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苏州市职业大学实习（实训）报告名称离网太阳能光伏发电系统配置方案设计2018年9月3日至2018年9月7日共1周学院(部)电子信息工程学院班级16应用电子技术2学号姓名学院(部)负责人张欣系主任陈伟元指导教师（校内）索迹指导教师（校外）程光军苏州市职业大学实习（实训）任务书名称：离网太阳能光伏发电系统配置方案设计起讫时间：2018年9月3日至2018年9月7日学院(部)：电子信息工程学院班级：16应用电子技术2指导教师：索迹学院(部)负责人：张欣目录1绪论....................................................................................................................................................11.1设计背景.................................................................................................................................11.2设计意义.................................................................................................................................32光伏发电系统组成及工作原理........................................................................................................62.1光伏发电系统组成.................................................................................................................62.2光伏发电系统工作原理..........................................................................................................73施工环境分析及系统方案设计........................................................................................................73.1气象资料及地理状况.............................................................................................................73.2系统设计方案.........................................................................................................................84离网太阳能光伏发电系统配置方案设计........................................................................................84.1负载计算.................................................................................................................................84.2太阳能电池板容量及配置设计及选型.................................................................................94.3太阳能电池板安装角度设计.................................................................................................94.4蓄电池容量及配置设计及选型.............................................................................................94.5控制器和逆变器配置设计...................................................................................................104.6系统配置清单.......................................................................................................................115总结..................................................................................................................................................11参考文献................................................................................................................................................1211绪论1.1设计背景据分析,2001年以来我国能源消费结构并没有发生显著的改变。石化能源,特别是煤炭消费在一次能源消费中一直居于主导地位,所占的比重分别达到九成和六成以上。对于新能源行业而言,认为这为其提供了福音。综合观察中国的股市行业,也正说明了这一点,中国绿色能源类股票价格飞扬,更多的闲散资金纷纷投入新能源以及环保行业。同时,中国将超过欧洲,成为世界最大的可替代能源增长市场。在此背景下,新能源行业应该抓住这次契机,积极发展风电、太阳能等,提高新能源的比重据估算,每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦,其中可开发利用5001000亿度。但因其分布很分散,能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤,一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦,因风力断续分散,难以经济地利用,今后输能储能技术如有重大改进,风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等,理论储量十分可观。限于技术水平,现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟,故只占世界所需总能量的很小部分,今后有很大发展前途。风能和水力发电全是靠机械运动，会有机械的磨损要及时进行维修，维修的费用占很大的比重。并且受地理环境影响较高只能在局部地区推广，但是推广地区人员稀少，无法及时用掉所产生的电能，造成了资源的浪费。光伏可以适应多种气候，并且使用寿命长等特点。核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境?，故核能电厂的热污染较严重。核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。光伏是真正的绿色清洁无污染、无辐射能源。2我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2,000小时，年辐射量在5,000MJ／m2以上。据统计资料分析，中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103～8.4×103MJ/m2，相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。根据国家气象局风能太阳能评估中心划分标准，我国太阳能资源地区分为以下四类：一类地区（资源丰富带）：全年辐射量在6,700~8,370MJ/m2。相当于230kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部、新疆南部、河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部等地。二类地区（资源较富带）：全年辐射量在5,400～6,700MJ/m2，相当于180～230kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地。三类地区（资源一般带）：全年辐射量在4,200～5,400MJ/m2。相当于140～180kg标准煤燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。四类地区：全年辐射量在4,200MJ/m2以下。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。一、二类地区，年日照时数不小于2,200小时，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2／3以上，具有利用太阳能的良好资源条件。世界上水能可经济开采资源0.9TW，风能可经济开采资源2TW，目前核能的发展受到很大的限制，无法大量推广。因此太阳能是唯一可以保证人类能源需求来源，其资源120，000TW，实际开采高达600TW。并且太阳光伏发电具有体积小，重量轻，寿命长20到25（工作25年，效率下降20%），零排放，无噪声，无污染，可在荒漠地区建设；运行可靠，无机械转动，使用安全，太阳资源永不枯竭，各地区差别不大，可实现分布式电站；生产资料丰富，硅材料储量丰富，为地壳上除氧之外的丰富度排列第二，达到26%之多；不单独占地；可以3安装到建筑上；规模大小皆宜，安装容易，建设周期短，安装成本低，能量回收期短。据预测，光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要地位，不但要代替部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。目前世界光伏产业以31.2%的年平均增长效高速发展，位于全球能源发电市场增长率的首位，预计到2040年光伏发电将占据世界发电总量的20%以上，到2050年光伏发电将成为全球重要的能源支柱产业。中国科学院党组已正式批准启动计划实施太阳能行动计划，该计划以2050年前后太阳能作为重要能源为远景目标，并确定了2015年分布式利用、2050年替代利用、2035年规模利用三个阶段目标。随着我国光伏产业的高速发展和应用领域的拓展，从事太阳能光伏系统集成设计和安装的技术人员不断增加。由于太阳能光伏技术属于跨学科的新兴学科，它涉及气象、光学、半导体、电力、电子、计算机和机械等多种学科技术，要求从业的技术人员应掌握广泛而深入的技术知识，才能合理设计使用和充分发挥价格较昂贵的光伏系统设备的作用。1.2设计意义能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长。随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越明显。在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。众所周知，太阳能是一种可持续利用的清洁能源，当前世界面临人口、资源、环境的挑战，在寻求人类社会可持续发展的进程中，太阳能利用日益为世界各国所重视，太阳能作为一种高效、无污染的可再生资源，目前已逐渐被各行各业所利用。这对缓解我国能源紧张状况，减少环境污染，同时提高人们的生活水平，具有非常重要的意义。地球以