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本書為江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材（編號(hào)：20212121）。
本書首先介紹了太陽能光伏發(fā)電的利用前景、技術(shù)現(xiàn)狀以及發(fā)展規(guī)劃。在此基礎(chǔ)上，較為系統(tǒng)地介紹了光伏電池、光伏發(fā)電*大功率點(diǎn)追蹤、離網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)和光伏電站性能檢測的基本原理與基本技術(shù)，并有的放矢地設(shè)計(jì)相關(guān)仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。本書深入淺出、理論聯(lián)系實(shí)際，反映了太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的*新技術(shù)成果。
本書適合作為理工科高等學(xué)校本科生的教材，也可作為研究生的參考教材，還可供從事太陽能光伏發(fā)電技術(shù)研究開發(fā)、工程建設(shè)與管理的工程技術(shù)人員閱讀參考。

隨著文明的不斷進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)于能源的需求急劇提升。進(jìn)入21世紀(jì)以來，石油和天然氣等傳統(tǒng)化石能源逐漸短缺，燃燒化石能源導(dǎo)致的環(huán)境污染與溫室效應(yīng)等問題凸顯，世界各國在節(jié)約傳統(tǒng)能源消費(fèi)的同時(shí)，大力開展可再生能源的開發(fā)與利用，以應(yīng)對(duì)即將到來的能源與環(huán)境危機(jī)。
光伏發(fā)電具有可再生、無污染、結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、便于運(yùn)輸安裝以及高安全系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，使其成為最具開發(fā)潛力的可再生能源形式。國際能源署在《2050年凈零排放：全球能源行業(yè)路線圖》報(bào)告中關(guān)于如何在2050年前向凈零能源系統(tǒng)過渡，提出了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)勁增長的同時(shí)，確保能源穩(wěn)定供應(yīng)的途徑，即由太陽能和風(fēng)能等可再生能源取代化石燃料，形成一個(gè)清潔、有活力和有彈性的能源經(jīng)濟(jì)體系。在報(bào)告規(guī)劃中，到2050年，2/3的能源供應(yīng)來自風(fēng)能、太陽能、生物能、地?zé)崮芎退�。其中，太陽能預(yù)計(jì)成為最大的能源來源，占能源供應(yīng)的1/5。
我國太陽能資源豐富，2/3以上的國土面積都可以達(dá)到年日照時(shí)間2200h以上，每年的輻射總量可達(dá)60萬J/cm2，非常適合光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國2021年新增光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量約5300萬kW，連續(xù)9年穩(wěn)居世界首位；截至2021年年底，光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到306億kW，連續(xù)7年穩(wěn)居世界首位。鑒于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展前景，各高校也相應(yīng)開設(shè)了相關(guān)課程，因此有必要編寫一本較為系統(tǒng)全面地介紹光伏發(fā)電技術(shù)的教材。
本書較為系統(tǒng)地介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)主要組成部分的數(shù)學(xué)模型、運(yùn)行原理以及控制策略，著重基本概念的闡述，深入淺出，從實(shí)例中幫助學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)，理論聯(lián)系實(shí)際，重點(diǎn)章節(jié)設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。本書第1章為緒論，介紹太陽能光伏發(fā)電的利用前景、技術(shù)現(xiàn)狀以及發(fā)展規(guī)劃。第2章介紹光伏電池的基本理論及實(shí)驗(yàn)，基于光伏電池的工作原理與等效電路，建立數(shù)學(xué)模型，結(jié)合運(yùn)行過程中的跟蹤控制，通過MATLAB/Simulink仿真軟件對(duì)正常光照與局部陰影條件下的輸出特性進(jìn)行分析。第3章介紹光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)追蹤及實(shí)驗(yàn)，將現(xiàn)有的最大功率點(diǎn)追蹤方法劃分為離線式、在線式以及混合式，結(jié)合DCDC變換器的工作原理，設(shè)計(jì)變換器，搭建仿真模型驗(yàn)證光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)追蹤方法的追蹤效果。第4章介紹離網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)，離網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)通過后級(jí)DCAC逆變器實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的直接供電；針對(duì)DCAC逆變器，重點(diǎn)介紹其工作原理、數(shù)學(xué)模型、控制策略與硬件設(shè)計(jì)，對(duì)離網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行整體建模與仿真。第5章介紹并網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)，基于光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制策略，以及并網(wǎng)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的孤島效應(yīng)、低電壓穿越等非常規(guī)工況的檢測方法與應(yīng)對(duì)措施，建立系統(tǒng)仿真模型分析并進(jìn)行驗(yàn)證。第6章介紹風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)，側(cè)重于介紹風(fēng)電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、基本原理以及控制策略，通過構(gòu)建風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，分析運(yùn)行過程中風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電的互補(bǔ)特性。第7章介紹光伏電站性能檢測，針對(duì)光伏電站的運(yùn)維，講解光伏電站主要性能的檢測方法以及需要達(dá)到的性能標(biāo)準(zhǔn)。
本書由張蔚主編。第1章和第3章由張蔚編寫，第2章由楊奕編寫，第4章由易龍芳編寫，第5章由黃杰杰編寫，第6章由華亮編寫，第7章由於鋒編寫。全書由張蔚統(tǒng)稿。本書在撰寫過程中，參閱了大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)，引用了許多不同來源的資料和圖片，謹(jǐn)在此致以衷心的感謝。此外，南通大學(xué)電氣工程學(xué)院碩士研究生翟良冠、何堅(jiān)彪、陳建波、陳晨、汪思齊、張雙雙、任曉琳、王慧敏參與了部分資料整理等工作，謹(jǐn)表謝意。
由于編者主要在電氣工程領(lǐng)域從事教學(xué)和科研，盡管已竭盡所能，但因水平和時(shí)間有限，錯(cuò)誤和疏漏之處在所難免，誠懇希望讀者發(fā)現(xiàn)后及時(shí)批評(píng)指正，以利于以后的重印和再版。
編者聯(lián)系方式：zhang.w@ntu.edu.cn。

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