图 日 本 Sanyo太 阳 光 电 公司 运 用 简 单的 建 筑 意 象设 计 ， 以 圣经 上 的 「 诺亚 方 舟 」 神话 ， 完 美 的表 达 太 阳 光电 于 能 源 秏竭 危 机 中 所扮 演 的 任 务及 角 色 。 PV系 统 容 量 ： 220 kW， 设 置 于 办 公 大 楼 屋 顶 与 朝 南 墙 面逆 变 器 ： 22 个 10 kW 市 电 并 联 型 逆 变 器 （ 资 料 来 源 ： Kyocera 公 司 PV发 电 系 统 简 介 数 据 ） 德 国 奥 迪 物 流 中 心 400 m² 16.4KW 非 晶 硅 光 电 幕墙 光 伏 屋 顶 和 遮 阳 系 统 别 墅 中 的 光 伏 屋 顶