《光伏发电系统建设与运营》课件-光伏发电系统建设与运营课程

光伏发电系统建设与运营课程介绍与学习指南课程目录为何学？课程定位与价值学什么？课程内容与目标怎么学？教学模式与方法去哪里？就业方向与前景如何考？考核方式与标准守纪律！课堂规范与要求01为何学？——课程定位与价值为何学？——课程定位与价值国家战略需求：双碳目标与黄金机遇服务于“双碳”基本国策，新能源是国家重点发展方向。光伏产业作为清洁能源主力军，正迎来前所未有的黄金发展期。行业发展迅速：全球领先与人才缺口我国光伏产业已实现全产业链自主可控，全球领先。市场规模巨大，专业技术人才缺口显著，就业前景广阔。专业核心课程：岗位对接与技能桥梁精准对接“光伏发电系统运维人员”等核心岗位，是连接基础课程与岗位实习的关键桥梁，培养解决实际问题的核心能力。个人发展前景：职业晋升与薪酬优势掌握光伏系统全流程技能，将打开广阔的职业发展空间，获得良好的薪酬待遇和晋升机会，成为行业紧缺的复合型人才。02学什么？——课程内容与目标学什么？——课程内容与目标三大培养目标知识目标掌握光伏系统原理、设备选型、系统设计、并网技术及运维知识。能力目标培养设备操作、系统设计、安装调试、故障诊断四大核心能力。思政与素质目标树立安全意识、工匠精神、家国情怀和团队协作精神。五大教学项目进阶项目一：组成及案例分析(6学时)任务：电池原理、系统分类、案例分析实训：组件特性测试项目二：设计基础(22学时)任务：系统设计、设备选型、支架设计实训：充放电测试、设备调试项目三：3.6kW离网系统(8学时)任务：离网系统设计、施工、运维实训：离网系统仿真测试项目四/五：分布式与集中式内容：设计、施工、运维、并网测试学时：分布式8学时，集中式10学时最终职业能力能设计·精安装·善调试·会运维学什么？——授课计划03怎么学？——教学模式与方法怎么学？——教学模式与方法项目导向、任务驱动以真实光伏项目为载体，在完成具体任务的过程中学习，真正做到“做中学、学中做”。理实一体化教学理论与实践紧密结合，课程直接在实训室进行，边讲边练，确保听懂、学会、能用。循序渐进实践体系从基础设备测试到复杂系统设计与仿真，搭建“由小到大、由简入繁”的实践平台。给学生的建议课前预习：带着问题来上课，效率更高实操反思：实验后及时总结，记录经验教训组建小组：互相帮助，共同进步，培养协作能力04-06就业、考核与纪律就业前景就业方向与前景主要岗位运维工程师、系统设计、技术支持、项目管理等。代表企业薪酬待遇起薪6-10k/月，资深工程师年薪可达15-30万。考核方式考核方式过程性考核(50%)课堂表现(20%)、作业(20%)、实验实训(10%)。终结性考核(50%)期末考试，检验综合知识掌握程度。本课程采用过程评价与终结考核相结合的课程教学评价体系，合理评价学生素质、知识掌握和能力提升情况。期末考试进行开卷考试，卷面成绩按百分制命题。考核方式及对应的课堂纪律课堂纪律与要求严格考勤出勤情况直接挂钩过程性考核成绩。安全第一实训课必须遵守规程，穿戴防护用品。注重过程认真对待实验报告与项目汇报等环节。光伏发电工程技术1.1.1半导体的基础知识1.共价键结构

硅和锗都是4价元素。

最外层原子轨道上具有4个电子，称为价电子。

相邻的原子就被共有的价电子联系在一起，称为共价键结构。光伏发电工程技术1.1.1半导体的基础知识2.本征半导体

纯净的半导体称为本征半导体。

在温度为零开尔文（相当于−273.15℃）时，外围电子不能自由移动。

当温度升高或受光照时，少数价电子挣脱共价键的束缚成为自由电子，在共价键中将留下一个空位，称为空穴。

本征半导体中电子和空穴总是成对地出现，称为电子-空穴对。光伏发电工程技术1.1.1半导体的基础知识3.P型半导体

在本征半导体（锗或硅）中掺入3价元素硼，使得半导体中的空穴载流子增多，导电能力增强，这种半导体主要是依靠空穴来导电，故称为空穴型半导体或P型半导体。

在P型半导体中，空穴是多数载流子，电子是少数载流子。光伏发电工程技术1.1.1半导体的基础知识4.N型半导体

在本征半导体(锗或硅)中掺入5价元素磷，使得半导体中的电子载流子增多，导电能力增强。这种半导体主要靠电子导电，故称为电子型半导体或N型半导体。

在N型半导体中，电子是多数载流子，空穴是少数载流子。光伏发电工程技术1.1.1半导体的基础知识5.PN结

当将P、N型两半导体材料连接在一起时，两侧的电子和空穴的浓度相差很大，产生扩散运动。

复合的结果在交界处两侧出现了不能移动的正负两种杂质离子组成的空间电荷区，这个空间电荷区称为PN结。光伏发电工程技术1.1.1半导体的基础知识5.PN结

在交界处形成了一个由N区指向P区的内电场（又称为势垒电场）。内电场的产生对P区和N区中的多数载流子的相互扩散运动起阻碍作用，称为漂移运动。

漂移运动使空间电荷区重新变窄，削弱了内电场强度。多数载流子的扩散运动和少数载流子的漂移运动最终达到平衡，使PN结的宽度一定。光伏发电工程技术1.1.2太阳能电池的工作原理（光生伏特效应）光生伏特效应工作原理:

光生伏特效应简称为光伏效应，指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。

其工作原理如下：光生电子-空穴对在耗尽区产生后，立即被内建电场分离，光生电子被推向N区，光生空穴被推向P区。在P区有过剩的空穴，在N区有过剩的电子，便在PN结两侧形成了正负电荷的积累，即光生伏特效应。

外接负载后，光电流从P区经负载流至N区，太阳能便变成了电能。

光伏发电工程技术1.1.3太阳能电池等效电路图

太阳能电池等效电路a)理想形式b)实际形式流过负载工作电流为:IL＝Iph−Id=Iph−IO(eqU/(AkT)−1)

式中

IO—反向饱和电流；

U—等效二极管端电压；

q—电子电量，1.6×10−19C；

T—绝对温度；

k—波尔兹曼常数，1.38×10−23J/K

A—二极管曲线因子，取值在1～2。光伏发电工程技术1.1.4太阳能发电的优缺点1.光伏发电的主要优点（1）太阳能取之不尽，用之不竭。（2）应用范围广。（3）太阳能处处可得到，不必远距离运输，避免长距离输电线路的损失。（4）不用燃料，运行成本很低。（5）无机械转动部分，操作、维护简单，运行稳定可靠。（6）太阳能发电过程中不易产生污染废弃物，是理想的清洁能源。（7）太阳能发电系统建设周期短，方便灵活，可以根据负荷的增减，任意添加或减少太阳能方阵，避免浪费。（8）太阳能电池生产资料丰富。（9）能量回收期短，能量增值效应明显。

光伏发电工程技术1.1.4太阳能发电的优缺点2.光伏发电的主要缺点（1）