太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計施工與應用（第2版）

第 1章 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)概述1
1．1 太陽能光伏發(fā)電概述 1
1．1．1 太陽能光伏發(fā)電簡介 1
1．1．2 太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)點 1
1．1．3 太陽能光伏發(fā)電的缺點 3
1．1．4 太陽能光伏發(fā)電的應用 4
1．2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的構成、
工作原理與分類 6
1．2．1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的
構成 6
1．2．2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作
原理 8
1．2．3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的
分類 10
1．3 離網(wǎng)（獨立）光伏發(fā)電系統(tǒng) 11
1．3．1 無蓄電池的直流光伏發(fā)電
系統(tǒng) 12
1．3．2 有蓄電池的直流光伏發(fā)電
系統(tǒng) 12
1．3．3 交流及交、直流混合光伏發(fā)
電系統(tǒng) 12
1．3．4 市電互補型光伏發(fā)電系統(tǒng) 13
1．3．5 能自動切換的光伏發(fā)電
系統(tǒng) 13
1．3．6 風光互補及風光柴互補型發(fā)
電系統(tǒng) 14
1．4 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 14
1．4．1 有逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 15
1．4．2 無逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 16
1．4．3 有儲能裝置的并網(wǎng)光伏發(fā)電
系統(tǒng) 16
1．4．4 大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 17
1．4．5 分布式智能電網(wǎng)光伏發(fā)電
系統(tǒng) 17
第 2章 電池組件與光伏方陣 19
2．1 電池組件的基本要求與分類 19
2．1．1 電池組件的基本要求 19
2．1．2 電池組件的分類 20
2．2 晶體硅電池組件的構成與工作
原理 20
2．2．1 普通型電池組件 20
2．2．2 建材型（BIPV）電池組件 22
2．2．3 新型電池組件 25
2．3 電池組件的制造 27
2．3．1 電池組件的主要原材料及
部件 27
2．3．2 電池組件生產(chǎn)流程和工序 41
2．3．3 電池組件的性能參數(shù) 43
2．3．4 電池組件的技術要求和檢驗
測試 45
2．3．5 電池組件的選型 47
2．4 光伏方陣 48
2．4．1 光伏方陣的組成 48
2．4．2 光伏方陣組合的計算 51
第3章 太陽能光伏控制器和逆變器 52
3．1 太陽能光伏控制器 52
3．1．1 光伏控制器的分類及電路
原理 52
3．1．2 光伏控制器的主要性能
特點 62
3．1．3 光伏控制器的主要技術
參數(shù) 64
3．1．4 光伏控制器的檢驗測試 66
3．1．5 光伏控制器的配置選型 69
3．2 太陽能光伏逆變器 70
3．2．1 逆變器的分類 71
3．2．2 逆變器的電路結構及主要
元器件 71
3．2．3 離網(wǎng)型逆變器的電路原理 74
3．2．4 并網(wǎng)型逆變器的電路原理 79
3．3 光伏逆變器的性能特點與技術
參數(shù) 83
3．3．1 光伏逆變器的主要性能
特點 83
3．3．2 光伏逆變器的主要技術
參數(shù) 84
3．4 光伏逆變器的選型 87
3．4．1 離網(wǎng)光伏逆變器的選型 87
3．4．2 并網(wǎng)光伏逆變器的選型與
應用 88
3．4．3 并網(wǎng)光伏逆變器選型案例 94
3．4．4 并網(wǎng)光伏逆變器發(fā)展趨勢 96
第4章 太陽能光伏發(fā)電儲能電池及
器件 98
4．1 鉛酸蓄電池 98
4．1．1 鉛酸蓄電池的分類、結構與
原理 98
4．1．2 鉛酸蓄電池的基本概念與
技術術語 101
4．1．3 鉛酸蓄電池的型號識別 104
4．1．4 其他類型鉛酸蓄電池 105
4．1．5 鉛酸蓄電池的安裝使用
要點 107
4．1．6 鉛酸蓄電池的外觀及質(zhì)量
檢驗 109
4．2 其他儲能電池及器件 111
4．2．1 鋰離子和磷酸鐵鋰蓄電池 111
4．2．2 鎳氫電池 115
4．2．3 超級電容器 116
4．2．4 液流電池與鈉硫電池 120
4．2．5 蓄電池的選型 121
第5章 太陽能光伏發(fā)電配電、升壓與
監(jiān)測裝置 123
5．1 直流匯流箱與直流配電柜 123
5．1．1 直流匯流箱 123
5．1．2 直流配電柜 124
5．1．3 直流匯流箱和直流配電柜的
選型 125
5．1．4 直流匯流箱的設計 126
5．2 交流匯流箱、配電柜與并網(wǎng)配
電箱 129
5．2．1 交流匯流箱 129
5．2．2 交流配電柜 130
5．2．3 交流配電柜的設計 131
5．2．4 并網(wǎng)配電箱 133
5．3 升壓變壓器與箱式變電站 135
5．3．1 升壓變壓器 135
5．3．2 高壓配電系統(tǒng)與箱式變
電站 137
5．3．3 配電室的結構設計 138
5．3．4 并網(wǎng)變壓器的容量確定 138
5．4 光伏線纜 139
5．4．1 光伏線纜的使用分類及電氣
連接要點 139
5．4．2 光伏線纜和連接器的
選型 139
5．5 光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)測裝置 144
第6章 光伏系統(tǒng)基礎、支架與防雷
接地 147
6．1 光伏方陣基礎 147
6．1．1 方陣基礎類型 147
6．1．2 方陣基礎相關設計 149
6．2 光伏支架 152
6．2．1 光伏支架分類 152
6．2．2 光伏支架的選型 158
6．2．3 光伏支架的設計 161
6．3 光伏發(fā)電的防雷接地系統(tǒng) 166
6．3．1 雷電對光伏發(fā)電系統(tǒng)的
危害 166
6．3．2 防雷接地系統(tǒng)的設計 167
第7章 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設計 175
7．1 系統(tǒng)的設計原則、步驟和內(nèi)容 176
7．1．1 系統(tǒng)設計原則 176
7．1．2 系統(tǒng)設計的步驟和內(nèi)容 176
7．2 與設計相關的因素和技術條件 177
7．2．1 系統(tǒng)用電負載的特性 177
7．2．2 當?shù)氐奶柲茌椛滟Y源及
氣象地理條件 177
7．2．3 有關太陽能輻射能量的
換算 181
7．2．4 發(fā)電系統(tǒng)的安裝場所和
方式 181
7．3 離網(wǎng)系統(tǒng)的容量設計與計算 183
7．3．1 設計的基本思路 183
7．3．2 電池組件及方陣的容量
設計 184
7．3．3 蓄電池和蓄電池組的容量
設計 186
7．4 其他幾種計算公式和設計
方法 189
7．4．1 以峰值日照時數(shù)為依據(jù)的
簡易計算方法 189
7．4．2 以年輻射總量為依據(jù)的計算
方法 190
7．4．3 以年輻射總量和斜面修正系
數(shù)為依據(jù)的計算方法 191
7．4．4 以峰值日照時數(shù)為依據(jù)的
多路負載計算方法 192
7．4．5 以峰值日照時數(shù)和兩段
陰雨天間隔天數(shù)為依據(jù)的
計算方法 193
7．4．6 太陽能道路燈的容量設計與
計算 195
7．4．7 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)相關設計
速查表 197
第8章 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量計算
及并網(wǎng)接入設計 199
8．1 并網(wǎng)系統(tǒng)的容量設計與發(fā)電量
計算 199
8．1．1 電池組件的串并聯(lián)匹配 199
8．1．2 光伏系統(tǒng)發(fā)電量的計算 203
8．1．3 光伏系統(tǒng)的組件容量超配
設計 205
8．2 并網(wǎng)系統(tǒng)的電網(wǎng)接入設計 208
8．2．1 并網(wǎng)要求及接入方式 208
8．2．2 典型接入方案 209
8．2．3 并網(wǎng)計量電表的接入 211
8．3 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)配置設計
實例 215
8．3．1 100kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)
設計方案 215
8．3．2 大型屋頂并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)
設計要點 218
8．3．3 光伏發(fā)電系統(tǒng)設計相關
資料 220
第9章 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝
施工與檢測調(diào)試 221
9．1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝
施工 221
9．1．1 電池組件及方陣的安裝
施工 222
9．1．2 光伏控制器和逆變器等電氣
設備的安裝 226
9．1．3 防雷與接地系統(tǒng)的安裝
施工 227
9．1．4 蓄電池組的安裝 229
9．1．5 線纜的敷設與連接 232
9．1．6 太陽能道路燈的安裝施工 233
9．2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的檢查
測試與工程驗收 236
9．2．1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的檢查 236
9．2．2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的測試 237
9．2．3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的工程驗收 240
9．3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試
運行 243
9．3．1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)
調(diào)試 243
9．3．2 并網(wǎng)試運行中各系統(tǒng)的
檢查 244
9．4 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)施工
案例 245
9．4．1 屋頂基礎制作工程 245
9．4．2 支架結構制作工程 248
9．4．3 電池組件安裝工程 250
9．4．4 直流側電氣工程 250
9．4．5 配電室電氣工程 254
9．5 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全
施工 256
9．5．1 施工現(xiàn)場常見安全危害及
防護 256
9．5．2 施工現(xiàn)場安全作業(yè)
指導 258
第 10章 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的
運行維護與故障排除 260
10．1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行維護 260
10．1．1 光伏發(fā)電系統(tǒng)運行維護的
基本要求 260
10．1．2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的日常檢查和
定期維護 261
10．1．3 電池組件及光伏方陣的檢查
維護 263
10．1．4 蓄電池（組）的檢查
維護 265
10．1．5 光伏控制器和逆變器的
檢查維護 267
10．1．6 直流匯流箱、配電柜及輸
電線路的檢查維護 268
10．1．7 防雷接地系統(tǒng)的檢查
維護 268
10．1．8 監(jiān)控檢測與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的
檢查 268
10．2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的故障
排除 269
10．2．1 電池組件與方陣常見
故障 269
10．2．2 蓄電池常見故障及解決
方法 270
10．2．3 光伏控制器常見故障 271
10．2．4 光伏逆變器常見故障 272
10．2．5 直流匯流箱常見故障 274
10．2．6 太陽能燈具常見故障及
解決方法 274
10．2．7 太陽能用戶系統(tǒng)（移動電源）
常見故障及解決方法 275
第 11章 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計
應用實例 276
11．1 戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計與
應用 276
11．1．1 10W家用太陽能照明
系統(tǒng) 276
11．1．2 100W家用太陽能光伏供電
系統(tǒng) 278
11．1．3 家用太陽能光伏供電系統(tǒng)
配置實例 280
11．1．4 家用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)
典型配置 283
11．2 太陽能系列燈具的設計與
應用 285
11．2．1 太陽能草坪燈 286
11．2．2 太陽能庭院燈 286
11．2．3 太陽能道路燈 287
11．2．4 太陽能交通信號燈 288
11．2．5 太陽能樓宇照明系統(tǒng) 289
11．3 太陽能離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)
設計與應用 290
11．3．1 公園科普櫥窗太陽能光伏
供電方案 290
11．3．2 某大廈采光廊架光伏發(fā)電
系統(tǒng)設計與應用 291
11．4 太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的設計與
應用 293
11．4．1 3kW和5kW家庭屋頂光伏
電站典型設計 293
11．4．2 辦公區(qū)10kW太陽能并網(wǎng)
發(fā)電系統(tǒng)設計與應用 296
11．4．3 10kW農(nóng)村住宅屋頂光伏電站
設計與應用 297
11．4．4 84kW光伏車棚發(fā)電系統(tǒng)設計
與應用 302
11．4．5 100kW商業(yè)屋頂光伏發(fā)電
系統(tǒng)設計與應用 305
11．4．6 萬科中心并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)
設計與應用 309
11．4．7 3．2MW荒山坡光伏扶貧電站
設計與應用 313
第 12章 太陽能光伏發(fā)電新技術的
應用 318
12．1 聚光光伏（CPV）發(fā)電系統(tǒng)的
應用 318
12．2 分布式光伏發(fā)電與微電網(wǎng)技術
應用 321
12．3 光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)的
應用 327
12．4 儲能技術在并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)
中的應用 331
12．5 太陽能光伏電站的智能化技術
應用 339
附錄1 太陽能及光伏發(fā)電詞語
解釋 343
附錄2 光伏發(fā)電常用晶體硅電池
組件技術參數(shù) 349
附錄3 光伏發(fā)電系統(tǒng)常用蓄能電池及
器件的規(guī)格尺寸與技術參數(shù) 352
附錄4 氣象風力等級表 361
附錄5 全國各城市并網(wǎng)光伏電站最佳
安裝傾角和發(fā)電量速查表 362
參考文獻 372