太阳能光伏发电系统设计施工与应用 第2版

 

本书系统地介绍了太阳能光伏发电系统的类型及各组成部分的工作原理、性能参数以及设计选用方法。重点介绍了太阳能光伏发电系统的容量设计、并网接入设计、系统整体配置、设备部件选型及设计、安装施工、检测调试、运行维护、故障排除等；还介绍了光伏发电系统的设计应用实例、光伏发电新技术应用等方面的内容，并提供了具体的设计、施工实例和部分实用资料。
本书内容翔实、图文并茂、通俗易懂，具有较高的实用性，适合从事太阳能光伏发电系统设计、施工、维护及应用方面的工程技术人员以及太阳能光伏发电设备、部件生产方面的相关人员阅读，也可供大专院校相关专业的师生学习参考，还可供对太阳能光伏发电感兴趣的各界人士阅读。

李钟实，中国电子学会会员，山西吕梁市光能产业协会副理事长，人民邮电出版社作者，有40多年的业余无线电和电子技术爱好者经历，从事光伏行业12年。著有10余部电子技术、家电维修和光伏发电方面的专业著作，在国内电子技术杂志发表文章60多篇。曾被太原市总工会授予太原市职工“六学标兵”称号。

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
11.1.110W家用太阳能照明系统276
11.1.2100W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站设计与应用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
11.4.73.2MW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很好安装倾角和发电量速查表362
参考文献372