太陽能發(fā)電系統(tǒng)培訓(xùn)

1、太陽能發(fā)電系統(tǒng)與路燈培訓(xùn)一、太陽能發(fā)電現(xiàn)狀1、能源緊張、能源緊張2、節(jié)能環(huán)保社會需求、節(jié)能環(huán)保社會需求3、PV年增長率在年增長率在20-30%之間之間 4、價格每年下降約、價格每年下降約5%二、太陽能發(fā)電原理太陽能發(fā)電原理 太陽能電池發(fā)電的原理主要是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)（光生伏打效應(yīng)），一般的半導(dǎo)體主要結(jié)構(gòu)如下： 圖中，正電荷表示硅原子，負電荷表示圍繞在硅原子旁邊的四個電子。當硅晶體中摻入其他的雜質(zhì)，如硼、磷等，當摻入硼時，硅晶體中就會存在著一個空穴，它的形成可以參照下圖： 圖中，正電荷表示硅原子，負電荷表示圍繞在硅原子旁邊的四個電子。而黃色的表示摻入的硼原子，因為硼原子周圍只有3個電子，所以就會

2、產(chǎn)生入圖所示的藍色的空穴，這個空穴因為沒有電子而變得很不穩(wěn)定，容易吸收電子而中和，形成N型半導(dǎo)體。(如左下圖）同樣，摻入磷原子以后，因為磷原子有五個電子，所以就會有一個電子變得非?；钴S，形成P型半導(dǎo)體。（如左上圖）黃色的為磷原子核，紅色的為多余的電子。N型半導(dǎo)體中含有較多的空穴，而P型半導(dǎo)體中含有較多的電子，這樣，當P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時，就會在接觸面形成電勢差，這就是PN結(jié) 。（如下圖）當晶片受光后，PN結(jié)中，N型半導(dǎo)體的空穴往P型區(qū)移動，而P型區(qū)中的電子往N型區(qū)移動，從而形成從N型區(qū)到P型區(qū)的電流。然后在PN結(jié)中形成電勢差，這就形成了電源。(如下面的兩個圖所示）三、太陽能發(fā)電系統(tǒng)組成

3、太 陽 能方 陣控 制 器蓄 電 池DC負載逆 變 器AC負載充電器電網(wǎng)1、太陽能發(fā)電系統(tǒng)原理圖2、光伏發(fā)電系統(tǒng)組成部分 光伏發(fā)電系統(tǒng)主要組成部分：太陽能電池方陣、蓄電池組、充放電控制器、直流交流逆變器、控制檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、配電系統(tǒng)及配套系統(tǒng)工程設(shè)備等 四、太陽能發(fā)電系統(tǒng)分類1、直流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng) 直流供電系統(tǒng)主要用于郵電通信、電臺等場所，其原理如圖示：2、交直流供電系統(tǒng)、交直流供電系統(tǒng)交直流供電系統(tǒng)除了給您提供所需直流動力外還將給您提供交流 220VAC/380VAC、50HZ正弦波電力，特別適合應(yīng)用于無電山村、郵電通信、邊防海島、部隊及野外作業(yè)以及大型電站，其原理如圖所示：

4、3、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過把光伏轉(zhuǎn)化為電能，不經(jīng)過蓄電池儲能，直接通過并網(wǎng)逆變器，把電能送上電網(wǎng)。光伏并網(wǎng)發(fā)電是光伏電源的發(fā)展方向，代表了21世紀最具吸引力的能源利用技術(shù)。并網(wǎng)逆變器采用最大功率跟蹤技術(shù),最大限度地把光伏電池轉(zhuǎn)換的電能送入電網(wǎng). 五、太陽能發(fā)電系統(tǒng)部件分析1、太陽能電池組件電池組件分類電池組件分類 太陽能電池分為硅太陽能電池和非硅系太陽能電池（砷化鎵太陽能電池、薄膜太陽能電池）。 硅太陽能電池可分為單晶硅、多晶硅電池。單晶硅太陽能電池在硅系列太陽能電池中，轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)最為成熟。性能特點性能特點 太陽能取之不盡，用之不竭； 太陽能避免長距離供電，可就近供電；

5、 太陽能發(fā)電系統(tǒng)采用模塊化安裝，建設(shè)周期短； 太陽能發(fā)電安全，不受能源危機影響； 太陽能發(fā)電沒有運動部件，維護簡單； 不用燃料，不產(chǎn)生廢物，清潔 應(yīng)用應(yīng)用 蓄電池分類蓄電池分類 常用的蓄電池有鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、鐵鎳蓄電池、金屬氧化物蓄電池、鋅銀蓄電池、鋅鎳蓄電池、氫鎳蓄電池、鋰離子蓄電池等。 太陽能發(fā)電系統(tǒng)一般應(yīng)用閥控免維護鉛酸蓄電池 ，鉛酸蓄電池負極為鉛,正極為二氧化鉛,電解質(zhì)為硫酸 。蓄電池原理蓄電池原理 ( ( 陽極陽極 ) ( ) ( 電解液電解液 ) ( ) ( 陰極陰極 ) ) PbO2 + 2H2SO4 + PbPbO2 + 2H2SO4 + Pb - PbSO4 + 2H

6、2O + PbSO4 ( - PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ( 放電反應(yīng)放電反應(yīng) ) ) ( ( 過氧化鉛過氧化鉛 ) ( ) ( 硫酸硫酸 ) ( ) ( 海綿狀鉛海綿狀鉛 ) ) ( ( 陽極陽極 ) ( ) ( 電解液電解液 ) ( ) ( 陰極陰極 ) ) PbSO4 + 2 H2O + PbSO4 - PbO2 + 2 H2SO4 + PbPbSO4 + 2 H2O + PbSO4 - PbO2 + 2 H2SO4 + Pb ( ( 充電反應(yīng)充電反應(yīng) ) ) ( ( 硫酸鉛硫酸鉛 ) ( ) ( 水水 ) ( ) ( 硫酸鉛硫酸鉛 ) ) 2、蓄電池 放電中的化學變化放電

7、中的化學變化 蓄電池連接外部電路放電時，稀硫酸即會與陰、陽極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng) , 生成新化合物硫酸鉛。經(jīng)由放電硫酸成分從電解液中釋出，放電愈久，硫酸濃度愈稀薄。所消耗之成份與放電量成比例，只要測得電解液中的硫酸濃度，亦即測其比重，即可得知放電量或殘余電量。 充電中的化學變化充電中的化學變化 由于放電時在陽極板，陰極板上所產(chǎn)生的硫酸鉛會在充電時被分解還原成硫酸 , 鉛及過氧化鉛 , 因此電池內(nèi)電解液的濃度逐漸增加 , 亦即電解液之比重上升，并逐漸回復(fù)到放電前的濃度，這種變化顯示出蓄電池中的活性物質(zhì)已還原到可以再度供電的狀態(tài)，當兩極的硫酸鉛被還原成原來的活性物質(zhì)時，即等于充電結(jié)束， 新能源用

8、鉛酸蓄電池特點新能源用鉛酸蓄電池特點循環(huán)使用壽命長；充放電效率高；自放電率低；深放電能力強；少維護或免維護；工作溫度范圍寬，特別適合于較低溫度條件的使用；價格低廉；便于安裝。3、控制器功能 防蓄電池反接、防太陽能板反接、蓄電池過充保護、 蓄電池過放保護、負載短路保護、防反充保護控制類型控制類型 1.恒流充電法 恒流充電法是用調(diào)整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯(lián)電阻的方法，保持充電電流強度不變的充電方法 2. 階段充電法 1）二階段法，首先以恒電流充電至預(yù)定的電壓值，然后，改為恒電壓完成剩余的充電。 2）三階段充電法在充電開始和結(jié)束時采用恒電流充電，中間用恒電壓充電。 3. 恒壓充電法 充電電

9、源的電壓在全部充電時間里保持恒定的數(shù)值，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。 六、太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計1、了解負載，確定負載功率、類型、工作時間、用電同時率等 (1)負載是單相還是三相，是直流還是交流，或者兩者都有 (2)負載是感性還是阻性 (3)負載總功率、用電同時率、工作時間2、了解當?shù)厍闆r（緯度、幅照量、海拔、溫度、遮擋等等） (1)了解當?shù)鼐暥?、輻照量、溫度、最長陰雨天數(shù)、海拔等 (2)了解當?shù)丨h(huán)境，電池板安裝位置有無遮擋 (3)了解當?shù)乩纂娗闆r，以便進行防雷設(shè)計3、系統(tǒng)配置計算(1)根據(jù)負載情況計算出平均每天耗電量(2)確定系統(tǒng)電壓(3)確定各種損失修正系數(shù)和系統(tǒng)余量(4)通過公

10、式計算系統(tǒng)總體配置(5)根據(jù)以上設(shè)計計算、系統(tǒng)特點、技術(shù)要求等進行設(shè)備選型(6)設(shè)計計算各部分所需線纜截面、數(shù)量，對線纜和相關(guān)部件進行選型4、機械設(shè)計或建筑設(shè)計前應(yīng)考慮的問題(1)電池板托架等不能僅考慮強度等問題，如何安裝、線路連接、線路走向、線路整理等都是考慮的重點 (2)電池板背面通風散熱問題(3)串并連線路的整理隱蔽，如何引下？順什么引下？怎樣更隱蔽、美觀？線路走向上的障礙怎樣繞過或打孔穿過？都應(yīng)提前考慮(3)蓄電池支架主要考慮強度和連線方便，整齊化一；若上面可能有滴水時，支架上應(yīng)采取防滴水措施，支架底部加襯底。(4)建筑上主要是電線、穿線管和線路走向上孔洞的提前預(yù)留(5)線、管、孔、洞

11、的預(yù)留位置、走向等應(yīng)詳細對照建施圖，看其是否合適，是否會和其他系統(tǒng)沖突。(6)根據(jù)當?shù)乩纂?、地理位置等情況設(shè)計防雷接地系統(tǒng)七、太陽能燈具分類主要有以下幾種：主要有以下幾種：太陽能草坪燈太陽能草坪燈太陽能庭院燈太陽能庭院燈太陽能路燈太陽能路燈太陽能景觀燈等太陽能景觀燈等 八、太陽能燈具組成 太陽能燈具主要由以下幾部分組成： 太陽能電池板、電池板固定架、蓄電池、控制器、光源、燈罩、燈桿、蓄電池密封箱、線攬配件等 九、光源介紹（1） 節(jié)能燈 光效高、壽命長、顯色好、體積小巧、造型美觀、使用簡便 （2） LED 高亮度點光源、可輻射各種色光和白光、0100%光輸出（電子調(diào)光）、壽命長、耐沖擊和防震動、

12、無紫外（UV）和紅外（IR）輻射、低電壓下工作（安全） （3） 鈉燈 低壓鈉燈 特點：發(fā)光效率特高、壽命長、光通維持率高、透霧性強，但顯色性差。 高壓鈉燈 特點：光效高、透霧性強。 十、太陽能燈具工作模式十、太陽能燈具工作模式太陽能燈具照明控制形式有：光控開光控關(guān)光控開時控關(guān) 時控開時控關(guān)傍晚凌晨開兩端時控主輔燈雙路控制 1、光控開光控關(guān)、光控開光控關(guān) 傍晚當光線強度低于一定值時，光源自動點亮，清晨當光線強度高于一定值時，光源自動熄滅。2、光控開時控關(guān)、光控開時控關(guān) 傍晚當光線強度低于一定值時，光源自動點亮，開始計時，當達到預(yù)定關(guān)燈時間值時，光源自動熄滅。3、時控開時控關(guān)、時控開時控關(guān) 傍晚當

13、達到預(yù)先設(shè)定開燈時間時，光源自動點亮，清晨當達到預(yù)先設(shè)定關(guān)燈時間時，光源自動熄滅。4、傍晚凌晨開兩端時控、傍晚凌晨開兩端時控 傍晚當光線強度低于一定值時，光源自動點亮，當達到預(yù)定關(guān)燈時間時，光源自動熄滅；零晨當達到預(yù)定開燈時間時，光源自動點亮，清晨當光線強度高于一定值時，光源再自動熄滅。5、主輔燈雙路控制、主輔燈雙路控制 光源分成主燈和輔燈兩路，傍晚當光線強度低于一定值時，光源自動點亮，主輔燈均可分別進行關(guān)燈時間控制，以組合出主輔燈不同的工作模式。十一、太陽能燈具布燈方式十一、太陽能燈具布燈方式常規(guī)照明有單側(cè)布置、雙側(cè)交錯布置、雙側(cè)對稱布置、橫向懸索布置和中心對稱布置五種基本布燈方式 (1)單

14、側(cè)布置；(2)雙側(cè)交錯布置；(3)雙側(cè)對稱布置；(4)橫向懸索布置；(5)中心對稱布置配光類型截光型半截光型非截光型布燈方式安裝高度H(m)間距S（m）安裝高度H(m)間距S（m）安裝高度H(m)間距S（m）單側(cè)布置HWeffS3HH1.2WeffS3.5HH1.4WeffS4H交錯布置H0.7WeffS3HH0.8WeffS3.5HH0.9WeffS4H對稱布置H0.5WeffS3HH0.6WeffS3.5HH0.7WeffS4H 常規(guī)照明方式時，燈具的配光類型、布燈方式、安裝高度和間距應(yīng)滿足下表十二、太陽能燈具設(shè)計1 1、照明標準、照明標準 道路照明標準如下表級別道路類型亮度照度眩光限制誘

15、導(dǎo)性平均亮度Lav(Cd/)均勻度Lmin/Lav平均照度Eav(Lx)均勻度Emin/Eav快速路1.50.4201.4嚴禁采用非截光型燈具很好主干路及迎賓路、通向政府機關(guān)和大型公共建筑的主要道路、市中心或商業(yè)中心的道路、大型交區(qū)紐等1.00.35150.35嚴禁采用非截光型燈具很好次干路0.50.3580.35不得采用非截光型燈具好支路0.30.350.3不宜采用非截光型燈具好主要供行人和非機動車通行的居住區(qū)道路和人行道12采用的燈具不受限制2、太陽能燈具光源選擇太陽能燈具光源選擇 庭院燈：庭院燈：節(jié)能燈、LED 路燈：路燈：無極燈、低壓納燈、金鹵燈 庭院燈通常高度范圍一般為：2.5米4.

16、5米 光源類別：7W、9W、11W、13W、15W、18W、兩個5W、兩個7W、兩個9W直流節(jié)能燈，根據(jù)不同客戶亮度要求選擇 一般情況：2.5米庭院燈可選擇9W節(jié)能燈 3米3.5米庭院燈可選擇11W或兩個5W節(jié)能燈 4米4.5米庭院燈可選擇13W或兩個7W節(jié)能燈 根據(jù)不同客戶要求，上述配置可根據(jù)具體亮度情況和成本要求適當升高或降低光源配置功率路燈通常高度范圍一般為：5米12米 光源類別：20W70W大功率LED；18W、35W、55W低壓鈉 燈； 23W、40W、60W、80W無極燈 一般情況：5米6米路燈可選擇20WLED或18W低壓鈉燈或 23W無極燈 6米7米路燈可選擇25W30WLED

17、或35W低壓鈉 燈或40W無極燈 7米8米路燈可選擇30W40W LED或35W、55W 低壓鈉燈或60W無極燈 8米10米路燈可選擇40W60WLED或55W低壓鈉 燈或80W無極燈 10米12米路燈可選擇50W80WLED或55W、兩 個35W低壓鈉燈或80W、120W無極燈 根據(jù)不同客戶要求，上述配置可根據(jù)具體亮度情況和成本要求適當升高或降低光源配置功率十三、太陽能燈具優(yōu)點分析十三、太陽能燈具優(yōu)點分析節(jié)能：以太陽能光電轉(zhuǎn)換提供電能，取之不盡、用之不竭；環(huán)保：無污染、無噪音、無輻射；安全：絕無觸電、火災(zāi)等意外事故；方便：安裝簡潔，不需要架線或“開膛破肚”挖地施工、也沒有停電限電顧慮；壽命長

18、：產(chǎn)品科技含量高，控制系統(tǒng)、配件均是國際品牌、智能化設(shè)計，質(zhì)量可靠； 品位高：科技產(chǎn)品、綠色能源，使用單位重視科技、綠色形象提高、檔次提升；投資少：一次性投資與交流電等價（交流電投資從變電、進電、控制箱、電纜、工程起），一次投資、長期受用；適用廣：太陽能源源于自然，所以凡是有日照的地方都可以使用，特別適合于綠地景觀燈光配備，高檔次住宅及室 外照明，旅游景點海岸景觀照明及點綴，工業(yè)開發(fā)區(qū)、工礦企業(yè)路燈，各大院校室外燈光照明。十四、太陽能燈具系統(tǒng)注意事項十四、太陽能燈具系統(tǒng)注意事項 太陽能路燈必須安裝在光照充足，無遮擋的地方，且安裝牢固可靠（當無法滿足全天無遮擋時，要保證上午9:30-15:30間

19、無遮擋）。太陽能路燈在安裝過程中請勿劃傷磕碰各部件。蓄電池在運輸、安裝過程中切勿倒置及放置潮濕處和暴曬于太陽光下各線路連接切勿短路（正負極接觸），以防不良現(xiàn)象發(fā)生。系統(tǒng)接線順序：蓄電池電池板負載系統(tǒng)拆卸順序：負載電池板蓄電池十五、太陽能燈具安裝維護十五、太陽能燈具安裝維護1、電氣安裝步驟、電氣安裝步驟 （1）根據(jù)接線圖進行電池板串并聯(lián)接線，確保正負極連接正確，檢驗電源線上電壓輸出是否正常，不正常則檢查接線是否有誤。 （2）光源燈頭，燈罩組裝，穿線，接線，確保正負極連接正確。 （3）驗證光源和其線路是否有問題，有問題的話查出原因及時解決。 （4）蓄電池安裝，連線做好端子（插簧），穿線，串并聯(lián)接線

20、，確保正負極連接正確。 （5）控制器接線，先接蓄電池后電池板再接負載，確保正負極連接正確。 （6）系統(tǒng)調(diào)試，時控時間按設(shè)計時間調(diào)整。 2 2、電池板接線、電池板接線（1）檢查電池組件背后銘牌，核對規(guī)格型號數(shù)量是否為設(shè)計型號，如不符合應(yīng)立即調(diào)貨更換，不能免強施工。（2）檢查電池組件表面是否有破損、劃傷，有的話應(yīng)立即更換。（3）接線前要詳細檢查正負極標識，確保正負極連接正確，建議再用萬用表驗證一下，以防標識錯誤等現(xiàn)象。驗證方法，用數(shù)字萬用表的紅黑表筆，分別接觸電池組件兩個電極，顯示為正值則紅表筆對應(yīng)電極為“正”，顯示為負值則紅表筆對應(yīng)電極為“負”。其他正負極檢驗方法同此。（4）按接線圖進行串并聯(lián)接

21、線，不能私自改動連接方式，電線一般采用雙芯護套銅軟線，一般為紅黑兩種顏色，紅色作為正極，黑色作為負極，線芯為其他兩種顏色的，深色的作為負極，另一個作為正極。（5）接完線，使電池板朝向太陽，用萬用表檢測電源線輸出端，正負是否正確，開路電壓是否在合理范圍內(nèi) 系統(tǒng)電壓為12V的，開路電壓值應(yīng)在18V25V范圍內(nèi)（晴天時） 系統(tǒng)電壓為24V的，開路電壓值應(yīng)在35V45V范圍內(nèi)（晴天時）。（6）是的話進行下一步，不是的話檢測每一塊電池組件輸出是否正常，線路連接是否正確，直到正確為止。 3、光源接線、光源接線 （1）核對光源規(guī)格型號數(shù)量是否為設(shè)計型號，如不符合應(yīng)立即調(diào)貨更換，不能免強施工。 （2）檢查光源

22、表面是否有劃傷、燈管是否有裂紋、破損等現(xiàn)象，有的話應(yīng)立即更換。 （3）接線前要詳細檢查鎮(zhèn)流器正負極標識，確保正負極連接正確。 注：不能用萬用表測量鎮(zhèn)流器輸出端，以免燒壞萬用表。注：不能用萬用表測量鎮(zhèn)流器輸出端，以免燒壞萬用表。 （4）按接線圖進行接線，不能私自改動連接方式，電線一般采用雙芯 護套銅軟線，一般為紅黑兩種顏色，紅色作為正極，黑色作為負極，線芯為其他兩種顏色的，深色的作為負極，另一個作為正極。 （5）接完線，檢測光源是否完好，線路是否有問題。將光源引出線與蓄電池兩端電極相接，注意正負極不要接反，電壓等級相互配合。 （6）沒問題則進行下一步，否則檢驗線路連接是否正確，光源是否損壞直到正

23、確為止。 （7）燈具安裝好后吊裝以前，要用蓄電池再進行一次測試，看燈具是否能夠點亮，以防吊裝完成后發(fā)現(xiàn)，增加維修成本。 4、蓄電池接線、蓄電池接線 （1）檢查蓄電池標識，核對規(guī)格型號數(shù)量是否為設(shè)計型號，如不符合應(yīng) 立即調(diào)貨更換，不能免強施工。 （2）檢查蓄電池表面是否有破損、劃傷，漏液等情況，有的話應(yīng)立即更換。 （3）接線前認準正負極標識，標有紅色的為正，標有黑色的為負，確保正負極連接正確，建議再用萬用表驗證一下，以防標識錯誤等現(xiàn)象。驗證方法，用數(shù)字萬用表的紅黑表筆，分別接觸電池組件兩個電極，顯示為正值則紅表筆對應(yīng)電極為“正”，顯示為負值則紅表筆對應(yīng)電極為“負”。其他正負極檢驗方法同此。 （4）按接線圖進行串并聯(lián)接線，不能私自改動連接方式，電線一般采用雙芯護套銅軟線，一般為紅黑兩種顏色，紅色作為正極，黑色作為負極，線芯為其他兩種顏色的，深色的作為負極，另一個作為正極。 （5）接完線，電源線輸出端要用絕緣膠布纏好，以免正負極接觸，短路放電，重則發(fā)生火災(zāi)。確保無誤再進行后面操作。 5