的优势被定位为的未来能源，有无尽的潜力。目前太阳能利用的方式有太阳能光伏发电，太阳能热利用，太阳能动力利用，太阳能光化利用，太阳能生物利用和太阳能光光利用。其中太阳能光伏发电以其优异的特性近年来在全世界范围得到了快速发展，被认为是当前具有发展前景的新能源技术，各发达国家均投入巨资竞相研究开发，并产业化进程，大力开拓太阳能光伏发电的市场应用。太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳光能转化为电能的种发太阳能电池单元是光电转化的最小单位，将太阳能电池单元进行串并联可以做成太阳能电池组件，其功率般为几瓦到几百瓦，这种太阳能电池组件可以单独作为电源使用的最小单元，可以将太阳能电池组件进行进步的串并联，构成太阳能电池方阵，以满足负载所需要的功率输出。太阳能光伏发电之所以发展如此迅速，是因为其具有以下优点取之不尽，用之不竭。地球表面所接受的太阳能约为年，是全球能量年需求的倍，可以说是种无限的资源。无污染。光伏发电本身不消耗工质，不向外界排放废物，无转动部件，不产生噪声，是种理想的清洁能源。资源分布广泛。不同于水电受水力资源限制，火电受到煤炭资源及运输成本等影响，光伏发电几乎不受地域的限制，理论上讲在任何可以得到太阳能的地方都可以利用太阳能进行发电。建设周期短，建造灵活方便，运行维护费用低。光伏发电系统可以按照需要将光伏组件灵活地串并联，达到所需功率，所以其建设周期短，扩容方便安装于房顶，沙漠，还可与建筑相结合，从而节约占地面积，节省安装成本太阳能光伏发电所消耗的太阳能无需付费，年中往往只需在遇到连续阴雨天最长的季节前后去检查太阳能电池组件表面是否被污染，接线是否可靠以及蓄电池电压是否正常等，因而太阳能光伏发电的运行费用很低。光伏建筑集成。光伏产品与建筑材料集成是目前国际上研究及发展的前沿，这种产品不仅美观大方，还节省发电站使用的土地面积和费用。分布式。光伏发电系统的分布式特点将提高整个能源系统的安全性和可靠性，特别是从抗御自然灾害和战备的角度看，更具有明显的意义。太阳能光伏发电国内外研究现状与发展趋势当今世界各国特别是发达国家对于太阳能光伏发电十分重视，针对其制定规划，增加投入，大力发展。世纪年代以来，即使是在世界经济从总体上处于衰退和低谷的时期，太阳能光伏发电产业也直以的递增速度在发展。年代后期，发展更为迅速，成为全球增长速度最快的高新技术产业之。国外太阳能光伏发电现状与发展趋势到年，世界太阳能光伏发电装机总容量达到，到年底，达到。己经商业化实用化的太阳能光伏电池主要有单晶硅电池多晶硅电池非晶硅电池聚光电池带状硅电池以及薄膜电池等几类。在国际市场上目前太阳能光伏电池的价格大约为美元，并网系统价格为美元，发电成本为美元。光伏电池的发电转化效率也不断提高，晶体硅光电池转化率达到，单晶硅光电池转化率是，砷化镓光电池转化率是，在实验室中特制的砷化嫁光电池转化率己达。太阳能光伏电池组件使用寿命大大增长，可使用多年。目前，太阳能光伏发电主要集中在日本欧盟和美国，其太阳能光伏发电量约占世界光伏发电量的。今后太阳能光伏发电系统主要围绕高效率低成本长寿命美观实用等方向发展。专家们预测到年，太阳能光伏发电在发电总量中将占，到年将约占。我国太阳能光伏发电现状与发展趋势世纪年代以来是我国太阳能光伏发电快速发展的时期，在这时期我国光伏组件生产能力逐年增强，成本不断降低，市场不断扩大，装机容量逐年增加，年累计容量达，约占世界份额的。多年来，我国太阳能光伏产业长期平均维持了全球市场左右的份额。到年前，我国太阳能光伏发电产业将会得到不断的完善和发展，成本将不断下降，太阳能光伏发电市场发生巨大的变化年，我国的太阳能电池主要用于光伏发电系统，发电成本到年将约为元年，太阳能光伏发电将会由光伏发电系统转向并网发电系统，发电成本到年将约为元。到年，我国太阳能光伏产业的技术水平有望达到世界先进行列。本章小结本章主要介绍了世界能源结构和发展新能源的背景，结合太阳能光伏发电优势，详细介绍了国内外太阳能发电的国内外发展趋势及研究现状，展现了光伏发电的巨大潜力，总结出光伏发电是在将来解决能源危机的重要手段之，也是政府节能减排的重要支持政策之。太阳能发电作电压为蓄电池浮充电压为二极管压降，般取为其它因数引起的压降。电池的浮充电压和所选的蓄电池参数有关，应等于在最低温度下所选蓄电池单体的最大工作电压乘以串联的电池数。太阳能电池组件并联数在确定之前,我们先确定其相关量的计算方法。将太阳能电池方阵安装地点的太阳能日辐射量,转换成在标准光强下的平均日辐射时数式中•为将日辐射量换算为标准光强下的平均日辐射时数的系数。太阳能电池组件日发电量式中为太阳能电池组件最佳工作电流为斜面修正系数为修正系数,主要为组合衰减灰尘充电效率等的损失,般取。两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数,此数据为本设计之独特之处,主要考虑要在此段时间内将亏损的蓄电池电量补充起来,需补充的蓄电池容量为太阳能电池组件并联数的计算方法为式表达意为并联的太阳能电池组组数,在两组连续阴雨天之间的最短间隔天数内所发电量,不仅供负载使用,还需补足蓄电池在最长连续阴雨天内所亏损电量。太阳能电池方阵的功率计算根据太阳能电池组件的串并联数,即可得出所需太阳能电池方阵的功率式中为太阳能电池组件的额定功率由此可得号公寓楼光伏发电站可计算,负载电压为,功率为,每天工作,最长连续阴雨天为,两最长连续阴雨天最短间隔天数为,太阳能电池采用半导体器件厂生产的型组件,组件标准功率为,工作电压,工作电流,蓄电池采用铅酸免维护蓄电池,浮充电压为。其水平面太阳辐射数据参照表,其水平面的年平均日辐射量为,值为,最佳倾角为,计算太阳能电池方阵功率。故太阳能电池方阵功率为同时考考虑到实验功能添加组多晶硅电池板，光伏支架部分具有俯仰角及方位角可变的功能具体设计如表所示故所需要的蓄电池和光伏板型号表所需要的蓄电池和光伏板序号名称型号数量单位备注单晶硅太阳能组件块单晶硅太阳能组件块蓄电池块表光伏板具体系数序号型号工作电压开路电压工作电流短路电流标称功率尺寸单晶多晶光伏板支架设计如图所示，南区电站支架设计考虑到学生实验，综合了横轴和纵轴跟踪，以固定支架为主，主体采用钢结构设计，保证了抗风及抗雪载的性能。图光伏板支架设计汇流箱设计汇流箱的主要作用可同时接入多路太阳能光伏阵列，每路额定电流可达，最大，能满足不同用户需求每路输入配有太阳能光伏直流高压防雷电路，具备多级防雷功能，确保雷击不影响光伏阵列正常输出输出端配有光伏直流高压防雷模块，可耐受最大的雷电流是方便同学测量实时电压数据。所以汇流箱设计如图所示图汇流箱设计应急灯系统设计应急灯系统基本配置南区号公寓楼共有层宿舍楼和层地下室，每层楼道内装盏光源，每层楼梯间装盏光源，每宿舍装盏阳台灯，具体布置如以下图所示图宿舍阳台灯配置图楼道灯级整体结构示意图号公寓楼应急灯系统额定功率为，均衡性负载每月平均耗电量相同，每天工作时间为。蓄电池维持天数。系统工作电压方便逆变器更有效的逆变输出。应急灯控制系统电器原理图应急灯控制系统的电器原理图如图示。白天太阳能电池板产生的电能在充电控制器控制下，对蓄电池组充电。夜间定时器在设置时间内动作，将交流接触器接通，逆变器输出交流电到光源。白天若需向光源供电时，也可使用旋钮开关强制交流接触器接通，使逆变器输出电能到。如果市电检测系统发现断电，将会自动将蓄电池转换的交流电输出到光源，以实现到应急灯系统。若蓄电池电压过低或逆变器过载时，自动切换模块将无间断自动切换到市电输入状态工作，保证逆变器的安全和整个系统的正常工作。图应急灯控制系统电器原理图功率控制器电路设计本系统使用控制器原理如图所示，这是个特殊的变频电源，除能把太阳能电池的直流电逆变为单相交流电外，还可与交流电网并联。现将该系统的功能和性能简述如下系统运行的高效率系统的高效率体现在方面实现太阳能电池能量转化过程的最大功率控制，使能量转化效率最高另方面设计使用专用的逆变器使你变过程能耗最低。与交流电网并网运行正常运行时，要求太阳能电池逆变后的交流电压波形，频率与电网相同而电网产生故障，例如停电，欠压，升压等等，太阳能电池应能自动控制是变频器与电网断开。太阳能发电的品质符合规定能使太阳能发电的电压波形为正弦波，波形畸变在图控制器原理图电站运行效果软件模拟效果本文采用软件模拟发电效果具体步骤如下设定所在地参数如图设定所在地参数设定光伏板面积，发电功率及倾角设定光伏板面积，发电功率及倾角设定光伏板材料，倾角以及方位角，如图设定光伏板倾角以及方位角最后所得各月数据如图，可得理论上可以满足实验电站的要求所得各月数据实际检测结果鉴于光源尚未安装到位，我们只是检测了光伏板开路电压，如表实测数据证明，光伏板所产生开路电压达到了设计标准，可以继续下步操作。表板天各时段开路电压数据表板各时段开路电压柱状图本章小结本章所介绍的号公寓实验电站结构设计，通过介绍光伏发电的主要设备原理，利用号公寓楼建筑物的特点，设计了适合号公寓的建筑物特点，增加学校实验特色的光伏电站结构，建立了号公寓楼应急灯系统。设计光伏发电系统和结构的基础上，增加了双向逆变器，无间断自动切换到市电供电的功能及市电补充发电的功能，从而保证整个系统在较高的性价比的同时，可在较长的阴雨天内对负载不间断供电。在光伏支架，汇流箱上加以改进，增加了学院光伏电站实验项目。总结通过此次毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来光伏发电的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。本文针对学院实验电站的特殊性，有目的的在保证发电功能的情况下解决了应急灯系统和实验功能的实现。并且将运用与实际，但是期间的具体硬件电路由于时间和精力的问题未能实现，希望下届的同学能务实的解决。毕业设计是我作为名学生即将完成学业的最后次作业，他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了个良好开端，毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者分析和解决问题的能力是我在校期间向学校所交的最后份综和性作业。总之，不管