可再生能源发电技术-2012-3

1、讲授内容讲授内容上节课内容回顾上节课内容回顾太阳能的知识太阳能的知识太阳能光电转换太阳能光电转换 太阳电池太阳电池太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成太阳能的知识太阳能的知识23%47%太阳的体积约太阳的体积约1.41221018km3,比地球的体积大比地球的体积大130万倍万倍 人的体积约？人的体积约？,比？体积大比？体积大130万倍万倍上节课内容回顾上节课内容回顾太阳总辐射量太阳总辐射量太阳辐射太阳辐射(1)太阳常数太阳常数(2)大气质量大气质量 AM到达地表的太阳直接辐射到达地表的太阳直接辐射 (1)大气透明度

2、（大气透明度（%）(2)到达地表的法向太阳直接辐射强度到达地表的法向太阳直接辐射强度 (3)水平面上太阳直接辐射通量水平面上太阳直接辐射通量(4)倾斜面上的太阳直接辐射通量倾斜面上的太阳直接辐射通量太阳直接和散射辐射的总和太阳直接和散射辐射的总和AM = 1/cosz = 1/sins上节课内容回顾上节课内容回顾太阳总辐射量太阳总辐射量太阳辐射太阳辐射(2)大气质量大气质量 AM（无量纲数）（无量纲数）到达地表（大气层上界）的太阳直接辐射到达地表（大气层上界）的太阳直接辐射 (1)大气透明度大气透明度P m （%）(2)到达地表的法向太阳直接辐射强度到达地表的法向太阳直接辐射强度 (3)水平面

3、上太阳直接辐射通量水平面上太阳直接辐射通量(4)倾斜面上的太阳直接辐射通量倾斜面上的太阳直接辐射通量太阳直接和散射辐射的总和太阳直接和散射辐射的总和AM = 1/cosz = 1/sins0sinmbmsII P(1)太阳常数：在平均日地距离上太阳常数：在平均日地距离上，在在地球大气层上界，地球大气层上界，垂直于太阳光线的平面上垂直于太阳光线的平面上，单位时间内在单位面积上所获得太阳辐射能的数值单位时间内在单位面积上所获得太阳辐射能的数值。 I0 = 13677 W/m2：表征：表征大气对于太阳光线透过程度的一个参数。大气对于太阳光线透过程度的一个参数。mmnPII0 为了比较不同大气质量情况

4、下的大气透明度（需要克服福布斯效应）为了比较不同大气质量情况下的大气透明度（需要克服福布斯效应），必必须将须将大气透明度大气透明度订正订正到某个给定的大气质量到某个给定的大气质量。02mnIIPTmmTbPIIcos0I = Ib+ Id太阳能的知识太阳能的知识我国的太阳能资源我国的太阳能资源三、太阳能利用方式2-12-1太太阳阳能能概概述述太阳能光发电太阳能光发电(光伏光伏)太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用太阳能竹帽太阳能竹帽太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）太阳能电池组合板太阳能电池组合板太阳光发电系统（光伏）太阳光

5、发电系统（光伏）无人驾驶太阳能飞机无人驾驶太阳能飞机太阳能光发电太阳能光发电(光伏光伏)太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用德国火车站电站德国火车站电站太阳能光发电太阳能光发电(光伏光伏)深圳世博园深圳世博园太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用太阳能光发电太阳能光发电(光伏光伏)太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用无电乡村独立电站无电乡村独立电站太阳能汽车太阳能汽车太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用太阳能路灯太阳能路灯太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用太阳能游艇太阳能游艇太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统

6、（光伏）应用太阳能灯塔太阳能灯塔太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用太阳能手表太阳能手表太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用光伏水泵（光伏水泵（Solar Pumping System ）太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用沙漠光伏电站沙漠光伏电站太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用光伏屋顶计划光伏屋顶计划太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用太阳能光伏组件与建筑的集成方式太阳能光伏组件与建筑的集成方式太阳能地铁站太阳能地铁站太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用聚光光伏太阳能系统（聚光光伏太阳能系统（

7、CPV-Concentration photovoltaic）太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）应用太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）太阳能热发电太阳能热发电 大致可分为大致可分为 槽式太阳能热发电槽式太阳能热发电太阳能热发电太阳能热发电 大致可分为大致可分为 碟式太阳能热发电碟式太阳能热发电太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）太阳能热发电太阳能热发电 大致可分为大致可分为 塔式太阳能热发电塔式太阳能热发电太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏） 光伏方阵输出功率从数瓦到数十千瓦不等。作为一个完整的光伏方阵输出功率

8、从数瓦到数十千瓦不等。作为一个完整的光伏发电系统，还需有：光伏发电系统，还需有： 控制器控制器 逆变器逆变器 支架支架 输配电缆输配电缆 开关开关 熔断器熔断器等一整套等一整套“平衡系统平衡系统”（BOS系统，系统，Balance of System，有时也，有时也称称“配套系统配套系统”）与太阳能电池组件或方阵相配才能正常工作。）与太阳能电池组件或方阵相配才能正常工作。太阳能电池太阳能电池太阳的光能太阳的光能 电能电能 输出输出太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）单个太阳能电池单个太阳能电池:u输出电压低输出电压低u输出电流不合适输出电流不合适u晶体硅电池本身较脆晶体硅电池本身较脆u

9、不能独立抵御外界恶劣条件不能独立抵御外界恶劣条件单个太阳能电池单个太阳能电池串、并联串、并联封装封装接出外连电线接出外连电线太阳能电池组件太阳能电池组件Solar Module 或或PV Module也称光伏组件也称光伏组件太阳能电池太阳能电池太阳的光能太阳的光能 电能电能 输出输出太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）电池电池组件组件方阵方阵太阳能光电转换太阳能光电转换硅太阳电池的工作原理硅太阳电池的工作原理硅原子的外层硅原子的外层 电子壳层中有电子壳层中有4 4个电子。在太个电子。在太阳辐照时，会摆脱原子核的束缚而成为自由阳辐照时，会摆脱原子核的束缚而成为自由电子，并同时在原来位置留

10、出一个空穴。电电子，并同时在原来位置留出一个空穴。电子带负电；空穴带正电。子带负电；空穴带正电。在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。是相等的。 释放电子的释放电子的5价价杂质杂质，就成了电子型半导体，简称，就成了电子型半导体，简称N型半导体型半导体俘获电子的俘获电子的3价杂质价杂质，就成了空穴型半导体，简称，就成了空穴型半导体，简称P型半导体。型半导体。如果在硅晶体中搀入能够如果在硅晶体中搀入能够太阳能光电转换太阳能光电转换硅太阳电池的工作原理硅太阳电池的工作原理若将这若将这两种半导体两种半导体结合在一起，由于电子和空穴的扩散，在交界面处便结合

11、在一起，由于电子和空穴的扩散，在交界面处便会形成会形成P-N结，并在结的两边产生内建电场，又称势垒电场结，并在结的两边产生内建电场，又称势垒电场太阳能光电转换太阳能光电转换硅太阳电池的工作原理硅太阳电池的工作原理 当硅片受到阳光照射，在波长够短能量够大的当硅片受到阳光照射，在波长够短能量够大的光子打击光子打击下，外层弱下，外层弱受缚电子脱离束缚成为自由电子。在势垒电场的作用下，自由电子和空受缚电子脱离束缚成为自由电子。在势垒电场的作用下，自由电子和空穴发生流动，穴发生流动，P区内的区内的？流向流向N区，区，？留在留在P区；区；N区则相反。区则相反。 这些受激发而产生的光生电子这些受激发而产生的

12、光生电子空穴对，在空穴对，在势垒电场势垒电场的作用下被分离，的作用下被分离，在光电池两端出现异号电荷的积累，即产生了在光电池两端出现异号电荷的积累，即产生了“光生电压光生电压”，这就是，这就是“光生伏打效应光生伏打效应”（简称光伏）。（简称光伏）。在内建电场的两侧引出电极并接上负在内建电场的两侧引出电极并接上负载，在负载中就有载，在负载中就有“光生电流光生电流”流过，从而获得功率输出。流过，从而获得功率输出。太阳能光电转换太阳能光电转换硅太阳电池硅太阳电池太阳能光电转换太阳能光电转换硅太阳电池的极性硅太阳电池的极性太阳电池一般制成太阳电池一般制成P+/N型结构或型结构或N+/P型结构，其中第一

13、个符号，即型结构，其中第一个符号，即P+和和N+表示太阳电池正面光照半导体材料的导电类型；第二个符号，即表示太阳电池正面光照半导体材料的导电类型；第二个符号，即N和和 P表表示太阳电池背面衬底半导体材料的导电类型。示太阳电池背面衬底半导体材料的导电类型。 (在在P型半导体材料上扩散磷元素，形成型半导体材料上扩散磷元素，形成N+/P型结构的太阳电池。上表面为负极；下表面为正极型结构的太阳电池。上表面为负极；下表面为正极)太阳电池太阳电池太阳电池基本参数太阳电池基本参数1. 标准测试条件标准测试条件 光源辐照度：光源辐照度：1000W/m2 ； 测试温度：测试温度： 2520C ； AM1.5地面

14、太阳光谱辐照度分布地面太阳光谱辐照度分布 (? 高度角等于多少高度角等于多少）太阳电池太阳电池太阳电池基本参数太阳电池基本参数2. 伏安伏安(I-V)特性曲线特性曲线 受光照的太阳电池，在一定的温度和辐照度以及受光照的太阳电池，在一定的温度和辐照度以及不同的外电不同的外电路负载路负载下，流入负载的电流下，流入负载的电流 I 和电池端电压和电池端电压 V 的关系曲线。的关系曲线。太阳电池太阳电池太阳电池基本参数太阳电池基本参数3. 开路电压开路电压 在一定的温度和辐照度条件下，光伏发电器在空载在一定的温度和辐照度条件下，光伏发电器在空载(开路开路)情况情况下的端电压，通常用下的端电压，通常用Vo

15、c来表示。来表示。 太阳电池的开路电压与电池面积大小无关，太阳电池的开路电压与电池面积大小无关，通常单晶硅太阳通常单晶硅太阳电池的开路电压约为电池的开路电压约为450-600mV，最高可达，最高可达690mV 。 太阳电池的开路电压与入射光谱辐照度的对数成正比。太阳电池的开路电压与入射光谱辐照度的对数成正比。太阳电池太阳电池太阳电池基本参数太阳电池基本参数4. 短路电流短路电流 在一定的温度和辐照条件下，光伏发电器在端电压为零时的在一定的温度和辐照条件下，光伏发电器在端电压为零时的输出电流，通常用输出电流，通常用Isc来表示。来表示。 Isc与太阳电池的面积大小有关，面积越大，与太阳电池的面积

16、大小有关，面积越大， Isc越大。一般越大。一般1cm2的太阳电池的太阳电池Isc值约为值约为1630mA。 Isc与入射光的辐照度成正比。与入射光的辐照度成正比。 Isc随温度上升略有增加。随温度上升略有增加。太阳电池太阳电池太阳电池基本参数太阳电池基本参数5. 最大功率点（看书最大功率点（看书P52，第三部分输出功率全部看完），第三部分输出功率全部看完） 在太阳电池的伏安特性曲线上对应在太阳电池的伏安特性曲线上对应最大功率的点最大功率的点，又称最佳，又称最佳工作点。工作点。6. 最佳工作电压和工作电流最佳工作电压和工作电流 太阳电池伏安特性曲线上最太阳电池伏安特性曲线上最大功率点所对应的电

17、压大功率点所对应的电压。通常用。通常用Um表示；太阳电池伏安特性曲线上表示；太阳电池伏安特性曲线上最大功率点对应的电流最大功率点对应的电流。通常。通常用用Im表示表示（？填充因子（？填充因子FF什么意思？大好还是小好，能不能从图什么意思？大好还是小好，能不能从图2. 24上给予说明上给予说明） 太阳电池的极限输出功率（峰值功率，单位太阳电池的极限输出功率（峰值功率，单位Wp）FFIUIUPscocmmmax太阳电池太阳电池太阳电池基本参数太阳电池基本参数7. 转换效率转换效率 受光照太阳电池的最大功率与入射到该太阳电池上的全部辐受光照太阳电池的最大功率与入射到该太阳电池上的全部辐射功率的百分比

18、。射功率的百分比。 = Um Im / Pin, Um 和和 Im 分别为最大输出功率点分别为最大输出功率点的电压和电流，的电压和电流， Pin为太阳光输入功率。为太阳光输入功率。电池种类电池种类转换效率转换效率(%)研制单位研制单位备注备注单晶硅电池单晶硅电池24.70.5澳大利亚新南威尔士大学澳大利亚新南威尔士大学4 cm2多晶硅电池多晶硅电池20.30.5德国弗朗霍夫研究所德国弗朗霍夫研究所1.002 cm2InGaP/GaAs30.81.0日本能源公司日本能源公司4 cm2CIGS电池电池19.50.6美国可再生能源实验室美国可再生能源实验室0.41 cm2纳米硅电池纳米硅电池10.1

19、0.2日本钟渊公司日本钟渊公司2微米膜微米膜(玻璃衬底玻璃衬底)氧化钛有机纳米电池氧化钛有机纳米电池11.00.5EPFL0.25 cm2GaInP/GaAs/Ge37.31.9Spectro lab175 倍聚光倍聚光太阳电池太阳电池太阳电池基本参数太阳电池基本参数7. 转换效率转换效率注：中国太阳电池实验室最高效率注：中国太阳电池实验室最高效率, 数据不是最新的，数据不是最新的，实际转换效率要更低。实际转换效率要更低。 例如：单晶硅太阳电池的转换效率可达例如：单晶硅太阳电池的转换效率可达18%20%最高效率最高效率面积面积(cm2)单晶硅电池单晶硅电池20.422多晶硅电池多晶硅电池14.

20、5322GaAs电池电池20.111聚光硅电池聚光硅电池1722CdS/CuxS电池电池12几个几个mm2非晶硅电池非晶硅电池11.2(单结单结)8.66.2几个几个mm210103030二氧化钛纳米有机电池二氧化钛纳米有机电池1011太阳电池太阳电池太阳电池基本参数太阳电池基本参数8. 电流温度系数和电压温度系数电流温度系数和电压温度系数 在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化10C ，太，太阳电池短路电流和开路电压的变化值，通常用阳电池短路电流和开路电压的变化值，通常用和和表示。表示。 对于一般晶体硅电池对于一般晶体硅电池 = +0.1%/0C

21、 对于一般晶体硅电池对于一般晶体硅电池 = -0.38%/0C太阳电池太阳电池太阳电池等效电路太阳电池等效电路理想太阳电池等效电路理想太阳电池等效电路： 相当于一个电流为相当于一个电流为Iph的恒流电源与一只正向二极管并联。的恒流电源与一只正向二极管并联。 流过二极管的正向电流称为暗电流流过二极管的正向电流称为暗电流ID. （先自己画画）（先自己画画）IphIDVIR太阳电池太阳电池太阳电池等效电路太阳电池等效电路实际太阳电池等效电路实际太阳电池等效电路： 考虑漏电流等产生的旁路电阻考虑漏电流等产生的旁路电阻Rsh，考虑体电阻和电极的，考虑体电阻和电极的欧姆电阻产生的串联电阻欧姆电阻产生的串联

22、电阻Rs。 （先自己画画）（先自己画画）RsRshIphIDIshVIR太阳电池太阳电池太阳电池等效电路太阳电池等效电路RsRshIphIDIshVIR 暗电流暗电流ID是注入电流和复合电流之和：是注入电流和复合电流之和： ID = ILG exp (qVj / A0kT) -1 其中：其中： ILG：太阳电池在无光照时的饱和电流；：太阳电池在无光照时的饱和电流； A0: 结构因子，它反映了结构因子，它反映了P-N结的结构完整性对性能的影响；结的结构完整性对性能的影响； k: 玻尔兹曼恒量玻尔兹曼恒量思考：方程式左右思考：方程式左右 两边的单位两边的单位太阳电池太阳电池太阳电池等效电路太阳电池

23、等效电路RsRshIphIDIshVIR0()/(1)sphDshq VIRA kTsphLGshIIIIVIRIIeR太阳电池太阳电池太阳电池等效电路太阳电池等效电路RsRshIphIDIshVIR0()/(1)sphDshq VIRA kTsphLGshIIIIVIRIIeR在理想情况下：在理想情况下： Rsh ， Rs0 在负载短路时：在负载短路时：在负载在负载 R 时时, 开路电压开路电压 Voc？太阳能电池太阳能电池太阳的光能太阳的光能 电能电能 输出输出电池电池组件组件方阵方阵太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成太阳电池的制备太阳电池的制备太阳光发电系统（

24、光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成光伏系统的核心器件制备（简述）光伏系统的核心器件制备（简述）硅片制备硅片制备清洗腐蚀清洗腐蚀扩散制结扩散制结去背结去背结电极制备电极制备去边去边制减反膜制减反膜烧结烧结检测检测生产工艺流程生产工艺流程太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成光伏系统的核心器件制备（简述）光伏系统的核心器件制备（简述）硅片制备硅片制备清洗腐蚀清洗腐蚀扩散制结扩散制结去背结去背结电极制备电极制备去边去边制减反膜制减反膜烧结烧结检测检测生产工艺流程生产工艺流程上电极上电极通常是栅线状，以收集光生电流。通常是栅线状，以收集光生电流。下电极下电极布满在电

25、池的背面，以减少电池的串联电阻。布满在电池的背面，以减少电池的串联电阻。太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成光伏系统的核心器件制备（简述）光伏系统的核心器件制备（简述）硅片制备硅片制备清洗腐蚀清洗腐蚀扩散制结扩散制结去背结去背结电极制备电极制备去边去边制减反膜制减反膜烧结烧结检测检测生产工艺流程生产工艺流程检验太阳电池性能是否合格，主要测试：检验太阳电池性能是否合格，主要测试：太阳电池的伏太阳电池的伏-安安特性曲线；开路电压；短路电流；最大输出功率特性曲线；开路电压；短路电流；最大输出功率等参数。等参数。单体电池的输出电压又仅在单体电池的输出电压又仅在0.450.60

26、V之间之间太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成光伏系统的核心器件制备（简述）光伏系统的核心器件制备（简述）组件组装工艺流程组件组装工艺流程电池分选电池分选组合焊接组合焊接层压封装层压封装测试包装测试包装装接线盒装接线盒安装边框安装边框白玻璃白玻璃电池电池互连条互连条 用测试仪器将不同性能参数的太阳电池分档，把参数相近的太用测试仪器将不同性能参数的太阳电池分档，把参数相近的太 阳电池进行组合。阳电池进行组合。 串联时要将工作电流相近的太阳电池串在一起；并联时要将工串联时要将工作电流相近的太阳电池串在一起；并联时要将工 作电压相近的太阳电池连在一起作电压相近的太阳电池连在

27、一起。以提高太阳电池组件的性能。以提高太阳电池组件的性能。太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成光伏系统的核心器件制备（简述）光伏系统的核心器件制备（简述）组件组装工艺流程组件组装工艺流程电池分选电池分选组合焊接组合焊接层压封装层压封装测试包装测试包装装接线盒装接线盒安装边框安装边框白玻璃白玻璃EVAPVF电池电池互连条互连条 在组件测试台上进行性能测试，在组件背面在组件测试台上进行性能测试，在组件背面贴上铭牌贴上铭牌，表明组件的主要参数，表明组件的主要参数， 如：功率、伏如：功率、伏-安特性曲线、最佳工作电压、最佳工作电流、开路电压、安特性曲线、最佳工作电压、最佳工作

28、电流、开路电压、 短路电流、填充因子等。短路电流、填充因子等。太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成光伏系统的核心器件制备（简述）光伏系统的核心器件制备（简述）需要用大需要用大面积的太阳能电池方阵来采集。而太阳能电池面积的太阳能电池方阵来采集。而太阳能电池组件的输出电压不高，需要用一定数量的太阳组件的输出电压不高，需要用一定数量的太阳能电池组件经过串并联构成方阵。能电池组件经过串并联构成方阵。 平板式光伏方阵的结构依用户的需要而定。按电压等级来分，独立光平板式光伏方阵的结构依用户的需要而定。按电压等级来分，独立光伏系统电压往往被设计成与蓄电池的伏系统电压往往被设计成与蓄

29、电池的标称电压标称电压相对应，或是它们的整数倍，相对应，或是它们的整数倍，而且与用电器的电压等级一致，而且与用电器的电压等级一致，如如48、36、24、12V等等等。等。 交流光伏供电系统和并网发电交流光伏供电系统和并网发电系统，方阵的电压等级往往为系统，方阵的电压等级往往为110V或或220V。对电压等级更高的光伏电站系统，则组合成与电网等级相同的电。对电压等级更高的光伏电站系统，则组合成与电网等级相同的电压等级，如组合成压等级，如组合成600V、10kV等，再与电网连结。等，再与电网连结。太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成光伏系统的核心器件制备（简述）光伏系统的

30、核心器件制备（简述）并联时需要工作电压相同并联时需要工作电压相同的组件，并在每一条并联的组件，并在每一条并联线路串接阻塞二极管。线路串接阻塞二极管。串联时需要工作电流相同的组件，并串联时需要工作电流相同的组件，并为每个组件并接为每个组件并接旁路二极管旁路二极管。（看书（看书60页底，为什么要这个器件）页底，为什么要这个器件）太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成光伏系统的核心器件制备（简述）光伏系统的核心器件制备（简述） 一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消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。被遮蔽的太阳耗

31、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，这就是热斑效应。电池组件此时会发热，这就是热斑效应。 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。被受遮蔽的组件所消耗。 旁路二极管与热斑效应旁

32、路二极管与热斑效应有时为了防止有时为了防止鸟粪沾污太阳鸟粪沾污太阳能电池方阵表能电池方阵表面而引起热斑面而引起热斑效应，还需在效应，还需在方阵顶上特别方阵顶上特别安装驱鸟器。安装驱鸟器。太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成蓄电池储能装置蓄电池储能装置太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成蓄电池储能装置蓄电池储能装置 太阳能发电不是连续的，通常与负载用电规律不相符合。太阳能发电不是连续的，通常与负载用电规律不相符合。 最常用的储能装置是蓄电池。最常用的储能装置是蓄电池。 其它形式：并网

33、光伏系统是将电能储存其它形式：并网光伏系统是将电能储存？; 光伏水泵常用光伏水泵常用？作为储能装置。作为储能装置。 在光伏发电系统中，蓄电池处于浮充放状态。在光伏发电系统中，蓄电池处于浮充放状态。 考虑季节性循环和日循环。考虑季节性循环和日循环。 要求蓄电池自放电要小，能耐过充放，而且充电效率要高。要求蓄电池自放电要小，能耐过充放，而且充电效率要高。太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成蓄电池储能装置蓄电池储能装置太阳能供电系统中使用的蓄电池，必须具有太阳能供电系统中使用的蓄电池，必须具有良好的循环放电和深度放良好的循环放电和深度放电能力电能力，可以选用，可以选用铅酸蓄

34、电池铅酸蓄电池和和碱性镍镉蓄电池碱性镍镉蓄电池。铅蓄电池具有性能可靠、廉价的优点；镍镉蓄电池自放电损失小、耐铅蓄电池具有性能可靠、廉价的优点；镍镉蓄电池自放电损失小、耐过充放电能力强，但价格较贵，限制了它的应用。过充放电能力强，但价格较贵，限制了它的应用。目前主要选择铅蓄电池作为太阳能供电系统的储能设备。目前主要选择铅蓄电池作为太阳能供电系统的储能设备。太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成蓄电池储能装置蓄电池储能装置铅铅-酸蓄电池：酸蓄电池： 电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。电池。 英语：英

35、语：Lead-acid battery。 铅铅-酸蓄电池性能稳定，价格较低，容量较大，所以使用相当广泛。酸蓄电池性能稳定，价格较低，容量较大，所以使用相当广泛。密封铅密封铅-酸蓄电池由于具有不泄漏酸液，运输和维护方便等优点，在中小酸蓄电池由于具有不泄漏酸液，运输和维护方便等优点，在中小型光伏系统中普遍使用。型光伏系统中普遍使用。总化学反应式总化学反应式 ：Pb +PbO2+2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 正极反应：正极反应：正极活性物质是正极活性物质是PbO2,电解质是稀硫酸。电解质是稀硫酸。 PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e PbSO4 +2H2O 负极反应：负极反应

36、：负极活性物质是海绵状金属铅。负极活性物质是海绵状金属铅。 PbO + HSO4- + 2e PbSO4 + H+太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成铅铅-酸蓄电池：酸蓄电池：蓄电池储能装置蓄电池储能装置太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成铅铅-酸蓄电池：酸蓄电池：蓄电池储能装置蓄电池储能装置电压电压 铅铅-酸蓄电池每格的标称电压是酸蓄电池每格的标称电压是2V, 实际电压随充放电情实际电压随充放电情况而变化，充电结束时电压有况而变化，充电结束时电压有2.52.7V,以后缓慢降到以后缓慢降到2.05V左左右的稳定状态。右的稳定状态。 放电时放电

37、时,电压缓慢下降电压缓慢下降, 低到低到1.7V时时,便不能再便不能再继续放电，否则会损坏蓄电池的极板。继续放电，否则会损坏蓄电池的极板。(看书看书66页的图页的图）标称容量标称容量(Ah) 蓄电池出厂时规定的该蓄电池在一定的放电电流和一定蓄电池出厂时规定的该蓄电池在一定的放电电流和一定的电解液温度下的电解液温度下,单格电池的电压降到规定值时，所能提供的单格电池的电压降到规定值时，所能提供的电量。电量。 目前产品容量从目前产品容量从1Ah到几千甚至上万到几千甚至上万Ah. （书书66页页中部中部“电池的容量电池的容量”，200Wh？度电？度电） u 铅铅-酸蓄电池电解液的温度对蓄电池的容量有影

38、响，温酸蓄电池电解液的温度对蓄电池的容量有影响，温度高时，电解液的粘度下降，电阻减小，扩散速度增度高时，电解液的粘度下降，电阻减小，扩散速度增大，电池的化学反应加强，这些都使容量增加。铅大，电池的化学反应加强，这些都使容量增加。铅-酸酸蓄电池的使用温度范围为蓄电池的使用温度范围为+400 400C。u 使用时蓄电池所储存的的容量不能全部放出，否则会使用时蓄电池所储存的的容量不能全部放出，否则会对蓄电池造成损坏。对蓄电池造成损坏。太阳光发电系统（光伏）太阳光发电系统（光伏）-设备构成设备构成铅铅-酸蓄电池：酸蓄电池：蓄电池储能装置蓄电池储能装置l是对光伏发电系统进行管理和控制的设备。是对光伏发电系统进行管理和控制的设备。l 在小型光伏系统中，主要起到防止蓄电池过放电和在小型光伏系统中，主要起到防止蓄电池过放电和过充电的作用。过充电的作用。l 在大、中型光伏系统中，控制器担负着平衡、管理在大、中型光伏系统中，控制器担负着平衡、管理光伏系统的能量、保护蓄电池及整个光伏