小型家庭獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計

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1、畢業(yè)設(shè)計（論文）光伏材料加工與應(yīng)用專業(yè)題目：小型家庭獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)時間：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：班級：光伏材料加工與應(yīng)用酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院屆各專業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計）成績評定表姓名班級專業(yè)指導(dǎo)教師第一次指導(dǎo)意見年月日指導(dǎo)教師第二次指導(dǎo)意見年月日指導(dǎo)教師第三次指導(dǎo)意見年月日指導(dǎo)教師評語及評分成績：簽字（蓋章）年月日答辯小組評價意見及評分成績：簽字（蓋章）年月日教學(xué)系畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)小組意見簽字（蓋章）年月日學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)委員會審核意見簽字（蓋章）年月日說明：1、以上各欄必須按要求逐項(xiàng)填寫.。2、此表附于畢業(yè)論文(設(shè)計)封面之

2、后。目錄摘要1一、緒論1二、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介及原理2（一）簡介2（二）原理2三、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)組成部分和設(shè)計要求3（一）組成部分3（二)設(shè)計要求51.相關(guān)負(fù)載參數(shù)52.相關(guān)環(huán)境環(huán)境參數(shù)5四、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的計算及方陣的設(shè)計6（一）太陽能蓄電池容量計算6（二）太陽能蓄電池的串并聯(lián)數(shù)計算6（三）太陽能電池組件設(shè)計與計算6（四）太陽能電池控制器的選型8（五）太陽能電池逆變器的選型8（六）太陽能電池方位角的選擇8（七）太陽能電池傾斜角選擇9（八）太陽能光伏支架安裝注意10六、總結(jié)10參考文獻(xiàn)11致謝12小型家庭獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)

3、計摘要：將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)稱為光伏發(fā)電技術(shù)。是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏系統(tǒng)還具有安全可靠、無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設(shè)周期短的優(yōu)點(diǎn)。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。本次設(shè)計是家庭用分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計，家庭用分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)是指利用光伏發(fā)電技術(shù)，在家庭的屋頂或墻壁

4、等場地建立發(fā)電系統(tǒng)，多余電量可以送入當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)中的發(fā)電方式。此次設(shè)計內(nèi)容包括了對光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量設(shè)計和光伏發(fā)電系統(tǒng)的配置設(shè)計，容量設(shè)計主要對光伏組件和蓄電池的容量進(jìn)行設(shè)計與計算，確定光伏組件和蓄電池的數(shù)量，發(fā)電系統(tǒng)的配置設(shè)計時對光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏組件型號、安裝方式及配套設(shè)備與設(shè)施進(jìn)行設(shè)計。本設(shè)計是為家用式光伏發(fā)電系統(tǒng)，具有節(jié)能，無污染運(yùn)用方便等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：光生伏特效應(yīng)；太陽能電池板；逆變器一、緒論能源是世界發(fā)展的源動力，隨著石油等礦物能源的消耗，能源危機(jī)已經(jīng)是世界面臨的一大挑戰(zhàn)，于是開發(fā)和利用新能源成立必然的趨勢，而太陽能

5、作為一種新能源，它與常規(guī)能源相比有三大特點(diǎn)：第一：它是人類可以利用的最豐富的能源。據(jù)估計，在過去漫長的11億年中，太陽消耗了它本身能量的2%。今后足以供給地球人類，使用幾十億年，真是取之不盡，用之不竭。第二：地球上，無論何處都有太陽能，可以就地開發(fā)利用，不存在運(yùn)輸問題，尤其對交通不發(fā)達(dá)的農(nóng)村、海島和邊遠(yuǎn)地區(qū)更具有利用的價值。第三：太陽能是一種潔凈的能源。在開發(fā)利用時，不會產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣、也沒有噪音。絕對不會造成污染和公害。12甘肅省具有豐富的太陽能資源，全省年太陽能總輻射量在4800～6400MJ/m2，年資源理論儲量67

6、萬億kWh，每年地表吸收的太陽能約相當(dāng)于824億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，開發(fā)利用前景廣闊。河西走廊（包括酒泉、張掖、嘉峪關(guān)）地區(qū)為甘肅省太陽輻射豐富區(qū)，年太陽總輻射量分別為6400MJ/m2和5800MJ/m2，中部地區(qū)（金昌、武威、民勤的全部，古浪、天祝、靖遠(yuǎn)、景泰的大部，定西、蘭州市、臨夏部分地區(qū)，環(huán)縣部分地區(qū)及甘南州瑪曲的部分地區(qū)）屬于太陽輻射較豐富區(qū)，為5200～5800MJ/m2，南部（天水、隴南、甘南地區(qū)大部）地區(qū)相對較低，屬于太陽能可利用區(qū)，年太陽總輻射量僅4800～5200MJ/m2。二、獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介及原理（一）簡介獨(dú)

7、立光伏發(fā)電系統(tǒng)也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負(fù)載供電，還需要配置交流逆變器。有陽光進(jìn)，太陽能電池將光能轉(zhuǎn)換為電能供負(fù)載使用，并同時向蓄電池存儲電能。夜間或陰雨天時，則由蓄電池向負(fù)載供電。這種系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，小到太陽能草坪燈、庭院燈，大到遠(yuǎn)離電網(wǎng)的移動通信基站、微波中轉(zhuǎn)站，邊遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村供電等。當(dāng)系統(tǒng)容量和負(fù)載功率較大時，就需要配備太陽能電池方陣和蓄電池組了。（二）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)。當(dāng)P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時，在兩種半導(dǎo)體的交界面區(qū)域里會形成一個特殊的薄層，

8、界面的P型一側(cè)帶負(fù)電，N型一側(cè)帶正電。這是由于P型半導(dǎo)體多空穴，N型半導(dǎo)體多自由電子，出現(xiàn)了濃度差。N區(qū)的電子會擴(kuò)散到P區(qū)，P區(qū)的空穴會擴(kuò)散到N區(qū)，一旦擴(kuò)散就形成了一個由N指向P的“內(nèi)電場”，從而阻止擴(kuò)散進(jìn)行。達(dá)到平衡后，就形成了這樣一個特殊的薄層形成電勢差，這