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第1章 太阳能光伏发电系统概述 1

1.1太阳能光伏发电概述 1

1.1.1太阳能光伏发电简介 1

1.1.2太阳能光伏发电的优点 1

1.1.3太阳能光伏发电的缺点 3

1.1.4太阳能光伏发电的应用 4

1.2太阳能光伏发电系统的构成、工作原理与分类 6

1.2.1太阳能光伏发电系统的构成 6

1.2.2太阳能光伏发电系统的工作原理 8

1.2.3太阳能光伏发电系统的分类 10

1.3离网（独立）光伏发电系统 11

1.3.1无蓄电池的直流光伏发电系统 12

1.3.2有蓄电池的直流光伏发电系统 12

1.3.3交流及交、直流混合光伏发电系统 12

1.3.4市电互补型光伏发电系统 13

1.3.5能自动切换的光伏发电系统 13

1.3.6风光互补及风光柴互补型发电系统 14

1.4并网光伏发电系统 14

1.4.1有逆流并网光伏发电系统 15

1.4.2无逆流并网光伏发电系统 16

1.4.3有储能装置的并网光伏发电系统 16

1.4.4大型并网光伏发电系统 17

1.4.5分布式智能电网光伏发电系统 17

第2章 电池组件与光伏方阵 19

2.1电池组件的基本要求与分类 19

2.1.1电池组件的基本要求 19

2.1.2电池组件的分类 20

2.2晶体硅电池组件的构成与工作原理 20

2.2.1普通型电池组件 20

2.2.2建材型（BIPV）电池组件 22

2.2.3新型电池组件 25

2.3电池组件的制造 27

2.3.1电池组件的主要原材料及部件 27

2.3.2电池组件生产流程和工序 41

2.3.3电池组件的性能参数 43

2.3.4电池组件的技术要求和检验测试 45

2.3.5电池组件的选型 47

2.4光伏方阵 48

2.4.1光伏方阵的组成 48

2.4.2光伏方阵组合的计算 51

第3章 太阳能光伏控制器和逆变器 52

3.1太阳能光伏控制器 52

3.1.1光伏控制器的分类及电路原理 52

3.1.2光伏控制器的主要性能特点 62

3.1.3光伏控制器的主要技术参数 64

3.1.4光伏控制器的检验测试 66

3.1.5光伏控制器的配置选型 69

3.2太阳能光伏逆变器 70

3.2.1逆变器的分类 71

3.2.2逆变器的电路结构及主要元器件 71

3.2.3离网型逆变器的电路原理 74

3.2.4并网型逆变器的电路原理 79

3.3光伏逆变器的性能特点与技术参数 83

3.3.1光伏逆变器的主要性能特点 83

3.3.2光伏逆变器的主要技术参数 84

3.4光伏逆变器的选型 87

3.4.1离网光伏逆变器的选型 87

3.4.2并网光伏逆变器的选型与应用 88

3.4.3并网光伏逆变器选型案例 94

3.4.4并网光伏逆变器发展趋势 96

第4章 太阳能光伏发电储能电池及器件 98

4.1铅酸蓄电池 98

4.1.1铅酸蓄电池的分类、结构与原理 98

4.1.2铅酸蓄电池的基本概念与技术术语 101

4.1.3铅酸蓄电池的型号识别 104

4.1.4其他类型铅酸蓄电池 105

4.1.5铅酸蓄电池的安装使用要点 107

4.1.6铅酸蓄电池的外观及质量检验 109

4.2其他储能电池及器件 111

4.2.1锂离子和磷酸铁锂蓄电池 111

4.2.2镍氢电池 115

4.2.3超级电容器 116

4.2.4液流电池与钠硫电池 120

4.2.5蓄电池的选型 121

第5章 太阳能光伏发电配电、升压与监测装置 123

5.1直流汇流箱与直流配电柜 123

5.1.1直流汇流箱 123

5.1.2直流配电柜 124

5.1.3直流汇流箱和直流配电柜的选型 125

5.1.4直流汇流箱的设计 126

5.2交流汇流箱、配电柜与并网配电箱 129

5.2.1交流汇流箱 129

5.2.2交流配电柜 130

5.2.3交流配电柜的设计 131

5.2.4并网配电箱 133

5.3升压变压器与箱式变电站 135

5.3.1升压变压器 135

5.3.2高压配电系统与箱式变电站 137

5.3.3配电室的结构设计 138

5.3.4并网变压器的容量确定 138

5.4光伏线缆 139

5.4.1光伏线缆的使用分类及电气连接要点 139

5.4.2光伏线缆和连接器的选型 139

5.5光伏发电系统的监测装置 144

第6章 光伏系统基础、支架与防雷接地 147

6.1光伏方阵基础 147

6.1.1方阵基础类型 147

6.1.2方阵基础相关设计 149

6.2光伏支架 152

6.2.1光伏支架分类 152

6.2.2光伏支架的选型 158

6.2.3光伏支架的设计 161

6.3光伏发电的防雷接地系统 166

6.3.1雷电对光伏发电系统的危害 166

6.3.2防雷接地系统的设计 167

第7章 离网光伏发电系统容量设计 175

7.1系统的设计原则、步骤和内容 176

7.1.1系统设计原则 176

7.1.2系统设计的步骤和内容 176

7.2与设计相关的因素和技术条件 177

7.2.1系统用电负载的特性 177

7.2.2当地的太阳能辐射资源及气象地理条件 177

7.2.3有关太阳能辐射能量的换算 181

7.2.4发电系统的安装场所和方式 181

7.3离网系统的容量设计与计算 183

7.3.1设计的基本思路 183

7.3.2电池组件及方阵的容量设计 184

7.3.3蓄电池和蓄电池组的容量设计 186

7.4其他几种计算公式和设计方法 189

7.4.1以峰值日照时数为依据的简易计算方法 189

7.4.2以年辐射总量为依据的计算方法 190

7.4.3以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算方法 191

7.4.4以峰值日照时数为依据的多路负载计算方法 192

7.4.5以峰值日照时数和两段阴雨天间隔天数为依据的计算方法 193

7.4.6太阳能道路灯的容量设计与计算 195

7.4.7离网光伏发电系统相关设计速查表 197

第8章 并网光伏发电系统的容量计算及并网接入设计 199

8.1并网系统的容量设计与发电量计算 199

8.1.1电池组件的串并联匹配 199

8.1.2光伏系统发电量的计算 203

8.1.3光伏系统的组件容量超配设计 205

8.2并网系统的电网接入设计 208

8.2.1并网要求及接入方式 208

8.2.2典型接入方案 209

8.2.3并网计量电表的接入 211

8.3并网光伏发电系统配置设计实例 215

8.3.1100kW并网光伏发电系统设计方案 215

8.3.2大型屋顶并网光伏发电系统设计要点 218

8.3.3光伏发电系统设计相关资料 220

第9章 太阳能光伏发电系统的安装施工与检测调试 221

9.1太阳能光伏发电系统的安装施工 221

9.1.1电池组件及方阵的安装施工 222

9.1.2光伏控制器和逆变器等电气设备的安装 226

9.1.3防雷与接地系统的安装施工 227

9.1.4蓄电池组的安装 229

9.1.5线缆的敷设与连接 232

9.1.6太阳能道路灯的安装施工 233

9.2太阳能光伏发电系统的检查测试与工程验收 236

9.2.1光伏发电系统的检查 236

9.2.2光伏发电系统的测试 237

9.2.3光伏发电系统的工程验收 240

9.3太阳能光伏发电系统的调试运行 243

9.3.1太阳能光伏发电系统并网调试 243

9.3.2并网试运行中各系统的检查 244

9.4太阳能光伏发电系统施工案例 245

9.4.1屋顶基础制作工程 245

9.4.2支架结构制作工程 248

9.4.3电池组件安装工程 250

9.4.4直流侧电气工程 250

9.4.5配电室电气工程 254

9.5太阳能光伏发电系统的安全施工 256

9.5.1施工现场常见安全危害及防护 256

9.5.2施工现场安全作业指导 258

第10章 太阳能光伏发电系统的运行维护与故障排除 260

10.1光伏发电系统的运行维护 260

10.1.1光伏发电系统运行维护的基本要求 260

10.1.2光伏发电系统的日常检查和定期维护 261

10.1.3电池组件及光伏方阵的检查维护 263

10.1.4蓄电池（组）的检查维护 265

10.1.5光伏控制器和逆变器的检查维护 267

10.1.6直流汇流箱、配电柜及输电线路的检查维护 268

10.1.7防雷接地系统的检查维护 268

10.1.8监控检测与数据通信系统的检查 268

10.2太阳能光伏发电系统的故障排除 269

10.2.1电池组件与方阵常见故障 269

10.2.2蓄电池常见故障及解决方法 270

10.2.3光伏控制器常见故障 271

10.2.4光伏逆变器常见故障 272

10.2.5直流汇流箱常见故障 274

10.2.6太阳能灯具常见故障及解决方法 274

10.2.7太阳能用户系统（移动电源）常见故障及解决方法 275

第11章 太阳能光伏发电系统设计应用实例 276

11.1户用光伏发电系统的设计与应用 276

11.1.1 10w家用太阳能照明系统 276

11.1.2 100W家用太阳能光伏供电系统 278

11.1.3家用太阳能光伏供电系统配置实例 280

11.1.4家用太阳能光伏发电系统典型配置 283

11.2太阳能系列灯具的设计与应用 285

11.2.1太阳能草坪灯 286

11.2.2太阳能庭院灯 286

11.2.3太阳能道路灯 287

11.2.4太阳能交通信号灯 288

11.2.5太阳能楼宇照明系统 289

11.3太阳能离网光伏发电系统设计与应用 290

11.3.1公园科普橱窗太阳能光伏供电方案 290

11.3.2某大厦采光廊架光伏发电系统设计与应用 291

11.4太阳能并网发电系统的设计与应用 293

11.4. 13kW和5kW家庭屋顶光伏电站典型设计 293

11.4. 2办公区10kW太阳能并网发电系统设计与应用 296

11.4. 310kW农村住宅屋顶光伏电设计与应用 297

11.4. 484kW光伏车棚发电系统设计与应用 302

11.4. 5100kW商业屋顶光伏发电系统设计与应用 305

11.4.6万科中心并网光伏发电系统设计与应用 309

11.4.7 3.2MW荒山坡光伏扶贫电站设计与应用 313

第12章 太阳能光伏发电新技术的应用 318

12.1聚光光伏（CPV）发电系统的应用 318

12.2分布式光伏发电与微电网技术应用 321

12.3光伏建筑一体化发电系统的应用 327

12.4储能技术在并网光伏发电系统中的应用 331

12.5太阳能光伏电站的智能化技术应用 339

附录1 太阳能及光伏发电词语解释 343

附录2 光伏发电常用晶体硅电池组件技术参数 349

附录3 光伏发电系统常用蓄能电池及器件的规格尺寸与技术参数 352

附录4 气象风力等级表 361

附录5 全国各城市并网光伏电站最佳安装倾角和发电量速查表 362

参考文献 372