电气光伏知识培训课件

电气光伏知识培训课件 目录 • 光伏发电基本原理与技术• 光伏并网发电技术及应用• 分布式光伏发电技术及应用• 储能技术在光伏发电中的应用• 智能微电网与多能互补集成优化• 电气安全与防护措施在光伏发电中的应用CONTENTS 01光伏发电基本原理与技术CHAPTER 指光照在半导体材料上，使半导体材料产生电压和电流的物理现象。光伏效应 工作过程 光伏电池等效电路光子撞击半导体材料，激发出电子-空穴对，在内建电场作用下分离，形成光生电压和电流。 包括光生电流源、二极管、串联电阻和并联电阻等元件。030201 光伏发电原理及工作过程 转换效率高，技术成熟，成本逐渐降低，占据市场主导地位。晶体硅光伏电池 采用薄膜技术制造，具有轻质、柔性、可大面积制备等优点，但转换效率相对较低。薄膜光伏电池 采用多个不同禁带宽度的半导体材料串联而成，提高太阳光谱的利用率和转换效率。多结光伏电池 光伏电池类型与特点 光伏组件结构及性能参数光伏组件结构包括玻璃、EVA、电池片、背板等材料和结构件组成。 性能参数包括最大功率、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率等。 影响性能的因素温度、光照强度、光谱分布、组件老化等。 由光伏组件、控制器、蓄电池等组成，适用于离网用电场合。独立光伏发电系统 由光伏组件、并网逆变器等组成，与电网相连，适用于大型电站和分布式电源。并网光伏发电系统结合独立和并网系统的优点，适用于多种用电场合和需求。混合光伏发电系统光伏发电系统组成与分类 02光伏并网发电技术及应用CHAPTER 并网逆变器是将光伏电池板产生的直流电转换为与电网同频率、同相位的交流电，并送入电网的装置。其工作原理主要包括MPPT控制、DC/DC变换、DC/AC逆变和并网控制等环节。工作原理根据电路结构的不同，并网逆变器可分为单级式和多级式两种类型。单级式并网逆变器具有结构简单、效率高、成本低 等优点，但控制难度较大；多级式并网逆变器则具有更好的控制性能和适应性，但成本相对较高。类型 并网逆变器工作原理及类型 系统设计并网系统设计需要考虑光伏电池板的选型与布局、逆变器的选择与配置、电网接入方式、系统保护与控制等多个方面。设计过程中需要综合考虑系统的效率、稳定性、安全性以及经济性等因素。设备选型在设备选型方面，需要关注光伏电池板的功率、电压等级、温度系数等参数，选择适合的逆变器型号和容量，同时还需要考虑设备的可靠性、可维护性以及 性价比等因素。 并网系统设计与选型 并网发电系统的运行管理包括日常巡检、定期维护、故障处理等方面。需要建立完善的运行管理制度和操作规程，确保系统的安全稳定运行。维护管理包括设备的定期保养、检修与更换等方面。需要制定详细的维护 计划和维护流程，及时发现并处理设备故障，确保系统的长期稳定运行。 并网发电运行与维护管理维护管理运行管理 政策环境各国政府对于光伏并网发电的政策扶持力度不断加大，包括补贴政策、税收优惠、贷款支持等方面。需要关注政策动态，合理利用政策资源降低项目成本。市场分析随着光伏技术的不断发展和成本的不断降低，光伏并网发电市场呈现出快速增长的态势。需要关注市场动态和技术发展趋势，积极拓展市场份额。并网发电政策与市场分析 03分布式光伏发电技术及应用CHAPTER 市场规模随着技术的进步和成本的降低，分布式光伏市场规模不断扩大，已经成为全球光伏市场的重要组成部分。国家政策近年来，国家出台了一系列支持分布式光伏发电发展的政策，包括补贴、税收优惠、并网政策等，为分布式光伏市场提供了有力保障。 发展趋势未来，分布式光伏市场将继续保持快速增长，特别是在户用光伏、工商业光伏等领域将有更大的发展空间。分布式光伏发电政策与市场现状 选址与布局设备选型 系统容量设计安全与防护分布式光伏系统设计要点选择合适的场地和布局是分布式光伏系统设计的基础，需要考虑日照条件、遮挡物、地形等因素。 根据用电需求和资源条件，合理设计系统容量，既要满足用电需求，又要避免浪费。 根据系统需求和预算，选择合适的光伏组件、逆变器、支架等设备，确保系统的性能和稳定性。 分布式光伏系统需要采取防雷、接地、防火等安全措施，确保系统运行安全。 分布式光伏系统需要符合国家或地区的并网标准，包括电压等级、频率、功率因数等。 并网标准 分布式光伏系统需要保证输出的电能质量，包括电压波动、谐波等参数需要符合国家标准。 电能质量系统需要具备完善的保护与控制功能，包括过流保护、欠压保护、孤岛保护等，确 保系统与电网的安全稳定运行。保护与控制 分布式光伏系统需要与电网调度机构进行通信，实现远程监控和数据共享。调度与通信 分布式光伏接入电网技术要求 案例一某工业园区分布式光伏项目，介绍项目背景、设计思路、实施过程及运行效果。案例二某商业综合体分布式光伏项目，重点讲解项目的创新点、技术难点及解决方案。案例三 某户用分布式光伏项目，分享项目的经验教训及推广意义。 分布式光伏项目案例分享 04储能技术在光伏发电中的应用CHAPTER 包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等，具有规模大、效率高、成本低等优点，但需要特定的地理条件和基础设施建设。机械储能包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池等，具有响应速度快、能量密度高、可灵活配置等优点，但成本较高且寿命有限。电化学储能包括超导磁储能和超级电容器储能，具有响应速度快、功 率密度高、充放电次数多等优点，但目前技术成熟度较低且成本较高。电磁储能 储能技术类型及特点 123 通过储能系统的充放电管理，平滑光伏发电的出力波动，提高电力系统的稳定性和可靠性。平滑出力波动在电力需求高峰期放电、在低谷期充电，实现电力的时空转移和优化配置，提高电力系统的运行效率。削峰填谷通过储能系统的快速响应和精确控制，改善光伏发电的电能质量，减少电压波动和频率偏差等问 题。提高电能质量 储能系统在光伏发电中的作用 根据光伏发电系统的规模和出力特性，合理配置储能系统的容量和功率，确保系统的高效运行和经济效益。 重视储能系统的安全性和可靠性设计，采取必要的保护措施和冗余设计，确保系统的长期稳定运行。根据应用场景和需求选择合适的储能技术类型，综合考虑技术成熟度、成本、寿命等因素。 储能系统配置与选型建议 案例一01 某大型光伏电站采用锂离子电池储能系统，实现了电力的平滑输出和削峰填谷功能，提高了电力系统的稳定性和经济性。案例二02 某分布式光伏项目采用铅酸电池储能系统，通过合理的充放电管理策略，实现了光伏发电的就地消纳和余电上网功能，提高了能源利用效率。案例三03 某光伏扶贫项目采用飞轮储能技术，通过快速响应和精确控制，改善了光伏发电的电能质量，提高了当地居民的生活用电质量。 储能技术在光伏项目中的实践案例 05智能微电网与多能互补集成优化CHAPTER 03 运行模式并网运行和离网运行两种模式，可根据需要灵活切换。01 智能微电网定义智能微电网是一种集成了分布式能源、储能装置、能量转换装置、负荷及监控保护装置的小型发配电系统。02 架构组成包括分布式电源、储能系统、能量管理系统、保护装置及用户接口等。智能微电网基本概念及架构 集成优化方法通过能源管理系统对分布式电源、储能装置和负荷进行统一调度和优化配置，实现能源的高效利用。关键技术包括能源预测技术、优化调度技术、能量管理技术等。多能互补原理利用不同能源之间的互补性，提高能源利用效率，减少能源浪费。多能互补集成优化原理和方法 光伏发电与智能微电网的结合光伏发电作为分布式电源的重要组成部分，与智能微电网的结合可实现光伏电力的就地消纳和优化配置。光伏+储能通过配置储能系统，平抑光伏发电的波动性和间歇性，提高光伏电力的稳定性和可靠性。光伏+多能互补 利用光伏电力与其他分布式能源的互补性，提高能源利用效率和经济效益。 智能微电网在光伏领域的应用前景 某工业园区智能微电网项目，通过集成光伏、风电、储能和柴油发电机等多种分布式能源，实现了能源的高效利用和经济效益的提升。案例一某海岛离网型智能微电网项目，通过配置光伏、风电、储能和海水淡化装置等，实现了海岛能源的自给自足和环境的改善。案例二某城市商业区智能微电网项目，通过集成光伏、储能和地源热泵等多种分布式能源，实现了商业区能源的高效利用和节能减排的目标。案例三多能互补集成优化案例分析 06电气安全与防护措施在光伏发电中的应用CHAPTER 电气安全基本概念包括电流、电压、电阻、功率等基本概念，以及电击、电伤、电气火灾等危害的识别和预防。 电气安全规范要求了解国家和行业相关电气安全规范，如《电气安全规程》、《光伏发电站设计规范》等，确保光伏发电系统的设计和运行符合安全标准。 电气设备安全要求掌握电气设备的安全性能，如绝缘、耐压、过载能力等，确保设备在正常运行和异常情况下均能保证人身和设备安全。电气安全基本知识和规范要求 了解防雷接地的基本原理和作用，包括直击雷、感应雷和雷电波侵入的防护措施。防雷接地原理 防雷接地系统设计防雷接地施工和验收 防雷接地运行和维护掌握防雷接地系统的设计方法，包括接地体的选择、接地电阻的计算、避雷针和避雷器的配置等。熟悉防雷接地系统的施工和验收规范，确保施工质量符合设计要求，保障防雷接地系统的有效性。 了解防雷接地系统的运行和维护要求，包括定期检查、测量接地电阻、更换损坏的避雷针和避雷器等。防雷接地保护措施和注意事项