光伏发电的基本原理精选(九篇)

第1篇：光伏发电的基本原理范文

关键词：光伏产业 理性发展 对策建议

当前，低碳经济已经成为世界经济新的关注点，太阳能光伏发电能够直接减少二氧化碳的排放，所以利用太阳能综合开发的光伏产业发展前景非常广阔；并且光伏产业的发展壮大不仅有利于改善能源、环境状况，而且其较大的产值对于地区经济增长也有重要推动作用。

1 光伏产业国内发展情况分析

近年来，我国光伏产业发展迅速，目前已成为全球最大的光伏电池生产国。在全国有300个城市发展光伏太阳能产业，100多个城市建设了光伏产业基地。虽然我国太阳能光伏产业迅速崛起，但产业与市场反差巨大；我国绝大部分硅材料都从外国进口，而生产出来的产品，绝大部分都出口到德国等欧美国家，致使中国光伏企业的发展深受海外市场情况波动的牵连，国内企业在国际上的话语权与我国光伏产品的制造大国地位极其不对等，国家一系列相关鼓励政策的出台虽然很大程度上促进了国内光伏制造市场的快速增长，但是由于政策可执行度，技术原因导致的成本过高等原因，国内光伏产业应用市场仍然没有明显启动，2010年中国光伏市场安装量只占全球的3％。在我国光伏产业两头在外的情况下，国内多个地区和企业仍然大力发展光伏产业就值得我们思考这种对光伏产业过热的追捧是否合理。

2 我国光伏产业发展存在的问题

2.1 光伏产业产品的应用市场没有打开。这是我国光伏产业所面临的一个非常严峻的问题。国内光伏市场迟迟未启动的主要原因就在于光伏发电没有定价上网。至今我国还没有明确核准光伏项目统一的上网电价。没有明确的上网电价意味着光伏发电系统在我国就没办法大面积地得到应用，所以太阳能电池板在国内几乎没有需求，只能依赖于对国外市场的出口。这造成了我国光伏产业发展受制于人的情况，对我国光伏产业的健康发展产生了很大的制约性。这是现阶段我国光伏产业发展急需要解决的一个根本问题。

2.2 我国光伏产业存在一定程度的盲目投资，生产过剩现象。2006年以来，国内光伏产业的投资急剧扩张。即使是在全球金融危机发生后，国内对光伏产业的投资并依然有增加之势。近年来，在国家倡导发展新能源产业的政策导向下各地纷纷开始大量建设和投资与光伏产业有关的项目，这样不仅带来资源的浪费和环境污染，而且造成项目产能过剩和恶性竞争。

2.3 我国光伏产业发展所需的原材料、关键技术和人才缺乏。现阶段，我国光伏企业生产所需要的原材料——高纯硅主要依赖从国外进口，国内缺乏对原料硅进行深度提纯的技术和设备。此外，我国光伏产业核心技术缺失，比如在太阳能电池板和光伏组件的生产中缺乏先进的技术，只能生产一些低附加值的产品，只有很少一部分的产品具有自主知识产权。造成这种局面很重要的原因就是我国光伏产业缺乏综合性的专业技术人才，现有的人员和技术不能满足光伏产业对高层次人才需求，导致国内产业整体研发能力相对薄弱，自主创新能力不强。

2.4 我国的光伏产业缺乏行业标准价格体系以及准入评价体系。我国光伏产业尚未形成和组建统一的国家行业标准和检测机构，此外，我国光伏制造业缺乏统一的行业标准，造成我们的光伏产品进入欧美市场要经过严格的监测并在取得认证资格后方可进入市场，国外的光伏产品进入我国市场则不需要任何机构的监测，这也是我国光伏产品国际上竞争力较低的重要原因。

3 我国发展光伏产业的建议

3.1 梳理企业情况选择性支持。政府应当重点梳理已经上马的项目，对于技术先进，自有资金充裕，地域布局合理的项目予以鼓励；对技术落后或未经实践检验，盲目上马的项目进行有效控制。从而摆脱当前低水平重复建设严重、竞争无序的混乱局面。

3.2 引导光伏发电上网，扩大国内市场的需求。电网公司应抓紧制定严格并带有先导性的并网标准，与此同时国家应通过光伏应用规划和新价格机制，更要充分利用市场机制如特许权招标去发现更合理的光伏电价。

3.3 加快金融创新，发展壮大中国光伏产业。光伏发电项目需求的融资一般要求20年左右的贷款期，而国内金融机构能提供的一般都是短期贷款，融资渠道不畅是光伏产业发展的一大障碍，银行与保险机构加快金融创新，支持国内企业继续开拓国际市场，抢占国际制高点。

3.4 注重对人才的引进和技术的创新。发展光伏产业的城市要注重引进专业技术人才。要加强低成本工艺技术的基础性及前瞻性研究，增强我国在技术路径选择上的自主性。同时，要建立健全太阳能光伏行业的原料和产品的技术标准等，推动光伏产业更好发展。

3.5 尽快制定国内光伏产业统一标准，并要与国际标准接轨。政府应在参考国际标准的基础上尽快制定符合我国实际情况的光伏产业生产、技术、监测等相关系统标准，这样才能为光伏产业的发展指明确定的方向，实现光伏产业链上下游的完全顺利连接，降低产品制造成本，实现整个行业的规范化，标准化发展。最终做到与国际接轨，使我国的产品在国际市场上富有竞争力。

3.6 充分发挥政府作用，引导光伏产业走规范发展之路。政府要在对国内光伏产业实际情况进行调查研究的基础上编制我国光伏产业发展的规划并完善相关法律法规，引导光伏产业合理布局科学健康发展。政府出台政策时应着眼于解决制约光伏产业发展最关键的问题，比如在参考国外成熟经验并结合国内各地区实际情况的基础上制定符合国情的光伏发电的上网价格，从而真正推动国内光伏产业应用市场的快速启动。

参考文献：

[1]赵勇.我国光伏产业可持续发展[J].现代企业.2011（04）.

[2]姚伟.怎样看待光伏产业的冷与热[J].节能环保.2010（01）.

[3]阳芳.基于产业价值链视角的中国光伏产业投资分析[J].经济论坛，2011年第9期.

[4]王仰东，许栋明.产业技术路线图与太阳能光伏产业发展研究[J].科学学与科学技术管理，2010，(01).

第2篇：光伏发电的基本原理范文

光伏发电产业，是一个预示着中国和世界经济发展希望的阳光产业。而光伏建筑一体化更是未来建筑业发展的方向。

一、中国光伏发电产业概况和前景

中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,90年代中期进入稳步发展时期。到2005年底,中国光伏电池总产量超过250MW,光伏组件总产量超过400MW。从2002年以来,国家发改委启动了"西部省区无电乡光明工程",通过光伏和小型风力发电的方式,最终解决西部七省区即、新疆、青海、甘肃、内蒙、陕西和四川近800个无电乡的用电问题。市场潜力将为100万千瓦,总投资约为800亿元。最近几年我国光伏产业正以每年30%的速度增长。按照国家发改委编制的《可再生能源中长期发展规划》，到2020年我国光伏发电总容量将达到220万KW。

二、世界光伏发电产业概况和前景

在国际上，光伏发电产业成为增长速度最快、初步实现规模化发展的可再生能源发电技术2002年以来，全球光伏发电装机年均增长率超过40%。 2007年全球新增装机量同比增长 62%，当年统计安装量为2.83GWp，累计总装机容量大约为12GWp。据有关预测或展望，未来数年全球光伏市场将以大约60%的速度增长， 2020年累计装机将达到200GWp，绝大部分为并网光伏发电。届时中国光伏发电总量仍不到全球发电总装机容量的1%。

三、中国光伏产业发展的瓶颈和差距

1、光伏发电产业科技发展的瓶颈

与国际光伏企业相比，技术研发仍然是中国企业的软肋。配套技术还不成熟，产品可靠性低；独立系统中的蓄电池技术还不过关,寿命低。在发展上，中国企业走的是大规模扩张的路子，以多取胜，但这种模式是不能持久的。美国、日本等发达国家却走技术、精细化、缓扩张的路线。迫于成本压力，国内光伏企业大多做多晶硅电池技术，但多晶硅原料使用不当会造成污染，薄膜太阳能电池技术才是发展的趋势，而着方面的研究还十分落后。

2、光伏发电产业成本和消费与发达国家的差距

我国光伏产业需要的设备、原料和市场都在欧美地区。95%进口高纯硅材料靠进口；95%以上出口市场在国外。 国内太阳电池生产能力迅速膨胀,2007年全国太阳电池生产能力达到 2.0 GW，生产能力过剩； 成本仍然偏高(独立发电系统初投资 8-10万元/KW,并网发电系统投资6-8万元/KW,发电成本3.5-5元/KWh),商业化市场的发展受到限制。而西方国家多晶硅太阳能电池技术的发电成本最低可降到约合0.7元人民币/kWh，大约在2015―2016年左右可降到1元人民币/kWh，使得光伏发电首先在日本、德国、西班牙等实行较高平均零售电价的国家开始商业化发展。

3、光伏发电产业链整合与发达国家的差距

在产业链整合上，国外诸如夏普、德山、京瓷等日本光伏企业，在整个产业链上技术全面，多晶、单晶电池和薄膜电池均有涉及和生产，而在光伏生产的核心设备上也是自产。中国光伏发电从产业链,硅料供应不能自给,主要是进口；电池环节产能过剩,企业普遍开工率低于50%；单一组件封装企业压力很大,产量相对过剩,组件价格回落(15-20%)。在全球光伏产业链中，太阳能光伏的产业结构呈现明显的金字塔形，最上游的是高纯度硅料生产，技术含量最高，利润最大，价格约占太阳能电池成本的70%以上；其次才是电池片、电池组件等环节，越往下游技术要求越低，利润越薄，中国绝大多数企业正处于产业链的下游，产业链的整合迫在眉睫。

4、中国光伏发电产业定位不合理

中国光伏产业定位已经陷入“两头在外挣小钱”的窘境。目前中国太阳能光伏产业仍主要依靠市场驱动而非技术驱动，缺乏强大的内在竞争力。每年大约95％的光伏组件都出口到国外。产品和市场结构不合理，中国是世界光伏产业大国，但国内消费不到10%，国内光伏发电的总装机量仅占全球装机总量的1%，产品严重依赖出口；技术结构不合理，中国最具优势的是电池片和组件技术，以及其他新兴电池的开发上，但装备技术和原材料技术并没有真正掌握，基本上都是控制在发达国家手中；中国是光伏制造大国，而不是制造强国，至今未能摆脱“世界工厂”的命运，仍处全球光伏产业价值链下游。

四、中国光伏发电产业的发展对策

针对以上差距和问题,笔者认为对发展我国光伏产业应采取一下对策：

1、将光伏发电产业发展利用提高到战略地位考虑。在今后5-10内，我国的光伏发电系统的应用一方面还将以采用户用光伏发电系统和建设小型光伏电站为主为偏远地区农牧民（即目前我国1/3的无电人口）提供最基本的生活用电；另一方面，借鉴发达国家发展屋顶系统的经验，在经济较发达、城市现代化水平较高的大中城市，在公益性建筑物以及在道路、公园、车站等公共设施照明中推广使用光伏电源。开展大型并网光伏系统的示范，为在光伏发电成本下降到一定水平时开展大型并网光伏系统的大规模应用做准备。预计到2010年和2020年，光伏系统的这3个方面的应用总量将达到约40万kW和180万kW。因此，建议中国发展光伏产业的国家战略定位原则方针应该是：要有利于中国光伏产业的发展；要有利于增强国力和提高国际竞争力；有利于促进社会发展和就业；符合我国的节能、环保和可持续发展战略。

2、集中力量,引进培养研发和产业人才。从太阳能级硅材料入手,建立硅材原料供应基地,解决原材料短缺问题；大力加强先进技术的研发和产业化，扶持“技术推动型” 的光伏设备制造业，加强相关科技、财税、外贸优惠等扶持政策，鼓励支持发展符合我国的人力资源优势和扩大就业政策导向的太阳能电池和组件制造业，巩固和扩大国际市场份额。

3、在城市实施并网发电计划,制订太阳能光伏发电的配额利用计划,以延缓化石能源枯竭的期限；例如，设置可再生能源配额制度，以及光伏发电配额制度，从政策和制度上明确国家及地区电力组成中可再生能源，尤其是光伏能源所占比例。配额制度可对电网运行者提出购买一定比例光伏电力的要求；也可以要求电力公司在其产品中提供一部分来自光伏发电的电力。

4、对光伏企业实施政策倾斜,鼓励产业发展。建立更有效的补贴方案，补贴水平（包括上网电价补贴和资本投入补贴）应根据光伏的实际成本结构决定，而不是采取简单的低价者中标，以确保中标价格的合理性和良性竞争。为了光伏的健康成长，中国需要培育对国有、私营、甚至跨国公司均具吸引力的更加多样化及开放的市场。

第3篇：光伏发电的基本原理范文

【关键词】有源电力滤波器；光伏发电；统一控制；控制技术

一、背景

新能源的开发利用是国际性问题，在工业高速发展的中国对新能源的开发显得更为重要，工业的发展带来的大冲击负载大量涌现，导致公共电网污染加剧，以往使用的滤波器难以达到要求，有源电力滤波器因此成为研究的重点。

但是在国内，有源电力滤波器与光伏发电处于起步阶段，想得到进一步发展需要解决的问题很多。首先是有源电力滤波器的使用会产生谐波与无用功率，谐波会缩短机器的使用寿命、干扰通信系统等，误导继电保护装置等，导致电流变大、供电设备功率增大，损耗增加，干扰其他设备的运行。光伏发电的问题主要有，设备运行成本高且利用效率低、运行系统的可靠性低、组成器件的容量小、设备功能单一等问题。另外，政府出台的相关政策不不健全，使其发展受阻。

本文会对有源滤波器、光伏发电以及有源滤波器与光伏发电的同一控制技术进行介绍，分析他们的原理，将其基本原理知识进一步推广。

二、相关知识介绍

（一）有源滤波器原理

有源滤波器由电流系统指令运算中心与控制跟踪电流部分组成，运算中心是将产生的无功功率、谐波分量属于被检测电流的部分计算出来，控制跟踪根据计算出的结果发出信号控制，补偿电流由此产生。产生的补偿电流将被负载中的电流以及谐波和无功电流抵消，最终电网电流达到期望值。

（二）光伏发电基本原理

光伏发电系统有含蓄电池可调度式与不含蓄电池不可调度式两种，前者多用于规模巨大的发电系统，后者常用于分散的小型发电系统。而两者中，含有蓄电池的系统由于具有蓄电储能的特点，故其功能强大，可以将其应用于电网的调峰，还有紧急情况的供电。[1]

在白天，系统光伏阵通过逆变器以最大的功率输出电能，将电供给电网；在晚上由于没有日光时，逆变器的工作暂停，阵列电能不输出。

（三）二者的联系

1.方法技术：二者的控制方法是相同的，这是由于两者系统中都有控制跟踪电流技术及锁相，但是有源电力滤波器系统还需要有检测谐波与无用功率的技术，而光伏电系统还有最大功率追踪技术与孤岛检测技术。

2.功能作用：有源滤波器是补偿无用功，而光伏发电是注入有用功。虽然二者向电网输入的类型不一样，但是他们的本质都是相同的。

3.接入结构：有源滤电力波器及光伏发电接入电网的结构大致上是一样的，就只有直流测的器件不一样而已，有源滤波器是电容器，另一个是光伏阵。[2]

有源滤波器与光伏发电同一控制基本原理。

三、发展存在的问题

有源滤波器电容器的维持依赖于系统与电网系统进行电流交换式产生的能量运作的，电压过高时，有源滤波器向电网注入有用功一保护自身，这就是统一控制有源滤波器与光伏发电技术的基础理论。这个方法可以实现将光伏阵接到有源电力滤波器直流侧的目的，并且不会原有的功能产生不良的影响。

原理概括如下：谐波和无用功率根据指令输出补偿电流—跟踪最大功率，并形成指令电流—合并补偿电流与指令电流—按指令流入电网电流。

按照以上方法可以实现统一控制有源滤波器与光伏发电的目的。以上是有源电力滤波器、光伏发电以及有源滤波器和光伏发电同一控制技术基本原理的简单介绍。

（一）关于有源滤波器，其运作主要有以下问题：

1.运作成本高。由于有源滤波器的运行需要超大容量器件、精密开关以及数字芯片，其成本是以往使用的无源滤波器的3到4倍，只是推广的极大阻碍。[3]

2.行业规则问题。前面提到有源滤波器会产生谐波，但国内对谐波的治理问题并不做强制规定，这会导致商家及用户的治理责任意识淡薄。

3.功能单一。电能管理要求随着电能利用问题的多样化变得越来越严格，也越来越多样，但是有源滤波器却无能为力。

4.器件规格达不到要求。有源滤波器产生的谐波与无用功率危害很大，加上电网本身也会产生谐波和无用功率，而规格达不到要求，危害会更大，因此这也是一个阻碍。

5.系统性能可靠度不高。我国现阶段处于起步阶段，相应的理论与实践都很缺乏，系统性能的可靠性还没有扎实保障。

（二）关于光伏发电技术，其运行主要有以下问题：

1.运作成本高。与火力及水电发电技术相比，光伏发电技术由于使用晶体管，所以其成本是传统方法的3-5倍。

2.设备的利用率很低。夜里及其由于没有日光而停止运作，这不仅导致设备的利用率低下，而且会对机器的运作造成不良的影响。

3.政府出台的规章政策不完整。政府的态度是通过法规体现的，而不完整不健全的法规对技术的发展是极其不利的，虽然必要的法规有了，但缺乏鼓动力。[4]

4.器件规格偏小且功能不全。由于对成本有要求，器件规格被限制，这导致系统容量达不到要求，会对电网系统的运作产生负面影响。

有源滤波器与光伏发电技术现阶段存在的主要问题如上所述，要想有源滤波器与光伏发电同一控制技术得到发展我们必须对存在问题进行研究，探讨解决的方法。

四、有源滤波器与光伏发电统一控制技术的策略

增强储能能力是弥补电力中断问题的方法之一，可以按要求给系统配置多个蓄电池，组成符合要求的蓄电池组，另外，对系统直流测进行优化结构设计，已达到是系统更完善的目的。另外，针对上文提到的问题，提出以下策略：

1.正常时，系统控制成受控源，利用控制跟踪方法，向电网注入电流，在有源滤波器谐波补偿电流与光伏发电电流发生冲突的时候，利用配置的电池组对冲突的两组进行协调，使系统稳定安全的工作得到保证，同时达到同一控制的目的。

2.设置UPS工作模式，在电网意外断开时迅速转换成该模式，对电网中重要负载进行电力补偿，也就是说，受控源在电网中断转化模式以后成为了电压源。这样保证了不在即使在电网中断时也能正常的运行。

3.加入锁相技术的应用，这会在电网断电恢复供电时，转换回正常模式进行正常的运作，也就是说，这种技术可以将电池组有电压受控变成电流受控。与前面的UPS模式想结合，负载的供电得到保证。

4.根据不同的环境，对有源滤波器与光伏发电装置的器件进行优化管理，确保电力在紧急情况下也能供给负载运作所需的电流直至电网恢复正常供电。

5.为了使整个系统可以安全运行、稳定工作，在系统中还应加入软启动、检测中断技术、控制跟踪功率点技术等保障系统以外故障得到解决。

以上是有源滤波器与光伏发电同一控制技术的一些策略。

五、有源滤波器与光伏发电同一控制技术有关的重要技术

1.控制变流器。此技术的目的是使系统中变流器按照要求输出指令电流，目前采用的方法主要是三角波控制方法，具有运行简便、理论知识扎实、实践经验丰富等优点。三角波比较放在容器里的指令与补偿电流的偏差，输出包含有相同频率的谐波，由于过程相对复杂，响应的电流会比较晚输出。

2.孤岛效应检测。孤岛效应是电网出现故障意外停电或正常停电后，系统从网络中断开，但是有些会继续运作进而产生一个自己运行的系统。孤岛效应使维修工作进行困难，威胁维修人员的安全，所以孤岛效应的检测技术是系统必备的技术之一。目前，检测的方法有，插入阻抗和扰动电流法，这两种都是主动检测，当检测到系统中电压超过给定值，即定位孤岛效应。

3.跟踪最大功率技术。跟踪最大功率技术目前主要由两种，一种是电压恒定跟踪，本方法利用光伏阵在日光下的变化规律锁定最大功率，达到跟踪的目的，另一种是扰动跟踪法，其原理比较复杂，可概括为，根据系统发出指令，在几个电路上徘徊，寻找最大的功率。

4.双级电源隔离技术。本技术首先通过晶管转换电源，1000V高压转换成24V，再把电源输入电网，变换出可以独立运行不同电路所需的隔离电源。此技术除了能保证电路正常运行之外，还能增强电网的抗干扰能力，是利用一种PWM的单端控制器实现的，主要辅助电路中电压转换、电路保护。

六、总结

根据前文对有源滤波器、光伏发电以及有源滤波器与光伏发电同一控制技术的介绍，可以得出如下结论：

有源滤波器与光伏发电统一控制技术在我国处于起步阶段，进一步的推广还有很多问题需要解决，有理论层次的、技术层次的，有来自市场的、有关于政策的。但是这一技术的发展前景是很好的，我们有必要努力将其推广。根据对有源滤波器、光伏发电装置院里的介绍，总结出两者的公共点与不同的地方，从两者基本工作原理相似可以得出，实现二者的同一控制可能性是极大的。对有源滤波器与光伏发电统一控制技术目前存在的主要问题进行详细介绍、深入研究，总结他们的相似之处，得出技术发展需要解决的问题。根据对存在问题的研究，提出有源滤波器与光伏发电统一控制技术的设计方案，发展策略。对策略中用到的重要技术进行介绍，加深理解。

总之，有源滤波器与光伏发电统一控制技术的发展前景是很光明的，我们必须克服困难，解决相关问题，促进其在中国的发展。

参考文献

[1]胡兵，罗杰，李朝琼等.有源滤波器的发展动态及应用[J].北京机械工业杂志，2011，8（13）：1550-1552.

[2]卓放，王兆安.有源滤波器技术的发展与电能质量的提高[J].中国机械工业的发展，2011，15（16）：2446-2447.

第4篇：光伏发电的基本原理范文

    关键词:光伏发电、基本原理、系统组成、应用

    1.太阳电池的基本原理和光伏发电的主要优势

    1.1  太阳电池的基本原理

    太阳能光伏发电是太阳能利用的一种重要形式,是采用太阳电池将光能转换为电能的发电方式,而且随着技术不断进步,光伏发电有可能成为最具发展前景的发电技术之一。太阳电池的基本原理为半导体的光伏效应。当太阳光(或其它光)照射到太阳电池上时,电池吸收光能,产生“光生电子—空穴”对。在电池内电场作用下,光生电子和空穴被分离,从而在电池两端积累起异号电荷,即产生电压。

    1.2  光伏发电的主要优势

    (1)发电原理具有先进性:即直接从光子转换到电子,没有中间过程(如热能—机械能、机械能—电磁能转换等)和机械运动,发电形式极为简捷。

    (2)太阳能资源的无限和分布特性:太阳能辐射取之不尽,用之不竭,可再生并洁净环保;阳光普照大地,无处不在,无需运输,不受霸权控制。

    (3)光伏发电与环境关系:光伏发电没有机械旋转部件,无噪声;没有燃烧过程,不排放温室气体和其它废气、废水,环境友好,真正的绿色发电。

    (4)建造、拆卸和维护特性:模块化结构,规模大小随意,易于建造安装、拆卸迁移,而且易于随时扩大发电容量。可实现无人值守,维护成本低。

    2.光伏发电系统组成及各部分功能

    光伏发电系统是采用太阳电池将太阳辐射能直按转换成电能的完整的发电系统。一般来说,它由太阳电池方阵、控制器、蓄电池组、直流--交流逆变器等部分组成。

    2.1  太阳电池组件及方阵

    太阳电池是光伏发电系统的核心。太阳电池单体是光电转换的最小单元,尺寸一般为4~200cm2不等。太阳电池单体的工作电压约为0.5V,工作电流约为20~25mA,一般不能单独作为电源使用。将太阳电池单体进行串并联且封装后,就成为太阳电池组件,其功率一般为几瓦至几十瓦,是可以单独作为电源使用的最小单元。太阳电池组件再经过串并联并安装在支架上,就构成了太阳电池方阵,可以满足负载所要求的输出功率。

    2.2  储能蓄电池

    蓄电池是光伏电站的贮能装置,它将太阳电池方阵从太阳辐射能转换来的直流电转换为化学能贮存起来,以供应用。在独立运行的光伏发电系统中,必须配备储能蓄电池,以储存和调节电能。当日照充足而产生的电能过剩时,蓄电池将多余的电能储存起来;反之,当系统发电量不足或负荷用电量大时,蓄电池向负载补充电能,并保持供电电压的稳定。

    蓄电池是通过充电将电能转换为化学能贮存起来,使用时再将化学能转换为电能释放出来的化学电源装置。它是用两个分离的电极浸在电解质中而成。由还原物质构成的电极为负极,由氧化态物质构成的电极为正极。当外电路接通两极时,氧化还原反应就在电极上进行,电极上的活性物质就分别被氧化还原了,从而释放出电能,这一过程称为放电过程。放电之后,若有反方向电流流入电池时,就可以使两极活性物质回复到原来的化学状态,这一过程称为充电过程。光伏电站中与太阳电池方阵配用的蓄电池组通常是在半浮充电状态下长期工作,考虑到连续阴雨天气,蓄电池的设计容量一般是电负荷日耗电量的5~10倍。目前我国光伏发电系统配置的蓄电池多数为铅酸蓄电池。

    2.3  充放电控制器

    蓄电池,尤其是铅酸蓄电池,要求在充电和放电过程中加以控制,频繁的过充电和过放电都会影响蓄电池的使用寿命。过充电会使蓄电池大量出气(电解水),造成水份散失和活性物质的脱落;过放电则容易加速栅板的腐蚀和不可逆硫酸化。为了保护蓄电池不受过充电和过放电的损害,则必须要有一套控制系统来防止蓄电池的过充电和过放电,称为充放电控制器。控制器通过检测蓄电池的电压或荷电状态判断蓄电池是否已经达到过充点或过放点,并根据检测结果发出继续充、放电或终止充、放电的指令。

    随着光伏发电系统容量的不断增加,用户对系统运行状态及运行方式的合理性的要求越来越高,系统的安全性也更加突出和重要。因此,近年来设计者又赋予控制器更多的保护和监测功能。此外,控制器在控制原理和元器件方面也有了很大发展和提高,目前先进的系统控制器已经使用了微处理器,实现了软件编程和智能控制。

    2.4  直流—交流逆变器

    众所周知,整流器的功能是将50Hz的交流电整流成为直流电。而逆变器与整流器恰好相反,它的功能是将直流电转换为交流电。这种对应于整流的逆过程称为“逆变”。太阳电池在阳光照射下产生直流电,然而以直流电形式供电的系统有很大的局限性。例如,荧光灯、电视机、电冰箱、电风扇等均不能直接用直流电源供电,绝大多数动力机械也是如此。此外,当供电系统需要升高电压或降低电压时,交流系统只需加一个变压器即可,而在直流系统中升降压技术与装置则要复杂得多。因此,除特殊用户外,在光伏发电系统中都需要配备逆变器。逆变器还具备自动调压或手动调压功能,可改善光伏发电系统的供电质量。另外,光伏发电系统若要实现并网运行,则输出必须为交流。因此,逆变器已成为光伏发电系统中不可缺少的重要设备。

    在光伏系统中,要求逆变器有较高的逆变效率和可靠性,对直流输入电压有较宽的适应范围。

    逆变器的输出波形有方波、阶梯波、正弦波等类型。在中、大容量的光伏发电系统中,逆变器的输出应为失真度较小的正弦波。这是由于在中、大容量系统中,若采用方波供电,则输出将含有较多谐波分量,高次谐波将产生附加损耗,许多光伏发电系统的负载为通信或仪表设备,这些设备对供电品质有较高的要求。另外,当中、大容量的光伏发电系统并网运行时,为避免对公共电网的电力污染,也要求逆变器输出失真度满足要求的正弦波。

    3.光伏发电系统的应用

    中国是光伏产业大国,中国光伏企业生产的太阳电池占据全球市场份额50%以上。但国产太阳电池约98%出口,销往国内市场仅占很小一部分。国内光伏系统的应用还处在初步阶段,目前主要有通信和工业应用、农村和边远地区应用、太阳能商品、光伏建筑一体化、大型荒漠光伏电站等。今后,按照可再生能源发展规划,将逐步扩大光伏发电系统装机容量。

    3.1  通信和工业应用

    主要有微波中继站、光缆通信系统、卫星通信和卫星电视接收系统、农村程控电话系统、部队通信系统、铁路和公路信号系统、灯塔和航标灯电源、气象和地震台站、水文观测系统、水闸阴极保护和石油管道阴极保护等。

    3.2  农村和边远地区应用

    主要有独立光伏电站(村庄供电系统)、小型风光互补发电系统、太阳能照明灯、太阳能水泵、农村社团(学校、医院、饭店、商店、卡拉OK厅等)。

    3.3  太阳能商品

    主要有太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能喷泉、太阳能城市景观、太阳能信号标识、太阳能广告灯箱、太阳能电动汽车、太阳能游艇、太阳能钟、太阳能帽、太阳能手表、太阳能玩具等。

    3.4  光伏建筑一体化(BIPV)

    BIPV即Building?Integrated?Photovoltaic,指的是光伏建筑一体化。BIPV模式这种新能源利用方式,能将太阳能光伏发电与建筑相结合,利用了建筑屋顶的闲置空间,组装太阳能光伏发电模块,满足或者补充电力需求。科技成果显示,这种BIPV模式日后将与建筑物幕墙相结合,以获得更多的阳光和电力,但目前的BIPV主要以楼顶为主,应用技术较为成熟。BIPV在建设初期成本较高,随着我国财政对BIPV项目的大力支持,我国将大幅扩大BIPV技术的应用。

    光伏建筑一体化的优势是:

    (1)清洁能源,节能并减少环境污染;

    (2)一旦市政发生特殊情况(如地震灾难时),太阳能光伏发电能够满足本建筑的需求,不会因为市政电网中断而断电。

    3.5  大型荒漠光伏电站

    气象资料显示,中国太阳能资源丰富,主要集中在西北地区。太阳能资源极丰富带的地区包括西藏大部、新疆南部以及青海、甘肃和内蒙古的西部。这些地区的年太阳照量超过1750kWh/(m2.a),而且月际最大与最小可利用日数的比值较小,年变化较稳定,是太阳能资源利用条件最佳的地区。这些地区大部分为荒漠,很适合利用起来建设大型荒漠光伏电站。大型荒漠光伏电站建设已经启动,如青海省格尔木200MW大型荒漠光伏电站已经并网投运。

    3.6光伏发电未来应用前景

    2009年12月,中国政府在哥本哈根气候变化领导人会议上承诺:至2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,非石化能源占一次能源消费的比重提高至15%左右。这是世界上最大的发展中国家应对气候变化的庄重承诺,表明我国政府在应对气候变化和降低二氧化碳排放问题上作为一个负责任大国的态度和决心。《可再生能源发展“十二五”规划》确定的光伏发电装机目标为:到2015年达1000万kW,到2020年达5000万kW。中国光伏发电技术的应用潜力巨大。

    参考文献:   

    [1]高虎等.可再生能源科技与产业发展知识读本[M].北京:化学工业出版社,2009.4

    [2]殷志强等.中国可再生能源发展战略研究丛书--太阳能卷[M].北京:中国电力出版社,2008.11

第5篇：光伏发电的基本原理范文

介绍了辽宁省分布式光伏发电的发展现状，分析了辽宁省分布式光伏发电发展中存在的主要困难和问题，并针对这些问题，提出了促进辽宁省分布式光伏发电发展的对策建议。

关键词：辽宁省；分布式光伏发电；现状；对策

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2014）18-0197-02

1 辽宁分布式光伏发电现状

1.1 分布式光伏发电的基本概念

在可再生能源中太阳能是资源最为丰富、最清洁的能源。光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。按照国际分布式能源联盟WADE的定义，分布式能源的主要特点是安装在用户端的，能够在消费地点（或附近）发电的系统。分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。分布式光伏发电是一种新型的，具有广阔发展前景的清洁发电利用方式，它倡导就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏发电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。在我国，分布式光伏发电也因为输出功率相对较小、污染小、能缓解局地用电紧张状况的特点，而被业内寄予厚望。

1.2 辽宁太阳能资源概况

根据国家气象局风能太阳能评估中心划分标准，辽宁属于太阳能资源二类地区（资源较富带）：全年辐射量在5400～6700MJ/，相当于180～230kg标准煤燃烧所发出的热量。据沈阳区域气候中心辽宁省太阳能资源评估报告显示：辽宁省年均太阳能辐射总量大于每平方米5000兆焦，年日照小时数超过2200小时，除东部山区外，总体上属于太阳能资源比较丰富地区，尤其是整个朝阳地区以及盘锦、营口、大连的沿海地带，太阳能资源丰富；历年变化相对平稳，各年代呈小幅度波动；春夏季好，秋冬季差，5月份最好，12月份最差。

根据辽宁各地年均太阳总辐射量，可将太阳能资源划分为丰富区、较丰富区、一般区、较小区4个区域。Ⅰ级：太阳能资源丰富区。包括辽东湾东部沿海、大连和长山群岛以及辽西北的建平县。这些地区的年均总辐射量大于5200MJ/，年日照时数一般超过2700h，可以充分的利用太阳能资源进行大规模的发电或热利用。Ⅱ级：太阳能资源较丰富区。主要包括辽西、辽西南、辽南地区以及辽北一带。该地区年均总辐射量处于（5000～5200）MJ/，年日照时数一般超过2600h，可以在该区域推广应用太阳能采暖、农业温室、太阳能热水器等。Ⅲ级：太阳能资源受限区。主要分布在辽宁省的中东部地区。这些地区的年均总辐射量处于（4800～5000）MJ/，年日照时数一般在2400～2600h之间。该地区太阳能资源仍有利用价值，可开展农业温室、太阳能路灯、太阳能电池备用通讯等。Ⅳ级：太阳能资源短缺区。位于辽宁省东部山区，包括抚顺东部和整个本溪地区。该地区的年均总辐射量小于4800 MJ/，年日照时数少于2500h。该区太阳能资源较少，一般只能小规模、季节性或临时性的利用。以上数据表明，辽西、辽西南、辽南地区以及辽北一带为太阳能资源较丰富区，可以充分的利用太阳能资源进行大规模的发电或热利用。

1.3 辽宁分布式光伏发电发展现状

2013年，在国务院《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》及一系列配套政策支持下，光伏发电快速发展。截至2013年底，全国累计并网运行光伏发电装机容量1942万千瓦，其中光伏电站1632万千瓦，分布式光伏310万千瓦，全年累计发电量90亿千瓦时。2013年新增光伏发电装机容量1292万千瓦，其中光伏电站1212万千瓦，分布式光伏80万千瓦。

2014年初，国家能源局提出全年光伏发电新增备案总规模1400万千瓦，其中给予分布式光伏的备案规模就达到800万千瓦。国家能源局8月7日的数据显示，今年上半年，全国新增分布式光伏发电并网容量99万千瓦，超过2013年全年分布式光伏新增并网容量。2013年12月5日，辽宁地区首个超兆瓦级分布式电源项目大连电机集团有限公司分布式电源项目并网接电，并网容量共计3000千瓦，电能消纳方式为自发自用余量上网。2014年辽宁省计划增分布式光伏发电建设规模20万千瓦。

2 辽宁省分布式光伏发电发展中存在的主要困难和问题

2.1 发电成本较高，缺乏市场竞争优势

分布式光伏发电具有小而分散、技术简化等特点，但目前每瓦成本还需7元左右，成本仍比较高。要想扩大推广范围，降低成本是亟需解决的问题。分布式光伏发电泛指满足自发自用比例、单个并网点在6MW以下的光伏发电项目，这类项目通常从几千瓦到几兆瓦不等，单个项目容量越小，单位造价越高。即便是兆瓦级的大型分布式项目，LCOE（度电成本核算）也基本都在0.8元/（kW・h）左右，相比光伏发电时段（早8点到下午4点左右）工商业正常用电加权平均价格（0.7～0.9元/（kW・h）），价格优势也并不明显。即便加上国家给予的分布式补贴0.42元/（kW・h），项目的投资回报率也不是很高，投资收回年限基本都在6～8年左右。从辽宁省自建且已并网的家庭光伏电站来看，投资一个中等规模的家庭光伏电站，需要投入5万元―8万元，这种电站成本回收期一般都在10年以上，最长的甚至称要20年。另外，专业市场的缺乏也抬高了家庭光伏市场的门槛，因为光伏电站建设依靠专业技术，大多数普通居民人难以自己解决。从经验上来说，由于余电上网部分卖给电网公司只能得到脱硫煤标杆上网电价（0.25～0.52元/（kW・h）不等）加0.42元/（kW・h）的补贴，就目前居民用电价格水平来说，靠家庭光伏电站投资赚钱几乎没有可能性。家庭光伏电站的意义主要体现在试验和环保示范效应上，投资回报期长和低盈利性，制约着家庭光伏电站的推广。

2.2 并网服务工作效率低，电费结算及回收难度较大

虽然国家发改委的《分布式发电项目管理暂行办法》等文件也对分布式电源接入电网和运行作了具体规定，在一定程度上解决了分布式发电项并网难这一关键问题。但在分布式发电项目的备案程序、并网程序、审核办法、验收程序、技术标准、补贴发放等执行层面，尚缺少细则的支持。各地方电网对并网没有细化标准，审批手续复杂，工作效率低，导致一些准备建设光伏发电项目的企业单位、公共建筑，都打消了念头。由于分布式光伏发电项目属于新型发电业务，目前在居民分布式光伏发电上网电费结算过程中还存在一些困难。按照国家财税政策规定，居民分布式光伏发电客户结算上网电量时，需向供电企业提供结算凭证，即销售发票。而居民无法开具增值税发票，供电企业就不能根据现有政策进行财务处理。

2.3 项目单位和用户不是同一主体，经济关系复杂，融资平台仍不完善

目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统，是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。建筑物屋顶拥有者、项目单位和用户不是同一主体，经济关系复杂，利益难以平衡。造成很多分布式光伏发电项目申请下来后无法顺利推进，或由于没有可租用的大面积连片屋顶，建设成本难以控制。目前，国家电网只承认拥有大产权的房屋住户拥有自主上网发电的资格。但是，还存在着一部分小产权房的业主希望建设光伏发电项目。国家电网实际上也为他们提供了用电服务，但当这些人建设光伏电站时，却不允许其并网发电。这不仅有失公平，更会丧失一部分潜在的光伏电站建设者。

3 促进辽宁分布式光伏发电发展对策建议

3.1 通过技术创新和政策支持，削减光伏发电成本

近20年来，欧洲、日本等发达国家光伏应用发展迅速，究其原因在于：一是科技，二是补贴政策。因此，我国可以借鉴国外发达国家的经验，通过技术创新和补贴方法降低成本，使分布式光伏发电得到推广。另一方面，地方政府价格主管部门应从国家保障能源安全和供应的角度出发，充分考虑太阳能特点和不同地区的差异，按照有利于太阳能电力经济合理发展的原则，尽快细化居民光伏发电税收优惠度和补贴政策标准，并根据发展需要适时调整，使得普通居民安装家庭光伏电站有利可图。同时，也要进行服务模式创新，以有效推动这个市场的发展。在建立光伏专业服务市场和服务模式创新方面，可以借鉴美国的太阳能租赁模式。

3.2 加强电网规划和建设，提高分布式光伏发电项目并网服务水平

电网企业应加强电网规划和建设，提高电网吸纳光伏发电的能力，为光伏发电企业提供结网服务；要按照《中华人民共和国可再生能源法》的要求，与光伏发电企业签订并网协议，优先调度和全额收购其电网覆盖范围内符合并网技术标准的并网光伏发电项目的上网电量，并及时结算电费。

为规范分布式光伏发电项目并网管理工作，提高分布式光伏发电项目并网服务水平，各地电网企业应广泛开展分布式光伏发电并网服务业务的相关培训，内容涵盖光伏并网服务工作动态、服务举措、项目进展情况和光伏发电相关知识等，使员工增强了对该项工作的认识。对此，沈阳供电公司要求针对设备安装、检修维护等各环节的流程规范开展系统排查，加强现场勘察，明确光伏发电用户危险点，堵塞管理漏洞，消除风险和安全隐患，完善安全保障措施，实施安全管控措施，梳理停电通知等流程。同时明确安全责任义务，在调度和运行单位建立详细的用户档案，加强光伏用户发电管理。

3.3 政府主导、统筹协调，创新分布式光伏发电投资运营模式

分布式光伏发电作为一项新技术，在成本上还高于常规能源，在发电特性上又是波动的，在现阶段不可能单纯依靠市场自我发展，还需要各级政府的积极扶持。地方政府应做好屋顶资源的统筹协调工作，引导建筑业主在符合安全的条件下积极开展或配合开展光伏运用，协调电网接入、项目备案、建筑管理等事宜。可根据需要，对达到一定屋顶面积、符合安全条件且适宜安装光伏的新建和扩建建筑物要求同步安装或预留光伏发电设施。地方政府还可以将建筑光伏发电应用纳入节能减排的考核及奖惩制度，并允许分布式光伏发电量折算成节能量和减排量参与相关交易，进一步增加经济效益。同时，应放宽投资主体限制，让投资主体更加多元化，鼓励民间资本进入分布式光伏发电领域，创新分布式光伏投资运营模式。

3.4 加大人才培养力度，是做强辽宁光伏发电行事业的根本

光伏发电行业是一个新兴行业，发展也非常迅速。正因为这样的行业特点和现状，使得该行业的专业人才严重缺乏。人力资源是一个行业发展的基础。为应对人才的紧缺局面，我省一些高校设立了相关专业，如沈阳工程学院，已经于2011年开始招收太阳能光热技术专业的学生，培养光伏发电一线技术人员。我省应大范围地进行光伏发电各层次的人才的培养和培训。有相关专业基础的高校都应该承担起为国家培养人才的责任。国家相关部门也应该在政策上对这些院校给予政策倾斜和必要的资金支持，帮助建立专业的硕士点和博士点的学科建设，以满足不同层次专业人才的培养需求。人才培养，要走校企合作，产学研相结合的道路。光伏发电专业作为一个工科专业，具有很强的实践性，需要有良好的实验环境和实践基地。

参考文献

第6篇：光伏发电的基本原理范文

[关键词]光伏产业；财政支持；贸易制裁

[中图分类号]F812.2；F426 [文献标识码]A [文章编号]1672-2426（2013）12-0045-03

利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”，包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。

一、锦州光伏产业发展现状

作为新兴产业，锦州光伏产业2007年被列入国家火炬计划特色产业基地，2010年被国家可再生能源学会批准为国家可再生能源学会光伏产业化基地，2011年国家科技部认定锦州硅材料及光伏产业化基地为国家高新技术产业化基地。锦州市现拥有阳光能源、奥克阳光、博阳光伏科技、新世纪、华昌光伏科技等34家光伏企业，具备从硅原料加工、单晶和多晶硅片、晶硅电池组件、薄膜电池组件、光伏发电工程以及配套高纯度石英材料、石墨、EVA膜、硅棒胶、切割液等配套企业的完整产业链。2012年锦州市光伏企业产值完成144亿元，主导产品年生产能力为：除硼多晶硅料4000吨、多晶硅料200吨、多晶铸锭220兆瓦、单晶硅1吉瓦、硅片800兆瓦（多晶200）、太阳能电池300兆瓦、组件250兆瓦，光伏发电工程16.8兆瓦。光伏企业已呈现出规模化、集约化、集群化的发展态势。

二、光伏产业发展面临的问题

国内外在光伏产业领域的竞争数量不断增加，尤其是在国内，不仅民营企业，而且很多国有企业、央企也开始逐渐进入到光伏产业，加之西方国家的的限制（美国实施“双反”，预计我国企业对美出口将至少增加36%左右的成本，基本不再有价格优势），给我省光伏企业造成了越来越大的压力。

（一）从国际环境看，国际贸易制裁挤压市场生存空间

从2007年起，我国连续5年成为全球光伏电池生产的第一大国。2011年，全国光伏电池的产能占世界的75%，而国内对光伏产品消费仅占全球的8%。目前，国内80%光伏产品全部出口到欧美市场。

然而，光伏产业的战略地位，使得国外发达国家纷纷对我国采取遏制措施。继德国在2009年对我国光伏产品提出反倾销和反补贴调查后，2012年11月9日美国对我国光伏产品“双反”终裁落地，美国将针对我国相关生产和出口企业征收介于18.32%至249.96%的反倾销关税，以及介于14.78%至15.97%的反补贴关税；2012年11月8日，欧盟公告，称已对从中国光伏企业进口的硅片、电池、组件启动反补贴调查（此前欧盟已经对上述产品展开了反倾销调查？雪；据印度反倾销局称，2012年9月12日该局已收到印度业界申请，对原产于马来西亚、中国、中国台北和美国或从上述国家和地区出口的太阳能电池组装板或部分组装板进行反倾销调查。

（二）整体竞争力不强，抗风险能力比较弱

从光伏产业链来看，企业主要集中在产业链的中下游，虽然从上游的原材料到中游的电池组件再到下游的光伏电站的运营是处于一个产业链，但是这三个环节管理的模式和对企业能力的要求是完全不一样的，上游属于资金密集型和技术密集型，中游属于劳动密集型，下游更多类似于传统的电力行业。

锦州共有光伏企业23家，包括独资、合资等。锦州阳光能源有限公司现有已达到国内、国际先进水平的单晶生长炉197台、线切割机40台、线切方机10台、开断机10台、切方滚磨机8台、梅耶博格BS805带锯1台、数控单晶硅专用磨床1台，原料处理生产线2条，检测设备3套。企业的主导产品是太阳能电池用Ф5.5″-Ф8″的硅单晶棒、硅片，年产硅锭2000吨，硅片5600万片，产品主要销往中国大陆、日本、德国、法国、西班牙、印度、台湾、香港等国家和地区。锦州华昌光伏科技有限公司现已建成电池片生产线4条，组件生产线2条，形成年产100MW电池片及50MW组件的生产能力。锦州博阳光伏科技有限公司主要产品和生产能力有太阳能电池片150MWp、太阳能电池组件500MWp。锦州佑鑫电子材料有限公司生产电弧石英坩埚系列产品，主要用于拉制太阳能单晶硅。目前是国内生产电弧石英坩埚的主要生产厂家之一。生产能力为年产电弧石英坩埚14″-18″15000只、生产12″-20″电弧石英坩埚30000只。锦州乃至辽宁光伏企业面临着如何解决全产业链或者多个细分的产业环节同时发展模式所带来的诸多管理问题的挑战。

（三）核心技术有待于提高

江西省新余市赛维LDK的高科技有限公司获批组建“国家光伏工程技术研究中心”，乐山迈士通能源技术有限公司建设了“能源技术西部产业基地暨研发中心”，无锡尚德和保定英利等企业更是占据了国内光伏产业的龙头地位。与其相比，锦州企业甚至辽宁光伏企业的不足非常明显，虽然掌握了一些基本技术，但光伏产业技术发展很快，从单晶硅到多晶硅再到薄膜，不断有新技术和相关设备出现，企业面临着技术进步带来的巨大挑战。同时，企业单纯依靠成本优势来争取市场地位，在对客户影响能力、服务能力、产品质量、成本管理能力等无形竞争方面，与国外甚至国内处于领先地位的先进企业相比存在一定的差距。就国内而言，江苏光伏产业在制造、研发和市场环境最具竞争力；河北产业链条完整并完善，在区域竞争力中排名位居前列；江西、四川等省突破了硅原材料的供应瓶颈，也形成了较强的区域竞争实力。无论是在国际市场，还是在国内市场，辽宁在这些方面还需进一步拓展自己的空间。

（四）光伏产业科技研发条件不足

科技是企业的生命力所在，更是战略性新兴产业生命力的基本保障，没有科技创新保证，新兴行业发展必然失败。一是光伏产业研究资金严重短缺。无论是锦州的光伏企业还是地方高校，都没有足够资金投入到科研当中。企业忙于应对生产的扩张，高校得不到省里的纵向课题和企业的横向课题经费支持，技术和管理创新是无源之水。二是锦州企业和高校都仅仅关注于基础材料或基础工艺的理论研究，对于短期内直接解决实际问题的技术应用和经营管理创新研究却极为忽视。三是高校与企业之间的连接缺乏有效的纽带。企业有了问题不知道找哪所高校的研究人员解决，高校则不清楚企业有什么具体的需求。四是辽宁工业大学和渤海大学相关专业学生尚没有毕业，辽宁光伏技术学院的基础建设尚未完工，影响了其在光伏产业建设中发挥各种社会服务功能。

三、光伏产业发展需要财政支持

锦州光伏产业正处于建设培育阶段，但由于整体市场价格大幅下降，已导致企业增量不增收，经营现金流萎缩，采取激进的高负债扩张策略的企业债务偿付压力较大。光伏产业属于资本密集型产业，融资渠道的畅通与否对于产业的发展壮大至关重要，在当前光伏市场疲软，企业持续盈利能力受到影响的情况下，锦州光伏企业同样遭遇“融资难”的问题，银行对光伏企业根本不发放贷款，随着行业调整的逐步深入，新增融资渠道的收窄使锦州光伏企业资金链断裂的风险加大。

（一）支持光伏产业的财政总体思路

1.构建财政长期支持机制。新兴产业对地方经济和税收的贡献不会立竿见影，反而需要长期扶持。在产业发展初期往往面临很多问题，政府要采取有效措施，不能因为光伏产业存在的短期问题而否定新兴产业路线。

2.构建以财政政策发挥导向作用的机制。对于战略性新兴产业，要协调好政府与市场的相互关系。市场是新兴战略产业成长和发展的第一推动力量，作为财政政策的资金支持只能起到一个导向作用，不可能也不会统领一个产业的全部环节。

3.构建财税激励机制。重点是完善有利于企业创新、科技成果转化、高技术产业发展、风险投资的税收环境，给予企业税收激励。

4.构建财政资金综合作用机制。在支持战略性新兴产业发展的过程中，充分使用财政政策的财政补贴、财政贴息、财政担保和以奖代补等方式，放大财政资金的使用效果，引导更多的社会资金投入战略性新兴产业发展领域。

（二）支持光伏产业的具体财政手段

1.财政补贴。财政补贴政策是国际上使用较为普遍的一种支持产业发展的政策手段。财政补贴政策的特点是较为灵活，补贴对象既可以是生产者，也可以是下游的或终端的消费者。财政补贴一般分为投资补贴、产出补贴和消费补贴。应用技术研发和经营管理创新，属于高风险、高成本、高外溢性，需要政府财政补贴的强力支持，直接补贴研发者或研发单位，利于激发积极性。消费补贴因直接补贴给产品的消费者而非生产者，可利用市场选择机制，淘汰产品竞争力弱的企业，并刺激企业主动加强技术研发，提高管理水平来降低成本，提高竞争力。

2.财政贴息。财政贴息是政府提供的一种较为隐蔽的补贴形式，即政府代企业支付部分或全部贷款利息，对承贷企业的银行贷款利息给予的补贴。财政贴息一般适用于新建或技术改造项目，政策的最初作用点是有效引导供给，降低供给的成本或风险，最终满足社会的需求。在具体执行时，可以采取适当延长贴息时间、提高贴息率，直接将贴息拨给贷款银行等措施鼓励银行提供资金融通。

第7篇：光伏发电的基本原理范文

关键词：光伏发电 基本原理 系统组成 应用 维护 故障排除

中图分类号：TK511 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）08-0337-02

一、太阳能光伏发电现状

能源是人类社会存在与发展的重要物质基础。目前世界能源结构是以煤炭、石油、天然气等化石能源为主体的结构。而化石能源是不可再生的资源，大量消耗终将枯竭，并且生产和消费的过程中有大量污染物排放，破坏生态环境。为保证人类稳定、持久的能源供应，必须优化现存的以资源有限、不可再生的化石能源为主体的能源结构，建立资源无限、可以再生、多样化的新能源结构，走经济社会可持续发展之路。为保护人类赖以生存的地球生态环境，必须采取措施减少化石能源的耗用，大力开发利用清洁、干净的新能源和可再生能源，走与生态环境和谐的绿色能源之路。可再生能源，包括太阳能、风能、植物生能源、水能、地热能、海洋能、是广泛存在、用之不竭、可以自由素取、最终可依赖的初级能源。直至近二三百年化石能源得以大规模开发使用之前它一直是人类赖以生存与发展的能源来源。近年来，可再生能源的开发利用得到了日益增强的重视与支持，取得了一些重要进展，大大增强了人类在化石能源衰竭后仍能依赖可再生能源可持续发展的信心。太阳能利用主要有光热利用、光伏利用 和光化学利用这三种主要形式。我国低温光热利用已经具有可观的规模，它成本低、使用方便、安全可靠，已经为全国广大人民所接受。

对太阳能发电的优势国内外太阳能利用现状，光伏发电的工作原理及运行方式做处出了简介，的处理本课题研究的目的与任务，光伏发电是利用半导体界面的光身伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这钟技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，配合上蓄电池组、控制器、逆变器等部分就形成了光伏发电装置。

二、光伏发电的基本原理和光伏发电的主要优势

太阳电池板是光伏发电系统的核心。太阳电池板单体是光电转换的最小、单元，尺寸一般为4～200cm2不等。太阳电池板单体的工作电压约为0.5V，工作电流约为20～25mA，功率50瓦特一般不能单独作为电源使用。将太阳电池单体进行串并联且封装后，就成为太阳电池组件，其功率一般为几瓦至几十瓦作为电源使用的最小单元。太阳电池组件再经过串并联并安装在支架上，就构成了太阳电池方阵，可以满足负载所要求的输出功率。

1.光伏发电的基本原理

太阳能光伏发电是太阳能利用的一种重要形式，是采用太阳电池将光能转换为电能的发电方式，而且随着技术不断进步，光伏发电有可能成为最具发展前景的发电技术之一。太阳电池的基本原理为半导体的光伏效应。当太阳光（或其它光）照射到太阳电池上时，电池吸收光能，产生“光生电子―空穴”对。在电池内电场作用下，光生电子和空穴被分离，从而在电池两端积累起异号电荷，即产生电压。

2.光伏发电的主要优势

2.1发电原理具有先进性，即直接从光子转换到电子，没有中间过程（如热能―机械能、机械能―电磁能转换等）和机械运动，发电形式极为简捷。

2.2太阳能资源的无限和分布特性：太阳能辐射取之不尽，用之不竭，可再生并洁净环保；阳光普照大地，无处不在，无需运输，不受霸权控制。

2.3光伏发电与环境关系：光伏发电没有机械旋转部件，无噪声；没有燃烧过程，不排放温室气体和其它废气、废水，环境友好，真正的绿色发电。

2.4建造、拆卸和维护特性：模块化结构，规模大小随意，易于建造安装、拆卸迁移，而且易于随时扩大发电容量。可实现无人值守，维护成本低。

三、光伏发电系统组成及各部分功能

光伏发电系统是采用太阳电池将太阳辐射能直按转换成电能的完整的发电系统。一般来说，它由太阳电池板、控制器、蓄电池组、直流--交流逆变器等部分组成。

1.储能蓄电池

蓄电池是光伏电站的贮能装置，它将太阳电池方阵从太阳辐射能转换来的直流电转换为化学能贮存起来，以供应用。在独立运行的光伏发电系统中，必须配备储能蓄电池，以储存和调节电能。当日照充足而产生的电能过剩时，蓄电池将多余的电能储存起来；反之，当系VNG GFGFGB统发电量不足或负荷用电量大时，蓄电池向负载补充电能，并保持供电电压的稳定。

蓄电池是通过充电将电能转换为化学能贮存起来，使用时再将化学能转换为电能释放出来的化学电源装置。它是用两个分离的电极浸在电解质中而成。由还原物质构成的电极为负极，由氧化态物质构成的电极为正极。当外电路接通两极时，氧化还原反应就在电极上进行，电极上的活性物质就分别被氧化还原了，从而释放出电能，这一过程称为放电过程。放电之后，若有反方向电流流入电池时，就可以使两极活性物质回复到原来的化学状态，这一过程称为充电过程。光伏电站中与太阳电池方阵配用的蓄电池组通常是在半浮充电状态下长期工作，考虑到连续阴雨天气，蓄电池的设计容量一般是电负荷日耗电量的5～10倍。目前我国光伏发电系统配置的蓄电池多数为铅酸蓄电池。

2.充放电控制器

蓄电池，尤其是铅酸蓄电池，要求在充电和放电过程中加以控制，频繁的过充电和过放电都会影响蓄电池的使用寿命。过充电会使蓄电池大量出气（电解水），造成水份散失和活性物质的脱落；过放电则容易加速栅板的腐蚀和不可逆硫酸化。为了保护蓄电池不受过充电和过放电的损害，则必须要有一套控制系统来防止蓄电池的过充电和过放电，称为充放电控制器。控制器通过检测蓄电池的电压或荷电状态判断蓄电池是否已经达到过充点或过放点，并根据检测结果发出继续充、放电或终止充、放电的指令。

随着光伏发电系统容量的不断增加，用户对系统运行状态及运行方式的合理性的要求越来越高，系统的安全性也更加突出和重要。因此，近年来设计者又赋予控制器更多的保护和监测功能。此外，控制器在控制原理和元器件方面也有了很大发展和提高，目前先进的系统控制器已经使用了微处理器，实现了软件编程和智能控制。

3.直流―交流逆变器

众所周知，整流器的功能是将50Hz的交流电整流成为直流电。而逆变器与整流器恰好相反，它的功能是将直流电转换为交流电。这种对应于整流的逆过程称为“逆变”。太阳电池在阳光照射下产生直流电，然而以直流电形式供电的系统有很大的局限性。例如，荧光灯、电视机、电冰箱、电风扇等均不能直接用直流电源供电，绝大多数动力机械也是如此。此外，当供电系统需要升高电压或降低电压时，交流系统只需加一个变压器即可，而在直流系统中升降压技术与装置则要复杂得多。因此，除特殊用户外，在光伏发电系统中都需要配备逆变器。逆变器还具备自动调压或手动调压功能，可改善光伏发电系统的供电质量。另外，光伏发电系统若要实现并网运行，则输出必须为交流。因此，逆变器已成为光伏发电系统中不可缺少的重要设备。

在光伏系统中，要求逆变器有较高的逆变效率和可靠性，对直流输入电压有较宽的适应范围。

逆变器的输出波形有方波、阶梯波、正弦波等类型。在中、大容量的光伏发电系统中，逆变器的输出应为失真度较小的正弦波。这是由于在中、大容量系统中，若采用方波供电，则输出将含有较多谐波分量，高次谐波将产生附加损耗，许多光伏发电系统的负载为通信或仪表设备，这些设备对供电品质有较高的要求。另外，当中、大容量的光伏发电系统并网运行时，为避免对公共电网的电力污染，也要求逆变器输出失真度满足要求的正弦波。

四、光伏发电系统的应用

中国是光伏产业大国，中国光伏企业生产的太阳电池占据全球市场份额50%以上。但国产太阳电池约98%出口，销往国内市场仅占很小一部分。国内光伏系统的应用还处在初步阶段，目前主要有通信和工业应用、农村和边远地区应用、太阳能商品、光伏建筑一体化、大型荒漠光伏电站等。今后，按照可再生能源发展规划，将逐步扩大光伏发电系统装机容量。

1.通信和工业应用

主要有微波中继站、光缆通信系统、卫星通信和卫星电视接收系统、农村程控电话系统、部队通信系统、铁路和公路信号系统、灯塔和航标灯电源、气象和地震台站、水文观测系统、水闸阴极保护和石油管道阴极保护等。

2.农村和边远地区应用

主要有独立光伏电站（村庄供电系统）、小型风光互补发电系统、太阳能照明灯、太阳能水泵、农村社团（学校、医院、饭店、商店、卡拉OK厅等）。

3.太阳能商品

主要有太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能喷泉、太阳能城市景观、太阳能信号标识、太阳能广告灯箱、太阳能电动汽车、太阳能游艇、太阳能钟、太阳能帽、太阳能手表、太阳能玩具等。

今后，按照可再生能源发展规划，将逐步扩大光伏发电系统装机容量。

五、光伏发电系统运行维护与组件的故障排除

1.光伏发电系统运行维护

1.1检查，了解运行记录，分析太阳能光伏系统的运行情况，对于光伏系统的运行状态做出判断，如发现问题，立即进行专业的维护和指导。

1.2太阳能光伏设备外观检查和内部的检查，主要涉及活动和连接部分导线，特别是大电流密度的导线、功率器件、容易锈蚀的地方等。

1.3对于逆变器应定期清洁冷却风扇并检查是否正常，定期清除机内的灰尘，检查各端子螺丝是否坚固，检查有无过热后留下的痕迹及损坏的器件，检查电线是否老化。

1.4定期检查和保持蓄电池电解液相对密度，及时更换损坏的蓄电池。

1.5有条件时可采用红外探测的方法对太阳能光伏发电方阵、线路和电器设备进行检查，找出异常发热和故障点，并及时解决。

1.6每年应对太阳能光伏发电系统进行一次系统绝缘电阻以及接地电阻的检查测试，以及对逆变控制装置进行一次全项目的电能质量和保护功能的检查和实验。

2.太阳能光伏电池组件的常见故障

2.1太阳能电池组件的常见故障有：外电路断路，内部断路、旁路二级管反接、热斑效应、接线盒脱落、导线老化、导线短路、EVA与玻璃分层进水、电池玻璃破碎、电池片或电极发黄、太阳能电池被遮挡。

2.2蓄电池的常见故障及解决方法

故障现象：电池壳裂纹或破裂，电池温度升高。25度时，系统浮充电压小于每只13，5v即电池单体

故障原因：运输或撞击损坏，浮充电压过高，个别电池单体短路。

解决方法：更换损坏蓄电池，纠正充电系统，更换故障电池。

2.3光伏控制器的常见故障有：因电压过高造成损坏，因雷击造成损坏，功率开关晶体管器件损坏等。可根据具体情况维修更换控制器系统。

2.4逆变器的常见故障有：因运输不当造成损坏，因极性反接造成损坏，因内部电源失效损坏等等。可根据具体情况维修更换逆变器系统。

第8篇：光伏发电的基本原理范文

【关键词】光伏电场 电子信息 工程技术

从某种程度上讲，光伏发电属于目前较为前沿以及有着广阔发展前景的发电方式，受到社会各界人士的大力关注。因我国的疆域辽阔、纬度跨越大以及光照资源相对丰富，光伏发电的现实意义重大。而在光伏电场中，电子信息工程技术发挥着至关重要的作用，逐渐成为影响光伏发电的重要技术性因素之一。

1 光伏电场与电子信息工程技术的相关概念分析

“光伏”实质上就是光生伏特效应，也就是我们经常所说的光伏效应，是半导体在光照射作用下产生相应电动势的一种现象。从应用层面出发，最为常见的是制作光电池，进而发展成光伏发电。具体来说，光伏发电就是借助科学化的光生伏特效应原理，采用特制太阳能电池，把太阳光能有效转化成电能的过程。因太阳光是绿色环保的，并不会产生较大污染，所以，从某种程度上讲，太阳光是用之不竭的，光伏发电受到极大关注。而电子信息工程主要是依托计算机技术而发展起来的应用型学科，其研究对象包括电子信息处理以及信息控制等，电子信息业已经成为五大支柱产业之一，且电子信息工程也是非常热门的专业。现阶段，光伏电场中的电子信息工程技术在实际应用方面还仅仅局限于电子信息工程技术本身所具有的特点以及范畴之内，其作用的发挥仍然集中于信息获取与处理中。

2 光伏电场中的电子信息工程技术应用原理与意义

现阶段，光伏电场当中的电子信息工程技术主要职责在于开展数据测量工作、数据采集工作以及数据分析工作。其中，传感器负责光伏电场中数据测量工作，所具有的准确度以及精确度将会直接影响到光伏电场中相关系统作用的发挥。而PIC数据采集卡可以确保光伏电场当中数据采集工作的顺利完成。具体方式就是借助收集传感器所发送出来的数据，在模拟以及处理的基础上，准确校对好所有数据误差，进而为光伏电场以后的工作奠定坚实基础。光伏电场中的电子信息工程技术能够帮助完成数据统计以及处理工作，在一定程度上满足光伏电场实际工作中对于监控以及安全的要求。

目前，电子信息工程技术应用于光伏电场工作的现实意义重大，主要表现在以下两个方面：第一，电子信息工程技术可以协助其精确获取数据以及处理数据，进而为光伏电场的相关工作提供科学化数据参考。众所周知，光伏发电过程中机械原件是非常少的，大部分都是电子元器，因此，相比之下，电子元器件更容易出现故障，必须要进行精准化控制与管理。此外，光伏电场中的传感器测量数据也必须要做到精确化以及规范化，相对细微的差别就会对整个系统的处理带来严重影响。第二，电子信息工程技术在一定程度上解放了人力以及物力，可以以充足资源投入工作，进而保障光伏发电系统顺利运行。计算机技术没有广泛应用的时候，发电站中的数据处理工作以及监测工作都是依靠人力的，不仅会给相关工作人员带来较大压力，而且还会带来相对细微的谬误，电子信息工程技术的应用可以使数据统计工作更加快捷。

3 光伏电场中电子信息工程技术的具体应用

3.1 在数据测量中的具体应用

传感器能够帮助完成光伏电场工作中的数据测量工作，测量的精确度又会严重影响到后续程序的顺利开展。借助电子信息工程技术开展数据测量的过程中，相关人员必须要控制好数据误差问题，比如周期性误差问题以及量化误差问题等。

3.2 在数据采集中的具体应用

电子信息工程技术中的数据采集卡主要是负责对相关数据实施科学化转换与认真分析处理，从而使所要处理的数据能够被计算机系统所识别。在信号输入以及信号输出的整个过程中，能够实现数据信息的实时传送以及转换。在此基础上，工作人员再将一些有用信息运用到光伏电场以及监测工作当中去。

3.3 在数据分析中的具体应用

光伏电场生产过程中电子信息工程技术的应用主要是借助数据监测技术及时获取信息，并对其进行科学化处理。目前，所获得的比较新的技术成果就是可以成功于光伏电场数据分析工作中有效应用电子信息工程技术。按照规范化的数据处理框架以及相关模型，仔细观察光伏电场工作期间所存在的现场问题，比如孤岛现象等。在电子信息工程技术支持的前提下，光伏电场中的决策系统就可以在遭受到异常波形影响的时候，作出更加合理化的分析与决策。

3.4 在数据统计中的具体应用

从某种程度上讲，传统形式的数据统计主要是依赖人力，非常容易出现误差。然而，数据统计的准确性对于光伏发电来说，作用是非常巨大的，一点也不能够马虎，不允许有一丝一毫的失误。电场可以借助长时间对数据的有效测量、收集以及科学分析，并据此作出合理化的决策与改善。现阶段，电子信息工程技术的日益进步发展可以对光伏电场运行过程中的相关数据进行规范化统计，然后对光伏发电整个过程实施改进，从根本上促进其更加稳定以及更加高效地运行与发展。

4 结语

总而言之，光伏电场中的电子信息工程技术是一项非常重要的前沿学科技术，应用范围相对较广。电子信息工程技术本身就具有无穷无尽的发展潜力，能够与众多前沿学科以及相关的实践活动进行有机结合，进而形成创新性应用，其在光伏电场当中的成功应用就是非常好的例证。随着光伏发电以及电子信息工程技术两者的日益发展，相信在不久的未来，两者将会有更好地合作，从而为我国社会经济的全面发展提供基础性保障。

（指导老师：胡海江）

参考文献

[1]段欢.电子信息工程技术在光伏电场中的应用[J].科技展望，2016，08：110.

[2]王本煜.电子信息工程技术在光伏电场中的应用[J].电子制作，2015，12：50-51.

[3]白波，王蔚琼，张主杰，刘炎东.关于光伏电场中的电子信息工程技术分析[J].中国新通信，2015，16：40.

[4]王子乐，魏丽.电子信息工程的现代化技术探究[J].数字技术与应用，2015，06：195.

作者简介

张赛（1994-），男，河南省南阳市人。现为江西师范大学物理与通信电子学院电子信息工程学生。曾任院学生会执行主席。

第9篇：光伏发电的基本原理范文

一、实施理实一体的项目化教学的必要性与优势

国家对于高职教育的定位和任务是服务社会主义现代化建设，培养数以亿计的高素质劳动者和数以千万计的高技能专门人才。强调职业院校的学生要具有突出的实践能力。教育部关于职业教育的文件要求：要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式，把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点，带动专业调整与建设，引导课程设置、教学内容和教学方法改革，则强调教学内容要结合企业实际[1]。归根结底是即要有实践能力，又必须结合社会实际。

光伏发电是我国在能源领域大力发展的可再生能源之一，也是最近几年装机容量增长最快的发电方式，具有广阔的发展前景，特别是我国目前正在大力推进智能电网建设，为以光伏发电为代表的分布式能源发展提供了良好的机遇。光伏产业的飞速发展需要大量光伏技术型人才。这促使了高职院校对光伏发电技术人才培养的积极性。由于太阳能光伏技术属于跨多学科的新兴学科，它涉及气象、光学、半导体、电力、电子、计算机和机械等多学科技术，课程理论性强、内容较为抽象。而且光伏发电要求从业的技术人员不但要掌握扎实的理论知识，还要有较强的动手能力，才能合理的设计使用和充分发挥光伏设备的作用。而理实一体化教学重视市场对人才技能的要求，突出学生的动手能力，项目化课程突出学习内容的实用性，因此开展光伏发电设计安装与维护教学一体化与项目化改革具有较强的现实意义与长远意义。

二、光伏发电实施项目化教学的课程实施方案设计

以培养学生综合职业能力为目标，将企业典型工作任务转化为多块即独立成体又紧密联系的项目化教材是课程改革的核心。具体的方法和要求是以典型设计任务为载体，以学生为中心，根据典型工作任务和工作过程设计课程体系和内容，按照工作过程的顺序和学生自主学习的要求进行教学设计并安排教学活动，最终实现理论教学与实践教学融通合一、能力培养与工作岗位对接合一[2]。

根据目前我国大力发展分布式光伏发电系统的实际需求，把能够独立完成光伏发电系统设计安装与维护的技术人才作为培养目标，将光伏发电系统设计与安装分为下述七个项目进行教学和实践，这七个项目紧密联接，共同完成一个光伏发电系统的设计与安装工程。

1.光伏组件的选型

光伏组件的选型包括组件的尺寸、型号、额定功率、开路电压、短路电流、转换效率等技术参数的选择，要想会选型就必须了解组件的基本知识，这些知识包括光伏发电原理，组件的结构组成等。在这一部分的学习中有理论有实践，实践学习包括一系列的实验和实训，这些实训均在光伏发电试验箱上完成，有太阳电池发电原理实训，太阳电池能量转换实训，太阳电池组件效率测试实训及环境对光伏转换影响实训等；在掌握了组件的基本知识以后学生便能够顺利地完成组件的选型及串并联个数的设计。

2.系统最佳倾角的设计

光伏系统发电量的多少跟组件的倾角有直接的关系，而且不同的系统有不同的最佳倾角，如有的系统要求全年的发电量最大，而有的系统要求一年四季发电量尽量均衡，这两个系统就会有不同的最佳倾角，另外要掌握系统的最佳倾角计算还要掌握方位角，太阳角，时角等概念，在这部分的学习中会有光照强度对发电量的影响实训和倾角对发电量的影响实训。

3.光伏汇流箱、控制器和逆变器的选型

光伏汇流箱是将串联起来的多路组件汇流成一路，进一步提高系统的电流和输出功率；汇流箱具有过流保护，接地保护，电压电流显示等功能；逆变器是光伏发电系统的核心设备，在光伏发电系统的成本里也占有一定的比重，它是将光伏组件发出的直流电变为交流电输出，逆变器有多种类型，有离网型和并网型，有单相逆变器和三相逆变器等；正确的选型必须建立在对设备参数性能等详细的了解基础上；这部分内容通过让学生对设备进行拆装等实训加强学生的理解和掌握；还有光伏控制器控制实训，光伏逆变器原理实训，光伏逆变器输出电能质量分析等。

4.电缆和支架的选型与安装

光伏组件之间串并联使用专用电缆，其截面积大小应满足电缆长期允许载流量以及回路允许电压降，由公式可计算不同组件间以及组件至汇流箱的距离所需电缆的规格；光伏方阵支架需考虑承重，通风，抗震，防雨雪等要求。一般采用角钢制成的三角型支架，其底座是水泥混凝土基础，组件前后间距离需根据组件倾角进行计算确定。

5.防雷接地系统设计

因光伏组件置于屋顶之上，有可能遭受直击雷或感应雷电波的侵入，同时，逆变器直流输入以及交流输出等处应附带有避雷器，以防止雷电波的侵入。主要对各种感应雷进行有效应对。

6.测量监控系统设计

太阳能光伏发电监控测量系统一般用于大、中型光伏系统中，可根据光伏系统的重要性等因素考虑选用。监控测量系统一般可对系统进行实时监视记录和控制，系统故障记录与报警，以及各种参数的设置。还可通过网络进行远程监控和数据传输，显示当前发电功率，日发电量累计，月发电量累计，总发电量累计等数据。

7.安装与调试

安装与调试是工程实施的重要内容，这部分内容除理论教学外，另安排学生进行实际的光伏系统安装与调试。通过接线、调试、运行掌握安装与调试的理论和实践知识。

在对课程项目化分解以后，再将每个项目具体化为专业知识讲解，动手能力训练两个有较强可操作性的模块，这样就能保证每个项目教学工作的顺利实施，也能保证课堂的教学质量，光伏发电课程能力标准分解列表见附表一。

三、光伏发电项目化教学的实施

有了以实际工程为基础的项目化教程，采用什么样的教学方法同样非常重要，以学生为中心组织教学，让学生边学边做，在学中做，在做中学，注重学生专业能力，方法能力和社会能力的培养是光伏发电课程教学方法改革的目标[3]。光伏发电课程教学实行理时一体的强化训练方式，将光伏发电系统设计安装工程项目分解成上述七个项目。以项目为载体，将知识点融入到各项目之中，在实训室内按项目组织实施教学，实现边教边学、边学边练、学做合一“教、学、做”有机融合的一体化教学[4]，达到岗位技能培养的目的。以项目一光伏发电系统组件选型这部分内容为例；将该项目的内容分成多个具体的学习任务，如测试不同倾角太阳电池的发电量，测试不同温度下组件的发电量，测试不同光照强度下组件的发电量，测试光伏组件效率等。明确任务后将学生分为10组，每组4-5人，每个小组的组长轮流担任，一个任务一个小组长，让每个学生都有机会得到组织能力的锻炼。拿到任务后填写工作任务书，明确工作内容，工作目标，工作对象工作步骤工作方法以及提交的成果等。

任务实施，如学习任务光伏组件效率测试，测试之前先给学生讲授必须掌握的理论知识，如光伏发电原理，光伏组件结构组成等，然后教授学生测试方法及步骤，并指导学生如何正确操作实验箱，如何记录数据并绘制伏安特性曲线，求出最大输出功率，最后计算组件效率。计算完后要求小组之间互相交流讨论并总结。在学生操作过程中及时纠正学生的错误操作和不良操作习惯。

四、光伏发电项目化教学考核与评价

教学过程与评价要突出学生综合职业能力培养，注重培养学生专业能力、动手能力和社会能力。整个课程的考核包括操作熟练程度的考核，对问题理解的考核，完成任务期间表现的考核，团结协作意识的考核，学习态度的考核等，将课程考核放在课程进程中进行，提高学生学习的积极性。结果采用成果演示和答辩的考核方式，其中对问题的理解程度占本次考核成绩的40%，而操作的正确性，规范性及熟练程度占40%，团队协作能力，领导能力，沟通能力占20%。该课程共有七个项目，每个项目考核一次，而七次考核的加权平均作为本课程的最终成绩。以班级中的小明同学为例，假设小明被分在第一小组，本项目有多个具体的学习任务，则第一小组将分别演示几个任务，如光伏板效率测试，不同光照上发电量的测试，不同倾角下发电量的测试等，不同的任务由不同的成员担任组长，考核时由该小组协同完成该项目的几个任务，根据任务完成的水平给小组一个任务完成分作力每个成的员共同的操作分如第一小组操作分为85分，然后在根据完成任务期间各自的表现打出不同的社会能力分，如小明在成果演示过程中表现出团结协作，积极配合，圆满完成自己的角色任务。因此社会能力分给90分，最后是答辩考核，要据小明对本次实验原理及基本知识点的理解程度给出专业成绩如90分。这三个成绩再乘以各自的权重得出最终的成绩，因此小明本项目的最终成绩为85*0.4+90*0.2+90*0.4=88分。最后本课程完成以后由七个项目的成绩共同决定了小明本课程的成绩。

五、结语

实施理实一体的项目化教学，对于培养德智体美全面发展，具有良好职业道德、熟练的职业技能，精益求精的工作态度、追求完美的创新精神、可持续发展的基础能力，掌握必需够用的专业知识，面向生产第一线从事光伏发电系统设计安装与维护及管理等工作的高技能人才方面有较为突出的优势。但也提出了两个方面的要求。