電氣工程及其自動化畢業(yè)設計-家庭式太陽能供電系統(tǒng)的研究與設計

1、<p>　……………………. ………………. ………………畢 業(yè) 論 文家庭式太陽能供電系統(tǒng)的研究與設計院 部 機械與電子工程學院 專業(yè)班級 電氣3班 屆 次 2015屆 學生姓名 學 號 指導教師 </p><p>　裝訂線</p><p>　………………

2、.……. …………. …………. ………</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　1太陽能

3、光伏發(fā)電的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.1 太陽能供電的背景與意義1</p><p>　　1.2 中國太陽能發(fā)電現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3 家庭式太陽能供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀3</p><p>　　2 太陽能發(fā)電系統(tǒng)3</p><p>　　2.1 太陽能發(fā)電方式簡介3</p><p&g

4、t;　　2.2 太陽能光電轉化的基本原理4</p><p>　　2.3 太陽能蓄電池5</p><p>　　2. 4 逆變器的基本工作原理5</p><p>　　2 .5 家庭式太陽能供電系統(tǒng)的基本組成6</p><p>　　3主要構件的選擇及應用8</p><p>　　3. 1 太陽能電池板的選擇8<

5、;/p><p>　　3. 2 蓄電池的選擇8</p><p>　　3. 3 防反沖二極管的選擇9</p><p>　　3. 4 太陽能控制器的應用9</p><p>　　3. 5 逆變器的應用10</p><p>　　4 家庭式太陽能供電系統(tǒng)的設計12</p><p>　　4.1 家庭式太

6、陽能供電系統(tǒng)整體設計步驟12</p><p>　　4.2 家庭式太陽能供電系統(tǒng)光伏組件的確定13</p><p>　　4.2.1 光伏方陣最佳傾角計算13</p><p>　　4.2.2 平均峰值日照時數(shù)的計算14</p><p>　　4.2.3 負荷的計算15</p><p>　　4.2.4 計算方陣最佳方

7、陣應輸出電流15</p><p>　　4.2.5 計算太陽能電池板工作電壓16</p><p>　　4.2.6 計算太陽能電池板的功率17</p><p>　　4.3 蓄電池組的容量確定17</p><p>　　4. 4 逆變器和控制器的確定18</p><p>　　5 計算機軟件的應用及設計舉例18<

8、;/p><p>　　5. 1 RETScreen數(shù)據(jù)庫的應用18</p><p>　　5. 2家庭式太陽能供電系統(tǒng)設計舉例20</p><p>　　5. 3 應用PVSYST進行系統(tǒng)設計25</p><p><b>　　6 結論37</b></p><p><b>　　參考文獻39

9、</b></p><p><b>　　致謝40</b></p><p><b>　　Contents</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　Introduction1</p><p>　　1 Status of solar p

10、hotovoltaic power generation1</p><p>　　1.1 Background and significance of solar-powered1</p><p>　　1.2 Status of Chinese solar power2</p><p>　　1.3 Status of Household Solar power

11、generation system3</p><p>　　2 Solar power generation system3</p><p>　　2.1 Introduction of solar power generation3</p><p>　　2.2 The basic principles of solar photovoltaic conversi

12、on4</p><p>　　2.3 Solar Battery5</p><p>　　2. 4 The basic principle of the inverter5</p><p>　　2 .5 The basic composition of household solar power system6</p><p>　　3 S

13、election and Application of major components8</p><p>　　3. 1 Select solar panels8</p><p>　　3. 2 Battery Selection8</p><p>　　3. 3 Anti-kickback diode selection9</p><p&g

14、t;　　3. 4 The use of solar controllers9</p><p>　　3. 5 Inverter Applications10</p><p>　　4 The design of home solar power system12</p><p>　　4.1 The steps of design Household Solar p

15、ower generation system12</p><p>　　4.2 PV modules13</p><p>　　4.2.1 Optimum tilt angle of PV modules 13</p><p>　　4.2.2 The Hours of the average peak sunshine14</p><p>

16、;　　4.2.3 Load calculation15</p><p>　　4.2.4 The best current of PV modules 15</p><p>　　4.2.5 The Voltage of PV modules16</p><p>　　4.2.6 Calculating the average power of solar pane

17、ls17</p><p>　　4.3. Determine the capacity of the battery pack17</p><p>　　4. 4 Inverter and controller select18</p><p>　　5 Software application and Design Examples18</p>&

18、lt;p>　　5. 1 RETScreen database18</p><p>　　5. 2 Design of Household Solar power generation system20</p><p>　　5. 3 Using Pvsyst to design system25</p><p>　　6 Conclusion37</p

19、><p>　　References39</p><p>　　Acknowledgement40</p><p>　　家庭式太陽能供電系統(tǒng)的研究與設計</p><p>　　摘要：太陽能是最普遍的自然資源，亦是取之不盡的可再生清潔能源，它與化石能源相比，有很大優(yōu)勢。工業(yè)革命后人類生產(chǎn)生活方式發(fā)生巨大改變，對能源的需求越來越大。隨著自然環(huán)境的惡化及

20、化石能源開采難度不斷增大，能源的可持續(xù)供應受到人類的重視，如何利用太陽用進入了人類的視野。本論文全面分析了當今世界太陽能發(fā)電的現(xiàn)狀和國內(nèi)狀況，強調(diào)家庭式太陽能供電系統(tǒng)在我國及全世界發(fā)展的必要性。論文循序漸進的對太陽能供電系統(tǒng)的原理、主要構件的選擇與應用、家庭式太陽能供電系統(tǒng)設計進行了全面闡述，并結合實際地域進行了系統(tǒng)設計舉例。另外本論文應用了計算機軟件RETScreen、NASA數(shù)據(jù)庫、PVSYST對太陽能供電系統(tǒng)設計進行指導和模擬。&

21、lt;/p><p>　　關鍵詞：太陽能；光伏發(fā)電系統(tǒng)；系統(tǒng)設計；太陽輻射；軟件應用Study and Design of Household Solar Power Generation System</p><p>　　Abstract since the industrial revolution, the rapid development of the industry have br

22、ought great convenience to human life, but at the same time the need of energy is getting more. It will let us face with a serious energy crisis. In fact, the use of oil and coal caused global climate get worse. So the n

23、ew energy exploration and research has become a topic of common concern of all countries in the world. In many kinds of new energy, solar energy is the most primitive and inexhaustible. It is a</p><p>　　keyw

24、ords: solar power; photovoltaic power generation system; system design; solar radiation; application of the software</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　在地球環(huán)境污染和能源形勢的變化日趨嚴峻的背景下，太陽能作為綠色能源越來越受

25、到世界各國的重視。不論是從經(jīng)濟、社會走可持續(xù)發(fā)展之路和保護人類賴以生存的地球生態(tài)環(huán)境的高度來審視，還是從為世界上 2 0億無電人口和一些特殊用途解決現(xiàn)實的能源供應出發(fā)，發(fā)展太陽能光伏發(fā)電均具有重大的現(xiàn)實意義，利用太陽能是人類未來的希望。家庭式太陽能發(fā)電系統(tǒng)是解決無電、缺電人口用電問題，改善能源結構的有效途徑，具有強烈的緊迫性及戰(zhàn)略意義。</p><p>　　1 太陽能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀</p><

26、p>　　1.1 太陽能供電的背景與意義</p><p>　　工業(yè)革命后人類生產(chǎn)生活方式發(fā)生巨大改變，如何獲得能源成為人類所關心的問題,能源短缺直接制約著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，能源的持續(xù)供應成為關注的焦點，各國相繼開啟可再生能源的開發(fā)的研究。地球環(huán)境污染和能源形勢變的日趨嚴峻，人類迫切需要一種新型的清潔能源替代煤炭、石油、天然氣組成的傳統(tǒng)化石能源。太陽能這種綠色能源受到了世界各國的關注，利用太陽能發(fā)電也成為人類的

27、研究重點。太陽能如下強勢的優(yōu)點：(1）人類在地球生存的歷史與太陽的壽命相比，太陽對人類來說是無限存在的，這種資源取之不盡用之不竭 (2）太陽發(fā)射出來的能量對于人類來說十分巨大，太陽光線四十分鐘內(nèi)給予地球的能量，若被人類全部利用，可供應世界一年的能源消耗。（3）太陽能量的傳遞依靠太陽光，陽光對生物環(huán)境都沒有危害，不存在浪費污染，只存在沒有利用。（4）有陽光的地方就可以利用太陽能，是一種最公平的自然資源。作為一種完全清潔的能源，在未來太陽能

28、取代傳統(tǒng)的化石能源，對人類發(fā)展的可持續(xù)性具有重大的意義。隨著科研投入不斷加大，相關技術的發(fā)展與成熟，現(xiàn)如今光伏發(fā)電技術可以應用在任何光照的條件下，為用戶提供電能。當前研發(fā)不斷取得突破性的進展，制造工藝逐漸成熟，</p><p>　　據(jù)國際能源署預測，到2020年，全球的總發(fā)電量中太陽能發(fā)電將占據(jù)2%的份額。許多發(fā)達國家都在積極發(fā)展可再生能源利用的研究， 據(jù)統(tǒng)計僅光伏電池年產(chǎn)量平均增速已超過40%，迅速“發(fā)酵”的國

29、際光伏市場也帶動了我國相關產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。中國已經(jīng)成為世界上最大的太陽能電池制造國，未來太陽能光伏發(fā)電將會在世界能源消耗占據(jù)重要地位，不但會替代常規(guī)的化石能源，而且會在世界能源供應中的占據(jù)主體地位。估預測到2030年，可再生能源的利用在總能源中比例將達到30%，太陽能光伏發(fā)電量占到世界總電力供應量的10 %左右；預計到2040年，世界能耗中可再生能源的比重會占到50%左右，世界總電力中光伏發(fā)電的供給量達到20%；21世紀末期,可再生能源

30、的供應在全球總能源結構中的比重將高達 80%左右，其中太陽能發(fā)電量將至少占據(jù)全球總能源的60%左右。這些數(shù)字足以勾畫出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的美好前景，我國發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)在能源領域具有重要的戰(zhàn)略地位。</p><p>　　中國是世界上第二大電力消耗國，電能成為最重要的能源，電力短缺對中國經(jīng)濟發(fā)展的制約作用已十分明顯，我國多個領域亟待進行節(jié)電改造。隨著工業(yè)化的推進，中國人民生活條件的改善，我國電力需求量不斷增大，如何保證

31、電力充足供應得到中國政府的高度重視，太陽能發(fā)電技術對改善我國的能源結構具有促進作用?，F(xiàn)今生態(tài)環(huán)境不斷惡化，傳統(tǒng)能源開采難度也不斷加大，廣泛使用綠色能源可以減少二氧化碳及其它有毒氣體的排放，防治大氣污染溫室效應，對保護生態(tài)環(huán)境及能源的充足供應都具有重要意義。因此，研究太陽能這種綠色能源的有效利用具有強烈的緊迫性及戰(zhàn)略意義。</p><p>　　1.2 中國太陽能發(fā)電現(xiàn)狀</p><p>　　

32、我國太陽光年日照時數(shù)大于2000小時，資源量很豐富，年太陽能輻射總量大于1389千瓦時每平方米的地區(qū)約占全國總面積的2/3，具有太陽能利用的堅實基礎。中國太陽能技術的研究比發(fā)達國家晚，我國在1958年開啟了太陽電池的研究項目，其成果首次成功應用在1971 年發(fā)射的“東方紅二號”衛(wèi)星上，1973年我國自產(chǎn)的太陽電池開始在港口面航標燈上應用。1979年我國開始用半導體工業(yè)的次品硅生產(chǎn)單晶硅太陽電池，使得太陽電池制造成本降低，并首次打開了應用

33、的市場。當時生產(chǎn)的太陽電池面積較小，其電極采用的是真空蒸鍍銀鋁的制作方法。到80年代中后期，中國開始引進國外太陽電池生產(chǎn)線和關鍵技術設備，當時我國太陽電池產(chǎn)能達4.5MW。 </p><p>　　21世紀以后，中國對新能源的重視程度加大，隨著投入的增加，在該領域技術不斷的進步，我國在光伏發(fā)電方面開始培養(yǎng)了一大批的科研人員從事新能源發(fā)展和推廣。中國與發(fā)達國家的差距在一步步的縮小，到21世紀，國內(nèi)光伏發(fā)電市場呈現(xiàn)加速

34、發(fā)展趨勢，年增長速度在20%左右，中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已具有初步規(guī)模，已廣泛應用到國內(nèi)生產(chǎn)生活的多個領域，如通信、交通、家庭生活用電等多個領域，其在航標燈塔、鐵路公路等信號系統(tǒng)、微波中繼站、高山氣象站、邊防哨卡獨立電源、偏遠山區(qū)等地域分散型用電領域都可發(fā)揮獨特作用。 我國政府目出臺一系列扶持光伏發(fā)電發(fā)展的優(yōu)惠政策，在太陽能光伏發(fā)電的相關方面先后制定了發(fā)展的策略，并制定了相應法律法規(guī)。為太陽能發(fā)電技術的發(fā)展營造了積極的國內(nèi)環(huán)境。</p

35、><p>　　我國是世界上最大的發(fā)展中國家，地域遼闊，電網(wǎng)范圍不可能覆蓋到全部區(qū)域，我國有8億人口在農(nóng)村，很多偏遠的農(nóng)村地區(qū)還用不到電，生活水平低下，生活極不方便。至目前資料顯示，中國仍存在二萬個無電村、多達上千無電的島嶼，至少2300萬的居民缺少的電能供應，太陽能發(fā)電項目要優(yōu)先服務處于無電、缺點的用戶，家庭式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的普及對我國改善民生，提高國民生活質(zhì)量具有重要意義。為區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，為促進人民生活水平的提高，

36、我國啟動了“西部省區(qū)無電鄉(xiāng)村通電計劃”。主要由小型風力發(fā)電、光伏發(fā)電這兩種途徑解決西部地區(qū)七個省份無電鄉(xiāng)村的用電問題。2010至2020年將繼續(xù)推廣，預計太陽能發(fā)電系統(tǒng)的安裝量將達到100MW。中國政府的大力支持對太陽能發(fā)電領域快速發(fā)展起了很大的推動作用。</p><p>　　1.3 家庭式太陽能供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀</p><p>　　現(xiàn)階段家庭式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要解決用于無電、缺電地區(qū)的

37、用電問題。在這些用戶中，大多數(shù)都是偏遠山區(qū)、牧區(qū)、移動性的養(yǎng)蜂戶、林區(qū)單位，這些單位一般只需滿足最基本的照明等生活用電需求，很適合用家庭式太陽能供電系統(tǒng)解決用電問題。家庭式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，若在無電、缺電地區(qū)以80%的保有量計算，加上國家推廣的“光明工程”、“送電到鄉(xiāng)工程”投資建設的大中型的光伏電站，能解決一百萬戶家庭的生活用電問題。資料顯示，2010年底，太陽能發(fā)電累計安裝容量達到70MW，農(nóng)村地區(qū)的電力建設占到43%，而我國仍有三

38、百萬戶家庭處于無電可用的狀態(tài)，今后我們要采用太陽能或風光互補發(fā)電系統(tǒng)來解決150萬戶家庭的用電問題。由于偏遠山區(qū)受地域的限制，輸配電設備很難架設，只能采用分散式的供電方式，即應用家庭式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。隨著用戶需求的不斷提高，現(xiàn)有太陽能發(fā)電系統(tǒng)也亟需升級換代。因此，發(fā)展家庭式太陽能供電系統(tǒng)對我國有很現(xiàn)實的意義。</p><p><b>　　2 太陽能發(fā)電系統(tǒng)</b></p>

39、<p>　　2.1 太陽能發(fā)電方式簡介</p><p>　　太陽能發(fā)電有兩種利用方式：光-熱-電轉換方式和光-電直接轉換方式。</p><p>　　光-熱-電轉換方式：</p><p>　　收集太陽輻射的熱能發(fā)電。通過太陽能集熱器吸收太陽輻的射熱能轉換成蒸氣的動能，由蒸汽推動發(fā)電機發(fā)電。前一個過程是光--熱轉換過程；后一個過程是熱-電轉換過程，與普通的火力

40、發(fā)電原理相似。這種發(fā)電方式的有很大的缺點，效率低成本高，只適用于小規(guī)模的特殊場合，不能大規(guī)模利用。</p><p><b>　　光-電直接轉換：</b></p><p>　　將太陽輻射能直接轉換為電能，即光電效應。光電轉換的基本裝置是太陽能電池，它是一種半導體光電二極管，只要有光照到光電二極管上時，利用光電效應，就可以把太陽的光能轉變成電能，產(chǎn)生電動勢。太陽能電池方陣

41、就是由許多個電池串聯(lián)或并聯(lián)起來，以產(chǎn)生較大的功率。目前利用太陽能電池板發(fā)電被廣泛應用，完全利用太陽能為一戶家庭供電，已經(jīng)得以實現(xiàn)并成熟應用。</p><p>　　2.2 太陽能光電轉化的基本原理</p><p>　　太陽能發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要構件：太陽能電池板、逆變器、控制器三大部分。 </p><p>　　

42、太陽能電池板（Solar panel）有單晶硅、多晶硅、非晶硅、多元化合物、柔性薄膜太陽能電池等。國產(chǎn)晶體硅電池轉化池效率可以達到10-16%左右，國外同類產(chǎn)品轉化效率高于國產(chǎn)其效率達到18%- 23%。 </p><p>　　表2-1 各類太陽能電池轉化最高效率</p><p>　　光伏組件是由一個或多個太陽能電池片組成的電池板構成，在光照條件下，太陽能電池片將生產(chǎn)電動勢，經(jīng)過串并聯(lián)的

43、組合，得到系統(tǒng)所需要的電壓。該電池板生成的電能，經(jīng)過充放電控制器的調(diào)節(jié)后再對蓄電池進行充電，以保證流進蓄電池電能的質(zhì)量，此時光能的轉變成可以利用的電能貯存到蓄電池中。無光照條件見下，充電后蓄電池組在控制器控制下向逆變器輸入電流，通過逆變器的逆變作用，直流電轉換成交流電，再送入配電柜，經(jīng)配電柜切換作用，再對負載進行供電?；驹砣缦聢D2-1所示：</p><p>　　圖2-1 光電效應原理圖</p>

44、<p>　　光線照射在光伏組件上，光在界面層被吸收，具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激發(fā)出來，產(chǎn)生空穴電子對。界面層附近的電子和空穴在復合之前，被空間電荷的電場作用分離。電子向帶正電的N區(qū)移動和空穴向帶負電的P區(qū)移動。通過界面層的電荷分離作用在，P區(qū)和N區(qū)之間會產(chǎn)生一個向外可測試的電壓（在硅片的兩邊加上電極接入電壓表測量，晶體硅太陽能電池，開路電壓的典型數(shù)值大約為 0.5V -0.6V）。光伏組件面積越

45、大，界面層吸收的光能越多，在界面層產(chǎn)生的電子-空穴對越多形成的電壓也越大。</p><p>　　光線照在半導體P-N結上，形成空穴電子對，在P-N結內(nèi)建電場的作用下，電子由P區(qū)流向N區(qū)，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，接通電路后就形成電流，這就是光電效應太陽能電池的工作原理。</p><p>　　2.3 太陽能蓄電池</p><p>　　太陽光照射在光伏組件上，會產(chǎn)生一定幅度的

46、直流電，能量由光能轉為電能，經(jīng)智能控制器將電能輸送給蓄電池進行儲存，電能轉變?yōu)樾铍姵刂械幕瘜W能，需要時經(jīng)化學反應蓄電池釋放出儲存的電能。</p><p>　　太陽能蓄電池是具有很好的過放電和過充電的能力、很好深循環(huán)能力的蓄電池，在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中作為能量儲存設備廣泛應用。目前在我國廣泛使用的太陽能蓄電池是：膠體蓄電池、鉛酸免維護蓄電池。這種類型的蓄電池，具有“免維護”特性并且對環(huán)境污染較少、性能可靠，應用在無人值

47、守的工作站點具有很大優(yōu)勢。特殊的工藝設計的膠體電解質(zhì)可以提高電池的使用壽命，在較差工作環(huán)也能正常使用。</p><p>　　2. 4 逆變器的基本工作原理</p><p>　　逆變器是把直流電（DC）轉變成交流電（AC）的裝置（國內(nèi)負載多使用 220V 50Hz 正弦波）。光伏組件、蓄電池輸出的是直流電能,而負載多為交流負載，電能須通過逆變器的轉換（DC變?yōu)锳C）,才能驅(qū)動交流電設備。逆變

48、器在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，是系統(tǒng)的主要組成部分。</p><p>　　圖2-2 逆變器在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的應用</p><p>　　太陽能發(fā)電系統(tǒng)的逆變電路是太陽能電池和蓄電池陣列所輸出的直流電轉變?yōu)檎业慕涣麟?，?jīng)過低頻濾波器過濾后，得到220V 50 HZ的交流電壓。</p><p>　　2 .5 家庭式太陽能供電系統(tǒng)的基本組成</p>&

49、lt;p>　　家庭式太陽能系統(tǒng)是由太陽能電池方陣、蓄電池組、交直流逆變器、充放電控制器、交流配電柜等設備組成。原理示意圖如下：</p><p>　　圖2-3 戶外太陽能發(fā)電系統(tǒng)模擬圖</p><p>　　圖2-4 家庭式太陽能發(fā)電系統(tǒng)原理框圖</p><p>　　圖2-5 家庭式離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)原理示意圖</p><p>　　圖2-6 家庭

50、式太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)示意圖</p><p>　　該系統(tǒng)主要構件的作用如下所示：</p><p>　　太陽能電池在光照條件下，經(jīng)光生伏特效應，產(chǎn)生電動勢，把光能轉換電能。太陽能電池板（Solar panel）由單晶或多晶硅的太陽能電池片串并聯(lián)，由EVA、TPT、鋼化玻璃熱壓密封而成，是一種通過吸收太陽光，將太陽的輻射通過光電效應或光化學效應直接或間接的轉換成電能裝置。</p>

51、<p>　　蓄電池組是貯存太陽能電池方陣受光照時發(fā)出的電能并可隨時向負載供電。</p><p>　　防反充二極管又名阻塞二極管，利用其特有的單向?qū)щ娦阅?。防反充二極管串聯(lián)在太陽 電池方陣電路中，為避免光伏電池方陣在無光照下不發(fā)電或者出現(xiàn)嚴重的短路故 障時，利用其自身的單向?qū)щ娦?，可以避免蓄電池組經(jīng)過光伏方陣向外放電。板子串聯(lián)，還要安裝旁路二極管，并聯(lián)要安裝防反沖 二極管，防止板子間直接沖電 。防反 充二

52、極管在電路中不會影響發(fā)電效果，只起保護作用。</p><p>　　逆變器在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，是系統(tǒng)的主要組成部分。逆變器是把直流電（DC）轉變成交流電（AC）（我國一般為 220V 50Hz 正弦波）。光伏組件、蓄電池輸出的是直流電能，而負載多為交流負載，電能須通過逆變器的轉換（DC變?yōu)锳C)才能驅(qū)動交流電設備。</p><p>　　交流配電柜主要應用在電站系統(tǒng)中，保證系統(tǒng)的可

53、靠運行，對線路電能進行計量、切換備用逆變器。</p><p>　　3 主要構件的選擇及應用</p><p>　　3. 1 太陽能電池板的選擇</p><p>　　太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部件。目前，我國半導體材料研制技術已比較成熟，單晶硅、多晶硅材料產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，出口歐美多個各國，近幾年由于貿(mào)易保護主義使企業(yè)出口難度加大，歐美市場比例持續(xù)下降，國內(nèi)成

54、為較多企業(yè)生存的市場。實驗多晶硅光電轉換最高效率為19.8%，轉換效率適中，進口產(chǎn)品價格較高，國產(chǎn)多晶硅以其優(yōu)越的性價比是太陽能電池的首選材料。選用的國產(chǎn)多晶硅太陽能電池板大約10RMB/W，其光電轉換效率為13%至15%，性能穩(wěn)定，性價比高，是理想的太陽能電池板。</p><p><b>　　附：</b></p><p>　　2013年度光伏行業(yè)的"十佳&

55、quot;組件企業(yè)（注：以下排名不分先后）</p><p>　　英利綠色能源控股有限公司</p><p><b>　　天合光能有限公司</b></p><p>　　阿特斯陽光電力有限公司</p><p><b>　　晶澳太陽能有限公司</b></p><p>　　晶科能源控股

56、有限公司昱輝陽光能源有限公司</p><p><b>　　韓華新能源有限公司</b></p><p>　　上海航天汽車機電股份有限公司</p><p>　　光為綠色新能源股份有限公司</p><p>　　中節(jié)能太陽能科技（鎮(zhèn)江）有限公司</p><p>　　3. 2 蓄電池的選擇</p>

57、;<p>　　太陽能蓄電池需要具備如下條件</p><p><b>　　自放電率低 </b></p><p><b>　　使用壽命長 </b></p><p><b>　　深放電能力強 </b></p><p><b>　　充電效率高 </b>

58、;</p><p><b>　　少維護或免維護 </b></p><p><b>　　工作溫度范圍寬 </b></p><p><b>　　造價低</b></p><p>　　中國的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，膠體蓄電池、鉛酸免維護蓄電池和普通鉛酸蓄電池是廣泛應用的三類電池。膠體蓄電池鉛

59、、酸免維護蓄電池具有“免維護”特性并且對環(huán)境污染較小，廣范用在太陽能發(fā)電系統(tǒng)。在高溫、高海拔或者低溫等較差條件可選用電解質(zhì)經(jīng)特殊工藝設計的膠體蓄電池。配用200AH 以下容量的系統(tǒng)，一般選用小型的密封免維護鉛酸蓄電池；配用200AH 以上容量的系統(tǒng)，一般選用固定式或者工業(yè)式免維護鉛酸蓄電池。太陽能蓄電池的容量類型生產(chǎn)廠家不同價格也相差很多。由6個單體鉛酸免維護蓄電池（12V 100AH）組成的蓄電池組，可作為穩(wěn)點可靠配件推廣。</

60、p><p>　　圖3-1 太陽能蓄電池</p><p>　　3. 3 防反沖二極管的選擇</p><p>　　防反沖二極管串聯(lián)在太陽能池池方陣電路中，僅起單向?qū)ㄗ饔茫挥绊懴到y(tǒng)的發(fā)電效果。并且要求其可以承受足夠大的電流，正向電壓降小，反向飽和電流小，系統(tǒng)中一般應用適合的整流二極管。</p><p>　　3. 4 太陽能控制器的應用</p&

61、gt;<p>　　太陽能充放電控制器簡稱太陽能控制器，是一種自動設備，在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，經(jīng)其調(diào)整才可對蓄電池充電，蓄電池為負載供電也需要控制作用，以保證電能質(zhì)量。太陽能控制器是由專用高速CPU微處理器、高精度A/D模數(shù)轉換器、顯示器、開關功率管等組成，是一個微機數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測控制系統(tǒng)，它還具有串行通信數(shù)據(jù)傳輸功能，可對多個光伏系統(tǒng)子站進行集中管理和遠距離控制。</p><p>　　由于光照強度的變

62、化，太陽能電池組件產(chǎn)生的電流有很大的波動性，產(chǎn)生的原生電流直接流入蓄電池或直接連入負載，將會對蓄電池和負載造成損壞，嚴重影響系統(tǒng)的使用壽命。</p><p>　　對蓄電池充電時，太陽能電池板產(chǎn)生的電流，優(yōu)先送入太陽能控制器，經(jīng)芯片電路對原生電流進行數(shù)字化調(diào)整，并加入多級充電保護，采用獨有的“自適應三階段充模式”控制技術處理后接入蓄電池組和負載，保證到了電能質(zhì)量，使負載和蓄電池組安全運行。</p>&

63、lt;p>　　對負載供電時，蓄電池的電流經(jīng)太陽能控制器調(diào)節(jié)后送入負載。經(jīng)控制器處理得到穩(wěn)定的電流保證負載正常工作，保護蓄電池不被過放電，此外還可以對蓄電池和負載進行一系列的檢測，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。</p><p>　　小型家用系統(tǒng)，在遠離大電網(wǎng)，用電負荷低且交通不便的地區(qū)，比如說邊遠牧區(qū)、海島通信基站、無電戶地區(qū)、微波站、邊防哨所等，可采用SR-LM系列太陽能控制器。</p><p>

64、;　　中小型太陽能電站系統(tǒng)，需用專用電腦芯片實現(xiàn)了智能化控制，需要詳細的指示充放電電流、蓄電池電壓、充放電電量、工作模式及各種故障，分析判斷系統(tǒng)運行狀態(tài)，可采用SR-LG系列太陽能控制器。</p><p>　　圖3-2 太陽能控制器SR-LM和SR-LM系列產(chǎn)品圖樣</p><p>　　3. 5 逆變器的應用</p><p>　　光伏組件和蓄電池輸出的均為直流電，一

65、般為12V至48V，而國內(nèi)的負載一般都是標準的220V。為得到220V的交流電，直流電要經(jīng)過逆變電路的轉化，光伏蓄電池陣列輸出的直流電轉變?yōu)檎医涣麟?，后?jīng)過低頻濾波器，得到工頻50 HZ、220V的交流電供給負載或輸入電網(wǎng)。逆變器就是將直流電（CD）轉換成交流電（AC）的設備。</p><p>　　圖3-3 家用太陽能發(fā)電系統(tǒng)的逆變器電路</p><p>　　光伏蓄電池陣列 DC

66、直流濾波升壓 RC 橋式正弦波振蕩器工頻逆變 運算放大器升壓 濾波 接負載或并入電網(wǎng)。</p><p>　　運算放大器組成的 RC 橋式正弦波振蕩器可將低壓直流電轉變?yōu)楣ゎl50 HZ的低壓交流電 ,電路的振蕩頻率f= 1/ 2πRC ,其中R = R2 = R3 , C = C1 = C2 , 起振的幅值條件為 Rf / R1 ≥2，其中Rf = R4 + R5 + ( R6 / / rD

67、 ) , rD 為二極管正向?qū)娮?。運算放大器將逆變后的工頻交流電壓升壓為工頻220V 的交流輸出電壓。</p><p>　　光伏組件或蓄電池的輸出的直流電壓，先經(jīng)DC直流濾波電路升壓后，再由運算放大器組成的RC橋式正弦波振蕩電路轉變?yōu)楣ゎl50赫茲的交流電，然后經(jīng)運算放大器升壓得到220V交流輸出電壓，經(jīng)濾波器濾波得到220V的工頻電壓，供給負載或并入電網(wǎng)。</p><p><b&

68、gt;　　附：</b></p><p>　　2013年度光伏行業(yè)的"十佳"逆變器企業(yè)（注：以下排名不分先后）</p><p>　　陽光電源股份有限公司</p><p>　　古瑞瓦特新能源有限公司</p><p>　　正泰電源系統(tǒng)有限公司</p><p>　　山億新能源股份有限公司<

69、/p><p>　　固德威電源科技有限公司</p><p>　　特變電工新疆新能源股份有限公司</p><p>　　歐姆尼克新能源科技有限公司</p><p>　　株洲變流技術國家工程研究中心有限公司</p><p>　　北京能高自動化技術股份有限公司</p><p>　　艾伏新能源科技(上海)股份有

70、限公司</p><p>　　4 家庭式太陽能供電系統(tǒng)的設計</p><p>　　4.1 家庭式太陽能供電系統(tǒng)整體設計步驟</p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p&

71、gt;<p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p>

72、<p><b>　　↓</b></p><p>　　家庭式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設計分為軟件設計和硬件設計，其中軟件設計先線于硬件設計，包括：</p><p><b>　　計算的負載用電量</b></p><p>　　計算光伏方陣面的輻射量</p><p>　　計算光伏方陣和蓄電池容量</

73、p><p>　　計算光伏方陣安裝傾角</p><p><b>　　逆變器的選型和設計</b></p><p>　　控制系統(tǒng)選型和設計 </p><p>　　系統(tǒng)中安裝傾角、太陽能輻射量等計算比較繁瑣，我們一般使用計算機完成；在要求不是太嚴的普通家庭系統(tǒng)我們一般采取估算法。</p><p>　　設計計算

74、需要的基本數(shù)據(jù)主要有：安裝現(xiàn)場的地理位置，包括地點、緯度、經(jīng)度和海拔等；安裝地點的氣象資料：太陽直接輻射量、逐月的太陽能總輻射量、太陽散輻射量；年平均氣溫，最高、最低溫度；最長連續(xù)陰雨天數(shù)等氣象資料。</p><p>　　4.2 家庭式太陽能發(fā)電系統(tǒng)光伏組件的確定</p><p>　　4.2.1 光伏方陣最佳傾角計算</p><p>　　一般采用兩種方法來布置光伏方

75、陣：一種是安裝向日跟蹤系統(tǒng)；另一種是經(jīng)計算確定最佳安裝角度。第一種可以提高發(fā)電效率，但成本高，第二種雖然效率偏低，但性價比突出，被廣泛采用。依據(jù)各向異性天空散射模型，緯度φ、傾斜角β的斜面上，太陽輻射量為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　——為傾斜面上的直接輻射量</p><p>　　——為水平面的散射輻射

76、量</p><p>　　——為大氣層外部的水平輻射量</p><p>　　——地面反射率（0. 2-0. 7） ，一般取 ＝0. 2。</p><p><b>　　（4-2）</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　在朝向赤道的斜面:

77、為太陽能常數(shù)</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　其中為太陽緯度角，由 Cooper 方程近似得。</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中n 為一年中的日期序號，根據(jù) 《 Solar Engineering of Thermal Pr

78、ocesses 》 Edited by John A.Duffie and William A. Beckman 推薦各月所取的典型日期見下表</p><p>　　表4-1 各月所取的典型日期表</p><p>　　上式中分別為水平面和傾斜面的日出時交。</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>&

79、lt;b>　　（4-7）</b></p><p>　　在實際應用時，傾角的計算結果精確到 1度己經(jīng)足夠。手工計算過程相當繁瑣，我們可以計算機，利用相關軟件，輸入安裝地點的地理數(shù)據(jù)導入氣象資料，就可以顯示出任意傾角下的平均日輻射量。（可用《太陽能光伏系統(tǒng)設計軟件》PVSYST軟件進行相關計算）</p><p>　　4.2.2 平均峰值日照時數(shù) 的計算</p>

80、<p>　　利用輻射資料，歷年逐月日平均太陽能輻射量可計算出全年平均日太陽輻射量 .單位為 ， 除以標準日太陽輻射照度，就可算求出平均峰值日照時數(shù)</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　歷年逐月日平均太陽能輻射量的相關數(shù)據(jù)，可以從氣象部門得到相關的數(shù)據(jù)資料，如果只有水平面的太陽輻射量，在實際的使用時須換算到相應陣列傾斜面上的輻

81、射量?？梢杂糜嬎銠C軟件RETscreen進行查詢，該軟件所用數(shù)據(jù)來自美國航天局（NASA）數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中包含全球任何地方的氣象資料和輻照數(shù)據(jù)。</p><p>　　4.2.3 負荷的計算</p><p>　　負載的估算，是光伏發(fā)電系統(tǒng)設計重要內(nèi)容之一。通常列出所有負載的名稱、額定功率、額定工作電壓和每天工作時間。統(tǒng)計成表，如表4-2所示：</p><p>　　表4

82、-2 普通家庭日常負荷統(tǒng)計表</p><p>　　由上統(tǒng)計可知，該負載總功率約為7050w，每天耗電量 L 約為10215Wh。 </p><p>　　4.2.4 計算方陣最佳方陣應輸出電流</p><p><b>　　最小輸出電流</b></p><p><b>　　（4-9）</b></p

83、><p>　　L——為負載每天總耗電量</p><p>　　——最小的峰值時數(shù)，由方陣面上各月中最小的太陽能總輻射量計算出</p><p>　　——蓄電池充電效率?。?0. 80-0. 90 )</p><p>　　——方陣表面由于塵污遮蔽或老化引起的修正系數(shù)，取（ 0. 9-0. 95）</p><p>　　——方陣組合

84、損失和對最大功率點偏離的修正系數(shù)，取（ 0. 9-0. 95）</p><p><b>　　最大輸出電流</b></p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　方陣的最佳輸出電流應在 Imin 和 Imax 之間，具體數(shù)值的確定需進行實驗獲得</p><p>　　具體實驗方

85、法：實驗要獲取一下數(shù)據(jù)，按預選的輸出電流，確定該方陣的發(fā)電量，對蓄電池的充放電狀態(tài)進行試驗。計算公式如下：</p><p><b>　　（4-11）</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p><p><b>　　（4-13）</b></p><p>&l

86、t;b>　　其中： </b></p><p>　　——按月求出方陣的輸出發(fā)電量</p><p><b>　　N——當月天數(shù)</b></p><p>　　L ——負載每天總耗電量</p><p><b>　　——各月負載耗電量</b></p><p>　　兩者

87、相減，ΔE=EA-EL，若ΔE＞0，則該月方陣的發(fā)電量大于負載的耗電量，可以給蓄電池充電；若ΔE＜0，則月方陣的發(fā)電量小于負載的耗電量，不足的電能由蓄電池儲存來補充，蓄電池處于虧損狀態(tài)。若蓄電池全年荷電狀態(tài)低于原設定的放電深度（ 一般取0. 5 ），則應該增加方陣輸出電流。此外在必要條件下，還可以改變方陣傾角的值的大小，最終獲得最佳的方陣電流。</p><p>　　4.2.5 計算太陽能電池板工作電壓</p

88、><p>　　為保證能對蓄電池有效的充電，光伏方陣的輸出工作電壓應足夠大，在各季節(jié)方陣電壓應滿足： （4-14）</p><p><b>　　（4-15）</b></p><p>　　——為蓄電池浮充電壓</p><p>　　——為因阻塞二極管

89、引起的壓降取 0.3-0.8V</p><p>　　——為因溫度升高引起的壓降 </p><p>　　a——為太陽能電池的溫度系數(shù)，對單晶硅、多晶硅（a=0.005）、非晶硅電池(a=0.003)</p><p>　　——太陽能電池的最高工作溫度?。?5℃-60℃）</p><p>　　——太陽能電池的電池的標稱工作電壓</p>

90、<p>　　4.2.6 計算太陽能電池板的功率</p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　K為考慮一些未知工作因素，而引入的安全系數(shù)，可根據(jù)電壓等級，數(shù)據(jù)準確程度，運行環(huán)境等，在1. 05-1. 30之間選取。這樣，只要根據(jù)太陽能電池組件的電流，電壓及功率，參照廠商提供太陽能電池組件性能參數(shù)，就可以選取合適的組件型號和規(guī)格了。&

91、lt;/p><p><b>　　（4-17）</b></p><p>　　L——負載每日總耗電量</p><p>　　——平均峰值日照時數(shù)</p><p>　　——蓄電池充電效率，取(0.80-0.90)</p><p>　　——方陣方陣組合損失表面由于老化或塵污遮蔽引起的修正系數(shù)，?。?0.9-0.

92、95）</p><p>　　——逆變器的轉換效率，?。?.9-0.98）</p><p>　　K ——安全系數(shù)，可根據(jù)電壓等級，數(shù)據(jù)準確程度，運行環(huán)境等，在（1.05～ 1.30）間選取。</p><p>　　4.3 蓄電池組的容量確定</p><p>　　蓄電池組的總容量根據(jù)系統(tǒng)日用電量、蓄能的天數(shù)及蓄電池放電的深度來確定的，其計算公式為：

93、</p><p><b>　　（4-18）</b></p><p>　　DOD一蓄電池的最大放電深度，約為75%-80% 為了不影響蓄電池的壽命，取60%到70%。</p><p>　　系統(tǒng)所需單體電池的個數(shù)</p><p><b>　?。?-19）</b></p><p>

94、　　C——蓄電池組的總容量</p><p>　　——單個蓄電池的額定電壓</p><p>　　——單個蓄電池的安時數(shù)</p><p>　　4. 4 逆變器和控制器的確定</p><p>　　根據(jù)用戶的負載實況計算出負載總功率為 ，變器功率的確定：</p><p>　　= /η ——系統(tǒng)負載總功率 ，η 一般取

95、80% （4-20）</p><p>　　當負載的總功率超過大逆變器總功率的80%時，逆變器產(chǎn)生較多熱量，對逆變器造成損害，縮短使用壽命，選擇逆變器時要留有20%的設計余量。</p><p><b>　　控制器的選擇：</b></p><p>　　所選擇控制器的電壓為所選取的蓄電池的電壓，所選擇控制器的標示電流為流入電池組最大電流，電流

96、主要看電池板的功率跟蓄電池電壓之比與負載功率跟蓄電池電壓之比，取最大值。</p><p>　　5 計算機軟件的應用及設計舉例</p><p>　　5. 1 RETScreen數(shù)據(jù)庫的應用</p><p>　　本文主要應用RETScreen來計算最佳傾斜角及太陽輻射量官方下載地址是：http://www.retscreen.net/zh/software_and_da

97、ta.php</p><p>　　圖5-1 RETSCreen官方下載頁面</p><p>　　RETscreen軟件所用到的數(shù)據(jù)來自美國航天局（NASA）數(shù)據(jù)庫，如果只是查詢最佳傾角及輻射量建議直接去NASA查詢，數(shù)據(jù)庫中包含各種氣象數(shù)據(jù)。地址是：</p><p>　　https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/grid.cg

98、i?email=zhenhuawan@gmail.com</p><p>　　圖5-2 登陸NASA數(shù)據(jù)庫</p><p>　　進去后輸入Latitude（緯度）、Longitude(經(jīng)度)點擊Submit提交。如山東省泰安市泰山區(qū)緯度：36.18，經(jīng)度：117.13查詢得：</p><p>　　https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bi

99、n/sse/grid.cgi?email=zhenhuawan%40gmail.com&step=1&lat=36.18&lon=117.13&submit=Submit</p><p>　　圖5-3 地理位置信息建入</p><p>　　直接繼續(xù)點Submit提交，調(diào)轉到：</p><p>　　https://eosweb.larc

100、.nasa.gov/cgi-bin/sse/grid.cgi?&num=298127&lat=36.18&hgt=100&submit=Submit&veg=17&sitelev=&email=zhenhuawan@gmail.com&p=grid_id&step=2&lon=117.13</p><p>　　圖5-4 目標區(qū)域大量氣

101、象信息</p><p>　　在眾多氣象數(shù)據(jù)中找到“Monthly Averaged Radiation Incident On An Equator-Pointed Tilted Surface (kWh/m2/day)”就是日照數(shù)據(jù)，如下截圖所示。</p><p>　　圖5-5 OPT為最佳傾角下每月的輻照量，OPT ANG為最佳傾角</p><p>　　太陽能離

102、網(wǎng)式發(fā)電系統(tǒng)需要保證在日照最弱的冬季也可以產(chǎn)生電能供負載正常使用，所以冬至日輻照度最大的傾斜角，為離網(wǎng)式發(fā)電系統(tǒng)最佳傾斜角。</p><p>　　太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)最佳傾角為使全面輻照量最大的傾角，離網(wǎng)系統(tǒng)最佳傾角要大于并網(wǎng)系統(tǒng)最佳傾角。</p><p>　　5. 2家庭式太陽能供電系統(tǒng)設計舉例 </p><p><b>　　最佳傾斜角的確定</b&

103、gt;</p><p>　　根據(jù)從美國航天局（NASA）數(shù)據(jù)庫中查詢氣象數(shù)據(jù)，建議用PVsyst確定。</p><p>　　家庭負荷用電量的調(diào)查</p><p>　　表5-1 家庭負荷統(tǒng)計表</p><p>　　負載總功率約為7050w，每天耗電量 L 約為10215Wh</p><p>　　年輻射量和年日照時數(shù)的確定

104、</p><p>　　地理位置山東農(nóng)業(yè)大學經(jīng)度：117.06 緯度：36.11 海拔：156m，地理位置數(shù)據(jù)來源Google Earch，氣象數(shù)據(jù)來源Pvsyst NASA SSE satelite data,1983-2005。</p><p><b>　　圖5-6氣象數(shù)據(jù)</b></p><p>　　全年平均日輻射量為=，則=3.5h，=2

105、.37h，=5.34h。</p><p>　　4．太陽能方陣的電流的確定</p><p><b>　　方陣最大輸出電流</b></p><p>　　= 10215÷(5.34 0.85 0.9 0.9) ≈2778.39mA</p><p><b>　　方陣最小輸出電流</b></p

106、><p>　　= 10215÷(2.37 0.85 0.9 0.9)≈6206.17mA</p><p>　　按每月30天計算，月耗電量為：30 10215Wh =306.45kWh</p><p>　　選最佳輸出電流為 5500mA 平均日輻射量取</p><p>　　則該月發(fā)電量為：（5500 30 1890 0.9 0.9 0.8

107、）÷100≈ 577.5kWh</p><p>　　去負載消耗，可沖入蓄電池的發(fā)電量為：577.5-306.45=271.05kWh</p><p>　　5. 蓄電池組的容量的確定</p><p>　　取DOD即鉛蓄電池放電深度為0.65</p><p>　　C=271.05/0.65≈ 417kWh</p><

108、p>　　蓄電池的儲備天數(shù) </p><p>　　N=417/306.45≈ 1.36</p><p><b>　　可以維持1.36天</b></p><p>　　X=417000÷(48 400)≈ 22</p><p>　　單體電池，因為是普通家庭用戶，選用標稱電壓48V 400AH的密封免

109、維護鉛酸蓄電池，即采用22個48V 400AH的免維護密封鉛蓄并聯(lián)組成蓄電池組。</p><p>　　6. 太陽能電池方陣電壓的計算</p><p>　　采用多晶硅的材料（取a=0.005）額定30V的太陽能電池板，太陽能電池最高溫度取60℃， 取0.8V，采用電池板的規(guī)格電壓30V的太陽能電池。</p><p>　　=0.005 (60-25) 30=5.25V

110、</p><p>　　=1.175×48=56.4V</p><p>　　V=56.4+0.8+5.25=62.45V</p><p>　　為滿足方陣電壓的要求采用電池板規(guī)格為30V的兩個電池片串聯(lián)達到。</p><p>　　計算太陽能電池組件的時均功率</p><p>　　采用的多晶硅太陽能電池板30V/2

111、10W，該用戶的負載耗電量為10215Wh，則該系統(tǒng)需要的太陽能電池板的總功率為P=4.08kw,選用總功率為4kw的太陽能電池組件，選用20塊30V/210W的太陽能電池板兩兩串聯(lián)再并聯(lián)使用。</p><p>　　8. 逆變器和控制器的選用</p><p>　　該用戶負載總功率為7050w</p><p>　　逆變器功率為7050÷0.8=8.8125k

112、w，需用9kw的逆變器</p><p>　　太陽能電池板的時均功率為4.0kw，由于采用30V*2的蓄電池，系統(tǒng)最大電流為4.0kw÷60=66.67A，選用60V70A的太陽能控制器。此外有條件的用戶還可以加入ATS裝置。</p><p>　　9. 主要元器件 </p><p>　　表5-2 主要設備規(guī)格</p><p>

113、;<b>　　9. 方案模擬</b></p><p>　　圖5-7 太陽能離網(wǎng)式發(fā)電系統(tǒng)方案圖</p><p>　　圖 5-8 家庭式太陽能發(fā)電系統(tǒng)接線圖</p><p>　　在本系統(tǒng)中，負載是照明、筆記本電腦等常用家庭負載。根據(jù)負載的情況，采用冬季的發(fā)電量最大指標來設計系統(tǒng)。當系統(tǒng)的供電不足時可采用ATS裝置且切換到市電，以保證負載正常運行所

114、需的電量。ATS裝置可確保發(fā)電系統(tǒng)供電和電力電網(wǎng)供電分離，在一般情況下，只取一種電源供電，使系統(tǒng)運行的可靠安全性得到保障。</p><p>　　10. 設備安裝流程</p><p>　　太陽能組件與支架組裝 → 線路匯流 → 蓄電池、控制器、逆變器、穩(wěn)壓器、控制柜組裝 → 接線 → 線路規(guī)范整理以及固定 → 系統(tǒng)上電測試、調(diào)試。</p><p><b>　

115、　11. 安裝后調(diào)試</b></p><p>　　太陽能組件方陣的仰角方向宜保持一致，滿足系統(tǒng)設計采光要求。</p><p>　　固定設備應符合設計規(guī)定。</p><p>　　太陽能組件安裝縱向中心線和支架縱向中心線應一致，緊固后目測應無歪斜。</p><p>　　支架固定牢靠，可抵抗7-8級風。</p><p

116、>　　匯流盒及護線 PVC 管必須做到100%防水保護、安裝牢固。</p><p>　　系統(tǒng)安裝使用的支架、抱箍、螺栓、壓板等金屬構件應進行熱鍍鋅處理，防腐質(zhì)量應符合現(xiàn)行國家標準《金屬覆蓋及其他有關覆蓋層維氏和努氏顯微硬度試驗》（GB/T9700 ）、《熱噴涂金屬件表面預處理通則》（GB/T11373 ）、《鋼鐵熱浸鋁工藝及質(zhì)量檢驗》（ZBJ36011 ）的有關規(guī)定。</p><p>