太陽能光伏發(fā)電畢業(yè)論文

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1、第20頁共20頁畢業(yè)設(shè)計說明書目錄一、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介21.光伏組件方陣32.控制器33.蓄電池44.逆變器4二太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景41國外的太陽能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢42國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。5三、并網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電控制系統(tǒng)簡介61太陽能電池板的應(yīng)用62模擬光源跟蹤控制系統(tǒng)83并網(wǎng)逆變器13第20頁共20頁畢業(yè)設(shè)計說明書摘要：隨著人類社會的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)能源被不斷的消耗，同時也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。為了減少環(huán)境的污染，保證能源的可持續(xù)利用，就必須改變現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)，重視新能源的開發(fā)和利用。從長遠(yuǎn)發(fā)展的角

2、度看，可再生資源是人類未來的主要能源來源，因此，世界上很多國家都開始重視太陽能等新能源的開發(fā)利用。在這些可再生資源中，光伏發(fā)電的發(fā)展速度最快，而太陽能光伏發(fā)電已經(jīng)成為可再生能源領(lǐng)域中繼風(fēng)力發(fā)電之后產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快、最大的產(chǎn)業(yè)。世界各國都非常重視太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國擁有豐富的太陽能資源，對太陽能的開采具有很大的優(yōu)勢，因此，太陽能光伏發(fā)電成為我國開發(fā)新能源的重要內(nèi)容。太陽能作為一種新型的可再生能源近年來得到了廣泛的應(yīng)用，光伏并網(wǎng)技術(shù)成為有效利用太陽能發(fā)電的核心和關(guān)鍵。本文分析光伏發(fā)電在普通家庭的應(yīng)用要求，提出了一種基于家庭用戶需求的光伏發(fā)電解決方

3、案，并進行實驗測試和驗證。并以傳統(tǒng)的獨立太陽能光伏發(fā)電技術(shù)為基礎(chǔ)，研究和設(shè)計了并網(wǎng)型太陽光伏發(fā)電控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：太陽能；光伏發(fā)電；并網(wǎng)；逆變器第20頁共20頁畢業(yè)設(shè)計說明書一、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介太陽能是指太陽光照所輻射的能量。目前太陽能的利用主要有光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和光化轉(zhuǎn)換三種形式。太陽能光電轉(zhuǎn)換又分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電兩種，通常說的太陽能發(fā)電主要是指太陽能光伏發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)進行光電轉(zhuǎn)換的發(fā)電系統(tǒng)，其應(yīng)用基本形式主要分為獨立發(fā)電系統(tǒng)（如圖1所示）和并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)（如圖2所示）兩大類。應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在航空

4、航天、通信系統(tǒng)、微波中繼站、無電缺電地區(qū)用戶供電和市政照明工程等。一般的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是由光伏電池組件，交直流逆變器、蓄電池和光伏系統(tǒng)電池控制器組成。首先，通過光伏電池組件將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，其次，再利用交直流逆變器將直流電轉(zhuǎn)變成交流電，同時逆變器還可以自動穩(wěn)定電壓，改善光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。利用蓄電池將電能存儲起來，在需要的時候在釋放出來。充放電控制器則是可以防止太陽能光伏電源系統(tǒng)的儲能蓄電池組過充電和過放電的設(shè)備，它是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心組成部分。第20頁共20頁畢業(yè)設(shè)計說明書通常，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件方陣、控制器、蓄電池和逆

5、變器四大部分組成。1.光伏組件方陣即太陽能電池組件方陣，由太陽能電池板按系統(tǒng)需求串、并聯(lián)而成。它是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部件，其作用就是將太陽的輻射能量轉(zhuǎn)換成電能輸送到蓄電池中儲存或者驅(qū)動負(fù)載工作。2.控制器控制器主要完成的工作如下：①蓄電池的充放電保護；②高壓斷開、低壓報警和恢復(fù)功能；③溫度補償功能；④短路保護；⑤防反接功能。3.蓄電池將光伏陣列組件產(chǎn)生的電能儲存起來，當(dāng)光照強度過低或負(fù)載需求過大時，將儲存的能量釋放出來滿足負(fù)載的能量需求。一般為鉛酸電池，有的微型系統(tǒng)也使用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。第20頁共20頁畢業(yè)設(shè)計說明書4.逆變器在我

6、國實際應(yīng)用中，負(fù)載的額定電源通常為交流220V，而光伏陣列組件產(chǎn)生的電能通常為直流，因此需要通過逆變器將其轉(zhuǎn)換成負(fù)載所需的交流電能，故要使用逆變器。目前，歐美、日韓等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)正在大規(guī)模推廣光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，一方面以取代正在急劇減少的常規(guī)化石能源；另一方面減少廢氣排放對環(huán)境造成的污染。為推動西部大開發(fā)，我國也正在進行大西部地區(qū)的太陽能發(fā)電工程建設(shè)，以改善西部生產(chǎn)條件和投資環(huán)境，促進我國西部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。同時也將太陽能光伏發(fā)電技術(shù)大規(guī)模的應(yīng)用和推廣到市政照明工程上。二太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景1國外的太陽能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢作為

7、20世紀(jì)80年代世界上增長最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。截止2004年，世界太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機總?cè)萘窟_(dá)到了964.9MW。到了2006年底，這個數(shù)據(jù)達(dá)到了4961.69MW。像單晶硅電池、多晶硅電池、非晶硅電池、帶狀硅電池、聚光電池以及薄膜電池等太陽能光伏電池已經(jīng)商品化和實用化。在國際市場上，太陽能光伏電池的價格一般在3.15美元左右，并網(wǎng)后的價格為每瓦6美元，發(fā)電成本為每千瓦時0.25美元。光伏電池的發(fā)電效率在不斷的提高，晶體硅光電池的轉(zhuǎn)換率為15%，而單晶硅電池轉(zhuǎn)化率則達(dá)到了23.3%，砷化鎵光電池更是達(dá)到25%的

8、轉(zhuǎn)化率。同時太陽能光伏電池組件的使用壽命也大大的延長，最多可達(dá)30年之久。目前，世界上太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用最多的國家為美國、日本和歐盟