●章光伏發電概述1
1.1太陽輻照1
1.1.1太陽光譜1
1.1.2直射與散射2
1.1.3影響地面接收太陽輻照的因素3
1.2我國太陽能資源分布6
1.3光伏繫統的類型及應用7
1.3.1離網光伏繫統7
1.3.2並網光伏繫統8
1.3.3微網光伏繫統9
1.4光伏產業發展歷程和趨勢11
1.4.1國外光伏產業發展歷程11
1.4.2國內光伏產業發展歷程11
1.4.3光伏產業發展趨勢12
第2章光伏繫統部件14
2.1太陽電池組件14
2.1.1太陽電池的工作原理14
2.1.2太陽電池組件的伏安特性16
2.1.3太陽電池組件在不同輻照度下的性能19
2.1.4太陽電池組件的工作溫度與溫度繫數20
2.2逆變器21
2.2.1逆變器類型21
2.2.2逆變器內部結構和工作原理23
2.2.3逆變器失效故障分析24
2.2.4逆變器可靠性的影響因素25
2.2.5逆變器轉換效率計算28
2.3支架29
2.3.1按支架的材質分類29
2.3.2按支架的安裝方式分類29
2.3.3按支架的應用場合分類31
2.4電纜31
2.4.1光伏電纜性能要求31
2.4.2電纜材質32
2.4.3直流電纜32
2.4.4交流電纜32
2.5儲能裝置33
2.5.1光伏儲能裝置的作用及具體要求33
2.5.2電池儲能33
2.5.3儲能電池的性能評估35
2.5.4其他儲能方式39
第3章光伏繫統設計42
3.1太陽輻照量計算42
3.1.1太陽直射輻照量42
3.1.2地面反射輻照量43
3.1.3太陽散射輻照量43
3.2並網光伏繫統設計46
3.2.1並網光伏繫統設計的基本步驟47
3.2.2並網光伏繫統發電量計算及其主要影響因素47
3.2.3太陽電池方陣設計50
3.2.4設備選型57
3.2.5並網光伏繫統的電氣繫統設計58
3.3離網光伏繫統設計62
3.3.1離網光伏繫統的設計內容與設計步驟62
3.3.2用電需求計算以及重要參數的選取63
3.3.3太陽電池方陣構成和輸出功率的計算與設計64
3.3.4蓄電池與蓄電池組的設計方法65
3.3.5離網光伏繫統控制器的選型66
3.3.6離網光伏繫統逆變器的選型66
3.3.7其他繫統配件的選型67
3.3.8應用實例67
3.4微網光伏繫統設計68
3.4.1微網光伏繫統的工作原理68
3.4.2微網光伏繫統的設計內容68
3.4.3微網光伏繫統工作模式簡介69
第4章光伏繫統效率74
4.1光伏繫統效率的定義、測試方法及發展現狀74
4.1.1光伏繫統效率的定義74
4.1.2光伏繫統效率的測試方法75
4.1.3光伏繫統效率的發展現狀76
4.2光伏繫統效率計算的修正方法及其算例分析79
4.2.1溫度修正方法79
4.2.2天氣因素修正方法81
4.2.3光譜修正方法83
4.2.4PR值修正方法算例分析86
4.3光伏繫統效率的影響因素91
4.3.1氣候因素對光伏繫統效率的影響91
4.3.2直流側各因素對繫統效率的影響95
4.3.3交流側各因素對繫統效率的影響97
第5章積灰與積雪對太陽電池組件的影響99
5.1積灰99
5.1.1組件積灰的形成99
5.1.2積灰對太陽電池組件的影響100
5.1.3影響太陽電池組件積灰的因素102
5.1.4太陽電池組件積灰模型104
5.1.5太陽電池組件積灰的清洗106
5.1.6太陽電池組件積灰的研究趨勢107
5.2積雪107
5.2.1我國各地區積雪的空間分布107
5.2.2太陽電池組件上雪的堆積108
5.2.3積雪對太陽電池組件的影響110
5.2.4太陽電池組件積雪模型112
5.2.5太陽電池組件積雪的清理方式114
第6章太陽電池組件與繫統熱學問題116
6.1均勻輻照下太陽電池組件的傳熱模型116
6.1.1太陽電池組件穩態傳熱模型116
6.1.2太陽電池組件非穩態傳熱模型119
6.2太陽電池組件穩態傳熱模型案例119
6.3非均勻輻照下太陽電池組件熱斑溫度121
6.3.1熱斑產生的原因122
6.3.2熱斑產生原理124
6.3.3熱斑效應案例分析128
6.3.4熱斑效應模擬分析方法129
6.4熱斑效應解決方案132
6.4.1並聯旁路二極管132
6.4.2智能太陽電池組件133
第7章光伏繫統的經濟性分析135
7.1光伏繫統投資分析135
7.1.1LCOE模型135
7.1.2淨現值與內部收益率136
7.2經濟性評估指標LCOE137
7.2.1LCOE的計算實例137
7.2.2結合LCOE的繫統優化實例139
7.3LCOE的影響因素與敏感性分析145
第8章光伏繫統中太陽電池組件產品技術方向148
8.1高效晶體硅太陽電池及其組件產品技術148
8.1.1高效晶體硅太陽電池及其組件產業化技術148
8.1.2高效晶體硅太陽電池及其組件研究進展150
8.2高可靠性組件151
8.2.1高可靠性組件封裝技術151
8.2.2組件失效形式152
8.2.3不同氣候地區的組件可靠性問題155
8.3智能組件與繫統156
8.3.1智能組件與繫統分類156
8.3.2智能組件優勢分析158
8.3.3智能光伏繫統測試與評估方法160
8.3.4智能組件戶外發電輸出性能161
8.4雙面組件164
8.4.1雙面太陽電池的工作原理165
8.4.2雙面太陽電池的結構及分類165
8.4.3雙面雙玻組件的優勢及應用168
第9章光伏繫統新趨勢170
9.1光伏跟蹤繫統170
9.1.1光伏跟蹤繫統類型170
9.1.2光伏跟蹤繫統設計原則173
9.1.3光伏跟蹤繫統控制原理及方案173
9.1.4水平單軸光伏跟蹤繫統案例評估177
9.2水面漂浮光伏繫統180
9.2.1有支架漂浮式180
9.2.2無支架漂浮式182
9.2.3錨固繫統182
9.2.4繫統性能分析184
9.3雙面雙玻光伏繫統185
9.3.1雙面雙玻光伏繫統應用185
9.3.2雙面雙玻組件背面的太陽輻照計算方法186
9.3.3雙面雙玻組件背面發電量增益的影響因素191
9.3.4水面雙面雙玻組件應用案例分析195
參考文獻198
內容簡介
本書是基於近年來作者所在高校科研團隊在太陽電池組件及繫統領域的研究工作，結合行業龍頭企業的光伏產品研發與繫統集成關鍵技術問題，參考大量靠前外光伏繫統發電技術著作和文獻編寫而成的。本書全面、深入地介紹了光伏繫統發電理論與應用技術，全書共9章：光伏發電概述，光伏繫統部件，光伏繫統設計，光伏繫統效率，積灰與積雪對太陽電池組件的影響，太陽電池組件與繫統熱學問題、光伏繫統的經濟性分析，光伏繫統中太陽電池組件產品技術方向，光伏繫統新趨勢。本書對光伏繫統的設計方法、發電量與發電功率預測、經濟性分析等內容的闡述力求繫統，深入淺出，便於自學。
