本書是基于近年來作者所在高校科研團(tuán)隊(duì)在太陽電池組件及系統(tǒng)領(lǐng)域的研究工作，結(jié)合行業(yè)龍頭企業(yè)的光伏產(chǎn)品研發(fā)與系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)問題，參考大量國(guó)內(nèi)外光伏系統(tǒng)發(fā)電技術(shù)著作和文獻(xiàn)編寫而成的。本書全面、深入地介紹了光伏系統(tǒng)發(fā)電理論與應(yīng)用技術(shù)，全書共9章：光伏發(fā)電概述，光伏系統(tǒng)部件，光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)，光伏系統(tǒng)效率，積灰與積雪對(duì)太陽電池組件的影響，太陽電池組件與系統(tǒng)熱學(xué)問題、光伏系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析，光伏系統(tǒng)中太陽電池組件產(chǎn)品技術(shù)方向，光伏系統(tǒng)新趨勢(shì)。本書對(duì)光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、發(fā)電量與發(fā)電功率預(yù)測(cè)、經(jīng)濟(jì)性分析等內(nèi)容的闡述力求系統(tǒng)，深入淺出，便于自學(xué)。
張臻博士，現(xiàn)為河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 副教授，長(zhǎng)期從事光伏發(fā)電技術(shù)教學(xué)與研究；參與的\"高效晶體硅太陽電池組件”項(xiàng)目獲得中國(guó)可再生能源學(xué)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，參與的\"建筑一體化太陽能光伏系統(tǒng)”項(xiàng)目獲得江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。
目 錄
第1章 光伏發(fā)電概述\t1
1．1 太陽輻照\(chéng)t1
1．1．1 太陽光譜\t1
1．1．2 直射與散射\t2
1．1．3 影響地面接收太陽輻照的因素\t3
1．2 我國(guó)太陽能資源分布\t6
1．3 光伏系統(tǒng)的類型及應(yīng)用\t7
1．3．1 離網(wǎng)光伏系統(tǒng)\t7
1．3．2 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)\t8
1．3．3 微網(wǎng)光伏系統(tǒng)\t9
1．4 光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程和趨勢(shì)\t11
1．4．1 國(guó)外光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程\t11
1．4．2 國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程\t11
1．4．3 光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)\t12
第2章 光伏系統(tǒng)部件\t14
2．1 太陽電池組件\t14
2．1．1 太陽電池的工作原理\t14
2．1．2 太陽電池組件的伏安特性\t16
2．1．3 太陽電池組件在不同輻照度下的性能\t19
2．1．4 太陽電池組件的工作溫度與溫度系數(shù)\t20
2．2 逆變器\t21
2．2．1 逆變器類型\t21
2．2．2 逆變器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理\t23
2．2．3 逆變器失效故障分析\t24
2．2．4 逆變器可靠性的影響因素\t25
2．2．5 逆變器轉(zhuǎn)換效率計(jì)算\t28
2．3 支架\t29
2．3．1 按支架的材質(zhì)分類\t29
2．3．2 按支架的安裝方式分類\t29
2．3．3 按支架的應(yīng)用場(chǎng)合分類\t31
2．4 電纜\t31
2．4．1 光伏電纜性能要求\t31
2．4．2 電纜材質(zhì)\t32
2．4．3 直流電纜\t32
2．4．4 交流電纜\t32
2．5 儲(chǔ)能裝置\t33
2．5．1 光伏儲(chǔ)能裝置的作用及具體要求\t33
2．5．2 電池儲(chǔ)能\t33
2．5．3 儲(chǔ)能電池的性能評(píng)估\t35
2．5．4 其他儲(chǔ)能方式\t39
第3章 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)\t42
3．1 太陽輻照量計(jì)算\t42
3．1．1 太陽直射輻照量\t42
3．1．2 地面反射輻照量\t43
3．1．3 太陽散射輻照量\t43
3．2 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)\t46
3．2．1 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟\t47
3．2．2 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)發(fā)電量計(jì)算及其主要影響因素\t47
3．2．3 太陽電池方陣設(shè)計(jì)\t50
3．2．4 設(shè)備選型\t57
3．2．5 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)\t58
3．3 離網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)\t62
3．3．1 離網(wǎng)光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)步驟\t62
3．3．2 用電需求計(jì)算以及重要參數(shù)的選取\t63
3．3．3 太陽電池方陣構(gòu)成和輸出功率的計(jì)算與設(shè)計(jì)\t64
3．3．4 蓄電池與蓄電池組的設(shè)計(jì)方法\t65
3．3．5 離網(wǎng)光伏系統(tǒng)控制器的選型\t66
3．3．6 離網(wǎng)光伏系統(tǒng)逆變器的選型\t66
3．3．7 其他系統(tǒng)配件的選型\t67
3．3．8 應(yīng)用實(shí)例\t67
3．4 微網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)\t68
3．4．1 微網(wǎng)光伏系統(tǒng)的工作原理\t68
3．4．2 微網(wǎng)光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容\t68
3．4．3 微網(wǎng)光伏系統(tǒng)工作模式簡(jiǎn)介\t69
第4章 光伏系統(tǒng)效率\t74
4．1 光伏系統(tǒng)效率的定義、測(cè)試方法及發(fā)展現(xiàn)狀\t74
4．1．1 光伏系統(tǒng)效率的定義\t74
4．1．2 光伏系統(tǒng)效率的測(cè)試方法\t75
4．1．3 光伏系統(tǒng)效率的發(fā)展現(xiàn)狀\t76
4．2 光伏系統(tǒng)效率計(jì)算的修正方法及其算例分析\t79
4．2．1 溫度修正方法\t79
4．2．2 天氣因素修正方法\t81
4．2．3 光譜修正方法\t83
4．2．4 PR值修正方法算例分析\t86
4．3 光伏系統(tǒng)效率的影響因素\t91
4．3．1 氣候因素對(duì)光伏系統(tǒng)效率的影響\t91
4．3．2 直流側(cè)各因素對(duì)系統(tǒng)效率的影響\t95
4．3．3 交流側(cè)各因素對(duì)系統(tǒng)效率的影響\t97
第5章 積灰與積雪對(duì)太陽電池組件的影響\t99
5．1 積灰\t99
5．1．1 組件積灰的形成\t99
5．1．2 積灰對(duì)太陽電池組件的影響\t100
5．1．3 影響太陽電池組件積灰的因素\t102
5．1．4 太陽電池組件積灰模型\t104
5．1．5 太陽電池組件積灰的清洗\t106
5．1．6 太陽電池組件積灰的研究趨勢(shì)\t107
5．2 積雪\t107
5．2．1 我國(guó)各地區(qū)積雪的空間分布\t107
5．2．2 太陽電池組件上雪的堆積\t108
5．2．3 積雪對(duì)太陽電池組件的影響\t110
5．2．4 太陽電池組件積雪模型\t112
5．2．5 太陽電池組件積雪的清理方式\t114
第6章 太陽電池組件與系統(tǒng)熱學(xué)問題\t116
6．1 均勻輻照下太陽電池組件的傳熱模型\t116
6．1．1 太陽電池組件穩(wěn)態(tài)傳熱模型\t116
6．1．2 太陽電池組件非穩(wěn)態(tài)傳熱模型\t119
6．2 太陽電池組件穩(wěn)態(tài)傳熱模型案例\t119
6．3 非均勻輻照下太陽電池組件熱斑溫度\t121
6．3．1 熱斑產(chǎn)生的原因\t122
6．3．2 熱斑產(chǎn)生原理\t124
6．3．3 熱斑效應(yīng)案例分析\t128
6．3．4 熱斑效應(yīng)模擬分析方法\t129
6．4 熱斑效應(yīng)解決方案\t132
6．4．1 并聯(lián)旁路二極管\t132
6．4．2 智能太陽電池組件\t133
第7章 光伏系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析\t135
7．1 光伏系統(tǒng)投資分析\t135
7．1．1 LCOE模型\t135
7．1．2 凈現(xiàn)值與內(nèi)部收益率\t136
7．2 經(jīng)濟(jì)性評(píng)估指標(biāo)LCOE\t137
7．2．1 LCOE的計(jì)算實(shí)例\t137
7．2．2 結(jié)合LCOE的系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)例\t139
7．3 LCOE的影響因素與敏感性分析\t145
第8章 光伏系統(tǒng)中太陽電池組件產(chǎn)品技術(shù)方向\t148
8．1 高效晶體硅太陽電池及其組件產(chǎn)品技術(shù)\t148
8．1．1 高效晶體硅太陽電池及其組件產(chǎn)業(yè)化技術(shù)\t148
8．1．2 高效晶體硅太陽電池及其組件研究進(jìn)展\t150
8．2 高可靠性組件\t151
8．2．1 高可靠性組件封裝技術(shù)\t151
8．2．2 組件失效形式\t152
8．2．3 不同氣候地區(qū)的組件可靠性問題\t155
8．3 智能組件與系統(tǒng)\t156
8．3．1 智能組件與系統(tǒng)分類\t156
8．3．2 智能組件優(yōu)勢(shì)分析\t158
8．3．3 智能光伏系統(tǒng)測(cè)試與評(píng)估方法\t160
8．3．4 智能組件戶外發(fā)電輸出性能\t161
8．4 雙面組件\t164
8．4．1 雙面太陽電池的工作原理\t165
8．4．2 雙面太陽電池的結(jié)構(gòu)及分類\t165
8．4．3 雙面雙玻組件的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用\t168
第9章 光伏系統(tǒng)新趨勢(shì)\t170
9．1 光伏跟蹤系統(tǒng)\t170
9．1．1 光伏跟蹤系統(tǒng)類型\t170
9．1．2 光伏跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則\t173
9．1．3 光伏跟蹤系統(tǒng)控制原理及方案\t173
9．1．4 水平單軸光伏跟蹤系統(tǒng)案例評(píng)估\t177
9．2 水面漂浮光伏系統(tǒng)\t180
9．2．1 有支架漂浮式\t180
9．2．2 無支架漂浮式\t182
9．2．3 錨固系統(tǒng)\t182
9．2．4 系統(tǒng)性能分析\t184
9．3 雙面雙玻光伏系統(tǒng)\t185
9．3．1 雙面雙玻光伏系統(tǒng)應(yīng)用\t185
9．3．2 雙面雙玻組件背面的太陽輻照計(jì)算方法\t186
9．3．3 雙面雙玻組件背面發(fā)電量增益的影響因素\t191
9．3．4 水面雙面雙玻組件應(yīng)用案例分析\t195
參考文獻(xiàn)\t198
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