1、光伏系统培训教材光伏系统培训教材太阳外貌一、一、太阳能的作用与重要性太阳能的作用与重要性 太阳是一个巨大的炽热的气体球,其内部不断进行着热核反应,因而释放巨大的能量。太阳的直径约为139万公里,比地球的直径109.3倍。太阳的体积约1.4122107km3,比地球的体积大130万倍。太阳与地球的平均距离约1.5亿公里。太阳每秒钟释放出的能量是3.8651026J，相当于每秒钟燃烧1.321016标准煤所发出的能量。太阳概况 太阳发出的能量大约只有1/22亿到达地球，大约为173 104亿KW。其中被大气吸收大约19%；被大气和尘粒反射回宇宙空间大约30%；穿过大气到达地球表面的太阳辐射能约占5
2、1%(81 104亿KW)。到达陆地表面大约只有17 104亿KW，只占到达地球范围内太阳辐射能的10%。17 104亿KW的能量相当于全球一年内消耗总能量的3.5万倍。被植物吸收的仅占0.015%，被人类作为燃料和食物的仅占0.002%。人类利用化石能源（煤、食油、天然气等）创造了社会发展的文明时代,但同时也造成资源极大浪费和生态环境破坏；化石燃料在20202030年之间达到峰值.全球化石能源最终可开采储量折合起来可供人类使用100年,2030年以后化石能源供应面临危机；未来的能源结构将发生根本性变革，可再生洁净能源是本世纪必须解决的的重大课题，太阳能是首选。皇明愿景：为了子孙的蓝天白云，实
3、践G能源替代。太阳能利用的形式太阳能：是能源之源：所有能源都直接或间接来自太阳能；最重要的可再生能源之一：取之不尽，用之不竭；洁净能源：不产生任何污染，地球环境得到保护；世界经济要保持可持续发展，人类必须和大自然和谐友好相处；改善生态环境,建立洁净、可再生、多样化能源体系,高效、积极利用太阳能是人类文明和社会进步的标志；太阳能与常规能源可利用情况对比二、世界光伏发电产业发展概况世界光伏发电产业发展概况 世界太阳能光伏发电产业和市场在严峻的能源替代形势和人类生态环境（地球变暖）压力下，在持续的技术进步和逐步完善的法规政策的强力推动下呈快速发展。2004 和2005 年甚至出现了太阳电池及组不能满
4、足市场求的局面，预计这种供不应求的情况还将会有所持续 以太阳电池的年生产量为例，最近10年的年平均增长率为37%（由1995 年的77.6 MW 增加到2005 年的1817.7 MW），最近5年的年平均增长率为45（由2000 年的287.7 MW 增加到2005 年的1817.7 MW）。尽管因高纯硅材料短缺影响了太阳电池的产量，但2004和2005年的年增长率仍然分别达到61.2和51.5%。一个产业如此快速发展在世界上是极为罕的 2005 年德国光伏的安装量猛增到870MW，占世界市场的47.86%，为世界瞩目。之所以如此，是德国于2004年实施了新（修改）可再生能源法，即新的上网电价
5、法（Feed-in tariff law）。2000 年开始德国实施上电价法规，规定光伏上网电价为0.99 马克kWh，从2005年起，每年递减5，持续20 年。2004 年修改了上网电价法，不但使上网电价更加合理、更加符合各种不同电站实际成本和投资者的利益，也更加容易操作。最重要的是，它更加科学。它通过法规把市场经济规律引入到可再生能源的发展中，又通过全网平摊法解决了上网电价法实施中的资金问题，让市场经济规律和市场行为发挥作用，避免了政府行为的种种弊端，从而使德国的可再生能源发展快速、健康，为世界瞩目。德国的榜样引起世界各国赞誉和效法，现在全世界已经有35个国家和7 个地区（欧洲、亚洲、澳
6、洲和美国的部分州）都已先后实施了上网电价法（包括全网平摊法），其中欧洲的响应最为积极。1997年6月,美国总统克林顿宣布百万太阳能屋顶计划,计划在2010年以前,在100万座建筑物上安装太阳能光伏与光热系统,如此将实现CO2排放量减少300吨/年;1997年12月,印度政府宣布2002年要在全国推广150万套太阳能屋顶;1998年德国提出10万太阳屋顶计划,世界最大屋顶光伏系统安装在新墨尼黑贸易展览中心,共1MW,与20KV电网相联,每年发电100万度,足够340户德国家庭使用;2000年澳大利亚在悉尼成功举办奥运会,共在悉尼运动员村安装665套1KW的屋顶光伏系统,为世界最大的光伏住宅小区;
7、2000年意大利实施“全国太阳能屋顶计划”,到2002年将安装光伏组件达到50MW;蒙古10000屋顶计划,到2005年安装 5MW;2010年:安装10MW；日本“阳光计划”、南韩、印度、马来西亚等也有类似的计划实施。我国常规能源与世界能源对比我国常规能源与世界能源对比三、国内光伏现状三、国内光伏现状 随着能源需求日益增加，用可再生能源代替传统的能源无疑已经迫在眉睫。但是目前由于受到观念、政策及价格方面的影响，国内光伏行业的发展受到了限制。在国内离网光伏发电每度电成本约为四到五元，并网发电的成本约为三到四元。距离市场化应用还有一段距离。光伏产业链上游的硅原料来源及光伏产业链下游的光伏市场均在
8、国外，主要设备也产自国外，即所谓的“三头在外”，国内光伏行业 主要处在产业链的中间代加工环节，属于技术含量较低的劳动密集型产业。一方面，由于用于制作太阳电池片的硅原料为外国所垄断，国内绝大部分依赖进口，造成国际市场硅原料价格居高不下；另一方面，国际主要的光伏市场也在国外，国内市场尚不成熟，国产光伏组件的绝大部分在中国封装加工后，售往国外市场。目前，中国已经有各种光伏企业超过500 家，其中6家公司先后在海外上市。2006年太阳电池产能1200MW、产量约400MWp(未包括台湾地区约200MWp)上年的280%；组件产能2000MW、产量约600MW，是上年的210%。成为继日本、欧洲之后的第
9、三大太阳能电池生产国。95%的产品用于出口。据统计2006年中国国内光伏组件安装容量约30MW,仅占国内实际总产量（600MW）的5左右。针对国内光伏行业现状，我公司制订了的自己的光伏发展策略。努力了解，跟踪，研发最先进的光伏发电材料、工艺及技术。同时以开发实际应用的产品为主。其中太阳能系统控制器生产引进了世界最先进的设备、工艺、技术及检测系统，通过了“ISO9000”认证，TUV认证，CE认证，“金太阳”认证。组件出口德国，意大利，美国，瑞典等国家。普泰日盛在太阳能光电灯具方面走在了国内前列，是国内生产，销售，安装光电太阳能灯具最多的厂家，主要产品有多种款式的太阳能庭院灯、太阳能路灯、太阳能
10、草坪灯、太阳能信号灯、风光四、光伏产业策略互补路灯，建成了世界最大的光电大道，太阳谷光电大门。在光伏工程方面为通信，森林观测，驻岛部队提光伏电源。目前与南极科考队合作，安装世界上迄今为止最大的光伏系统，在南极为气象观测提供光伏电源。皇明集团，拥有多项太阳能光电灯具专利技术。同时自主研发光伏控制器，对离网光伏系统及并网的光伏系统合理配置优化设计进行了深入研究。普泰日盛2003年就进行了BIPV并网发电技术的研究。建成了当时在国内较大的20KWp的并网发电项目。并投入力量对BIPV与建筑结合的安装形式及光伏配置，电气配置等进入了深入研究。开发了应用于平屋顶，斜屋顶，阳台，幕墙的模块化的安装构件。并
11、开发成功集建筑部件，光伏发电及照明亮化功能的中空组件及双玻组件。三、太阳能光伏系统分类三、太阳能光伏系统分类 太阳能光伏发电系统：利用光电池的伏打效应将太阳能直接转化为电能的系统 光伏系统主要有两类：独立（离网）光伏发电系统和并网光伏发电系统 独立光伏发电系统：太阳电池阵列发的电储存在蓄电池里，供给直流负载使用或者通过逆变器供给交流负载使用。并网发电系统：太阳电池方阵发电，经并网逆变器逆变成与交流市电同电压、同频率、同相位的交流电，直接送入市电网。四、独立光伏系统 独立运行的光伏发电系统主要包括以下部件：1、太阳电池方阵：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的
12、部分。将光能转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。2、控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。附加温度补偿，光控开关、时控开关等功能。3、逆变器：在很多场合，都需要提供220V、110V的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。因此需要使用DC-AC逆变器将直流电能转换成交流电能。4、蓄电池：一般为阀控制式免维护铅酸电池，小微型系统中，也可用胶体镍氢电池、镍镉电池或锂电池。将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。5、
13、直流负载：以直流电为动力的装置或设备。6、交流负载：以交流电为动力的装置或设备。独立直流系统独立直流系统独立逆变交流系统独立逆变交流系统电扇负载蓄电池 控制逆变设备交流 博物馆科普房光伏工程博物馆科普房光伏工程 电池组件3290W,蓄电池24V/1000AH,逆变器2KW光电板总功率为10098Wp,800AH蓄电池，可供总功率的1KWp的负载工作四个阴雨天，每天工作四小时太阳能太阳能 光伏雕塑光伏雕塑 Solar PV sculpture 风帆造型可进行太阳能光伏发电与市电自动切换。组件684W，蓄电池:24V/300Ah H 山东省淄博市胜利油田储油山东省淄博市胜利油田储油罐加温光伏工程罐
14、加温光伏工程 二号别墅双玻组件及满天星组件二号别墅双玻组件及满天星组件 组件110*12W,GFMG-600 24块,水帘，幕墙等二号别墅双玻组件及满天星组件夜景二号别墅双玻组件及满天星组件夜景 北京奥运村五环光伏工程北京奥运村五环光伏工程北京奥运村五环光伏工程组件568Wp,蓄电池24V/300AH,led光源168W,可工作四小时，四个阴雨天。五、并 网 系 统并网逆变器并网逆变器电网电网远程监控远程监控Modem/电话电话太阳能方阵太阳能方阵光伏并网系统光伏并网系统四号别墅20KWp并网系统光电组件20KWp并网，日平均发电量70KWH光伏并网系统（带蓄电池系统）光伏并网系统（带蓄电池系
15、统）组件组件75W75W*20,36W20,36W*120,120,蓄电池蓄电池2000AH/48V2000AH/48V超级节能别墅超级节能别墅太阳能光伏发电前景展望 据德国明镜周刊报道,壳牌石油公司经过长期研究后得出结论:“21世纪的主要能源是太阳能”；日本经济企划厅和三洋电机公司的合作研究认 为:“到2030年,世界电力生产的一半将依靠太阳能”；有太阳能专家指出:只需开发非洲部分地区的太阳能,即可满足全世界的电力需求。到2020年，太阳电池发电将供应20多亿人口和提供二百万人的就业机会；光伏系统是太空最理想电源，促进空间科学发展；中国的太阳能光伏“屋顶计划”太阳能像计算机一样在本世纪形成一个大的产业。日本2000-2001年第七次技术预见结果:2016年转换效率在20%以上的太阳电池进入实用阶段;2020年转换效率在50%以上的多结太阳电池进入实用阶段。德国对今后20多年太阳能的项目预测:2003年:屋顶和墙上的太阳电池成为门窗一样的建房部件。2010年:电动汽车在专用“加油站”用光伏电力充电。2019年:在沙漠中光伏发电,用超导线路输往工业园。2020年:在空间站光伏发电,用电磁波输向地球。放映结束 谢 谢！
