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第1章 太阳能光伏发电系统概论 1

1.1 太阳能光伏发电的重要意义 1

1.1.1 世界能源危机日益加剧 1

1.1.2 自然生态环境日趋恶化 1

1.1.3 常规电网的局限性 3

1.2 太阳能光伏发电原理及特点 3

1.2.1 太阳能光伏发电原理 3

1.2.2 太阳能光伏发电的特点 4

1.3 太阳能光伏发电系统的组成与应用 6

1.3.1 太阳能光伏发电系统的组成 6

1.3.2 太阳能光伏发电技术的应用与发展历程 9

1.3.3 光伏发电技术的知识结构 16

思考题与习题 16

第2章 太阳与太阳能 17

2.1 太阳 17

2.1.1 太阳的基本参数 17

2.1.2 太阳的基本结构 17

2.2 太阳与地球 19

2.2.1 太阳与地球的位置关系 19

2.2.2 地球绕太阳的运行规律 21

2.2.3 太阳的视运动 21

2.2.4 太阳高度角、方位角、日照时间的计算 23

2.3 太阳能 25

2.3.1 太阳辐射能 25

2.3.2 太阳辐射光谱 26

2.3.3 到达地球表面上的太阳辐射能 27

2.3.4 我国的太阳能资源 30

思考题与习题 32

第3章 太阳能光伏电池 34

3.1 太阳能光伏发电原理 34

3.1.1 半导体基础知识 34

3.1.2 p-n结 39

3.1.3 光伏效应 40

3.1.4 太阳能电池的结构和性能 41

3.2 太阳能电池材料制备 44

3.2.1 硅材料的优异性能 44

3.2.2 硅材料的制备 44

3.3 太阳能电池制造工艺 48

3.3.1 硅片的加工 48

3.3.2 硅太阳能电池的制造 50

3.3.3 新型太阳能电池简介 55

3.4 太阳能电池组件的封装 60

3.4.1 太阳能电池组件设计 60

3.4.2 太阳能电池组件的封装结构 62

3.4.3 太阳能电池组件封装材料 62

3.4.4 太阳能电池组件封装工艺 67

3.4.5 太阳能电池组件的技术要求和检验测试 69

3.5 太阳能电池方阵的设计 71

3.5.1 太阳能电池方阵的组成 71

3.5.2 太阳能电池方阵组合的计算 75

思考题与习题 76

第4章 光伏蓄电池 78

4.1 光伏蓄电池概述 78

4.1.1 蓄电池简介 78

4.1.2 铅酸蓄电池的基本概念 79

4.2 铅酸蓄电池的结构和工作原理 80

4.2.1 铅酸蓄电池的结构 80

4.2.2 铅酸蓄电池的工作原理 81

4.2.3 铅酸蓄电池的分类和命名 83

4.2.4 蓄电池的性能参数 85

4.3 VRLA蓄电池的充、放电特性 92

4.3.1 VRLA蓄电池的充电特性 92

4.3.2 VRLA蓄电池的放电特性 96

4.4 VRLA蓄电池的使用与维护 98

4.4.1 VRLA蓄电池的安装 99

4.4.2 VRLA蓄电池的正确使用 101

4.4.3 VRLA蓄电池的维护 104

思考题与习题 107

第5章 光伏控制器 108

5.1 光伏控制器概述 108

5.1.1 光伏控制器的基本概念 108

5.1.2 光伏控制器的主要功能 108

5.2 光伏控制器的基本原理 109

5.2.1 蓄电池充电控制基本原理 109

5.2.2 蓄电池过放电保护基本原理 110

5.3 蓄电池充、放电技术 112

5.3.1 VRLA蓄电池充电器 112

5.3.2 VRLA蓄电池充电控制技术 113

5.3.3 VRLA蓄电池温度补偿技术 115

5.4 光伏控制器的电路原理 116

5.4.1 光伏控制器的分类 116

5.4.2 光伏控制器的电路原理 116

5.5 光伏控制器的选用 128

5.5.1 光伏控制器的主要性能特点 128

5.5.2 光伏控制器的主要技术参数 130

5.5.3 光伏控制器的配置选型 131

思考题与习题 132

第6章 光伏逆变器 133

6.1 光伏逆变器概述 133

6.1.1 光伏逆变器的分类 133

6.1.2 光伏逆变器的电路构成 133

6.1.3 光伏逆变器的主要元器件 134

6.2 光伏逆变器的电路原理 134

6.2.1 单相逆变器电路原理 134

6.2.2 三相逆变器电路原理 137

6.2.3 并网型逆变器的电路原理 139

6.3 光伏逆变器的技术参数与选用 143

6.3.1 光伏逆变器的主要性能特点 143

6.3.2 光伏逆变器的主要技术参数 143

6.3.3 光伏逆变器的选用 145

6.3.4 光伏逆变器产品简介 146

6.4 光伏逆变器的操作与维护 148

6.4.1 逆变器的操作要点 148

6.4.2 逆变器的维护检修 148

思考题与习题 149

第7章 太阳能光伏发电系统应用技术 150

7.1 太阳能光伏发电系统的组成和分类 150

7.1.1 太阳能光伏发电系统的组成 150

7.1.2 太阳能光伏发电系统的分类 151

7.2 太阳能光伏发电系统的设计 151

7.2.1 独立光伏发电系统 151

7.2.2 并网光伏发电系统 154

7.2.3 太阳能光伏发电系统的设计 156

7.3 太阳能光伏发电系统的安装调试 161

7.3.1 太阳能光伏发电系统的安装施工 161

7.3.2 太阳能光伏发电系统的检查测试 174

7.3.3 太阳能光伏发电系统逆变器的调试 177

7.4 太阳能光伏发电系统的维护管理 179

7.4.1 太阳能光伏发电系统的运行维护 179

7.4.2 太阳能光伏发电系统的故障排除 181

7.5 太阳能光伏发电的应用 182

7.5.1 太阳能光伏发电技术的应用优势 182

7.5.2 太阳能光伏发电技术的应用实例 184

思考题与习题 190

第8章 风光互补发电系统 192

8.1 风光互补发电系统组成 192

8.1.1 风光互补发电系统 192

8.1.2 风力发电机组 195

8.1.3 风力发电机组的性能 199

8.1.4 垂直轴风力发电机 201

8.1.5 光伏发电系统及其组成 202

8.2 风光互补发电系统的设计和安装 202

8.2.1 风光互补发电系统的设计 202

8.2.2 风力发电机位置的选择 204

8.2.3 光伏场地的选址 206

8.2.4 风光互补发电系统的安装 207

8.3 风光互补发电系统调试运行 208

8.3.1 风力发电机组的调试 208

8.3.2 光伏系统的调试 209

8.3.3 风光互补发电系统的运行 209

8.4 风光互补发电系统的维护保养 209

8.4.1 小型风力发电机的维护保养 209

8.4.2 光伏方阵的维护 210

8.4.3 控制逆变器的维护 210

8.4.4 蓄电池的维护保养 210

8.4.5 常见故障及排除 210

8.4.6 风光互补发电系统的应用 211

思考题与习题 213

第9章 实验 214

9.1 实验设备 214

9.2 实验项目 215

参考文献 221