光伏系統(tǒng)講解

1、光伏系統(tǒng)培訓(xùn)教材太陽(yáng)外貌一、太陽(yáng)能的作用與重要性 太陽(yáng)是一個(gè)巨大的熾熱的氣體球,其內(nèi)部不斷進(jìn)行著熱核反應(yīng),因而釋放巨大的能量。 太陽(yáng)的直徑約為139萬(wàn)公里,比地球的直徑109.3倍。 太陽(yáng)的體積約1.4122107km3,比地球的體積大130萬(wàn)倍。 太陽(yáng)與地球的平均距離約1.5億公里。 太陽(yáng)每秒鐘釋放出的能量是3.8651026J，相當(dāng)于每秒鐘燃燒1.321016標(biāo)準(zhǔn)煤所發(fā)出的能量。太陽(yáng)概況 太陽(yáng)發(fā)出的能量大約只有1/22億到達(dá)地球，大約為173 104億KW。其中被大氣吸收大約19%；被大氣和塵粒反射回宇宙空間大約30%；穿過大氣到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射能約占51%(81 104億KW) 。

2、到達(dá)陸地表面大約只有17 104億KW，只占到達(dá)地球范圍內(nèi)太陽(yáng)輻射能的10%。17 104億KW的能量相當(dāng)于全球一年內(nèi)消耗總能量的3.5萬(wàn)倍。 被植物吸收的僅占0.015% ，被人類作為燃料和食物的僅占0.002%。 人類利用化石能源（煤、食油、天然氣等）創(chuàng)造了社會(huì)發(fā)展的文明時(shí)代,但同時(shí)也造成資源極大浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境破壞； 化石燃料在20202030年之間達(dá)到峰值.全球化石能源最終可開采儲(chǔ)量折合起來(lái)可供人類使用100年,2030年以后化石能源供應(yīng)面臨危機(jī)； 未來(lái)的能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生根本性變革，可再生潔凈能源是本世紀(jì)必須解決的的重大課題，太陽(yáng)能是首選。 皇明愿景：為了子孫的藍(lán)天白云，實(shí)踐G能源替代。太

3、陽(yáng)能利用的形式太陽(yáng)能：是能源之源：所有能源都直接或間接來(lái)自太陽(yáng)能；最重要的可再生能源之一：取之不盡，用之不竭；潔凈能源：不產(chǎn)生任何污染，地球環(huán)境得到保護(hù)；世界經(jīng)濟(jì)要保持可持續(xù)發(fā)展，人類必須和大自然和諧友好相處；改善生態(tài)環(huán)境, 建立潔凈、可再生、多樣化能源體系,高效、積極利用太陽(yáng)能是人類文明和社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志；太陽(yáng)能與常規(guī)能源可利用情況對(duì)比二、世界光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 世界太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)在嚴(yán)峻的能源替代形勢(shì)和人類生態(tài)環(huán)境（地球變暖）壓力下，在持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步和逐步完善的法規(guī)政策的強(qiáng)力推動(dòng)下呈快速發(fā)展。2004 和2005 年甚至出現(xiàn)了太陽(yáng)電池及組不能滿足市場(chǎng)求的局面，預(yù)計(jì)這種供不應(yīng)求的情況

4、還將會(huì)有所持續(xù) 以太陽(yáng)電池的年生產(chǎn)量為例，最近10年的年平均增長(zhǎng)率為37%（由1995 年的77.6 MW 增加到2005 年的1817.7 MW）， 最近5年的年平均增長(zhǎng)率為45（由2000 年的287.7 MW 增加到2005 年的1817.7 MW）。 盡管因高純硅材料短缺影響了太陽(yáng)電池的產(chǎn)量，但2004和2005年的年增長(zhǎng)率仍然分別達(dá)到61.2和51.5%。一個(gè)產(chǎn)業(yè)如此快速發(fā)展在世界上是極為罕的 2005 年德國(guó)光伏的安裝量猛增到870MW，占世界市場(chǎng)的47.86%，為世界矚目。之所以如此，是德國(guó)于2004年實(shí)施了新（修改）可再生能源法，即新的上網(wǎng)電價(jià)法（Feed-in tariff

5、law）。2000 年開始德國(guó)實(shí)施上電價(jià)法規(guī)，規(guī)定光伏上網(wǎng)電價(jià)為0.99 馬克kWh ，從2005年起，每年遞減5，持續(xù)20 年。2004 年修改了上網(wǎng)電價(jià)法，不但使上網(wǎng)電價(jià)更加合理、更加符合各種不同電站實(shí)際成本和投資者的利益，也更加容易操作。 最重要的是，它更加科學(xué)。它通過法規(guī)把市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律引入到可再生能源的發(fā)展中，又通過全網(wǎng)平攤法解決了上網(wǎng)電價(jià)法實(shí)施中的資金問題，讓市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律和市場(chǎng)行為發(fā)揮作用，避免了政府行為的種種弊端，從而使德國(guó)的可再生能源發(fā)展快速、健康，為世界矚目。德國(guó)的榜樣引起世界各國(guó)贊譽(yù)和效法，現(xiàn)在全世界已經(jīng)有35個(gè)國(guó)家和7 個(gè)地區(qū)（歐洲、亞洲、澳 洲和美國(guó)的部分州）都已先后實(shí)施

6、了上網(wǎng)電價(jià)法（包括全網(wǎng)平攤法）， 其中歐洲的響應(yīng)最為積極。 1997年6月, 美國(guó)總統(tǒng)克林頓宣布百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃, 計(jì)劃在2010年以前, 在100萬(wàn)座建筑物上安裝太陽(yáng)能光伏與光熱系統(tǒng), 如此將實(shí)現(xiàn)CO2排放量減少300噸/年; 1997年12月, 印度政府宣布2002年要在全國(guó)推廣150萬(wàn)套太陽(yáng)能屋頂; 1998年德國(guó)提出10萬(wàn)太陽(yáng)屋頂計(jì)劃, 世界最大屋頂光伏系統(tǒng)安裝在新墨尼黑貿(mào)易展覽中心, 共1MW, 與20KV電網(wǎng)相聯(lián), 每年發(fā)電100萬(wàn)度, 足夠340戶德國(guó)家庭使用; 2000年澳大利亞在悉尼成功舉辦奧運(yùn)會(huì), 共在悉尼運(yùn)動(dòng)員村安裝665套1KW的屋頂光伏系統(tǒng), 為世界最大的光伏住宅小

7、區(qū); 2000年意大利實(shí)施“全國(guó)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”, 到2002年將安裝光伏組件達(dá)到50MW; 蒙古10000屋頂計(jì)劃, 到2005年安裝 5MW; 2010年: 安裝10MW； 日本“陽(yáng)光計(jì)劃”、南韓、印度、馬來(lái)西亞等也有類似的計(jì)劃實(shí)施。我國(guó)常規(guī)能源與世界能源對(duì)比三、國(guó)內(nèi)光伏現(xiàn)狀 隨著能源需求日益增加，用可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的能源無(wú)疑已經(jīng)迫在眉睫。但是目前由于受到觀念、政策及價(jià)格方面的影響，國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)的發(fā)展受到了限制。在國(guó)內(nèi)離網(wǎng)光伏發(fā)電每度電成本約為四到五元，并網(wǎng)發(fā)電的成本約為三到四元。距離市場(chǎng)化應(yīng)用還有一段距離。 光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游的硅原料來(lái)源及光伏產(chǎn)業(yè)鏈下游的光伏市場(chǎng)均在國(guó)外，主要設(shè)備也產(chǎn)自國(guó)

8、外，即所謂的“三頭在外”，國(guó)內(nèi)光伏行業(yè) 主要處在產(chǎn)業(yè)鏈的中間代加工環(huán)節(jié)，屬于技術(shù)含量較低的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。一方面，由于用于制作太陽(yáng)電池片的硅原料為外國(guó)所壟斷，國(guó)內(nèi)絕大部分依賴進(jìn)口，造成國(guó)際市場(chǎng)硅原料價(jià)格居高不下；另一方面，國(guó)際主要的光伏市場(chǎng)也在國(guó)外，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)尚不成熟，國(guó)產(chǎn)光伏組件的絕大部分在中國(guó)封裝加工后，售往國(guó)外市場(chǎng)。 目前，中國(guó)已經(jīng)有各種光伏企業(yè)超過500 家，其中6家公司先后在海外上市。 2006年太陽(yáng)電池產(chǎn)能1200MW、產(chǎn)量約400MWp(未包括臺(tái)灣地區(qū)約200MWp)上年的280%；組件產(chǎn)能2000MW、產(chǎn)量約600MW，是上年的210%。成為繼日本、歐洲之后的第三大太陽(yáng)能電池生產(chǎn)

9、國(guó)。95%的產(chǎn)品用于出口。據(jù)統(tǒng)計(jì)2006年中國(guó)國(guó)內(nèi)光伏組件安裝容量約30MW,僅占國(guó)內(nèi)實(shí)際總產(chǎn)量（600MW）的5左右。 針對(duì)國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)現(xiàn)狀，我公司制訂了的自己的光伏發(fā)展策略。努力了解，跟蹤，研發(fā)最先進(jìn)的光伏發(fā)電材料、工藝及技術(shù)。同時(shí)以開發(fā)實(shí)際應(yīng)用的產(chǎn)品為主。其中太陽(yáng)能系統(tǒng)控制器生產(chǎn)引進(jìn)了世界最先進(jìn)的設(shè)備、工藝、技術(shù)及檢測(cè)系統(tǒng)，通過了“ISO9000”認(rèn)證，TUV認(rèn)證，CE認(rèn)證，“金太陽(yáng)”認(rèn)證。組件出口德國(guó)，意大利，美國(guó)，瑞典等國(guó)家。普泰日盛在太陽(yáng)能光電燈具方面走在了國(guó)內(nèi)前列，是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，銷售，安裝光電太陽(yáng)能燈具最多的廠家，主要產(chǎn)品有多種款式的太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能草坪燈、太陽(yáng)能信

10、號(hào)燈、風(fēng)光四、光伏產(chǎn)業(yè)策略互補(bǔ)路燈，建成了世界最大的光電大道，太陽(yáng)谷光電大門。在光伏工程方面為通信，森林觀測(cè)，駐島部隊(duì)提光伏電源。目前與南極科考隊(duì)合作，安裝世界上迄今為止最大的光伏系統(tǒng)，在南極為氣象觀測(cè)提供光伏電源。 皇明集團(tuán)，擁有多項(xiàng)太陽(yáng)能光電燈具專利技術(shù)。同時(shí)自主研發(fā)光伏控制器，對(duì)離網(wǎng)光伏系統(tǒng)及并網(wǎng)的光伏系統(tǒng)合理配置優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究。 普泰日盛2003年就進(jìn)行了BIPV并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的研究。建成了當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)較大的20KWp的并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目。并投入力量對(duì)BIPV與建筑結(jié)合的安裝形式及光伏配置，電氣配置等進(jìn)入了深入研究。開發(fā)了應(yīng)用于平屋頂，斜屋頂，陽(yáng)臺(tái)，幕墻的模塊化的安裝構(gòu)件。并開發(fā)成功集建

11、筑部件，光伏發(fā)電及照明亮化功能的中空組件及雙玻組件。三、太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)分類 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)：利用光電池的伏打效應(yīng)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能的系統(tǒng) 光伏系統(tǒng)主要有兩類：獨(dú)立（離網(wǎng)）光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)：太陽(yáng)電池陣列發(fā)的電儲(chǔ)存在蓄電池里，供給直流負(fù)載使用或者通過逆變器供給交流負(fù)載使用。 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)：太陽(yáng)電池方陣發(fā)電，經(jīng)并網(wǎng)逆變器逆變成與交流市電同電壓、同頻率、同相位的交流電，直接送入市電網(wǎng)。四、獨(dú)立光伏系統(tǒng) 獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括以下部件： 1、太陽(yáng)電池方陣：太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。將光能轉(zhuǎn)換為電能，或送往

12、蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽(yáng)能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本 。 2、控制器：太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。附加溫度補(bǔ)償，光控開關(guān)、時(shí)控開關(guān)等功能。3、逆變器：在很多場(chǎng)合，都需要提供220V、110V的交流電源。由于太陽(yáng)能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。因此需要使用DC-AC逆變器將直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能。4、蓄電池：一般為閥控制式免維護(hù)鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用膠體鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來(lái)，到需要的時(shí)候再釋放出來(lái)。 5、直流負(fù)載：以直流電為動(dòng)力

13、的裝置或設(shè)備。6、交流負(fù)載：以交流電為動(dòng)力的裝置或設(shè)備。獨(dú)立直流系統(tǒng)獨(dú)立逆變交流系統(tǒng)電扇負(fù)載蓄電池 控制逆變?cè)O(shè)備交流 博物館科普房光伏工程 電池組件3290W,蓄電池24V/1000AH,逆變器2KW光電板總功率為10098Wp,800AH蓄電池，可供總功率的1KWp的負(fù)載工作四個(gè)陰雨天，每天工作四小時(shí)太陽(yáng)能 光伏雕塑 Solar PV sculpture 風(fēng)帆造型可進(jìn)行太陽(yáng)能光伏發(fā)電與市電自動(dòng)切換。組件684W，蓄電池:24V/300Ah H 山東省淄博市勝利油田儲(chǔ)油罐加溫光伏工程 二號(hào)別墅雙玻組件及滿天星組件 組件110*12W ,GFMG-600 24塊,水簾，幕墻等二號(hào)別墅雙玻組件及滿

14、天星組件夜景 北京奧運(yùn)村五環(huán)光伏工程北京奧運(yùn)村五環(huán)光伏工程組件568Wp,蓄電池24V/300AH,led光源168W,可工作四小時(shí)，四個(gè)陰雨天。五、并 網(wǎng) 系 統(tǒng)并網(wǎng)逆變器電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控Modem/電話太陽(yáng)能方陣光伏并網(wǎng)系統(tǒng)四號(hào)別墅20KWp并網(wǎng)系統(tǒng)光電組件20KWp并網(wǎng)，日平均發(fā)電量70KWH光伏并網(wǎng)系統(tǒng)（帶蓄電池系統(tǒng)）組件75W*20, 36W*120,蓄電池2000AH/48V超級(jí)節(jié)能別墅太陽(yáng)能光伏發(fā)電前景展望 據(jù)德國(guó)明鏡周刊報(bào)道,殼牌石油公司經(jīng)過長(zhǎng)期研究后得出結(jié)論:“21世紀(jì)的主要能源是太陽(yáng)能”； 日本經(jīng)濟(jì)企劃廳和三洋電機(jī)公司的合作研究認(rèn) 為:“到2030年,世界電力生產(chǎn)的一半將依靠太陽(yáng)能”； 有太陽(yáng)能專家指出:只需開發(fā)非洲部分地區(qū)的太陽(yáng)能,即可滿足全世界的電力需求。 到2020年，太陽(yáng)電池發(fā)電將供應(yīng)20多億人口和提供二百萬(wàn)人的就業(yè)機(jī)會(huì)；光伏系統(tǒng)是太空最理想電源，促進(jìn)空間科學(xué)發(fā)展； 中國(guó)的太陽(yáng)能光伏“屋頂計(jì)劃” 太陽(yáng)能像計(jì)算機(jī)一樣在本世