小型家庭独立光伏发电系统设计

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1、毕业设计（论文）光伏材料加工与应用专业题目：小型家庭独立光伏发电系统设计毕业时间：学生姓名：指导教师：班级：光伏材料加工与应用酒泉职业技术学院届各专业毕业论文（设计）成绩评定表姓名班级专业指导教师第一次指导意见年月日指导教师第二次指导意见年月日指导教师第三次指导意见年月日指导教师评语及评分成绩：签字（盖章）年月日答辩小组评价意见及评分成绩：签字（盖章）年月日教学系毕业实践环节指导小组意见签字（盖章）年月日学院毕业实践环节指导委员会审核意见签字（盖章）年月日说明：1、以上各栏必须按要求逐项填写.。2、此表附于毕业论文(设计)封面之

2、后。目录摘要1一、绪论1二、独立光伏发电系统简介及原理2（一）简介2（二）原理2三、独立光伏发电系统组成部分和设计要求3（一）组成部分3（二)设计要求51.相关负载参数52.相关环境环境参数5四、独立光伏发电系统的计算及方阵的设计6（一）太阳能蓄电池容量计算6（二）太阳能蓄电池的串并联数计算6（三）太阳能电池组件设计与计算6（四）太阳能电池控制器的选型8（五）太阳能电池逆变器的选型8（六）太阳能电池方位角的选择8（七）太阳能电池倾斜角选择9（八）太阳能光伏支架安装注意10六、总结10参考文献11致谢12小型家庭独立光伏发电系统设

3、计摘要：将太阳能直接转换为电能的技术称为光伏发电技术。是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。本次设计是家庭用分布式光伏发电系统设计，家庭用分布式光伏发电系统是指利用光伏发电技术，在家庭的屋顶或墙壁

4、等场地建立发电系统，多余电量可以送入当地配电网中的发电方式。此次设计内容包括了对光伏发电系统的容量设计和光伏发电系统的配置设计，容量设计主要对光伏组件和蓄电池的容量进行设计与计算，确定光伏组件和蓄电池的数量，发电系统的配置设计时对光伏发电系统中的光伏组件型号、安装方式及配套设备与设施进行设计。本设计是为家用式光伏发电系统，具有节能，无污染运用方便等特点。关键词：光生伏特效应；太阳能电池板；逆变器一、绪论能源是世界发展的源动力，随着石油等矿物能源的消耗，能源危机已经是世界面临的一大挑战，于是开发和利用新能源成立必然的趋势，而太阳能

5、作为一种新能源，它与常规能源相比有三大特点：第一：它是人类可以利用的最丰富的能源。据估计，在过去漫长的11亿年中，太阳消耗了它本身能量的2%。今后足以供给地球人类，使用几十亿年，真是取之不尽，用之不竭。第二：地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。第三：太阳能是一种洁净的能源。在开发利用时，不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音。绝对不会造成污染和公害。12甘肃省具有丰富的太阳能资源，全省年太阳能总辐射量在4800～6400MJ/m2，年资源理论储量67

6、万亿kWh，每年地表吸收的太阳能约相当于824亿吨标准煤，开发利用前景广阔。河西走廊（包括酒泉、张掖、嘉峪关）地区为甘肃省太阳辐射丰富区，年太阳总辐射量分别为6400MJ/m2和5800MJ/m2，中部地区（金昌、武威、民勤的全部，古浪、天祝、靖远、景泰的大部，定西、兰州市、临夏部分地区，环县部分地区及甘南州玛曲的部分地区）属于太阳辐射较丰富区，为5200～5800MJ/m2，南部（天水、陇南、甘南地区大部）地区相对较低，属于太阳能可利用区，年太阳总辐射量仅4800～5200MJ/m2。二、独立光伏发电系统简介及原理（一）简介独

7、立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。有阳光进，太阳能电池将光能转换为电能供负载使用，并同时向蓄电池存储电能。夜间或阴雨天时，则由蓄电池向负载供电。这种系统应用广泛，小到太阳能草坪灯、庭院灯，大到远离电网的移动通信基站、微波中转站，边远地区农村供电等。当系统容量和负载功率较大时，就需要配备太阳能电池方阵和蓄电池组了。（二）原理太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应。当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层，

8、界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”，从而阻止扩散进行。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这