#《光伏发电系统集成与设计》课程整体设计

1、光伏发电系统集成和设计课程整体教学设计、管理信息课程名称：光伏发电系统集成和设计制定时间：课程类型：专业核心课先修课程：电工基础、光伏电子技术后续课程：光伏发电系统施工和维护、智能光伏产品系统集成课程代码：12317035制定人：二、基本信息学 分：5学 时：80授课对象：光伏使用技术专业所属部门：信息工程学院批准人：三、课程设计1 课程目标设计能力目标总体能力目标引入校企合作企业光伏电站、光伏集成系统案例，通过对光伏发电系统集成和设计中的典型离网光伏发电系统集成和实施及并网光伏发电系统集成的学习，使能熟练掌握光伏发电系统集成设计的一般过程，掌握典型离网光伏发电的设计和实施，掌握光伏发电系统中

2、的太阳能电池方阵、典型太阳能控制器、蓄电池容量的设计方法及太阳能逆变器配置方法，掌握利用计算机仿真技术实现光伏电站可行性分析技术，掌握各类光伏项目申报流程。单项专业能力培养目标序号单项能力目标1能独立完成离网光伏发电系统的集成和设计2能熟练完成典型离网光伏发电系统的组装3能正确完成光伏电池方阵设计4能正确元成光伏发电系统的畜电池容量设计5能熟练完成典型光伏控制器电路设计和制作6能独立完成并网光伏电站系统结构设计7能熟练使用RETscreen完成光伏发电系统设计的可行性分析*8能熟练使用光伏发电系统组装和测量工具*9能解读光伏发电项目文件，完成光伏发电项目的申报工作*10能独立完成光伏发电项目方

3、案申报方案设计知识目标 掌握离网光伏发电系统及并网光伏发电系统组成结构; 掌握太阳能资源的组成及获取方法； 掌握太阳能电池特性、方阵组合容量计算方法； 掌握光伏用蓄电池特性及蓄电池容量计算方法； 掌握光伏控制器功能、选取方法及典型控制器制作； 掌握离网、并网光伏发电系统整体容量设计方法。 掌握光伏汇流箱、直流配电柜、交流配电柜的结构组成、功能及选取方法； 掌握光伏电站防雷接地方法； 掌握RETscreen功能及操作方法。(3)方法能力学习方法、逻辑思维能力、分析能力、创造能力、解决问题策略、制定工作计划、获取信息、判 断能力、运用理论知识能力、记忆能力。(4)社会能力团队工作、容忍、批评能力、

4、交流能力、组织能力、协调能力、纪律性、环境保护。2 课程内容设计(图形结构)3 能力训练项目设计名称段及步骤1认识光伏发电系统结构；万用表的使用；多媒体演示、光伏发电系统认能实际组装简单光伏发电系统；组装工具的使边讲边练、成光伏小车识能认识离网光伏发电系统各部件主用；果展示和点可靠运行要功能；光伏电池使用。评2能分析离网光伏发电系统类型及使多媒体演示、绘制离网离网光伏发电系用场合；离网光伏发电成果展示和光伏发电光伏发统结构认识能认识不同离网光伏发电系统的结系种类点评系统结构电系统构；认识3能分析并网光伏发电系统类型及使多媒体演示、绘制并网并网光伏发电系用场合；并网光伏发电成果展示和光伏发电统结

5、构认识能认识不同并网光伏发电系统的结系种类点评系统结构构；4光伏发电使用主能分析光伏发电使用主要方式；光伏发电使用多媒体演示、分析浙江能分析我国光伏发电发展方向；种类；我国光伏成果展示和省光伏发要方式及特点能分析给类光伏发电类型特点；发电方向；点评电目标5能分析我国区域太阳资源分布情多媒体演示、分析我国太阳能资源组及浙江省太阳资源认识况；成成果展示和太阳能资太阳能资源认能用不同表示形式表示太阳资源；点评源情况6能正确设计电路，测量电路；太阳能辐射量多媒体演示、辐射量对识太阳能资源对光能正确分析辐射量对光伏发电的影对光伏发电的成果展示和光伏发电伏发电的影响响；影响。点评曲线图7太阳能资源测量能使

6、用太阳能辐射表测试太阳能能总辐射表的使多媒体演示、测量总辐资源；能使用观测系统测量太阳能资源；用方法和不同辐射参数的测量边讲边练、成果展示和点评、行动导向射量8光伏电池方阵最能获取太阳能电池方阵面最大辐射光伏电池发电多媒体演示、太阳能资边讲边练、成佳太阳能资源获量；效率；光生伏打果展示和点源获取最取能设计最佳光伏组件位置；效益；评佳性9能分析单体电池发电特性；光生伏打效应、多媒体演示、绘制单体光伏单体电池发能描述太阳能电池特性参数；电工常识、电池成果展示和电池输出电特性认识能分析太阳能电池串、并联特性；生产技术；点评、行动导特性能有效分析向10多媒体演示、光伏组件电特性能认识电池组件参数和组件

7、选择；电池组件参数成果展示和组件输岀光伏电分析能分析影响组件输岀性能要所；及“热斑效应”点评、行动导影响要素池组件向及方阵11能分析热斑效益产生原因及热斑效多媒体演示、组件结构容量设光伏方阵结构设益的解决方法；热斑效益、电子成果展示和布局和设计计能安装特定要求设计组件方阵结线路分析点评、行动导计构；向12能分析一般光伏方阵容量设计方多媒体演示、法；方阵容量光伏方阵容量设能分析光伏方阵最大太阳资源获取自动跟踪技术成果展示和设计准确计方法；点评、行动导性向能分析不同自动跟踪光伏方阵的太阳资源获取；13能分析不同类型蓄电池特性；多媒体演示、铅酸蓄电铅酸蓄电池认识能从蓄电池型号选择蓄电池；蓄电池结构成

8、果展示和池型号认能正确使用蓄电池；点评识14能正确使用碱性蓄电池、锂离子蓄碱性蓄电池、锂多媒体演示、蓄电池特其他蓄电池认识电池、镍氢蓄电池；离子蓄电池、镍成果展示和性描述光伏储能分析上述蓄电池特性；氢蓄电池点评能设备15多媒体演示、离网系统认识及蓄电池的选择及能太阳能用蓄电池类型的选择；蓄电池容量计成果展示和蓄电池容设计容量设计能对蓄电池容量进行计算；算方法和要求点评、行动导量计算向16能分析超级电容器特性；多媒体演示、超级电容能计算超级电容器容量；超级电容器、电超级电容器使用能在光伏发电系统使用超级电容子线路分析成果展示和器容量设点评计器；17能正确使用常用离网光伏控制器；多媒体演示、电子技

9、术、电工边讲边练、成光伏控制认识光伏控制器能分析光伏控制器功能；光伏典能分析光伏控制器一般结构；基础果展示和点器的使用型控制评电路设18能针对特定环境选择合适的控制器多媒体演示、离网系统计和制光伏控制器分类电子技术、电工边讲边练、成种类；控制器选作及控制原理能分析各类控制器功能和特点；基础果展示和点择评、行动导向19典型光伏控制电能分析BUCK电路及制作；电子技术、电工多媒体演示、电路制作路分析和制作能分析BOOST电路及制作； 能分析和制作草坪灯控制电路； 能分析和制作非光控控制器电路；基础边讲边练、成果展示和点评、行动导向和调试20能选择合适的离网典型控制器；多媒体演示、典型控制器的使能正

10、确连接和使用控制器；控制器功能、电边讲边练、成典型控制用能正确维护和检测控制器；工基础果展示和点器使用评21能分析光伏控制器实现最大功率的多媒体演示、原理；光伏电池最大功能分析定电压跟踪技术原理；最大功率技术边讲边练、成最大功率率点跟踪方法能分析不同最大功率实现方法特果展示和点实现方法评、行动导向占八、522多媒体演示、能认识逆变器功能；边讲边练、成正确使用光伏逆变器认识能使用正确使用离网、并网逆变器；果展示和点逆变器评光伏逆23多媒体演示、逆变电路变器选逆变器电路实现能分析逆变器工作原理；电子技术、电工边讲边练、成设计和制型和配能制作简单低功率逆变电路；基础果展示和点作置评、行动导向24能认

11、识逆变器参数；逆变器工作原多媒体演示、边讲边练、成逆变器配逆变器配置能配置逆变器；理、电子技术、果展示和点置及级联能进行逆变器的串并联；电工基础评、行动导向25离网光伏发电系能进行光伏发电系统集成设计；太阳能资源、最多媒体演示、光伏电站能对典型离网光伏发电系统进行配佳功率、容量计成果展示和建设前期离网光统配置和装置置和容量分析；算点评调研26能进行光伏组件、方阵容量设计；伏发电能进行蓄电池容量设计；系统集离网光伏发电系能进行以峰值日照时数、年辐射量、多媒体演示、成和实统容量设计（考多路负载等参数计算光伏系统容蓄电池、组件容成果展示和容量设计施虑恶劣条件）量；量设计点评能分析光伏发电功率和带负载

12、关系；27配电侧并网光伏能区分BIPV及PAPV系统；多媒体演示、能分析BIPV系统结构；离网光伏电站成果展示和BIPV认识电站认识点评并网光28配电侧并网光伏能分析和设计BIPV容量；多媒体演示、BIPV系统伏发电发电系统设计能对BIPV电池组件进行测量；容量设计步骤成果展示和容量设计系统集能使用BIPV电池组件；点评成29能正确使用汇流箱；多媒体演示、其他电气设备的能正确使用直流配电柜；电子技术、电工成果展示和电气设备结构设计能正确选择和使用交流配电柜；基础点评、行动导的选择能正确选择和使用防雷设备；向基于软30能使用RETScreen 对并网电站分多媒体演示、件的光RETScreen 认

13、识析；光伏发电系统成果展示和软件安装伏电站能正确下载和安装软件；集成点评、行动导和启用可行性能正确完成基本条件设置；向分析31RETScreen 的使用能使用RETScreen软件进行光伏电站可行性分析；能完成财务、气象、排放量等报表的生成；光伏发电系统集成多媒体演示、 成果展示和 点评、行动导 向案例分析效果*32能分析金太阳能工程项目申报文多媒体演示、金太阳能工程项件，进行项目申报准备；光伏系统容量成果展示和申报书质*光伏目申报能制作项目申报书；设计点评、行动导量电站建能完成项目申报；向设项目*33能分析光伏建筑一体化申报文件，多媒体演示、申报光伏建筑一体化进行项目申报准备；光伏系统容量成

14、果展示和申报书质项目申报能制作项目申报书；设计点评、行动导量能完成项目申报。向4. 进度表设计序号学时教学目标和主要内容单元标题能力目标非专业能力培养目标知识目标项目编号12太阳能光伏发电的使用（首课）能正确使用太阳能电池，完成简单系统连接；阅读、表达能力万用表的使用；组装工具的使用；光伏电池使用。122离网光伏发电系统结构认识能分析离网光伏发电系统类型及使用场合；能认识不同离网光伏发电系统的结构；阅读、表达能力离网光伏发电系种类232并网光伏发电系统结构认识能分析并网光伏发电系统类型及使用场合；能认识不同并网光伏发电系统的结构；表达能力并网光伏发电系种类3光伏发电使能分析光伏发电使用主要方式

15、；运用知识光伏发电使用种类；我国42用主要方式能分析我国光伏发电发展方向；能力光伏发电方向；4太阳资源认能分析我国区域太阳资源分布情况；阅读、分太阳能资源组成且能源52识能用不同表示形式表示太阳资源；析能力分布5太阳能资源能正确设计电路，测量电路；阅读、分多媒体演示、成果展示和62对光伏发电能正确分析辐射量对光伏发电的影析能力点评6的影响响；能使用太阳能辐射表测试太阳能能太阳能资源总辐射表的使用方法和73测量资源；阅读不同辐射参数的测量7能使用观测系统测量太阳能资源；光伏电池方能获取太阳能电池方阵面最大辐射82阵最佳太阳量；分析能力倾斜面辐射量计算8能资源获取能设计最佳光伏组件位置；能分析单体

16、电池发电特性；光伏单体电能描述太阳能电池特性参数；光生伏打效应、电工常92池发电特性能分析太阳能电池串、并联特性；分析能力识、电池生产技术；晶体9认识能有效分析影响单体电池输岀因素；电池和非晶硅电池特性；单晶硅电池能按照实际要求设计电路；获取信息暗特性和亮特性；102输岀特性分能分析电池输出能力；分析能力太阳能电池的效率；10析能分析影响电池输岀能力要素。能用图形描述电池输岀功率等曲线要素。112光伏组件电特性分析能认识电池组件参数和组件选择；能分析影响组件输岀性能要所；分析能力电池组件参数及“热斑效应”11122光伏方阵结构设计能分析热斑效益产生原因及热斑效益的解决方法；能安装特定要求设计组

17、件方阵结构；分析能力热斑效益、电子线路分析12能分析一般光伏方阵容量设计方法；132光伏方阵容量设计能分析光伏方阵最大太阳资源获取方法；能分析不同自动跟踪光伏方阵的太阳资源获取；分析能力自动跟踪技术12能从实际工程电池组件倾斜角角度岀发，设计电池组件最佳倾斜角，并电池组件倾测试分析双轴跟踪142斜角设计和能从实际工程中电池组件最佳倾斜分析能力单轴跟踪13测量角设计；最佳倾斜角能验证电池组件最佳倾斜角下的电池发电量最大；了解铅酸蓄电池种类和152铅酸蓄电池认识能分析不同类型蓄电池特性；能从蓄电池型号选择蓄电池；能正确使用蓄电池；学习方法功能。掌握铅酸蓄电池的工作原理。掌握铅酸蓄电池的主要14技术

18、参数。铅酸蓄电池型号识别能正确使用碱性蓄电池、锂离子蓄电其他蓄电池碱性蓄电池、锂离子蓄电161认识池、镍氢蓄电池；学习方法池、镍氢蓄电池15能分析上述蓄电池特性；碱性蓄电池密封型铅酸蓄电池蓄电池的选能太阳能用蓄电池类型的选择；确定蓄电池容量的主要173择及容量设能对蓄电池容量进行计算；分析能力因素16计光伏电站蓄电池容量的计算方法能分析超级电容器特性；*2超级电容器能计算超级电容器容量；阅读、分超级电容器、电子线路分1618使用能在光伏发电系统使用超级电容器；析析光伏控制器功能认识光伏控能正确使用常用离网光伏控制器；阅读、逻光伏控制器性能特点中功率光伏控制器192制器能分析光伏控制器功能；辑思

19、维光伏控制器的主要技术17能分析光伏控制器一般结构；参数光伏控制器能针对特定环境选择合适的控制器203分类及控制种类；分析能力光伏控制器结构特点17原理能分析各类控制器功能和特点；蓄电池电压分析蓄电池充放电控制电路原理；21检测控制电分析蓄电池电压检测工作原理；分析能力电子技术18路制作完成电路制作和参数测试；能分析一般光伏方阵容量设计方法；铅酸蓄电池能分析光伏方阵最大太阳资源获取22充放电控制方法；分析能力电子技术18电路制作能分析不同自动跟踪光伏方阵的太阳资源获取；能分析太阳能草坪灯电路制作功能；太阳能草坪能完成太阳能草坪灯控制电路设计；23灯电路制作能完成电路制作和参数测试（设计测分析能

20、力电子技术19量点，验证电路功能）；能分析BUCK电路及制作；光伏升降压BUCK电路242能分析BOOST电路及制作；分析能力20电路制作BOOST电路能选择合适的离网典型控制器；典型控制器阅读、分253的使用能正确连接和使用控制器；析能力控制器功能、电工基础20能正确维护和检测控制器；能分析光伏控制器实现最大功率的光伏电池最原理；262大功率点跟能分析定电压跟踪技术原理；分析能力最大功率技术21踪方法能分析不同最大功率实现方法特点；离网逆变器的主要特点并网型逆变器主要性能光伏逆变器能认识逆变器功能；阅读、分特点27221认识能使用正确使用离网、并网逆变器；析能力光伏逆变器的主要技术参数282

21、逆变器电路实现能分析逆变器工作原理；能制作简单低功率逆变电路；电子技术、电工基础22并网逆变器单独运行的检测和防止孤岛效应；并网逆变器能分析并网逆变器的结构；阅读、分单相并网逆变器电路原29结构分析能正确使用并网逆变器；析能力理；22三相并网逆变器电路原理能认识逆变器参数；小功率逆变阅读、分逆变器工作原理、电子技302器制作能配置逆变器；析能力术、电工基础24能进行逆变器的串并联；离网光伏发能进行典型光伏发电系统的集成；太阳能资源、组件容量计312电系统配置能工具配置要求，组装简单光伏发电分析能力算、蓄电池容量计算方法24和装置系统系统；能进行光伏组件、方阵容量设计；离网光伏发能进行蓄电池容量

22、设计；326电系统容量能进行以峰值日照时数、年辐射量、分析能力蓄电池、组件容量设计25设计多路负载等参数计算光伏系统容量；能分析光伏发电功率和带负载关系；能区分BIPV及PAPV系统；配电侧并网能分析BIPV系统结构；BIPV及PAPV系统结构332光伏电站认掌握光伏发电系统配置的整体要求；分析能力特点26识掌握光伏发电系统设备、部件的选配和选型；掌握太阳能光伏组件支架设计；配电侧并网能分析和设计BIPV容量；阅读、分BIPV电池组件使用及测342光伏发电系能对BIPV电池组件进行测量；析能力量27统设计能使用BIPV电池组件；能正确使用汇流箱；其他电气设能正确使用直流配电柜；阅读、分354备

23、的结构设能正确选择和使用交流配电柜；析能力电子技术、电工基础28计能正确选择和使用防雷设备；光伏发电供掌握光伏发电系统中直流接线箱、交阅读、分直流接线箱、交流配电36配电系统设流配电柜、防雷接地等部件的设计析能力柜、防雷接地29计能进行RETScreen对可行性分析；RETScreen372认识能正确下载和安装软件；学习能力光伏发电系统集成30能正确完成基本条件设置；能使用RETScreen软件进行光伏电RETScreen站可行性分析；解决问题386的使用能完成财务、气象、排放量等报表的策略光伏发电系统集成31生成；能分析金太阳能工程项目申报文件，*3金太阳能工进行项目申报准备；制定工作金太阳能工程项目申报3239程项目申报能制作项目申报书；计划流程和前期工作准备能完成项目申报；*3光伏建筑一能分析光伏建筑一体化申报文件，进制定工作光伏建筑一体化项目申3340体化项目申行项目申报准备；计划报流程和前期工作准备报能制作项目申报书；能完成项目申报。5. 第一堂课设计梗概第一步：太阳能小车组装和展示1. 使用“魔法盒”展示小车部件