太阳能发电系统论文

太阳能光伏发电论文首先先简略了解一下光伏发电的原理白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。晚上，蓄电池组为逆变器提供输入电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电，输送到配电柜，由配电柜的切换作用进行供电。蓄电池组的放电情况由控制器进行控制，保证蓄电池的正常使用。光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置，以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击，维护系统设备的安全使用。太阳能电能化学能电能光能。光伏发电是根据光生伏打效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。设计内容家用光伏发电发电系统的选择及其粗略的计算。设计的参考和思路部分来自上课课件如下图家用光伏发电系统的组成家用太阳能发电由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组），逆变器。以本人家乡为例进行设计（1）固始的地理位置。地处东经1502035至1155617。北纬314519至323450海平面可认为为0（2）固始的气象条件。固始县地处江淮之间，属亚热带向暖温带过渡的季风性气候区，气候学上的零度分界线压境而过，是我国的南北气候过渡地带。气候湿润，雨量丰沛，四季分明，年平均气温15，年平均降雨量1066毫米，年平均日照2139H，无霜期228天。居家各电器的瓦数以及设计用时（1）照明日光灯数量4个，负载功率11W，日工作时间为6H（2）卫星接收器数量为1个，负载功率25W，日工作时间4H（3）25寸液晶电视数量为1个，负载功率100W，日工作时间4H（4）电冰箱数量为1个，负载功率100W，日工作时间8H日总耗电量4116254100410081464WH设置配置设备配置太阳电池组件300WP；免维护蓄电池150AH/24V；逆变器500W；充电控制器12A。安装方式简易自安装可以连续工作三个阴雨。家用太阳能电池板安装角度的确定为了更加充分有效地利用太阳能，如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。（1）方位角太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0）时，太阳电池发电量是最大的。在偏离正南（北半球）30度时，方阵的发电量将减少约1015；在偏离正南（北半球）60时，方阵的发电量将减少约2030。但是，在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率。在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时，可按如下公式方位角（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）12）15（经度116）。（2）倾斜角倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。但是，和方位角一样，在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角（斜率大于5060）等方面的限制条件。对于积雪滑落的倾斜角，即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况，因此，特别是在并网发电的系统中，并不一定优先考虑积雪的滑落，此外，还要进一步考虑其它因素。对于正南（方位角为0度），倾斜角从水平（倾斜角为0度）开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时，其日射量不断增加直到最大值，然后再增加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于5060以后，日射量急剧下降，直至到最后的垂直放置时，发电量下降到最小。方阵从垂直放置到1020的倾斜放置都有实际的例子。对于方位角不为0度的情况，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系，对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。（3）考虑到本设计只是粗略的计算所以本设计没有太多的考虑方位角和倾角的问题只进行简单的计算确定。本地的纬度为北纬314519至323450光照还算充足所以粗略取正午的太阳高度进行计算安装。本地正午太阳高度635则倾斜角用太阳能电池的维护太阳能电池发电系统没有活动部件，不容易损坏，其维护也非常简便。不过也需做定期维护，否则可能影响正常使用，甚至缩短使用寿命。一般来说，太阳电池板方阵都有一定倾角，灰尘可由雨水冲刷而自行清洁，但如果在缺雨或在风沙较大地区，应当经常清除灰尘，保持方阵表面的干净，以免影响发电量。清洁时可拭去灰尘，有条件时可用清水清洗，再用干净抹布擦干。切勿用腐蚀性溶剂或硬物冲洗擦拭。定期检查所有安装部件的紧固程度。遇到冰雹、狂风、暴雨等异常天气，应及时采用保护措施。经常检查蓄电池的充放电情况，随时观察电极或接线是否有腐蚀或接触不良之处。在一些简单的系统中应根据蓄能情况，控制用电量，防止蓄电池因过放电而损坏。发现有异常情况应当立即检查、维修。总结随着社会的发展和人类文明的进步，太阳