光伏發電技術課程介紹日期：}演講人：目錄課程背景與目標光伏發電基本原理光伏發電系統設計與選型光伏發電系統安裝與調試光伏發電系統運行維護與故障排除光伏發電技術發展趨勢與挑戰課程背景與目標01光伏發電的定義光伏發電基于光生伏特效應，光照射到半導體材料上產生電動勢，進而產生電流。光伏發電的原理光伏發電系統的組成光伏發電系統包括太陽能電池板、直流匯流箱、逆變器、升壓變壓器等主要部分。光伏發電是一種利用光生伏特效應將太陽能轉化為電能的技術。光伏發電技術概述課程目標與要求掌握光伏發電技術的基本原理理解光生伏特效應及光伏發電的轉換過程。熟悉光伏發電系統的組成與運行具備光伏發電系統設計能力了解太陽能電池板、直流匯流箱、逆變器、升壓變壓器等設備的作用與運行方式。能夠根據實際需求進行光伏發電系統的設計與優化。123光伏發電技術概述與基本原理，包括光伏發電的發展歷史、分類及應用領域。太陽能電池板的結構與性能，介紹太陽能電池板的材料、制造工藝及光電轉換效率。光伏發電系統的設計與運行，包括光伏發電系統的組成、設計原則及實際案例分析。光伏發電技術的最新進展與未來趨勢，涉及高效太陽能電池、光伏建筑一體化、儲能技術等方面。課程內容與安排第一章第二章第三章第四章光伏發電基本原理02光伏效應光子能量激發半導體材料中的電子躍遷，產生電動勢和電流。工作原理太陽能電池板接收光能，光能轉化為電能，通過電路傳輸和使用。光伏效應及工作原理由半導體材料制成，具有P-N結結構，封裝成組件。光伏電池結構單晶硅電池、多晶硅電池、薄膜電池等，各具特點。光伏電池分類光伏電池結構與分類光伏系統組成太陽能電池板、控制器、逆變器、儲能設備等組成。運行原理太陽能電池板產生直流電，經控制器調整后進入逆變器轉換為交流電，供電網使用或儲存。光伏系統組成及運行原理光伏發電系統設計與選型03光伏電池板選型與配置光伏電池板的類型介紹單晶硅、多晶硅、非晶硅等不同類型的光伏電池板及其特點。光伏電池板的選型考慮因素光伏電池板的配置方式包括光電轉換效率、溫度系數、耐候性、成本等。講解如何根據光照條件、系統需求等因素，合理配置光伏電池板的數量、串并聯方式等。123逆變器的類型包括效率、可靠性、電網適應性、維護成本等因素。逆變器的選擇原則逆變器的配置與并網講解逆變器的容量配置、并網方式及其在系統中的作用。介紹集中式逆變器、組串式逆變器、集散式逆變器等不同類型的逆變器及其特點。逆變器選擇與配置儲能系統設計與選型儲能系統的類型介紹鉛酸蓄電池、鋰離子電池、液流電池等不同類型的儲能系統及其特點。030201儲能系統的容量設計根據光伏發電系統的實際需求，合理設計儲能系統的容量。儲能系統的充放電管理講解如何制定合理的充放電策略，以保證儲能系統的壽命和性能。光伏發電系統安裝與調試04現場勘察了解安裝地點的光照、溫度、濕度等環境因素，確定光伏電池板的安裝角度和方位。設備選型根據系統設計要求，選擇合適的光伏電池板、逆變器、支架、電纜等設備。工具準備準備好安裝所需的螺絲刀、扳手、電鉆、電纜剪等專業工具。安全措施安裝前切斷電源，確保操作人員安全，同時做好防火、防盜等安全措施。安裝前準備工作及注意事項根據光伏電池板的尺寸和安裝角度，選擇合適的支架并固定好。將光伏電池板安裝在支架上，確保電池板間的間距合適，以便散熱和維護。按照電氣接線圖，將電池板、逆變器、控制器等設備連接起來，注意接線的牢固性和安全性。將光伏電池板的金屬邊框與接地系統連接，確保系統安全。光伏電池板安裝方法與技巧安裝支架電池板安裝接線方式接地處理系統調試與運行測試設備檢查檢查光伏電池板、逆變器、控制器等設備是否正常工作，有無損壞或松動現象。絕緣電阻測試使用兆歐表測試系統各部件的絕緣電阻，確保系統電氣安全。功能測試測試系統的自動保護功能、逆變器的轉換效率、電池板的輸出電壓等性能指標。穩定性測試在系統正常運行一段時間后，觀察系統的穩定性，確認無異常情況發生。光伏發電系統運行維護與故障排除05檢查光伏組件定期檢查光伏組件的表面是否清潔，檢查其連接線和接線盒是否松動或損壞，檢查其支架和固定件是否牢固。檢查防雷接地系統檢查防雷接地系統的連接是否牢固，接地電阻是否符合要求，確保系統安全運行。檢查監控系統檢查光伏系統的監控系統是否正常運行，各項參數是否正常，及時發現并處理異常情況。檢查逆變器檢查逆變器的運行狀態是否正常，檢查其散熱風扇是否正常工作，檢查其直流側和交流側的電纜連接是否緊固。系統日常檢查與維護流程01020304常見故障類型及原因分析光伏組件故障光伏組件老化、破損、接線盒松動等原因會導致光伏組件輸出功率下降。02040301系統線路故障系統線路老化、接觸不良、短路等原因會導致系統斷電或輸出功率異常。逆變器故障逆變器內部電路故障、控制程序異常、保護機制觸發等原因會導致逆變器停機或輸出功率異常。防雷接地系統故障防雷接地系統失效會導致系統遭受雷擊或接地不良，影響系統安全運行。故障排除方法與技巧光伏組件故障排除更換損壞的光伏組件，重新緊固接線盒，清潔光伏組件表面等。逆變器故障排除檢查逆變器內部電路，重啟逆變器或更換故障部件，升級控制程序等。系統線路故障排除檢查線路連接情況，更換老化的線路，排除短路等故障。防雷接地系統故障排除檢查接地電阻，重新連接接地線，確保防雷接地系統完好有效。光伏發電技術發展趨勢與挑戰06光伏發電技術發展現狀光伏組件效率提升光伏技術不斷進步，光伏組件的轉換效率不斷提高，目前商業化光伏組件的轉換效率已達到20%以上。光伏系統成本降低光伏應用領域拓寬隨著光伏技術的成熟和產業化進程的推進，光伏系統的成本持續下降，光伏發電已成為最具競爭力的可再生能源之一。光伏發電技術已經廣泛應用于工業、農業、交通、建筑等多個領域，為社會的可持續發展做出了積極貢獻。123面臨的主要挑戰與問題盡管光伏組件效率不斷提高，但光伏電池的轉換效率仍受到理論極限的限制，難以進一步提升。光伏電池轉換效率瓶頸光伏系統輸出受光照、溫度等環境因素影響較大，導致光伏系統穩定性問題突出，需要采取有效的技術措施加以解決。光伏系統穩定性問題光伏電站運維成本較高，包括清洗、檢測、更換組件等多個環節，影響了光伏發電的經濟效益。光伏電站運維成本高突破光伏電池轉換效率的理論極限，研發更高效的光伏電池技術，