光伏系统讲解

光伏系统培训教材太阳外貌

一、太阳能的作用与重要性

太阳是一个巨大的炽热的气体球,其内部不断进行着热核反应,因而释放巨大的能量。太阳的直径约为139万公里,比地球的直径109.3倍。太阳的体积约1.4122×107km3,比地球的体积大130万倍。太阳与地球的平均距离约1.5亿公里。

太阳每秒钟释放出的能量是3.865×1026J，相当于每秒钟燃烧1.32×1016标准煤所发出的能量。太阳概况

太阳发出的能量大约只有1/22亿到达地球，大约为173×104亿KW。其中被大气吸收大约19%；被大气和尘粒反射回宇宙空间大约30%；穿过大气到达地球表面的太阳辐射能约占51%(81×104亿KW)。到达陆地表面大约只有17×104亿KW，只占到达地球范围内太阳辐射能的10%。17×104亿KW的能量相当于全球一年内消耗总能量的3.5万倍。被植物吸收的仅占0.015%，被人类作为燃料和食物的仅占0.002%。

人类利用化石能源（煤、食油、天然气等）创造了社会发展的文明时代,但同时也造成资源极大浪费和生态环境破坏；化石燃料在2020～2030年之间达到峰值.全球化石能源最终可开采储量折合起来可供人类使用100年,2030年以后化石能源供应面临危机；未来的能源结构将发生根本性变革，可再生洁净能源是本世纪必须解决的的重大课题，太阳能是首选。皇明愿景：为了子孙的蓝天白云，实践G能源替代。太阳能利用的形式太阳能：是能源之源：所有能源都直接或间接来自太阳能；最重要的可再生能源之一：取之不尽，用之不竭；洁净能源：不产生任何污染，地球环境得到保护；世界经济要保持可持续发展，人类必须和大自然和谐友好相处；改善生态环境,建立洁净、可再生、多样化能源体系,高效、积极利用太阳能是人类文明和社会进步的标志；太阳能与常规能源可利用情况对比二、世界光伏发电产业发展概况世界太阳能光伏发电产业和市场在严峻的能源替代形势和人类生态环境（地球变暖）压力下，在持续的技术进步和逐步完善的法规政策的强力推动下呈快速发展。2004和2005年甚至出现了太阳电池及组不能满足市场求的局面，预计这种供不应求的情况还将会有所持续以太阳电池池的年生产产量为例，，最近10年的年平均均增长率为为37%（由1995年的77.6MW增加到2005年的1817.7MW），最近5年的年平均均增长率为为45％（由2000年的287.7MW增加到2005年的1817.7MW）。尽管因高纯纯硅材料短短缺影响了了太阳电池池的产量，，但2004和2005年的年增长长率仍然分分别达到61.2％和51.5%。一个产业业如此快速速发展在世世界上是极极为罕的2005年德国光伏伏的安装量量猛增到870MW，占世界市市场的47.86%，为世界瞩瞩目。之所所以如此，，是德国于于2004年实施了《新（修改））可再生能能源法》，即新的上上网电价法法（Feed-intarifflaw）。2000年开始德国国实施上电电价法规，，规定光伏伏上网电价价为0.99马克／kWh，从2005年起，每年年递减5％，持续20年。2004年修改了上上网电价法法，不但使使上网电价价更加合理理、更加符符合各种不不同电站实实际成本和和投资者的的利益，也也更加容易易操作。最重要的是是，它更加加科学。它它通过法规规把市场经经济规律引引入到可再再生能源的的发展中，，又通过全全网平摊法法解决了上上网电价法法实施中的的资金问题题，让市场场经济规律律和市场行行为发挥作作用，避免免了政府行行为的种种种弊端，从从而使德国国的可再生生能源发展展快速、健健康，为世世界瞩目。。德国的榜榜样引起世世界各国赞赞誉和效法法，现在全全世界已经经有35个国家和7个地区（欧欧洲、亚洲洲、澳洲洲和美国国的部分州州）都已先先后实施了了上网电价价法（包括括全网平摊摊法），其其中欧洲洲的响应最最为积极。。1997年6月,美国总统克克林顿宣布布百万太阳阳能屋顶计计划,计划在2010年以前,在100万座建筑物物上安装太太阳能光伏伏与光热系系统,如此此将将实实现现CO2排放放量量减减少少300吨/年;1997年12月,印度度政政府府宣宣布布2002年要要在在全全国国推推广广150万套套太太阳阳能能屋屋顶顶;1998年德德国国提提出出10万太太阳阳屋屋顶顶计计划划,世界界最最大大屋屋顶顶光光伏伏系系统统安安装装在在新新墨墨尼尼黑黑贸贸易易展展览览中中心心,共1MW,与20KV电网网相相联联,每年年发发电电100万度度,足够够340户德德国国家家庭庭使使用用;2000年澳澳大大利利亚亚在在悉悉尼尼成成功功举举办办奥奥运运会会,共在在悉悉尼尼运运动动员员村村安安装装665套1KW的屋屋顶顶光光伏伏系系统统,为世世界界最最大大的的光光伏伏住住宅宅小小区区;2000年意意大大利利实实施施““全全国国太太阳阳能能屋屋顶顶计计划划””,到2002年将将安安装装光光伏伏组组件件达达到到50MW;蒙古古10000屋顶顶计计划划,到2005年安安装装5MW;2010年:安装装10MW；日本本““阳阳光光计计划划””、、南南韩韩、、印印度度、、马马来来西西亚亚等等也也有有类类似似的的计计划划实实施施。。我国国常常规规能能源源与与世世界界能能源源对对比比三、、国国内内光光伏伏现现状状随着着能能源源需需求求日日益益增增加加，，用用可可再再生生能能源源代代替替传传统统的的能能源源无无疑疑已已经经迫迫在在眉眉睫睫。。但但是是目目前前由由于于受受到到观观念念、、政政策策及及价价格格方方面面的的影影响响，，国国内内光光伏伏行行业业的的发发展展受受到到了了限限制制。。在在国国内内离离网网光光伏伏发发电电每每度度电电成成本本约约为为四四到到五五元元，，并并网网发发电电的的成成本本约约为为三三到到四四元元。。距距离离市市场场化化应应用用还还有有一一段段距距离离。。光伏产业链上上游的硅原料料来源及光伏伏产业链下游游的光伏市场场均在国外，，主要设备也也产自国外，，即所谓的““三头在外””，国内光伏伏行业主要处在产业业链的中间代代加工环节，，属于技术含含量较低的劳劳动密集型产产业。一方面面，由于用于于制作太阳电电池片的硅原原料为外国所所垄断，国内内绝大部分依依赖进口，造造成国际市场场硅原料价格格居高不下；；另一方面，，国际主要的的光伏市场也也在国外，国国内市场尚不不成熟，国产产光伏组件的的绝大部分在在中国封装加加工后，售往往国外市场。。目前，中国已已经有各种光光伏企业超过过500家，其中6家公司先后在在海外上市。。2006年太阳电池产产能1200MW、产量约400MWp(未包括台湾地地区约200MWp)上年的280%；组件产能2000MW、产量约600MW，是上年的210%。成为继日本本、欧洲之后后的第三大太太阳能电池生生产国。95%的产品用于出出口。据统计计2006年中国国内光光伏组件安装装容量约30MW,仅占国内实际际总产量（600MW）的5％左右。针对国内光伏伏行业现状，，我公司制订订了的自己的的光伏发展策策略。努力了了解，跟踪，，研发最先进进的光伏发电电材料、工艺艺及技术。同同时以开发实实际应用的产产品为主。其其中太阳能系系统控制器生生产引进了世世界最先进的的设备、工艺艺、技术及检检测系统，通通过了“ISO9000”认证，TUV认证，CE认证，“金太太阳”认证。。组件出口德德国，意大利利，美国，瑞瑞典等国家。。普泰日盛在在太阳能光电电灯具方面走走在了国内前前列，是国内内生产，销售售，安装光电电太阳能灯具具最多的厂家家，主要产品品有多种款式式的太阳能庭庭院灯、太阳阳能路灯、太太阳能草坪灯灯、太阳能信信号灯、风光光四、光伏产业策略互补路灯，建成了世界最最大的光电大大道，太阳谷光电大门。。在光伏工程程方面为通信信，森林观测，驻岛部队队提光伏电源源。目前与南南极科考队合作，安装世世界上迄今为为止最大的光光伏系统，在南极为气象象观测提供光光伏电源。皇明集团，拥拥有多项太阳阳能光电灯具具专利技术。同时自主主研发光伏控控制器，对离离网光伏系统及并网的光光伏系统合理理配置优化设设计进行了深入研究。普泰日盛2003年就进行了BIPV并网发电技术术的研究。建建成了当时在在国内较大的的20KWp的并网发电项项目。并投入入力量对BIPV与建筑结合的的安装形式及及光伏配置，，电气配置等等进入了深入入研究。开发发了应用于平平屋顶，斜屋屋顶，阳台，，幕墙的模块块化的安装构构件。并开发发成功集建筑筑部件，光伏伏发电及照明明亮化功能的的中空组件及及双玻组件。。三、太阳能光光伏系统分类类太阳能光伏发发电系统：利利用光电池的的伏打效应将将太阳能直接接转化为电能能的系统光伏系统主要要有两类：独独立（离网））光伏发电系系统和并网光光伏发电系统统独立光伏发电电系统：太阳阳电池阵列发发的电储存在在蓄电池里，，供给直流负负载使用或者者通过逆变器器供给交流负负载使用。并网发电系统统：太阳电池池方阵发电，，经并网逆变变器逆变成与与交流市电同同电压、同频频率、同相位位的交流电，，直接送入市市电网。四、独立光伏伏系统独立运行的光光伏发电系统统主要包括以以下部件：1、太阳电池方方阵：太阳能能电池板是太太阳能发电系系统中的核心心部分，也是是太阳能发电电系统中价值值最高的部分分。将光能转转换为电能，，或送往蓄电电池中存储起起来，或推动动负载工作。。太阳能电池池板的质量和和成本将直接接决定整个系系统的质量和和成本。2、控制器：太太阳能控制器器的作用是控控制整个系统统的工作状态态，并对蓄电电池起到过充充电保护、过过放电保护的的作用。附加加温度补偿，，光控开关、、时控开关等等功能。3、逆变器：在在很多场合，，都需要提供供220V、110V的交流电源。。由于太阳能能的直接输出出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。因此需要使使用DC-AC逆变器将直流流电能转换成成交流电能。。4、蓄电池：一一般为阀控制制式免维护铅铅酸电池，小小微型系统中中，也可用胶胶体镍氢电池池、镍镉电池池或锂电池。。将太阳能电电池板所发出出的电能储存存起来，到需需要的时候再再释放出来。。5、直流负载：：以直流电为为动力的装置置或设备。6、交流负载：：以交流电为为动力的装置置或设备。独立直流系统统独立逆变交流流系统电扇负载蓄电池控制逆变设备备交流博物馆科普房房光伏工程电池组件3290W,蓄电池24V/1000AH,逆变器2KW光电板总功率率为10098Wp,800AH蓄电池，可供供总功率的1KWp的负载工作四四个阴雨天，，每天工作四四小时太阳能—光伏雕塑SolarPVsculpture风帆造型可进进行太阳能光光伏发电与市市电自动切换换。组件684W，蓄电池:24V/300AhH山东省淄博市市胜利油田储储油罐加温光光伏工程二号别墅双玻组件件及满天星组组件组件110*12W,GFMG-60024块,水帘，幕墙等等二号别墅双玻组件件及满天星组组件夜景北京奥运村五五环光伏工程程北京奥奥运村村五环环光伏伏工程程组件件568Wp,蓄电池池24V/300AH,led光源168W,可工作作四小小时，，四个个阴雨雨天。。五、并并网网系系统统并网逆逆变器器电网远程监监控Modem/电话太阳能能方阵阵光伏并网系系统四号别别墅20KWp并网系系统光电组组件20KWp并网，，日平平均发发电量量70KWH光伏并网系系统（（带蓄蓄电池池系统统）组件75W*20,36W*120,蓄电池池2000AH/48V超级节节能别别墅太阳能能光伏伏发电电前景景展望望据德国国《明镜》周刊报报道,壳牌石石油公公司经经过长长期研研究后后得出出结论论:“21世纪的的主要要能源源是太太阳能能”；；日本经经济企企划厅厅和三三洋电电机公公司的的合作作研究究认为为:“到2030年,世界电电力生生产的的一半