太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工與應(yīng)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(jiǎn)介 1
1．1．2 太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn) 1
1．1．3 太陽能光伏發(fā)電的缺點(diǎn) 3
1．1．4 太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用 4
1．2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)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(gòu)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(dú)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(bǔ)型光伏發(fā)電系統(tǒng) 13
1．3．5 能自動(dòng)切換的光伏發(fā)電
系統(tǒng) 13
1．3．6 風(fēng)光互補(bǔ)及風(fēng)光柴互補(bǔ)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(chǔ)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(gòu)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(shù)要求和檢驗(yàn)
測(cè)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(jì)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(diǎn) 62
3．1．3 光伏控制器的主要技術(shù)
參數(shù) 64
3．1．4 光伏控制器的檢驗(yàn)測(cè)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(jié)構(gòu)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(diǎn)與技術(shù)
參數(shù) 83
3．3．1 光伏逆變器的主要性能
特點(diǎn) 83
3．3．2 光伏逆變器的主要技術(shù)
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(yīng)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(shì) 96
第4章 太陽能光伏發(fā)電儲(chǔ)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(jié)構(gòu)與
原理 98
4．1．2 鉛酸蓄電池的基本概念與
技術(shù)術(shù)語 101
4．1．3 鉛酸蓄電池的型號(hào)識(shí)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(diǎn) 107
4．1．6 鉛酸蓄電池的外觀及質(zhì)量
檢驗(yàn) 109
4．2 其他儲(chǔ)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(jí)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(cè)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(shè)計(jì) 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(shè)計(jì) 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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(diǎn) 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(cè)裝置 144
第6章 光伏系統(tǒng)基礎(chǔ)、支架與防雷
接地 147
6．1 光伏方陣基礎(chǔ) 147
6．1．1 方陣基礎(chǔ)類型 147
6．1．2 方陣基礎(chǔ)相關(guān)設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì) 161
6．3 光伏發(fā)電的防雷接地系統(tǒng) 166
6．3．1 雷電對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的
危害 166
6．3．2 防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 167
第7章 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì) 175
7．1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、步驟和內(nèi)容 176
7．1．1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 176
7．1．2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容 176
7．2 與設(shè)計(jì)相關(guān)的因素和技術(shù)條件 177
7．2．1 系統(tǒng)用電負(fù)載的特性 177
7．2．2 當(dāng)?shù)氐奶柲茌椛滟Y源及
氣象地理?xiàng)l件 177
7．2．3 有關(guān)太陽能輻射能量的
換算 181
7．2．4 發(fā)電系統(tǒng)的安裝場(chǎng)所和
方式 181
7．3 離網(wǎng)系統(tǒng)的容量設(shè)計(jì)與計(jì)算 183
7．3．1 設(shè)計(jì)的基本思路 183
7．3．2 電池組件及方陣的容量
設(shè)計(jì) 184
7．3．3 蓄電池和蓄電池組的容量
設(shè)計(jì) 186
7．4 其他幾種計(jì)算公式和設(shè)計(jì)
方法 189
7．4．1 以峰值日照時(shí)數(shù)為依據(jù)的
簡(jiǎn)易計(jì)算方法 189
7．4．2 以年輻射總量為依據(jù)的計(jì)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(jì)算方法 191
7．4．4 以峰值日照時(shí)數(shù)為依據(jù)的
多路負(fù)載計(jì)算方法 192
7．4．5 以峰值日照時(shí)數(shù)和兩段
陰雨天間隔天數(shù)為依據(jù)的
計(jì)算方法 193
7．4．6 太陽能道路燈的容量設(shè)計(jì)與
計(jì)算 195
7．4．7 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)
速查表 197
第8章 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量計(jì)算
及并網(wǎng)接入設(shè)計(jì) 199
8．1 并網(wǎng)系統(tǒng)的容量設(shè)計(jì)與發(fā)電量
計(jì)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(jì)算 203
8．1．3 光伏系統(tǒng)的組件容量超配
設(shè)計(jì) 205
8．2 并網(wǎng)系統(tǒng)的電網(wǎng)接入設(shè)計(jì) 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(jì)量電表的接入 211
8．3 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)
實(shí)例 215
8．3．1 100kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)
設(shè)計(jì)方案 215
8．3．2 大型屋頂并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)
設(shè)計(jì)要點(diǎn) 218
8．3．3 光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)
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(cè)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(shè)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(shè)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(cè)試與工程驗(yàn)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(cè)試 237
9．2．3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的工程驗(yàn)收 240
9．3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試
運(yùn)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(yùn)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(chǔ)制作工程 245
9．4．2 支架結(jié)構(gòu)制作工程 248
9．4．3 電池組件安裝工程 250
9．4．4 直流側(cè)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(chǎng)常見安全危害及
防護(hù) 256
9．5．2 施工現(xiàn)場(chǎng)安全作業(yè)
指導(dǎo) 258
第 10章 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的
運(yùn)行維護(hù)與故障排除 260
10．1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù) 260
10．1．1 光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)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(hù) 261
10．1．3 電池組件及光伏方陣的檢查
維護(hù) 263
10．1．4 蓄電池（組）的檢查
維護(hù) 265
10．1．5 光伏控制器和逆變器的
檢查維護(hù) 267
10．1．6 直流匯流箱、配電柜及輸
電線路的檢查維護(hù) 268
10．1．7 防雷接地系統(tǒng)的檢查
維護(hù) 268
10．1．8 監(jiān)控檢測(cè)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(dòng)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(shè)計(jì)
應(yīng)用實(shí)例 276
11．1 戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與
應(yīng)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(shí)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(shè)計(jì)與
應(yīng)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(hào)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(shè)計(jì)與應(yīng)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(shè)計(jì)與應(yīng)用 291
11．4 太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與
應(yīng)用 293
11．4．1 3kW和5kW家庭屋頂光伏
電站典型設(shè)計(jì) 293
11．4．2 辦公區(qū)10kW太陽能并網(wǎng)
發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 296
11．4．3 10kW農(nóng)村住宅屋頂光伏電站
設(shè)計(jì)與應(yīng)用 297
11．4．4 84kW光伏車棚發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
與應(yīng)用 302
11．4．5 100kW商業(yè)屋頂光伏發(fā)電
系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 305
11．4．6 萬科中心并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)
設(shè)計(jì)與應(yīng)用 309
11．4．7 3．2MW荒山坡光伏扶貧電站
設(shè)計(jì)與應(yīng)用 313
第 12章 太陽能光伏發(fā)電新技術(shù)的
應(yīng)用 318
12．1 聚光光伏（CPV）發(fā)電系統(tǒng)的
應(yīng)用 318
12．2 分布式光伏發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù)
應(yīng)用 321
12．3 光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)的
應(yīng)用 327
12．4 儲(chǔ)能技術(shù)在并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)
中的應(yīng)用 331
12．5 太陽能光伏電站的智能化技術(shù)
應(yīng)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(shù)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(shù)參數(shù) 352
附錄4 氣象風(fēng)力等級(jí)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(xiàn) 372