太阳能光伏发电系统设计施工与维护

第1章太阳能光伏发电系统概述1

1.1太阳能光伏发电的特点及应用1

1.1.1太阳能光伏发电简介1

1.1.2太阳能光伏发电的优点2

1.1.3太阳能光伏发电的缺点2

1.1.4太阳能光伏发电的应用3

1.2太阳能光伏发电系统的构成、工作原理与分类4

1.2.1太阳能光伏发电系统的构成4

1.2.2太阳能光伏发电系统的工作原理5

1.2.3太阳能光伏发电系统的分类6

1.3独立光伏发电系统7

1.3.1无蓄电池的直流光伏发电系统7

1.3.2有蓄电池的直流光伏发电系统8

1.3.3交流及交、直流混合光伏发电系统8

1.3.4市电互补型光伏发电系统8

1.4并网光伏发电系统9

1.4.1有逆流并网光伏发电系统9

1.4.2无逆流并网光伏发电系统10

1.4.3切换型并网光伏发电系统10

1.4.4有储能装置的并网光伏发电系统11

第2章太阳能光伏电池组件与方阵12

2.1太阳能电池组件的基本要求与分类12

2.1.1太阳能电池组件的基本要求12

2.1.2太阳能电池组件的分类13

2.2晶体硅太阳能电池组件的构成与工作原理13

2.2.1普通型太阳能电池组件13

2.2.2建材型太阳能电池组件15

2.3太阳能电池组件的制造19

2.3.1电池组件的主要原材料及部件19

2.3.2电池组件的板型设计26

2.3.3电池组件生产流程和工序27

2.3.4太阳能电池组件的性能参数30

2.3.5太阳能电池组件的技术要求和检验测试31

2.4太阳能电池方阵32

2.4.1太阳能电池方阵的组成32

2.4.2太阳能电池方阵组合的计算35

第3章太阳能光伏系统的控制器和逆变器36

3.1太阳能光伏控制器36

3.1.1光伏控制器的分类及电路原理36

3.1.2光伏控制器的主要性能特点44

3.1.3光伏控制器的主要技术参数46

3.1.4光伏控制器的配置选型47

3.2太阳能光伏逆变器48

3.2.1逆变器的分类48

3.2.2逆变器的电路结构及主要元器件49

3.2.3离网独立型逆变器的电路原理51

3.2.4并网型逆变器的电路原理56

3.3光伏逆变器的技术参数与配置选型60

3.3.1光伏逆变器的主要性能特点60

3.3.2光伏逆变器的主要技术参数61

3.3.3光伏逆变器的配置选型63

第4章太阳能光伏发电储能电池及器件65

4.1铅酸蓄电池65

4.1.1铅酸蓄电池的分类、结构与原理65

4.1.2铅酸蓄电池的基本概念与技术术语67

4.1.3铅酸蓄电池的型号识别69

4.1.4胶体型铅酸蓄电池70

4.1.5铅酸蓄电池的使用要点71

4.2其他储能电池及器件74

4.2.1碱性蓄电池74

4.2.2锂离子蓄电池74

4.2.3镍氢电池76

4.2.4超级电容器76

第5章太阳能光伏发电系统的容量设计82

5.1系统的设计原则、步骤和内容82

5.1.1系统设计原则82

5.1.2设计步骤和内容82

5.2与设计相关的因素和技术条件83

5.2.1系统用电负载的特性83

5.2.2当地的太阳能辐射资源及气象地理条件83

5.2.3发电系统的类型、安装场所和方式87

5.3太阳能光伏发电系统容量的设计与计算88

5.3.1设计的基本思路88

5.3.2太阳能电池组件及方阵的设计方法89

5.3.3蓄电池和蓄电池组的设计方法91

5.4其他几种计算公式和设计方法95

5.4.1以峰值日照时数为依据的简易计算方法95

5.4.2以年辐射总量为依据的计算方法96

5.4.3以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算方法97

5.4.4以峰值日照时数为依据的多路负载计算方法98

5.4.5以峰值日照时数和两段阴雨天间隔天数为依据的计算方法100

5.4.6并网光伏(光伏建筑一体化)发电系统容量的设计与计算102

5.4.7有关太阳能辐射能量的换算103

5.4.8太阳能发电系统功率与带负载配置速查表104

第6章太阳能光伏发电系统的整体配置与相关设计106

6.1太阳能光伏发电系统的整体配置106

6.1.1太阳能光伏发电系统的配置构成106

6.1.2设备、部件的配置和选型107

6.2太阳能光伏发电系统的相关设计124

6.2.1太阳能光伏组件(方阵)支架和基础的设计124

6.2.2直流接线箱的设计130

6.2.3交流配电柜的设计132

6.2.4防雷与接地系统的设计133

6.3太阳能光伏发电系统配置设计实例140

6.3.1某大厦采光廊架离网光伏发电系统设计方案140

6.3.2100kW并网光伏发电系统设计方案143

第7章太阳能光伏发电系统的安装施工与检查测试147

7.1太阳能光伏发电系统的安装施工147

7.1.1太阳能电池组件及方阵的安装施工147

7.1.2光伏控制器和逆变器等电气设备的安装149

7.1.3防雷与接地系统的安装施工149

7.1.4蓄电池组的安装151

7.1.5线缆的铺设与连接152

7.2太阳能光伏发电系统的检查测试152

7.2.1光伏发电系统的检查152

7.2.2光伏发电系统的测试153

第8章太阳能光伏发电系统的运行维护与故障排除157

8.1太阳能光伏发电系统的运行维护157

8.1.1太阳能光伏发电系统的日常检查和定期维护157

8.1.2太阳能光伏组件方阵的检查维护158

8.1.3蓄电池(组)的检查维护158

8.1.4光伏控制器和逆变器的检查维护159

8.1.5配电柜及输电线路的检查维护159

8.1.6防雷接地系统的检查维护159

8.2太阳能光伏发电系统的故障排除159

8.2.1太阳能电池组件与方阵的常见故障159

8.2.2蓄电池的常见故障及解决方法159

8.2.3光伏控制器的常见故障161

8.2.4逆变器的常见故障161

附录1太阳能光伏发电词语解释162

附录2光伏发电常用晶体硅太阳能电池组件规格尺寸与技术参数165

附录3光伏发电系统常用蓄能电池及器件的规格尺寸与技术参数167

参考文献175

　　本书对中小型太阳能光伏发电系统的设计、施工与维护进行了详细介绍。首先简要介绍了光伏发电系统的原理、分类和构成；随后结合设计工作的实际需要，对各部件的工作原理与性能参数进行了详细的介绍；后半部分重点从容量设计和配置选型两个方面介绍了光伏发电系统的设计，还对安装施工与维护工作进行了介绍，并给出了一些实用的计算公式和设计安装方法与实例；附录部分还提供了一些实用的资料。　　本书是一本关于太阳能光伏发电系统实际应用方面的技术图书，主要供从事太阳能光伏发电系统设计、施工及维护方面的工程技术人员阅读，也适合相关专业本、专科生及教师学习参考。　　本书以中小型太阳能光伏发电系统为主，系统地介绍了光伏发电系统各主要组成部分的工作原理、性能参数以及选用方法，重点介绍了太阳能光伏发电系统的容量设计、配置选型、安装施工、检查测试、运行维护与故障排除，并给出了具体设计实例和部分实用资料。　　本书内容翔实、图文并茂，具有较高的实用性，适合从事太阳能光伏发电系统设计、施工及维护工作的工程技术人员阅读，也可供大专院校相关专业的师生参考。