光伏发电控制系统关键技术研究.pdf

摘要 摘要 随着世界经济与科技的持续发展，工业人口急剧增多，社会的能源消耗导致传 统能源日益枯竭，环境问题愈显突出，解决世界性能源问题的主要方法之一是将研 究眼光投向新兴的光伏发电产业。太阳能是一种无限的且不需购买的初级能源，光 伏发电系统寿命长，受地域限制小，抗灾自救能力强而且不会造成环境污染。正是 这些优势引导人们对光伏能源转换的不断研究。光伏发电控制系统关键技术是业内 科学界广泛研究的重点，主要体现在系统效率、质量、可靠性、容量与功能等几个 方面。 本课题主要研究内容包括：太阳电池的数学模型仿真、最大功率点跟踪算法的 设计、蓄电池充放电模块设计、直流变换模块和逆变模块的参数计算、实现正弦逆 变的闭环控制策略、硬件设计等。设计出基于主从控制的两级多组串式光伏发电控 制系统。系统由t i 公司d s pt m s 3 2 0 f 2 8 0 3 5 芯片实现全数字化主从控制，直流变 换模块通过对多组串联的太阳电池阵列进行高效最大功率点循环跟踪，使系统输出 功率保持最大化；无须经过交流变压器，逆变模块直接输出5 0 h z 、2 2 0 v a c 电压， 提高了能源转换效率；各模块通信基于r s 4 8 5 总线，使系统更具可拓性，能源管理 灵活性大大加强。 在m a t l a b s i m u l i n k 环境下利用s 函数搭建了基于太阳电池等效数学模型的仿真 模型，并且参考实际太阳电池组件得出了接近于工程实际的仿真输出特性曲线，检 验了该太阳电池仿真模型的准确性。通过对常用的m p p t 算法进行深入研判，提出 了综合恒压法和基于最优梯度的电导增量法，作为本课题的高效m p p t 算法。通过 深入分析b o o s t 升压斩波电路的电感元件与该电路工作模式之间的关系推导出相关 参数的计算方法；同样也分析给出逆变模块主要元器件参数，设计了合适的l c 滤 波电路，提供了硬件电路主要器件( 如i g b t 、i p m 等) 选取的参考要点。根据电路 分析结果设计了光伏发电控制系统的硬件电路，包括以b o o s t 升压电路为支架的直 流变换模块、基于i p m 的逆变模块和由u c 3 9 0 9 实现的蓄电池智能充放电电路等。 在逆变控制方面基于双闭环控制策略，通过消除不灵敏区法来优化p i 调节。介绍了 s p w m 波的生成机制并提出使用单极性s p w m 波控制i p m 输出逆变电力，减少输 出电压谐波；并给出了该系统的主要软件控制流程图，从整体功能上描述了多组串 广东工业大学硕士学位论文 式光伏发电控制系统。 最后对系统进行测试并分析实验结果，总结本次设计经验教训，并依此为根据 提出光伏能源可拓控制系统的展望。 关键词：最优梯度；最大功率点跟踪；b o o s t ；逆变器；光伏发电 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h ew o r l d se c o n o m ya n dt e c h n o l o g y , t h ec o n v e n t i o n a l e n e r g ys o u r c e sa r er u n n i n go u tf a s td u et ot h el a r g e ra n dl a r g e ra m o u n to fe n e r g y c o n s u m p t i o n sc a u s e db yt h ee v e ri n c r e a s i n gi n d u s t r i a l i z e dp o p u l a t i o n b e i n go n ek i n do f r e n e w a b l ee n e r g y , s o l a rp o w e rb e c o m e sac r i t i c a lm e a n st os o l v et h ei n t e m a t i o n a lp r o b l e mo f e n e r g ys o u r c ee x h a u s t i o n s o l a rp o w e ri sak i n do fc l e a na n dc o s t l e s se n e r g y 、 ，i t l la l m o s t i n f i n i t es u p p l y t oe x p l o i ts u c hk i n do fe n v i r o n m e n t a l l yf r i e n d l ye n e r g ys o u r c e ，r e s e a r c h e r s a r ei n v e s t i n gm u c ha t t e n t i o no np h o t o v o l t a i cg e n e r a t i o ns y s t e m s ( p g s ) ，w h i c hp o s s e s st h e a d v a n t a g e so fl o n gl i f es p a n , l e s st e r r i t o r yr e s t r i c t i o na n ds t r o n gc a p a b i l i t i e so fd i s a s t e r - r e l i e f a n ds e l f - s a l v a t i o n a st h ec r i t i c a lc o m p o n e n ti np g s ，t h ep h o t o v o l t a i cp o w e rc o n t r o ls y s t e m ( p p c s ) i sb e i n ge x t e n s i v e l yi n v e s t i g a t e di nt h ea s p e c t so fe f f i c i e n c y , q u a l i t y , r e l i a b i l i t y , c a p a c i t ya n df u n c t i o n t h i st h e s i sa i m sa ts t u d y i n gt h ek e yt e c h n o l o g i e si np p c s ，i n c l u d i n gm a t h e m a t i c a l m o d e l i n go fs o l a rc e l l ，d e s i g n i n go fa l g o r i t h m sf o rm a x i m u mp o w e rp o i n t ( m p p ) t r a c k i n g ， m o d u l e so fb a t t e r yc h a r g e d i s c h a r g e ，p a r a m e t e rc a l c u l a t i o no fd ct r a n s f o r mm o d u l e sa n d i n v e r tm o d u l e s ，c l o s e - l o o pc o n t r o l s t r a t e g yo fs i n ew a v ei n v e r t e r , a n dh a r d w a r ed e s i g n u s i n gt h e s ek e yt e c h n o l o g i e s ，w ed e s i g nat w o - l e v e lm u l t i p l e s t r i n gp p c sb a s e do na m a s t e r s l a v ec o n t r o lm o d e s p e c i f i c a l l y , t h i sc o n t r o ls y s t e mi sp o w e r e db yam i c r o c h i po f t y p et m s 3 2 0 f 2 8 0 3 5m a n u f a c t u r e db yt ii no r d e rt or e a l i z ef u l l d i g i t a lc o n t r o li nt h e m a s t e r s l a v em o d e t h es y s t e mc o n t a i n sad ct r a n s f o r mm o d u l e ( d c t m ) a n da ni n v e r t e r m o d u l e ( i m ) t h ef o r m e r st a s ki st oe f f i c i e n t l yt r a c kt h em p po ft h em u l t i p l e s t r i n gs o l a r c e l l ss oa st om a x i m i z et h ep o w e ro u t p u t ；w h e r e a st h el a t t e r st a s ki st od i r e c t l yg e n e r a t ea 5 0 h z 2 2 0 va cv o l t a g ew i t h o u ta ct r a n s f o r m i n gs oa st oi m p r o v et h ee n e r g yc o n v e r s i o n e f f i c i e n c y c o m m u n i c a t i o n sb e t w e e nt h et w om o d u l e sa r ec o n d u c t e dt h r o u g ht h er s 4 8 5 c o m m u n i c a t i o nb u s ，w h i c hm a k e st h es y s t e mm o r ee x t e n s i b l ea n df l e x i b l ef o re n e r g y m a n a g e m e n t b e s i d e st h ep p c s ，w ea l s oc o n s t r u c tas i m u l a t i o nm o d e lb a s e do nt h ee q u i v a l e n t m a t h e m a t i c a lm o d e lo fs o l a rc e l l s 、 ，i t ht h es - f u n c t i o ni nm a t l a b s i m u l i n k r e f e r r i n gt ot h e i i ! 广东工业大学硕士学住论文 c h a r a c t e r i s t i c so fr e a ls o l a rc e l lm o d u l e ，t h es i m u l a t i o nm o d e lc a ng e n e r a t er e a l i s t i c c h a r a c t e r i s t i c sc u r v e s ，t h u sv e r i f y i n gi t sc o r r e c t n e s s t h i sa c c u r a t es i m u l a t i o nm o d e le n a b l e s u st o1 ) d e v e l o pa n dt e s tan e wm p p ta l g o r i t h mb yi n t e g r a t i n gt h ec o n s t a n t v o l t a g em e t h o d a n do p t i m a lg r a d i e n tm e t h o d ；2 ) d e r i v ep a r a m e t e rc a l c u l a t i o nm e t h o dt h r o u g ha ni n - d e p t h a n a l y s i so ft h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ec h o p p e rb o o s tc i r c u i ta n dt h em a i nc o m p o n e n t si n t h ei n v e r tm o d u l e ；3 ) d e s i g nas u i t a b l el cf i l t e rc i r c u i tc a p a b l eo fp r o v i d i n gk e yr e f e r e n c e s o fh a r d w a r ec o m p o n e n t sl i k ei g b ta n d 口mb a s e do nt h ec a l c u l a t e dp a r a m e t e r s ；a n d4 ) d e s i g nt h eh a r d w a r ec i r c u i t st h a tc o n s t i t u t et h ew h o l ep p c s ，i n c l u d i n gt h ed c t m b a s e do n b o o s tc i r c u i t ，i mb a s e do ni p ma n dt h ei n t e l l i g e n tc i r c u i tf o rb a t t e r yc h a r g i n g d i s c h a r g i n g b a s e do nu c 3 9 0 9 f u r t h e r m o r e ，w es e l e c tt h ec o n v e n t i o n a ld o u b l ec l o s e d l o o pc o n t r o l s t r a t e g yt oc o n t r o lt h ei n v e r t e r t h ec o n t r o la c c u r a c yo ft h es y s t e mi se n s u r e db yo p t i m i z i n g t h ep ia d j u s t e rb a s e do nt h ee l i m i n a t i n gn o n s e n s er e g i o nm e t h o d w ea l s oi n t r o d u c et h e s p w mw a v eg e n e r a t i o nm e c h a n i s ma n dc h o o s es i n g l e - p o l a r i t ys p w mw a v ea st h ec o n t r o l w a v et o g e n e r a t ea cv o l t a g e ，w h i c hw i l lr e d u c et h ev o l t a g eh a r m o n i c so ft h eo u t p u t e x p e r i m e n tr e s u l t ss u g g e s t t h a to u rs c h e m ec a nm e e tt h ed e s i g nr e q u i r e m e n ts a t i s f a c t o r y k e yw o r d s ：o p t i m a lg r a d i e n t ：m p p t ： b o o s t ；i n v e r t e r ；p vp o w e rg e n e r a t i o n l v 目录 目录 摘要 i a b s t r a c t i i i 第一章绪论。l 1 1 能源问题1 1 2 光伏发电的现状与前景2 1 2 1 国外光伏发电的现状2 1 2 2 国内光伏发电的现状4 1 2 3 国内光伏发电的发展前景5 1 3 课题的研究目的和本文主要内容7 第二章光伏发电原理及其系统结构8 2 1 光伏电池8 2 1 1 光伏电池材料技术8 2 1 2 光伏电池的等效模型j 9 2 1 3 光伏电池的输出特性以及仿真分析9 2 2 最大功率点跟踪算法分析1 2 2 2 1 恒定电压法l3 2 2 2 扰动观察法一15 2 2 3 导纳增量法。1 6 2 2 4 基于最优梯度的电导增量法1 8 2 3 光伏发电系统组成2 0 2 4 本章小结2 3 第三章直流变换单元设计2 4 3 1 直流变换电路2 4 3 1 i b u e k 降压电路拓扑2 4 3 1 2 b o o s t 升压电路拓扑2 6 3 1 3 b u c k b o o s t 升降压电路拓扑2 7 3 2b o o s t 升压变换电路参数设计2 9 3 2 1 储能电感l 的分析设计2 9 v 广东工业大学硕士学位论文 3 2 2 滤波电容c 的分析设计3 5 3 2 3 功率管i g b t 及其驱动电路3 6 3 2 4 续流二极管3 7 3 2 5 负载电阻与m p p t 的关系3 8 3 3 基于最优梯度的电导增量法的仿真分析4 0 3 4 直流变换单元的模块设计4 2 3 4 1 多组串式光伏发电控制模块4 2 3 4 2 蓄电池充电模块4 3 3 4 3 基于d s p 的多路m p p t 模块设计4 4 3 5 本章小结4 5 第四章直交变换单元设计4 6 4 1 逆变电路的基本拓扑4 6 4 2 逆变器硬件电路的设计4 6 4 2 1 直流链支撑电容4 7 4 2 2 逆变输出l c 滤波器的设计4 7 4 2 3 智能功率模块( p m ) 的选取4 9 4 2 4 检测电路的设计5l 4 2 5 通讯接口的设计5l 4 3 逆变控制5 2 4 - 3 1 逆变器的控制策略5 3 4 3 2 电压电流双闭环调节器的设计5 4 4 3 3 s p w m 信号的原理。5 6 4 4 逆变器软件设计5 7 4 4 1 主程序设计5 7 4 4 2 生成s p w m 波及设定死区5 8 4 4 3 a d 采样方法6 0 4 5 本章小结6l 第五章实验结果及分析6 2 5 1 系统调试结果及分析6 2 5 2 本章小结6 6 v 1 目录 总结 6 7 参考文献6 9 攻读硕士学位期间发表论文7 2 致谢 7 4 v n 广东工业大学硕士学位论丈 c o n t e n t s a b s t r a c t ( i nc h i n e s e ) i a b s t r a c t ( i ne n g l i s h ) i i i c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 1 1 1e n e r g yp r o b l e m s 1 1 2d e v e l o p m e n ta c t u a l i t ya n dp r o s p e c to fp vp o w e rg e n e r a t i o n 2 1 2 1i n t e r n a t i o n a ld e v e l o p m e n ta c t u a l i t yo fp vp o w e rg e n e r a t i o n 。2 1 2 2d o m e s t i c a p p l i c a t i o na c t u a l i t yo fp vp o w e rg e n e r a t i o n 4 1 2 3d o m e s t i cd e v e l o p m e n tp r o s p e c to fp vp o w e rg e n e r a t i o n 一5 1 3r e s e a r c hp u r p o s e sa n dm a i nw o r k so fn l i sp a p e r 7 c h a p t e r2p vp o w e rg e n e r a t i o np r i n c i p l ea n ds y s t e ma r c h i t e c t u r e 8 2 1p vc e l l 8 2 1 1p vc e l lm a t e r i a lt e c h n o l o g y 8 2 1 2p vc e l l se q u a lm o d e l 9 2 1 3p vc e l lo u t p u tc h a r a c t e r i s t i c sa n di t ss i m u l a t i o na n a l y s i s 9 2 2m a x i m u mp o w e rp o i n tt r a c k i n gm e t h o d sa n a l y s i s 12 2 2 1c o n s t a n tv o l t a g et r a c k i n ga l g o r i t h m 13 2 2 2p e r t u r ba n do b s e r v e r a l g o r i t h m 15 2 2 3i n c c o n da l g o r i t h m 1 6 2 2 4i n c c o n d a l g o r i t h mb a s e d o ng r a d i e n tm e t h o d 18 2 3t h ea r c h i t e c t u r eo fp vp o w e rg e n e r a t i o ns y s t e m 2 0 2 4r e s u m e 2 3 c h a p t e r3d c d cu n i td e s i g n 2 4 3 1d c c i cc i r c u i t 。2 4 3 1 1b a s i cb u c kc i r c u i t 2 4 3 1 2b a s i cb o o s tc i r c u i t 2 t ； 3 1 3b a s i cb u c k b o o s tc i r c u i t 2 7 3 2p a r a m e t e r sd e s i g no fb o o s tc i r c u i tb o o s t 2 9 v l l l c o n t e n t s 3 2 1a n a l y s i sa n dd e s i g no fe n e r g ys t o r a g ei n d u c t o r 2 9 3 2 2a n a l y s i sa n dd e s i g no ff i l t e rc a p a c i t o r 3 5 3 2 3l g b ta n di t sd r i v e rc i r c u i t 3 6 3 2 4f r e e w h e e l i n gd i o d e 3 7 3 2 5r e l a t i o n s h i pb e t w e e nl 0 a dr e s i s t a n c ea n dm p p t 3 8 3 3s i m u l a t i o na n da n a l y s i so fi n c c o n da l g o r i t h mb a s e do ng r a d i e n tm e t h o d 4 0 3 4d c d cu n i tf i r m w a r ed e s i g n 4 2 3 4 1m u l t i - s t r i n gp vp o w e rg e n e r a t i o nc o n t r o lm o d u l e 4 2 ：；4 2b a t t e r yc h a r g ea n dd i s c h a r g eu n i t s 4 3 3 4 3m u l t i c i r c u i tm p p tm o d u l e sd e s i g nb a s e do nd s p 4 4 ：；5r e s u m e z i ! ； c h a p t e r4d e s i g no f i n v e r t e rs y s t e m 4 6 4 1b a s i ci n v e r t e rc i r c u i t 4 6 4 2i n v e r t e rf i r m w a r ec i r c u i td e s i g n 4 6 4 2 1d cc h a i ns u p p o r tc a p a c i t a n c e 4 7 。 4 2 2d e s i g no fi n v e r t e ro u t p u tl cf i l t e r 4 7 4 2 3s e l e c t i o no fi n t e l l i g e n tp o w e rm o d u l e 4 9 4 2 4d e s i g no fd e t e c t i o nc i r c u i t 51 4 2 5d e s i g no fc o m m u n i c a t i o ni n t e r f a c e 51 4 3i n v e r t e rc o n t r o l 5 2 4 3 1i n v e r t e rc o n t r o ls t r a t e g y 5 3 4 3 2d e s i g no fd o u b l ec l o s e d l o o pr e g u l a t o r 5 4 4 3 3t h ep r i c p l eo fs p w m s i g n a l 。5 6 4 4i n v e r t e rs y s t e ms o f t w a r ed e s i g n 5 7 4 4 1d e s i g no fm a i np r o g r a m 5 7 4 4 2t og e n e r a t es p w mw a v ea n ds e td e a dz o n e 5 8 4 4 3a d s i m p l i n gm e t h o d 6 0 4 5r e s u m e 6 1 c h a p t e r5a n a l y s i so ns y s t e mt e s t i n gr e s u l t s 。6 2 5 1a n a l y s i so fs y s t e mt e s t i n gr e s u l t s 6 2 i x 广东工业大学硕士学位论文 5 2r e s u m e 6 6 c o n c l u s i o n 6 7 r e f e r e n c e s 6 9 p a p e r sp u b l i s h e dd u r i n gs t u d y i n gf o rm a s t e rd e g r e e 7 2 a c k n o w l e d g e m e n t s 7 4 x 第一章绪论 第一章绪论帚一早珀y 匕 1 1 能源问题 世界各国家地区经济的不平衡发展不断冲击着以发达工业国家主导的世界能源 格局，逐渐改变国际能源消费结构，打破了由个别国家操纵国际石油价格的垄断姿 态。随着新技术的发展，越来越多新形式的能源正逐渐被引入人们的生活当中，传 统消费能源( 如汽油、煤炭、天然气) 的霸主地位已经受到各种新能源力量的挑战。 然而，能源安全也成为人们日益关注的热点。国际能源问题大致分为能源储备和能 源安全两大方面。 自美国“9 1 1 “ 恐怖袭击事件后，不堪负重的世界经济一直受制于高额的石油 消费。从长期看，世界能源消费将从1 9 9 9 年的3 8 2 亿亿千瓦d , 时，增加到2 0 2 0 年的6 0 7 亿亿千瓦d , 时，主要是亚洲发展中国家，以及拉美国家。世界石油的消费 年增长率为2 3 ，将从1 9 9 9 年的3 9 亿吨年，增加到2 0 2 0 年的6 2 5 亿吨年【1 1 。传 统消费能源资源的枯竭加快了国际对解决能源问题的思考和速度。 阳光源源不断照射地球，比起传统消费能源能够为人类提供动力的时间，太阳 能可被视为永久能源，而且它的覆盖面积之广可想而知。就光伏发电而言，只要在 有阳光的地方都可以获取电能的来源。虽然这种光能在一定程度上属于弱能，但是， 在阳光充足的地方，只要利用面积足够大的太阳电池，能收集的光能将在可观的数 量级。据英国新科学家杂志网站报道，阿尔及利亚大学和日本的科学家正在着 手进行“撒哈拉沙漠太阳能孵化项目”，希望充分利用撒哈拉沙漠丰富的沙子与阳光， 于2 0 5 0 年之前建立大量太阳能发电站，通过超高压输电线路，为人类提供5 0 的能 源。 从根本上来说，光伏发电也属于核能发电的范畴，但又区别于核能发电。源于 聚变的阳光是有助于生物生存发展的能源，而地球核能却是“处处对人类构成威胁“ 的能源。虽然说核能是目前人类寻找到的最高效、能量密度最高、发展潜力无限的 新能源。但是，鉴于前苏联切尔诺贝利、美国三厘岛和日本福岛核泄漏事件的重大 影响，事故之后的灾区已经不适合人类甚至动植物的生存，人们不得不慎重思考这 些不可挽救的后果。以太阳能、风能、生物能等安全无害能源为代表的新能源才符 合人类长期发展的利益。 广东工业大学硕士学位论文 1 2 光伏发电的现状与前景 自2 0 世纪8 0 年代后，世界光伏发电产业逐渐走出低谷。鉴于世界发达国家拥 有雄厚的财政基础，德国、日本、美国、澳大利亚和西班牙等国家加大对光伏发电 产业的扶持力度。 1 2 1国外光伏发电的现状 光伏行业的发展规模以太阳电池的产量为代表。近十年，世界光伏产业平均年 增速5 5 5 ：近五年，平均年增速6 8 ；2 0 1 0 年世界太阳电池总产量达2 3 9 g w p ， 比上一年增长1 2 4 。最近几年，欧美主要发达国家处在金融危机之中，光伏发电战 略前景愈显突出和重要。如图1 1 所示，2 0 1 0 年中国大陆和台湾太阳电池产量之和 为1 4 1 9 3 m w p ，占世界产量的5 8 9 7 ，居世界首位；其次为欧洲3 1 2 7 m w p ，日本 2 1 8 2 m w p ，美国1 1 1 6 m w p ；以上数据说明光伏发电产业得到了空前的发展。但是， 目前太阳能电池占全球能源产出总量的比例只有不到0 0 4 ，而作为发达国家的美 国风能和太阳能的产出仅占能源总量的0 5 t 2 】。 a 害 专 酬 碰 州 廿 裂 删 】 e l 斗 田长 聿1 2 5 0 0 0 2 0 0 0 0 1 5 0 0 0 1 0 0 0 0 5 0 0 0 0 其他 美国 口日本 口欧洲 中国台湾 中国大陆 总j 7 总计 中国大：陆 ，中国台湾 欧洲 日本 7 美国 其他 图l - 12 0 0 4 - - - 2 0 1 0 年世界个国家地区太阳电池年产量( m w p ) f i g i - l t h em a i nc o n t r i e sa n n u a lp r o d u c t i o no f s o l a rc e l lf r o m2 0 0 4t o2 0 1 0 2 第一幸绪论 本世纪初期，世界光伏产业发展的总体目标是：到2 0 2 0 年世界光伏发电系统装 机容量为2 0 0 g w p ，其发电量将占同期世界总发电量的1 ，届时基本实现平价上网。 美国、日本和欧洲的累计装机容量分别达到3 6 g w l , 、3 0 g w p 和4 1 g w p ，达到世界总 装机量的一半以上。近年来，世界光伏产业迅猛发展，许多国家相继出台新的光伏 发电发展路线图。如欧洲光伏产业协会( e p i a ) 把2 0 2 0 年的累计装机容量定位到 占总发电量的1 2 ；美国的光伏发电发展路线图也把2 0 2 0 年累计装机容量定位到 3 5 0 g w p ，几乎十倍于原定计划；就世界而言，2 0 2 0 年世界光伏发电的计划总装机 容量接近1 0 0 0 g w d ，装机容量定位到将大约占总发电量的5 t 2 1 。根据2 0 0 4 年欧洲 联合研究中心( j r c ) 制订的( 2 0 0 0 年“ - 2 1 0 0 年欧洲能源发展路线图：2 0 5 0 年和 2 l o o 年可再生能源将分别占总能源构成的5 0 以上和8 5 以上，其中光伏发电占的 比例最大。 2 0 11 年1 2 月1 5 日，欧盟委员会发布“2 0 5 0 能源路线图“ ，即到2 0 5 0 年实现欧 盟碳排放量比1 9 9 0 年下降8 0 至9 5 这一目标的具体路径。在路线图中，可再生 能源扮演极其重要的角色。欧盟预计，到2 0 5 0 年其可再生能源占全部能源需求的比 例将比目前提高4 5 个百分点，达到5 5 以上。 在技术方面，欧盟2 0 5 0 路线图出台前，主流技术专家认为：可再生能源在电力 中的比例增加会导致供电系统不稳定、不安全和不经济；要实现欧洲低碳，甚至零 碳电力，未来必须实现技术上的重大突破。然而历经大半年的研究，欧盟最终得出 令人震惊的结论：1 ) 、上述观点不正确。利用现有技术，在各种低零碳技术路线中， 未来低碳电力成本均比现有电力成本更低：2 ) 、低碳路线所带来的经济利益远超过 低碳路线经济负担所带来的影响。 为保证光伏系统的质量，众多国家出台各种标准体系。目前德国光伏产品相关 认证包括v d e 认证、t u v 认证。认证标准有i e c 、i s o 等国际标准，也包括德国国 内的光伏产品相关标准。认证的产品涵盖接线盒、逆变器、线缆、支架等光伏系统 所需的部件。目前德国国内的t u v 和v d e 等认证机构不仅提供产品的认证，还提 供系统认证，厂家可根据需要选择认证内容。美国国内的光伏标准就有i e e e 、a s m e 、 s e m i 、n e c 、u l 等1 3 1 。标准涵盖的领域包括光伏组件、逆变器、电网接入、安全要 求、建筑房屋等光伏系统相关的各个方面。这些国家地区的光伏行业发展经验将和 我国光伏产业发展形成优势互补，持续增强世界光伏产业带发展势头。 3 广东工业大学硕士学位论文 1 2 2 国内光伏发电的现状 国内光伏产业包括硅系原材料生产，光伏发电组件的制造，逆变器的设计制作， 光伏电站的建设和配套设施。在世界范围内光伏组件制造业以中国最为发达，但是 光伏产业的核心技术和市场两头的在欧美发达国家地区，这两个方面一直以来是我 国的软肋。国家政府不断通过长期战略规划来扶持这一行业的发展，比如：以光伏、 风力发电为代表的新能源被列入国家“十二五“ 战略新兴产业计划当中。 日前，为进一步扩大国内光伏发电建设规模，促进战略性