太陽(yáng)能光伏發(fā)電畢業(yè)論文

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1、第20頁(yè)共20頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介21.光伏組件方陣32.控制器33.蓄電池44.逆變器4二太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景41國(guó)外的太陽(yáng)能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)42國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。5三、并網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏發(fā)電控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介61太陽(yáng)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(yè)共20頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要：隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)能源被不斷的消耗，同時(shí)也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)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(kāi)發(fā)和利用。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度看，可再生資

2、源是人類(lèi)未來(lái)的主要能源來(lái)源，因此，世界上很多國(guó)家都開(kāi)始重視太陽(yáng)能等新能源的開(kāi)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(yáng)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(guó)都非常重視太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國(guó)擁有豐富的太陽(yáng)能資源，對(duì)太陽(yáng)能的開(kāi)采具有很大的優(yōu)勢(shì)，因此，太陽(yáng)能光伏發(fā)電成為我國(guó)開(kāi)發(fā)新能源的重要內(nèi)容。太陽(yáng)能作為一種新型的可再生能源近年來(lái)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(yáng)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(hù)需求的光伏發(fā)電解決方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試和驗(yàn)證。并

3、以傳統(tǒng)的獨(dú)立太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)為基礎(chǔ)，研究和設(shè)計(jì)了并網(wǎng)型太陽(yáng)光伏發(fā)電控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；光伏發(fā)電；并網(wǎng)；逆變器第20頁(yè)共20頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介太陽(yáng)能是指太陽(yáng)光照所輻射的能量。目前太陽(yáng)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(yáng)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(shuō)的太陽(yáng)能發(fā)電主要是指太陽(yáng)能光伏發(fā)電。太陽(yáng)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(jìn)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(dú)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(lèi)。應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在航空航天、通信系統(tǒng)、微波中繼站、無(wú)電缺電地區(qū)用

4、戶(hù)供電和市政照明工程等。一般的太陽(yáng)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(guò)光伏電池組件將太陽(yáng)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(shí)逆變器還可以自動(dòng)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(chǔ)起來(lái)，在需要的時(shí)候在釋放出來(lái)。充放電控制器則是可以防止太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)的儲(chǔ)能蓄電池組過(guò)充電和過(guò)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(yè)共20頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)通常，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件方陣、控制器、蓄電池和逆變器四大部分組成。1.光伏組件方陣即太陽(yáng)能電池組件方陣，

5、由太陽(yáng)能電池板按系統(tǒng)需求串、并聯(lián)而成。它是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部件，其作用就是將太陽(yáng)的輻射能量轉(zhuǎn)換成電能輸送到蓄電池中儲(chǔ)存或者驅(qū)動(dòng)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(hù)；②高壓斷開(kāi)、低壓報(bào)警和恢復(fù)功能；③溫度補(bǔ)償功能；④短路保護(hù)；⑤防反接功能。3.蓄電池將光伏陣列組件產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)光照強(qiáng)度過(guò)低或負(fù)載需求過(guò)大時(shí)，將儲(chǔ)存的能量釋放出來(lái)滿(mǎn)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(yè)共20頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4.逆變器在我國(guó)實(shí)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

6、能通常為直流，因此需要通過(guò)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(guó)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?gòu)U氣排放對(duì)環(huán)境造成的污染。為推動(dòng)西部大開(kāi)發(fā)，我國(guó)也正在進(jìn)行大西部地區(qū)的太陽(yáng)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(jìn)我國(guó)西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同時(shí)也將太陽(yáng)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(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景1國(guó)外的太陽(yáng)能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)作為20世紀(jì)80年代世界上增長(zhǎng)最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。截止2

7、004年，世界太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到了964.9MW。到了2006年底，這個(gè)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(yáng)能光伏電池已經(jīng)商品化和實(shí)用化。在國(guó)際市場(chǎng)上，太陽(yáng)能光伏電池的價(jià)格一般在3.15美元左右，并網(wǎng)后的價(jià)格為每瓦6美元，發(fā)電成本為每千瓦時(shí)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%的轉(zhuǎn)化率。同時(shí)太陽(yáng)能光伏電池組件的使用壽命也大大的延長(zhǎng)，最多可達(dá)30年之久。目前，世界上太陽(yáng)能光伏發(fā)

8、電系統(tǒng)應(yīng)用最多的國(guó)家為美國(guó)、日本和歐盟