【文章內(nèi)容簡介】 上每40秒鐘就有相當于210億桶石油的能量傳送到地球，相當于全球一天的能源。在目前的幾種新能源技術(shù)中，太陽能以其突出的優(yōu)勢被定位為的未來能源，有無盡的潛力。目前太陽能利用的方式有:太陽能光伏發(fā)電，太陽能熱利用，太陽能動力利用，太陽能光化利用，太陽能生物利用和太陽能光光利用。其中太陽能光伏發(fā)電以其優(yōu)異的特性近年來在全世界范圍得到了快速發(fā)展，被認為是當前具有發(fā)展前景的新能源技術(shù)，各發(fā)達國家均投入巨資競相研究開發(fā)，并產(chǎn)業(yè)化進程，大力開拓太陽能光伏發(fā)電的市場應(yīng)用。太陽能光伏發(fā)電是利用太陽能電池將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能的一種模式，光電池是光電轉(zhuǎn)化的最小單位，將太陽能電池單元進行串并聯(lián)可以做成太陽能電池組件，其功率一般為幾瓦到幾百瓦，這種太陽能電池組件可以單獨作為電源使用的最小單元，將太陽能電池組件進行進一步的串并聯(lián)，構(gòu)成太陽能電池方陣，以滿足負載所需要的功率輸出。太陽能光伏發(fā)電之所以發(fā)展如此迅速，是因為其具有以下優(yōu)點(l)取之不盡，用之不竭。1014，是全球能量年需求的35000倍，可以說是一種無限的資源。(2)無污染。光伏發(fā)電本身不消耗工質(zhì)，不向外界排放廢物，無轉(zhuǎn)動部件，不產(chǎn)生噪聲，是一種理想的清潔能源。(3)資源分布廣泛。不同于水電受水力資源限制，火電受到煤炭資源及運輸成本等影響，光伏發(fā)電幾乎不受地域的限制，理論上講在任何可以得到太陽能的地方都可以利用太陽能進行發(fā)電。(4)建設(shè)周期短，建造靈活方便，運行維護費用低。光伏發(fā)電系統(tǒng)可以按照需要將光伏組件靈活地串并聯(lián)，達到所需功率，所以其建設(shè)周期短，擴容方便。安裝于房頂，沙漠，還可與建筑相結(jié)合，從而節(jié)約占地面積，節(jié)省安裝成本。太陽能光伏發(fā)電所消耗的太陽能無需付費，一年中往往只需在遇到連續(xù)陰雨天最長的季節(jié)前后去檢查太陽能電池組件表面是否被污染，接線是否可靠以及蓄電池電壓是否正常等，因而太陽能光伏發(fā)電的運行費用很低。(5)光伏建筑集成。光伏產(chǎn)品與建筑材料集成是目前國際上研究及發(fā)展的前沿，這種產(chǎn)品不僅美觀大方，還節(jié)省發(fā)電站使用的土地面積和費用。(6)分布式。光伏發(fā)電系統(tǒng)的分布式特點將提高整個能源系統(tǒng)的安全性和可靠性，特別是從抗御自然災(zāi)害和戰(zhàn)備的角度看，更具有明顯的意義。 太陽能光伏發(fā)電國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢當今世界各國特別是發(fā)達國家對于太陽能光伏發(fā)電十分重視，針對其制定規(guī)劃，增加投入，大力發(fā)展。20世紀80年代以來，即使是在世界經(jīng)濟從總體上處于衰退和低谷的時期，太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)也一直以10%15%的遞增速度在發(fā)展。90年代后期，發(fā)展更為迅速，成為全球增長速度最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。到2004年，到2005年底。己經(jīng)商業(yè)化、實用化的太陽能光伏電池主要有單晶硅電池、多晶硅電池、非晶硅電池、聚光電池、帶狀硅電池以及薄膜電池等幾類。，并網(wǎng)系統(tǒng)價格為6。光伏電池的發(fā)電轉(zhuǎn)化效率也不斷提高，晶體硅光電池轉(zhuǎn)化率達到15%，%，砷化鎵光電池轉(zhuǎn)化率是25%，在實驗室中特制的砷化嫁光電池轉(zhuǎn)化率己達35%36%。太陽能光伏電池/組件使用壽命大大增長，可使用30多年。目前，太陽能光伏發(fā)電主要集中在日本、歐盟和美國，其太陽能光伏發(fā)電量約占世界光伏發(fā)電量的80%。今后太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要圍繞高效率、低成本、長壽命、美觀實用等方向發(fā)展。專家們預(yù)測到2050年，太陽能光伏發(fā)電在發(fā)電總量中將占13%15%，到2100年將約占64%。20世紀90年代以來是我國太陽能光伏發(fā)電快速發(fā)展的時期，在這一時期我國光伏組件生產(chǎn)能力逐年增強，成本不斷降低，市場不斷擴大，裝機容量逐年增加，2004年累計容量達35，約占世界份額的3%。10多年來，我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)長期平均維持了全球市場1%左右的份額。到2020年前，我國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)將會得到不斷的完善和發(fā)展，成本將不斷下降，太陽能光伏發(fā)電市場發(fā)生巨大的變化:20052010年，我國的太陽能電池主要用于獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)。20102020年，太陽能光伏發(fā)電將會由獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，()。到2020年，我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平有望達到世界先進行列。第2章 獨立型系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計離網(wǎng)（獨立）型光伏發(fā)電系統(tǒng)是指未與公共電網(wǎng)相連接的獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其輸出功率提供給本地負載(交流負載或直流負載)的發(fā)電系統(tǒng)。其主要應(yīng)用于遠離公共電網(wǎng)的無電地區(qū)和一些特殊場所，如為公共電網(wǎng)難以覆蓋的邊遠偏僻農(nóng)村、海島和牧區(qū)提供照明、看電視、聽廣播等基本生活用電，也可為通信中繼站、氣象站和邊防哨所等特殊處所提供電源?？刂破魈柲茈姵仃嚵薪涣髦绷? 直流DC/AC變換器交流負載直流充放電直流流直流負載蓄電池 ，該系統(tǒng)由太陽能電池陣列、蓄電池組、DC/AC逆變器和交直流負載構(gòu)成。太陽能電池組件式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部件；蓄電池的作用主要是存儲太陽能電池發(fā)出的電能，并隨時向負載供電；光伏控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)；DC/AC逆變器的作用是把太陽能電池組件或者蓄電池輸出的直流轉(zhuǎn)換成交流電供應(yīng)給交流負載使用的設(shè)備。蓄電池和太陽能電池板可以直接通過控制器給直流負載供電。 地理環(huán)境及月輻照度統(tǒng)計結(jié)果本次設(shè)計地理位置是中國四川省成都市。據(jù)有關(guān)資料顯示：176。176。海拔高度508m,。隸屬于第7時區(qū)。，地域遼闊，有充足的太陽能資源可以利用。27從環(huán)保的角度考慮，在本地建立足夠的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將會大大改善當?shù)氐沫h(huán)境治理問題。同時，從長遠角度來看，這也是社會發(fā)展的必然產(chǎn)物，因此本次設(shè)計就是依據(jù)PVsyst軟件上采集的當?shù)厝甑奶柲軘?shù)據(jù)來設(shè)計的一種可行的獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。設(shè)計中選取最大連續(xù)陰雨天數(shù)為5天，兩最大連續(xù)陰雨天數(shù)間最短間隔天數(shù)取30天。下面是PVsyst軟件上記錄的數(shù)據(jù)： 成都市地理位置及時區(qū)月份123456789101112輻照度(kWh/m2)溫度（℃）21風(fēng)速(m/s) PVsyst軟件仿真輸出的數(shù)據(jù)如下： ,℃、平均溫度16℃，而冬季的1月、2月、