太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、何彬，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)緒論 緒論能源短缺是當(dāng)今社會(huì)中的熱點(diǎn)問(wèn)題，它直接制約著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，可再生能源的利用也就成了當(dāng)今世界關(guān)注的焦點(diǎn)之一。太陽(yáng)能是各種可再生能源中最重要的基本能源，生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、水能等都來(lái)自太陽(yáng)能。廣義地說(shuō)，太陽(yáng)能包含以上各種可再生能源。近年來(lái)太陽(yáng)能的利用得到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，美國(guó)、日本、德國(guó)相繼提出了“陽(yáng)光計(jì)劃”、“節(jié)能計(jì)劃”等大力發(fā)展太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)。自“六五”以來(lái)我國(guó)政府也一直把研究開(kāi)

2、發(fā)太陽(yáng)能和可再生能源技術(shù)列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，大大推動(dòng)了我國(guó)太陽(yáng)能和可再生能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，照明作為日常生活中不可缺少的一部分，成為了世界各國(guó)的一項(xiàng)重要的能源消耗，據(jù)統(tǒng)計(jì)照明用電占我國(guó)總發(fā)電量的 10％以上，綠色節(jié)能照明的應(yīng)用越來(lái)越受到重視。我國(guó)在 1996 年就提出了“綠色照明工程”，主要就是為了解決與照明相關(guān)的能源供應(yīng)問(wèn)題，新型的照明光源 LED發(fā)光產(chǎn)品在照明和裝飾領(lǐng)域逐漸受到世人的矚目。太陽(yáng)能電池板和 LED 都是由半導(dǎo)

3、體材料構(gòu)成的，隨著半導(dǎo)體材料技術(shù)的更加完善必將推動(dòng)太陽(yáng)能和 LED 的進(jìn)一步發(fā)展。將太陽(yáng)能和 LED 結(jié)合起來(lái)為節(jié)能照明技術(shù)提供了新的解決方案。一、 課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容 課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容1. 1. 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是通過(guò)太陽(yáng)能電池吸收陽(yáng)光，將太陽(yáng)的光能直接變成電能輸出。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能光伏電池、儲(chǔ)能電池、充放電電路、光源及控制電路等組成，系統(tǒng)的組成框圖如圖 1 所示：系統(tǒng)各部分容

4、量的選取配合，需要綜合考慮成本、效率和可靠性。太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能，一部分用來(lái)給直流負(fù)載 LED 供電，另一部分儲(chǔ)存在蓄電池中。當(dāng)沒(méi)有太陽(yáng)光或者光線暗時(shí)，LED 照明系統(tǒng)所需要的能量不夠的部分由蓄電池提供。LED 照明部分不僅可以實(shí)現(xiàn)晝夜照明，同時(shí)采用了自動(dòng)調(diào)光技術(shù)，可以使室內(nèi)的光線保持恒定。圖 1 光伏發(fā)電系統(tǒng)組成框圖太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的輸入，為整個(gè)系統(tǒng)提供照明和控制所需電能。在白天光照條件下，太陽(yáng)能電池將所接收的光

5、能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)充電電路何彬，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)本系統(tǒng)所選用的太陽(yáng)能電池的型號(hào)為 Bn-10D 的多晶硅電池，其在溫度為25℃，光照強(qiáng)度為 1000W/ 具體參數(shù)和指標(biāo)如表 1 所示： 𝑚2型號(hào) Bn-10D制作材料 多晶硅標(biāo)稱功率 10W工作電壓 17.5V工作電流 0.57A短路電流 0.65A開(kāi)路電壓 21.5V表 1 太陽(yáng)能電池參數(shù)和指標(biāo)3. 3. 蓄電池 蓄電池蓄電池的容量就是蓄電池的蓄電能力。通常以

6、充足電后的蓄電池、放電至其端電壓到終止電壓時(shí)，電池所放出的總電量。當(dāng)蓄電池以恒定電流放電時(shí)，它的容量(Ah)等于放電電流(A)與其持續(xù)時(shí)間(h)的乘積𝑄 = 𝐼𝑡如果放電電流不是常數(shù)，那么蓄電池的輸出容量為不同的放電電流與其持續(xù)時(shí)間的乘積之和:𝑄 = 𝐼1𝑡1 + 𝐼2𝑡2 + 𝐼3ү

7、05;3 + 𝐼4𝑡4 + …𝐼𝑛𝑡𝑛 =∑𝐼𝑡 =∫𝑡0 𝐼𝑑𝑡式中: 、 分別為放電持續(xù)時(shí)間；𝑡1 𝑡𝑛、 分別為 、 時(shí)間時(shí)的放電電流。 𝐼1 𝐼𝑛