独立光伏系统设计

学 号：59

成 绩：

独立光伏系统设计

院 部： 太阳能光电信息工程

专 业： 光电信息工程

姓 名： 黄丹萍

指导教师：

二〇一二年五月

摘 要

以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断耗用将愈来愈不适应可持续发展的需要,加速开

发利用以太阳能为主体的可再生能源已成为人们的共识。利用洁净的太阳光能,以半导体光生伏打效应为基础的光伏发电技术有着十分广阔的应用前景。在进行光伏系统设计时其中很重要的一部分是光伏系统的容量设计,包括确定光伏方阵的倾斜角,以及决定太阳能电池方阵和的容量。

在确定光伏方阵最佳倾角时，应综合考虑方阵面上太阳辐射量的连续性、均匀性。

【关键词】能源 蓄电池 倾斜角

Abstract

Based on conventional energy sources of energy structures as resources continue to consume more and more do not meet the requirements of sustainable development, speed up the

development and utilization of solar to renewable energy has become the subject of consensus. Use clean solar energy, based on semiconductor photovoltaic effect of photovoltaic power

generation technology has a very broad application prospects. When the PV system design

and a major part of the PV system capacity design, including determining the inclination

angle of the PV array, as well as of the solar matrix and decision capacity. When you

determine the best angle PV array, should be considered on a square surface continuity,

uniformity of sun radiation.

【Key words】energy storage battery tilt angle

目录

第一章 结论 .............................................................................................................................. 1

第2章 独立光伏系统 .............................................................................................................. 2

2.1 独立光伏系统系统概述 .............................................. 2

2.1.1蓄电池组

2.1.2阻塞二极管

第3章 光伏系统设计 ....................................................... 2

3.1设计的基本原理 ......................................................................................................... 3

3.2 蓄电池设计方法 ........................................................................................................ 4

第四章 系统的优化设计 .......................................................................................................... 6

4.1 独立光伏系统设计实例 ............................................................................................. 6

致 谢 ........................................................................................................................................ 10

参考文献 .................................................................................................................................. 11

第一章 绪论

在当今社会，人类要长久生存需要能源，社会要不断发展也需要能源。然而煤、石油、天然气这些化石能源实在有限。据统计这些化石能源可采用年限越来越少，甚至濒临枯竭。伴随社会经济的飞速发展，能源消耗持续增加，环境问题日益增突出。开发、 利用太阳能作为新能源成为大势所趋。太阳能发电无需燃料，具有无污染、安全、 无噪音、运行简单可靠、 资源的相对广泛性和安全性、 长寿命等其他常规能源所不具备的优点。而且太阳能是资源最丰富的可再生资源，太阳能不但数量巨大、用之不竭，而且是不会产生环境污染的绿色能源，所以大力推广太阳能的应用是世界性的趋势。广义地说太阳光的辐射能、风能、水力能、生物质能、潮汐能都属于太阳能，它们随着太阳的活动，周而复始地循环，不会枯竭，因此我们把它们称为可再生能源。在石油和煤炭等矿物能源日渐枯竭、环境污染日趋严重的今天，太阳能等可再生能源的应用愈来愈受到人们的重视。因此，我国应该注重光伏产业的发展。光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源，并且可再生的绿色能源太阳能光伏发电应用非常的广泛。

第2章 独立光伏系统

2.1 独立光伏系统系统概述

通常的独立光伏发电系统主要由太阳电池方阵、蓄电池、控制器以及阻塞二极管组

成。

2.1.1蓄电池组

蓄电池组是太阳电池方阵的贮能装置，其作用是将方阵在有日照时发出的多余电能贮存起来，在晚间或阴雨天供负载使用。

在光伏发电系统中，蓄电池处于浮充放电状态，夏天日照量大，除了供给负载用电外，还对蓄电池充电；在冬天日照量少，这部分贮存的电能逐步放出，在这种季节性循环的基础上还要加上小得多的日循环，白天方阵给蓄电池充电，（同时方阵还要给负载用电），晚上则负载用电全部由蓄电池供给。因此，要求蓄电池的自放电要小，而且充电效率要高，同时还要考虑价格和使用是否方便等因素。常用的蓄电池有铅酸蓄电池和硅胶蓄电池，要求较高的场合也有价格比较昂贵的镍镉蓄电池。

2.1.2阻塞二极管

肖特基或锗管0.3V左右。也称作为反充二极管或隔离二极管，其作用是利用二极管的单向导电性阻止无日照时蓄电池通过太阳电池方阵放电。对阻塞二极管的要求是工作电流必须大于方阵的最大输出电流，反向耐压要高于蓄电池组的电压。在方阵工作时，阻塞二极管两端有一定的电压降，对硅二极管通常为0.6V。

第3章 光伏系统设计

光伏系统的设计包括两个方面：容量设计和硬件设计。

光伏系统容量设计的主要目的就是要计算出系统在全年内能够可靠工作所需的太阳

电池组件和蓄电池的数量。同时要注意协调系统工作的最大可靠性和系统成本两者之间的关系，在满足系统工作的最大可靠性基础上尽量地减少系统成本。光伏系统硬件设计的主要目的是根据实际情况选择合适的硬件设备包括太阳电池组件的选型，支架设计，逆变器的选择，电缆的选择，控制测量系统的设计，防雷设计和配电系统设计等。在进行系统设计的时候需要综合考虑系统的软件和硬件两个方面。

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