【正文】 目前世界各國(guó)都將光伏發(fā)電作為發(fā)展的重點(diǎn)。但是，近年來人類對(duì)能源需求的日益增加，化石能源的儲(chǔ)量正逐漸枯竭。隨著時(shí)間的推移，化石能源越來越突顯出它的稀缺性，且這種稀缺性也逐漸在能源商品的價(jià)格上反應(yīng)出來。 Energy storage system。s living standard. This article discusses the development status and application prospect of photovoltaic power generation system, the independent model photovoltaic power generation system research and design.In this paper, based on the energy storage system of the independent model of photovoltaic power generation system as the research object, this paper expounds the independent model, the basic principle of the photovoltaic power generation and its development trend. For photovoltaic system was analyzed, and the Maximum power tracking (MPPT) control method, through to the lawn lamp design, further analysis of photovoltaic power generation systems. Capacity of the photovoltaic system design calculation is analyzed, including photovoltaic battery board power calculation, battery capacity, calculation of charge and discharge. Through the calculation of system capacity and to consider economic factors, selected is suitable for the various system ponents.In this paper, through the study of solar energy lawn lamp design, realization of photovoltaic energy storage and its charge and discharge, further sure photovoltaic energy strategy the important position in modern society.Keywords： photovoltaic (pv) generation。本文通過對(duì)太陽能草坪燈的研究設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)光伏儲(chǔ)能及其充放電，進(jìn)一步肯定光伏發(fā)電在現(xiàn)代社會(huì)能源戰(zhàn)略中的重要地位。文章給出了光伏系統(tǒng)的容量設(shè)計(jì)計(jì)算，其中包括光伏電池組板功率計(jì)算，蓄電池容量及充放電計(jì)算。本文以基于儲(chǔ)能系統(tǒng)的獨(dú)立型光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象，闡述了獨(dú)立型光伏發(fā)電的基本原理及其發(fā)展趨勢(shì)。作為分布式發(fā)電的理想能源，獨(dú)立型光伏發(fā)電系統(tǒng)解決了一些地方用電難的問題，已經(jīng)明顯提高了人民生活水平。在這種化石能源供應(yīng)日趨緊張的背景下，很有必要大規(guī)模利用和開發(fā)可再生能源。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等）。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)光伏儲(chǔ)能及其充放電及其計(jì)算畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說明本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解**學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。學(xué)校可以公布論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它摘要 隨著全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，能源消費(fèi)也相應(yīng)的持續(xù)增長(zhǎng)，化石能源越來越突顯出它的稀缺性。太陽能作為取之不盡、清潔干凈的資源成為人類開發(fā)研究的熱點(diǎn)，并已經(jīng)取得了顯著的效果。本文討論光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r以及應(yīng)用前景，對(duì)獨(dú)立型光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。對(duì)光伏系統(tǒng)的最大功率追蹤控制方法(MPPT)進(jìn)行了分析，通過對(duì)草坪燈的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步分析光伏發(fā)電系統(tǒng)。通過計(jì)算系統(tǒng)容量并考慮經(jīng)濟(jì)方面的因素，選定適合系統(tǒng)的各個(gè)元件。關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電 最大功率跟蹤MPPT 儲(chǔ)能系統(tǒng) 充放電AbstractAs the global economic and social development, the continued growth of energy consumption and the corresponding fossil energy bee more and more highlights its scarcity. Under the background of this kind of fossil energy supply has bee increasingly tense, it is necessary to largescale use and development of renewable energy. Solar energy as an inexhaustible, clean resources bee a hotspot of research on human development, and has achieved significant effect. As an ideal energy, distributed generation photovoltaic generating system solves the independent model, the difficulty of some local electricity, has significantly improved people39。 Maximum power tracking MPPT。 Charge and discharge目錄摘要 IAbstract V第一章 引言 1 1 4 本文研究的主要內(nèi)容 6第二章 光伏發(fā)電原理與基本特性分析 7 光伏電池 7 光伏電池的種類 7 8 10 10 11 環(huán)境因素對(duì)太陽能電池輸出特性的影響 12 13 13 最大功率跟蹤控制方法 14 本章小結(jié) 17第三章 儲(chǔ)能系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì) 18 蓄電池 18 18 SOC 估計(jì)及其容量的計(jì)算 21 光伏系統(tǒng)對(duì)蓄電池性能要求分析 24 26 蓄電池 超級(jí)電容混合儲(chǔ)能系統(tǒng) 27 混合儲(chǔ)能性能分析 27 儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 29 29第四章 光伏儲(chǔ)能及充放電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 30 30 31 31 變換電路設(shè)計(jì) 32 34 35 37 38 Boost電路參數(shù)計(jì)算 38 40第五章 總結(jié)與展望 42 本文總結(jié) 42 42參考文獻(xiàn) 44致謝 45VII第一章 引言背景能源和環(huán)境問題是近十幾年來世界關(guān)注的焦點(diǎn)，隨著全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，能源消費(fèi)也相應(yīng)的持續(xù)增長(zhǎng)。能源作為人民生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)于人民生活水平的提高和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展極為重要。在這種化石能源供應(yīng)日趨緊張的背景下，大規(guī)模的利用和開發(fā)可再生能源已成為未來全世界能源戰(zhàn)略中的重要組成部分。在各國(guó)政府的大力支持下，光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。世界光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展的另一個(gè)突出特點(diǎn)是：光伏發(fā)電在能源中的替代功能越來越大，主要表現(xiàn)在并網(wǎng)發(fā)電的應(yīng)用比重增加迅速，并成為光伏發(fā)電市場(chǎng)的主體 (其他應(yīng)用包括通訊和信號(hào)﹑特殊商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用﹑農(nóng)村離網(wǎng)應(yīng)用﹑消費(fèi)品和大型獨(dú)立電站等)。歐洲、日本和美國(guó)都制定了各自的光伏發(fā)展線路，表 11 和表 12給出了一些發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展目標(biāo)和光伏發(fā)展線路的比較。經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展己經(jīng)具有了初步規(guī)模，但是總體水平上還與國(guó)外還有很大的差距。另外，我國(guó)電池組件的售價(jià)和成本都偏高，這樣就會(huì)導(dǎo)致太陽能電池造價(jià)太高，直接阻礙著太陽能光伏發(fā)電的大規(guī)模發(fā)展。2005年2月28日第十屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)通過了《中華人民共和國(guó)可再生能源法》把促進(jìn)可再生能源的開發(fā)利用提高到了法律的高度。國(guó)家在“973”和“863”等重大項(xiàng)目中也將太陽能電池的發(fā)展放到了重要的位置。相信在政府政策的扶持和學(xué)界的大力研究下，我國(guó)的光伏發(fā)電技術(shù)會(huì)得到發(fā)展和廣泛應(yīng)用，前景一遍光明。可再生能源將是人類未來的主要能源來源，因此世界上部分發(fā)展中國(guó)家和大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視可再生能源對(duì)未來能源供應(yīng)的重要作用。中國(guó)是一個(gè)能源生產(chǎn)大國(guó)，也是一個(gè)能源消費(fèi)大國(guó)，因此發(fā)展可再生能源有很大的必要性。圖11給出的是世界和中國(guó)主要常規(guī)能源儲(chǔ)量預(yù)測(cè)。這是歐洲JRC 的預(yù)測(cè)，如下圖所示。因此發(fā)展可再生能源勢(shì)在必行，太陽能是用之不竭取之不盡的可再生能源，安全可靠、清潔環(huán)保，而且開發(fā)潛力非常大，是未來能源發(fā)展戰(zhàn)略的主體，可保障未來經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定快速的發(fā)展。我國(guó)是太陽能資源相當(dāng)豐富的國(guó)家（絕大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在4以上，西藏最高達(dá)7），更應(yīng)該把握這個(gè)機(jī)會(huì)充分利用自己的優(yōu)勢(shì)，為經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定快速發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。（2）可再生：資源無限，可滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，可直接輸出高質(zhì)量電能。（4）分布式電力系統(tǒng)：將提高整個(gè)能源系統(tǒng)的安全可靠性。（5）資源、發(fā)電、用電同一地域：能大幅度節(jié)省遠(yuǎn)程輸變電設(shè)備的投資費(fèi)用。擴(kuò)容方便，保持系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)僅需要很少的維護(hù)。光伏發(fā)電也存在一些難以攻克的缺點(diǎn)，主要有以下兩個(gè)方面：(1)光電轉(zhuǎn)化率很低。 總體來說，光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)多于缺點(diǎn)，發(fā)展光伏發(fā)電是明智之舉。各個(gè)國(guó)家都紛紛把太陽能作為重要的戰(zhàn)略能源之一的舉動(dòng)，使得光伏發(fā)電將逐步發(fā)展為一種替代能源，太陽能也將會(huì)成為世界能源供應(yīng)的主體。在可再生能源中，太陽能取之不盡，清潔安全，是理想的可再生能源。此外，目前太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已日趨成熟，是最具可持續(xù)發(fā)展的可再生能源技術(shù)之一。面臨的問題雖然光伏發(fā)電的前景很可觀，但同時(shí)發(fā)展中也存在不少的問題，以下是光伏發(fā)電中面臨的主要問題。目前國(guó)內(nèi)太陽能電池板的原材料硅的漲價(jià)迅速是造成這種情況的主要原因。（2）對(duì)電網(wǎng)的沖擊由于光伏發(fā)電屬于穩(wěn)定差、能量密度低、調(diào)節(jié)能力差的能源，發(fā)電量受天氣及地域的影響較大，并網(wǎng)發(fā)電后會(huì)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性、電網(wǎng)的供電質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成一定影響，這也將是阻礙光伏發(fā)電發(fā)展的一大問題。而相反的，在國(guó)外，政府將給予太陽能光伏發(fā)電的用戶一定的優(yōu)惠政策及補(bǔ)貼。 本文研究的主要內(nèi)容設(shè)計(jì)技術(shù)要求是：光伏儲(chǔ)能的運(yùn)用和計(jì)算。儲(chǔ)能與光伏應(yīng)用的結(jié)合。獨(dú)立家用和小型商運(yùn)用光伏儲(chǔ)能的模式。第二章 光伏發(fā)電原理與基本特性分析 光伏電池太陽能電池也被稱為光伏電池，通常由半導(dǎo)體材料制成，其作用是把太陽能直接轉(zhuǎn)換為直流形式的電能，是光伏陣列中光電轉(zhuǎn)換的最小單元，由于單個(gè)太陽電池的功率極小，因此一般不單獨(dú)作為電源使用。而且在這種發(fā)電過程中，光伏電池本身既不發(fā)生任何化學(xué)變化，也沒有機(jī)械磨耗。當(dāng)把眾多這樣小的太陽能光伏電池單元通過串并聯(lián)的方式組合在一起，構(gòu)成光伏電池組件，便會(huì)在太陽能的作用下輸出功率足夠大的電能。表21為幾種市場(chǎng)上常見的硅太陽能電池的品牌型號(hào)規(guī)格：表21 幾種市場(chǎng)上的硅太陽電池品牌型號(hào)特性參數(shù)POLYSUNPS20M單晶硅星火SF250單晶硅我能WN230尚維SW125M2