【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 上每40秒鐘就有相當(dāng)于210億桶石油的能量傳送到地球，相當(dāng)于全球一天的能源。在目前的幾種新能源技術(shù)中，太陽(yáng)能以其突出的優(yōu)勢(shì)被定位為的未來(lái)能源，有無(wú)盡的潛力。目前太陽(yáng)能利用的方式有:太陽(yáng)能光伏發(fā)電，太陽(yáng)能熱利用，太陽(yáng)能動(dòng)力利用，太陽(yáng)能光化利用，太陽(yáng)能生物利用和太陽(yáng)能光光利用。其中太陽(yáng)能光伏發(fā)電以其優(yōu)異的特性近年來(lái)在全世界范圍得到了快速發(fā)展，被認(rèn)為是當(dāng)前具有發(fā)展前景的新能源技術(shù)，各發(fā)達(dá)國(guó)家均投入巨資競(jìng)相研究開(kāi)發(fā)，并產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，大力開(kāi)拓太陽(yáng)能光伏發(fā)電的市場(chǎng)應(yīng)用。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)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(yáng)能電池單元進(jìn)行串并聯(lián)可以做成太陽(yáng)能電池組件，其功率一般為幾瓦到幾百瓦，這種太陽(yáng)能電池組件可以單獨(dú)作為電源使用的最小單元，將太陽(yáng)能電池組件進(jìn)行進(jìn)一步的串并聯(lián)，構(gòu)成太陽(yáng)能電池方陣，以滿足負(fù)載所需要的功率輸出。太陽(yáng)能光伏發(fā)電之所以發(fā)展如此迅速，是因?yàn)槠渚哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)(l)取之不盡，用之不竭。1014，是全球能量年需求的35000倍，可以說(shuō)是一種無(wú)限的資源。(2)無(wú)污染。光伏發(fā)電本身不消耗工質(zhì)，不向外界排放廢物，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)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(yùn)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(yáng)能的地方都可以利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電。(4)建設(shè)周期短，建造靈活方便，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)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(dá)到所需功率，所以其建設(shè)周期短，擴(kuò)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(yáng)能光伏發(fā)電所消耗的太陽(yáng)能無(wú)需付費(fèi)，一年中往往只需在遇到連續(xù)陰雨天最長(zhǎng)的季節(jié)前后去檢查太陽(yáng)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(yáng)能光伏發(fā)電的運(yùn)行費(fèi)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(guó)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(fèi)用。(6)分布式。光伏發(fā)電系統(tǒng)的分布式特點(diǎn)將提高整個(gè)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(yáng)能光伏發(fā)電國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)今世界各國(guó)特別是發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于太陽(yáng)能光伏發(fā)電十分重視，針對(duì)其制定規(guī)劃，增加投入，大力發(fā)展。20世紀(jì)80年代以來(lái)，即使是在世界經(jīng)濟(jì)從總體上處于衰退和低谷的時(shí)期，太陽(yáng)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(zhǎng)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(shí)用化的太陽(yáng)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(jià)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(dá)到15%，%，砷化鎵光電池轉(zhuǎn)化率是25%，在實(shí)驗(yàn)室中特制的砷化嫁光電池轉(zhuǎn)化率己達(dá)35%36%。太陽(yáng)能光伏電池/組件使用壽命大大增長(zhǎng)，可使用30多年。目前，太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要集中在日本、歐盟和美國(guó)，其太陽(yáng)能光伏發(fā)電量約占世界光伏發(fā)電量的80%。今后太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要圍繞高效率、低成本、長(zhǎng)壽命、美觀實(shí)用等方向發(fā)展。專家們預(yù)測(cè)到2050年，太陽(yáng)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(jì)90年代以來(lái)是我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電快速發(fā)展的時(shí)期，在這一時(shí)期我國(guó)光伏組件生產(chǎn)能力逐年增強(qiáng)，成本不斷降低，市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，裝機(jī)容量逐年增加，2004年累計(jì)容量達(dá)35，約占世界份額的3%。10多年來(lái)，我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期平均維持了全球市場(chǎng)1%左右的份額。到2020年前，我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)將會(huì)得到不斷的完善和發(fā)展，成本將不斷下降，太陽(yáng)能光伏發(fā)電市場(chǎng)發(fā)生巨大的變化:20052010年，我國(guó)的太陽(yáng)能電池主要用于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)。20102020年，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將會(huì)由獨(dú)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(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平有望達(dá)到世界先進(jìn)行列。第2章 獨(dú)立型系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)離網(wǎng)（獨(dú)立）型光伏發(fā)電系統(tǒng)是指未與公共電網(wǎng)相連接的獨(dú)立太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其輸出功率提供給本地負(fù)載(交流負(fù)載或直流負(fù)載)的發(fā)電系統(tǒng)。其主要應(yīng)用于遠(yuǎn)離公共電網(wǎng)的無(wú)電地區(qū)和一些特殊場(chǎng)所，如為公共電網(wǎng)難以覆蓋的邊遠(yuǎn)偏僻農(nóng)村、海島和牧區(qū)提供照明、看電視、聽(tīng)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?yáng)能電池陣列交流直流 直流DC/AC變換器交流負(fù)載直流充放電直流流直流負(fù)載蓄電池 ，該系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池陣列、蓄電池組、DC/AC逆變器和交直流負(fù)載構(gòu)成。太陽(yáng)能電池組件式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的核心部件；蓄電池的作用主要是存儲(chǔ)太陽(yáng)能電池發(fā)出的電能，并隨時(shí)向負(fù)載供電；光伏控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)；DC/AC逆變器的作用是把太陽(yáng)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(fù)載使用的設(shè)備。蓄電池和太陽(yáng)能電池板可以直接通過(guò)控制器給直流負(fù)載供電。 地理環(huán)境及月輻照度統(tǒng)計(jì)結(jié)果本次設(shè)計(jì)地理位置是中國(guó)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(shí)區(qū)。，地域遼闊，有充足的太陽(yáng)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(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)將會(huì)大大改善當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境治理問(wèn)題。同時(shí)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，這也是社會(huì)發(fā)展的必然產(chǎn)物，因此本次設(shè)計(jì)就是依據(jù)PVsyst軟件上采集的當(dāng)?shù)厝甑奶?yáng)能數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)的一種可行的獨(dú)立型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)。設(shè)計(jì)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(shí)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、