《新能源装备装配与调试》课件-任务1 认识光伏发电系统的案例背景

汇报人：刘伟松新能源装备装配与调试实训室7S管理标准导论NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION是什么学什么怎么学为什么学？为什么要学？NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION人才缺口：行业高速发展，带来巨大的人才需求缺口，尤其是熟练掌握安装、调试、运维技能的高素质技术技能人才。就业方向：光伏系统安装员->调试工程师->运维技师项目设计师->售后服务工程师->能源管理师就业保障：手握“金刚钻”，能揽“瓷器活为什么要学？NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION国家政策：“碳达峰、碳中和”是国家顶层战略，能源结构转型是核心路径。行业规模：

中国是全球最大的光伏制造国和应用国，光伏装机容量连续多年世界第一。结论：

新能源产业不是选择项，而是国家发展的必选项。学习这门技术，就是将自己的职业技能与国家发展大势同频共振，前景广阔，机遇无限。响应国家战略，搭乘时代快车是什么？NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION课程定位：本课程是我校新能源类专业的一门核心专业技能课。它立足于国家“双碳”战略背景，面向光伏电站安装、调试、运维等关键岗位，旨在培养学生掌握新能源装备，特别是光伏发电系统的安装、调试、运行与维护的实践动手能力和职业素养。这是一门教大家如何亲手把光伏板变成能安全发电的可靠电站的实战课程！学什么？NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION1.知识目标2.能力目标学什么？NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION知识目标掌握光伏发电原理（光生伏特效应）。熟悉系统各部件的功能、选型与规范。理解系统从设计、安装到调试的完整流程与安全标准。学什么？NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION能安装：

能独立完成支架搭建、组件排布与固定。能接线：

能规范完成直流侧组串连接、汇流箱及逆变器接线。能调试：

能使用工具仪表进行系统上电检测、参数设置与性能调试。能排故：

能分析和处理系统常见故障。能力目标：四个能怎么学？NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION课前（线上）：

知原理(看微课、自测)课中（线下）：

练技能(做项目、协作)课后（线上）：

促提升(交报告、拓展)主要就是三个方面：混合式

任务化

重实操NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION考核方式:过程评价与期末考核相结合平时和实训占40%期末占60%光伏发电产业前景回顾100年间能源工业的发展历史，人类正在消耗地球通过50万年积累的有限能源资源-煤和石油。虽然极大地解放了生产力，但同时也向人类敲响了常规能源正面临枯竭的警钟。根据有关资料显示，人类已确知的石油储备将只能用40余年，天然气60余年，煤大约200年。另外，以化石能源为主体的能源结构，对人类环境的破坏是显而易见，每年排放的二氧化碳达210万吨，并呈逐年上升的趋势，从而造成冰雪消融、冰川退缩、全球气候变暖等环境问题。能源短缺和环境保护是21世纪经济和能源领域最重要的课题之一。因此，目前国际上对太阳能资源的利用已经十分重视了。NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION光伏发电产业现状

目前我国已经形成成熟且具有竞争力的光伏产业链，在国际上处于领先地位。2015～2019年，我国新增和累计光伏装机容量保持全球第一。2015年全年新增装机量1513万kW，累计装机容量4318万kW，全年发电量392亿kW·h；2016年全年新增装机量3454万kW，累计装机容量7742万kW，全年发电量662亿kW·h；2017年全年新增装机量5232万kW，累计装机容量12974万kW，全年发电量1182亿kW·h；2018年全年新增装机量4426万kW，累计装机容量1.74亿kW，全年发电量1775亿kW·h；2019年全年新增装机量3011万kW，累计装机容量20430万kW，全年发电量2243亿kW·h，提前一年完成“十三五”规划的装机任务，成为我国第四大发电能源。光伏发电年增装机量及年发电量如图1.1.1所示。相关知识1.1.1a)光伏发电年增装机量1.1.1b)光伏发电年发电量它不仅是戈壁滩上巨大的光伏电站，其实也早已融入我们的日常生活。这些，都是我们这门课所研究技术的具体应用！我们的目标，就是让大家从认识这些身边的设备开始，最终能够安装、调试和维护更大规模的新能源装备系统。PARTO1生活中的光伏NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION光伏发电系统的组成光伏组件方阵-王牌前锋”功能：整个系统的能量来源，负责吸收sunlight并直接转换为直流电。是攻城拔寨、得分的核心支架与基础-钢铁后卫功能：支撑和固定光伏组件，确保其以最佳角度朝向太阳，并能抵御风、雪、腐蚀等恶劣环境直流汇流箱“中场组织者”功能：将众多光伏组串产生的直流电汇集到一起，同时内置熔断器和断路器，对每一路组串进行过电流保护和防反充保护。逆变器“球队大脑”功能：系统的核心中的核心。将汇流箱送来的直流电（DC）

转换成与我们国家电网同频同相的交流电（AC）。同时具备最大功率点跟踪（MPPT）、并网控制、系统监控等智能功能。团队协作

缺一不可NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION光伏发电系统的组成WORKPLAN

监控系统-“场边教练组”通过传感器和通讯设备，实时监测发电量、设备状态、电网参数等，并可通过电脑或手机APP进行远程查看和管理。一旦出现故障，立即报警。团队协作

缺一不可NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION光伏发电的原理光生伏特效应太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION光伏发电的原理电流形成电子从一边跑到另一边，这种定向移动就形成了电流；而球场两边因为电子多少不同，就产生了电压。。电压形成而球场两边因为电子多少不同，就产生了电压。有电流。大家可以把半导体材料想象成一个足球场。平时，电子运动员们都在自己的半场（价带）休息。当太阳光（就像裁判吹响了开球哨）照射过来，光子赋予了电子能量，电子们瞬间活力十足，冲到了对方的半场（导带）去活动了。什么是光伏发电？——从“光”到“电”的魔法NEWENERGYFORPHOTOVOLTAICPOWERGENERATION有电流，有电压，电就产生了！

这个神奇的过程，就是“光生伏特效应”！认识光伏发电实训系统案例背景

国家发展改革委、国家能源局等九部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》(以下简称《规划》)。《规划》明确，到2025年，可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时左右。“十四五”期间，可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过50%，风电和太阳能(7.070,0.31,4.59%)发电量实现翻倍。

围绕加大可再生能源关键技术攻关力度、加快培育新模式新业态、提高产业链现代化水平、提升供应链弹性韧性等方面，《规划》提出，要坚持创新驱动，高质量发展可再生能源。相关知识我国可再生能源“十四五”规划认识光伏发电实训系统案例背景“十四五”我国光伏产业的主要发展目标提高电池转换效率，完善配套能力，深化多技术融合，扩大特色应用领域，增强智能光伏产品供应。聚焦2021-2025年，五部门联合推动，提升光伏智能化，加强产业链生态建设，促进与新一代技术融合。推动大尺寸硅片、高效电池组件研发，加强关键原辅料、设备升级，提升全产业链智能化水平。智能光伏行动计划概述主要发展目标光伏应用规模逐步扩大，覆盖绿色工业、建筑、交通、农业等多元场景，形成稳定商业模式。产业链技术创新任务市场应用拓展计划培养环保意识当前，传统能源的大量使用导致了严重的环境污染问题，如雾霾、酸雨等，对人类健康和生态环境造成了巨大威胁。光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，具有显著的环保优势。通过学习光伏发电，认识到节能减排的重要