太阳能发电(可再生能源离网发电实用技术问答丛书)
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品牌: 吕芳
基本信息·出版社：化学工业出版社
·页码：173 页
·出版日期：2009年09月
·ISBN：712205876X/9787122058768
·条形码：9787122058768
·包装版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：可再生能源离网发电实用技术问答丛书
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内容简介《太阳能发电》以问答的方式介绍了离网光伏发电技术的基本原理，场地评价，太阳电池、组件、阵列，储能装置，充电控制，逆变器，离网光伏发电系统集成设计及负载评估，局部电网，离网可再生能源互补系统以及运行管理、系统维护保养等读者迫切需要了解的知识。
《太阳能发电》可供可再生能源离网发电项目的工程技术人员、管理人员和大专院校相关专业的师生阅读参考。
编辑推荐《太阳能发电》：可再生能源离网发电实用技术问答丛书。
目录
第一章 太阳能和太阳能资源
1.什么是太阳能？
2.太阳能有哪些主要特点？
3.什么是太阳辐射？
4.太阳辐射如何计量？
5.太阳辐射的影响因素有哪些？
6.太阳辐射的基本定律？
7.太阳能资源数据有哪些？
8.如何进行太阳能资源数据有效性的评估？
9.中国国家气象局太阳辐射观测系统概况？
10.我国的太阳能资源如何？是呈怎样分布的？
11.全球气候变化对太阳能资源变化有什么影响？
12.太阳能资源的评估对离网光伏系统建设有何重要意义？
第二章 光伏发电基本原理
13.什么是太阳能光伏发电？
14.光伏发电的基本原理是什么？
15.光伏发电系统的构成是怎样的？
16.光伏发电的优缺点是什么？
17.光伏发电有哪些具体应用？
第三章 太阳能发电场地评价
18.什么叫做方位角？方位角如何确定？
19.什么叫做高度角？高度角是如何确定的？
20.什么是倾角？什么是最佳倾角？最佳倾角怎么计算？
21.什么是跟踪系统？
22.什么是纬度？纬度同太阳电池板安装倾角的关系是怎样的？
23.阴影遮挡对太阳电池发电效率会产生怎样的影响？
24.在光伏系统选址时如何考虑消除阴影影响？
25.如何对场地进行一般性评估？
第四章 太阳电池、组件、阵列
26.什么叫做“光生伏打效应”？
27.太阳电池的分类是怎样的？
28.晶体硅太阳电池光伏发电能量回收情况？
29.制造光伏电池对环境有不利影响吗？
30.晶体硅太阳电池的结构是怎样的？
31.太阳电池与光伏组件、光伏阵列的关系是怎样的？
32.光伏组件的构成是怎样的？
33.简单的光伏电路是什么样的？
34.太阳电池组件是如何串联、并联的？
35.什么是太阳电池组件的IU曲线？
36.怎样看懂太阳电池组件IU曲线？
37.什么是太阳电池组件的填充因子？
38.影响太阳电池组件输出特性的因素有哪些？
39.电性能不完全一样的组件可以串、并联组成方阵吗？
40.阻塞二极管、旁路二极管、隔离二极管在太阳电池方阵中所起的作用相同吗？
41.太阳电池方阵的安装方式有哪些？
第五章 储能装置
42.为什么离网型光伏发电系统需要蓄电池？
43.蓄电池对离网型光伏发电系统的重要意义？
44.在光伏或风/光互补系统中储能蓄电池的工作特点？
45.常见的蓄电池有哪些种类？
46.铅酸蓄电池的结构是怎样的？
47.铅酸蓄电池的基本工作原理是什么？
48.什么是阀控式密封铅酸蓄电池？其结构和工作原理？
49.蓄电池的命名方法、型号组成及其代表意义？
50.蓄电池的常用术语有哪些？
51.蓄电池容量的影响因素有哪些？
52.什么是蓄电池寿命？
53.影响蓄电池寿命的因素有哪些？
54.什么是蓄电池输出效率？
55.离网型太阳能光伏发电系统对蓄电池有哪些要求？
56.什么是系统自主天数？
57.什么是放电深度？
58.不同的放电深度对蓄电池寿命有何不同影响？
59.什么是系统能量转换效率？
60.什么是电力传输损失？
61.在为光伏系统选定蓄电池容量时应考虑哪些因素？
62.如何估算蓄电池组容量？
63.汽车启动用铅酸蓄电池是否可应用于离网光伏系统储能？
64.是不是储能装置容量对离网光伏发电系统而言越大越好？
65.储能铅酸蓄电池在光伏或风/光互补系统中的典型应用有哪些？
66.在光伏或风/光互补系统中蓄电池组的常见问题？
67.蓄电池组的安装应注意哪些问题？
68.开口式固定型铅酸蓄电池维护有哪些注意事项？
69.如何使用液体密度计测定蓄电池荷电状态？
70.补充蓄电池电解液必须添加蒸馏水吗？
71.配制蓄电池电解液的注意事项有哪些？
第六章 充电控制器
72.什么是充电控制器？
73.充电控制器的基本功能是什么？
74.充电控制器的基本工作原理是什么？
75.充电控制器有哪些基本类型？
76.什么是光伏组件的最大功率点？
77.跟踪光伏组件的最大功率点如何提高光伏系统的性能？
78.充电控制器如何实现光伏组件的最大功率点跟踪(MPPT)？
79.充电控制器一定要使用最大功率跟踪技术吗？
80.什么是蓄电池的荷电状态？
81.如何测量蓄电池的荷电状态？
82.充电控制器如何较为准确地控制蓄电池的荷电状态？
83.如何选用离网光伏电站的充电控制器？
84.如何选用户用光伏系统的充电控制器？
85.如何选用光伏路灯的充电控制器？
86.通信等高端行业对充电控制器有哪些特殊要求？
87.如何确定控制器对蓄电池组的充放电电压控制点？
88.在什么情况下不使用控制器的放电控制？
89.如何选择和确定充电控制器？
90.充电控制器性能的好坏对系统有什么影响？
91.如何衡量充电控制器的效率？
92.充电控制器有哪些显示方式？
93.如何防止充电控制器遭受雷击？
94.什么是光伏充电控制柜？
95.对于风能、太阳能组建的风/光互补系统，如何实现风光的同时控制？
96.对于柴油机和太阳能组建的光/柴互补系统，如何实现柴油机的自动控制？
97.能对光伏系统的发电量进行统计吗？
98.什么是数据记录仪？
99.数据记录仪的基本作用是什么？
100.数据记录仪的工作原理是什么？
101.充电控制器（或者充电控制柜）上是否可以加装数据记录仪？
第七章 逆变器
102.何谓逆变器，为什么要逆变？
103.逆变器的基本功能有哪些？
104.逆变器的基本工作原理是什么？
105.逆变器的基本技术参数有哪些？
106.逆变器有哪些基本类型？
107.方波、阶梯波、标准正弦波逆变器的主要应用场合有什么不同？
108.同等功率的逆变器，为什么有的体积很小很轻，有的较大较重？
109.如何选择逆变器的功率？
110.表示逆变器功率的单位：kV·A和kW，是一样的吗？
111.逆变器的效率是多少？
112.如何选择逆变器的输入电压等级？
113.如何确定并选择逆变器的输出类型？
114.逆变器的过载能力意味着什么？
115.具有感性负载时，如何选配逆变器？
116.如何选用三相逆变器和组合式三相逆变器？
117.逆变器能叠加使用吗（如两台5kW当一台10kW用）？
118.高海拔对逆变器有什么影响？
119.逆变器有哪些显示方式？
120.如何防止逆变器遭受雷击？
121.逆变器输入电压异常的处理方法？
122.控制逆变一体机有什么优缺点？
123.逆变器性能好坏对发电系统有多大的影响？
第八章 离网光伏发电系统集成设计及负载评估
124.什么是离网光伏发电系统？
125.离网光伏发电系统的工作原理？
126.离网光伏发电系统与并网光伏发电系统的区别？
127.离网光伏发电系统与并网光伏发电系统相比的优缺点？
128.离网光伏发电系统规模的大小？
129.离网光伏发电系统的主要应用场合？
130.离网光伏系统主要设备有哪些？
131.光伏组件主要作用？
132.储能设备和储能方式？
133.蓄电池在离网光伏系统中主要作用？
134.控制器主要作用？
135.逆变器主要作用？
136.太阳能配电柜主要作用？
137.为何要区分离网光伏发电系统的夜间负载与白天负载？
138.如何确定离网光伏发电系统的发电量？
139.如何确定离网逆变器额定功率？
140.如何确定蓄电池组电压？
141.什么是系统自主时间（天）？
142.蓄电池放电深度对蓄电池寿命有何影响？
143.蓄电池的最大放电深度及每日放电深度如何确定？
144.如何确定蓄电池容量？
145.什么是蓄电池恢复时间（天）？
146.如何确定离网光伏系统光伏阵列角度？
147.如何确定光伏阵列的系统电压？
148.如何确定光伏组件容量？
149.光伏组件容量与蓄电池容量有何关系？
150.蓄电池充满后光伏组件发出的电量如何处理？
151.蓄电池欠压时系统如何保护蓄电池？
152.如何确定直流电缆型号？
153.如何安装和连接光伏组件？
154.安装光伏组件时应注意哪些问题？
155.光伏组件短路是否有危害？
156.连接蓄电池组时应注意哪些问题？
157.蓄电池短路有何危害？
158.离网光伏发电系统寿命一般是几年？
159.如何确定蓄电池组是否已达到使用寿命？
160.废旧蓄电池应如何处理？
161.控制器如何选择？
162.影响蓄电池使用寿命的因素？
163.光伏系统对蓄电池的特殊要求？
第九章 离网光伏发电系统局部电网和控制室
164.什么是局部电网？
165.如何设计局部电网？
166.为什么说离网光伏发电站的供电半径不宜过大？
167.局部电网的末端用户的电压应保证在什么标准上？
168.离网光伏电站有哪些电力设备？
169.电站应配置哪些基本土建设施？
170.为什么蓄电池房里不能有明火？
171.蓄电池房为什么要有良好的通风条件？
172.在寒冷地区，蓄电池房为什么要有良好的保暖措施？
173.为什么不能把充电控制器安装在蓄电池房里？
174.蓄电池组在蓄电池房里该如何放置？
175.控制房应如何布置？
176.控制房和蓄电池房的房门为什么必须向外开？
177.离网光伏电站应配备哪种灭火器，使用时的注意事项有哪些？
178.低压配电柜（盘）的基本功能是什么？
179.如何确定低压配电柜（盘）内的开关容量？
180.如何选择供电线路的架设方式？
181.如何确定导线的截面积？
182.如何确定导线的类型？
183.离网光伏系统供电线路短路故障时，为什么大多数会造成逆变器停机，
而不是空气开关跳闸？
184.如何找出供电线路短路故障点，恢复供电？
185.供电线路设置漏电保护器有什么好处？
186.如何保证漏电保护器可靠动作？
187.供电线路应如何防雷？
188.离网光伏系统应限制使用的电器有哪些？
189.为什么要提倡使用节能灯？
190.离网光伏系统如何向最终用户计量收费？
191.电度表有哪些种类？
第十章 离网光伏发电系统安装和验收
192.安装光伏发电系统要做哪些准备工作？
193.光伏系统现场考察要带哪些工具？
194.安装现场有哪些不安全因素？
195.安装现场安全工作的要求有哪些？
196.光伏发电系统的运输应注意哪些问题？
197.蓄电池在运输、安装过程中有哪些特殊要求？
198.如何选择蓄电池的安装场所？
199.如何安装蓄电池？
200.太阳电池方阵的设计和安装应注意什么？
201.如何采用托架安装方式安装太阳电池板？
202.如何采用立柱安装方式安装太阳电池板？
203.如何采用地面安装方式安装太阳电池板？
204.如何采用屋顶安装方式安装太阳电池板？
205.安装控制柜的注意事项有哪些？
206.控制柜安装调试完成后应注意什么？
207.如何安装逆变器？
208.光/柴互补发电系统安装柴油发电机组要做什么准备工作？
209.光/柴互补发电系统如何连接柴油发电机组？
210.如何安装交流配电柜？
211.光伏系统布线有哪些要求？
212.如何进行光伏系统布线？
213.光伏系统布线完成后如何核查？
214.如何选择光伏系统中的开关？
215.为什么说空气开关不适合安装在直流系统中？
216.光伏发电系统接地如何分类？
217.如何安装光伏发电系统接地装置？
218.光伏系统安装完成后如何进行系统联调？
219.光伏发电系统如何投入试运行？
220.光伏发电系统验收时要验收哪些内容？
221.在光伏电站的站内和站外需要设置哪些警示标志？
第十一章 离网光伏发电系统运行管理
222.为什么说离网型光伏电站管理工作很重要？
223.光伏电站管理机构的管理职责包括哪几个方面？
224.光伏电站站长的任务和职责是什么？
225.光伏电站运行维护人员的任务和职责是什么？
226.如何制定光伏电站管理规程？
227.如何跟踪监控和评估光伏电站的运行情况？
第十二章 离网光伏发电系统维护保养
228.离网光伏发电系统维护工作的基本要求是什么？
229.为做好离网光伏发电系统的维护与保养，电站应配备哪些工具、仪表、材料和技术资料？
230.太阳电池应如何维护保养？
231.风/光互补发电系统的风力发电机应如何维护保养？
232.蓄电池组应如何维护保养？
233.如何进行控制器、逆变器和交流配电柜的维护工作？
234.逆变器的日常维护及保养如何进行？
235.低压配电线路的维护工作包括哪些？
236.照明配线维护的主要内容有哪些？
237.如何做好光/柴互补发电系统的柴油机日常保养工作？
238.光/柴互补发电系统的柴油机累计运行100h后的一级技术保养应如何进行？
239.光/柴互补发电系统的柴油机累计运行500h后的二级技术保养应如何进行？
240.发电机的维护应如何进行？
241.有日照的天气下，控制柜太阳电池支路直流电流表指示为零，应如何处理？
242.测量蓄电池电解液密度时应做好哪些保护性措施？
243.如何使用万用表估计蓄电池荷电状态？
244.光伏发电系统中万用表能测量哪些参数？
245.如何用万用表判断线路状态？
246.用万用表测量电压的操作步骤是什么？
247.用万用表测量电流的操作步骤是什么？
248.万用表安全使用规程？
249.配电柜安全使用注意事项？
250.光/柴互补发电系统在启动柴油发电机组之前要做好哪些准备工作？
251.如何启动光/柴互补发电系统的柴油发电机组？
252.在光/柴互补发电系统的柴油发电机运行过程中要注意观察些什么？
253.光/柴互补发电系统的柴油发电机组正常停车如何操作？
254.光/柴互补发电系统的柴油发电机组紧急停车如何操作？
255.光伏发电系统的常见故障及处理？
第十三章 离网光伏发电系统技术经济分析
256.离网光伏发电系统生命周期成本分析的基本做法是什么？
257.贴现率在离网光伏发电系统技术经济分析中的重要性是什么？
258.净现值在离网光伏发电系统技术经济分析中的重要性是什么？
259.内部报酬率在离网光伏发电系统技术经济分析中的重要性是什么？
260.如何进行离网光伏发电系统成本分析？
261.如何进行离网光伏发电系统运营费用分析？
262.如何测算电费收入？
263.如何解读相关的现行离网光伏发电系统电价政策？
264.离网光伏发电系统的运营资金筹集渠道有哪些？
265.离网光伏发电系统的补贴使用办法？
第十四章 国内光伏产业现状
266.我国多晶硅产业发展现状？
267.我国硅锭硅片制造业现状？
268.我国太阳电池制造业现状？
269.我国组件封装产业现状？
270.我国光伏系统平衡部件产业现状？
271.我国相关制造设备及相关专用材料产业的发展现状？
272.我国光伏产业带来的社会效益和经济效益？
273.我国光伏市场发展和应用状况？
参考文献
主题词索引
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序言自《中华人民共和国可再生能源法》颁布实施以来，包括太阳能、风能、生物质能等在内的可再生能源利用事业进入了新的历史发展时期。《中华人民共和国可再生能源法》中明确规定：“国家扶持在电网未覆盖的地区建设可再生能源独立电力系统，为当地生产和生活提供电力服务。”等，这为我国可再生能源利用事业的进一步发展指明了方向。
太阳能光伏技术是利用半导体材料的光电效应将太阳能直接转化为电能，是太阳能利用的一种重要形式，受到了世界各国的高度重视。随着技术不断进步，光伏发电有可能是最具发展前景的发电技术之一。
与化石能源和核能发电技术相比，同时也与风能和生物质能发电技术不同，光伏发电具有一系列特有的优势，如：光伏发电属于固态半导体发电，没有中间过程（如热能机械能、机械能电磁能转换等），发电形式极为简洁；太阳能辐射取之不尽，用之不竭；没有资源短缺和耗尽问题：主要所用的硅材料储量丰富，为地壳上除氧之外的丰度排列第二，达到26%之多；光伏发电没有燃烧过程，不排放温室气体、废气和废水，环境友好；没有机械旋转部件，不存在机械磨损，无噪声；发电不用冷却水，能够在无水的荒漠地带安装；在城市可以安装到屋顶和墙面，不单独占地；模块化结构，规模大小随意；使用寿命长（可达25年以上），一次投资多年受益；维护管理简单，可实现无人值守，维护成本极低。
由于光伏发电的优点和先进性，国际上将其作为未来能源战略的重点来大力发展。中国政府高度重视光伏发电的技术进步和产业发展，在过去的几十年中先后通过国家科技攻关计划、国家863、973计划、科技支撑计划、后续能源专项等对光伏发电从基础与前沿，到产业化技术，从光伏器件到系统进行了全方位的支持，已经在太阳电池的研究开发、系统部件和应用技术方面取得了可喜的成就，很多项目成果突破并掌握了核心技术，达到国际先进水平。在科技进步和国际市场的带动下，中国的光伏产业飞速发展，连续5年年增长率超过200%，现在已经成为世界太阳电池的第一大生产国。
按目前的发展趋势，煤、石油和天然气等化石能源包括核电站所用铀材料在100～200年终将消耗殆尽。根据国际权威部门预测，2030年光伏发电将占到世界能源供给的10%左右，2050年以后逐步成为最主要能源形式之一。人类利用“昨日阳光”化石能源已经创造了灿烂的现代文明，毫无疑问，也将通过光伏发电技术直接利用“今日阳光”，谱写人类可持续发展的更加辉煌的乐章。
太阳能光伏发电是一个崭新的能源技术，在我国发展时间不长，尤其是可再生能源离网独立发电，从设计人员到实际操作人员，都有许多亟需解决的实用技术问题。出于这一目的，我们组织有关专家编写了《太阳能发电》。本书以问答的方式，把太阳能离网发电技术中出现的各种问题给予分门别类深入浅出的解答。本书理论联系实际，特别说明的是书中问题的提出和解答，大部分源于实践第一线，有很强的实用性。
文摘插图：
第一章 太阳能和太阳能资源
1.什么是太阳能？
太阳能是指太阳所负载的能量。
太阳是一个巨大的炽热气体球，其内部不断进行着热核反应，因而释放巨大的能量。太阳的直径约为l39万公里，为地球直径的109.3倍。太阳的体积约1.4122×107km3，为地球体积的130万倍。太阳与地球的平均距离约1.5亿公里。太阳每秒钟释放出的能量是3.865×1026J，相当于每秒钟燃烧1.32×1016t标准煤所发出的能量。太阳发出的能量大约只有二十二亿分之一到达地球大气层，大约为173×1012kW。其中被大气吸收大约23％；被大气和尘粒反射回宇宙空间大约30％；穿过大气到达地球表面的太阳辐射能约占47％（81×1012 kW）。到达陆地表面的太阳辐射能大约为l7×1012 kW，只占到达地球范围内太阳辐射能的10％。17×1012kw的能量相当于全球一年内消耗总能量的3.5万倍，由此可见太阳能利用的巨大潜力。
地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来储存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。
