太陽能光伏發電系統原理與應用技術（簡體書）

本書按照光伏發電系統的組成結構，較系統、全面地介紹了太陽能光伏發電系統的基礎知識與應用技術，主要包括：太陽與太陽能的基本知識；太陽能電池與太陽能電池組件的原理、結構及製造工藝；光伏發電系統的主要部件光伏蓄電池、光伏控制器、光伏逆變器以及防雷接地等的結構、原理、設計方法和技術特性；太陽能光伏發電系統的設計與工程應用技術。同時，從中小型光伏發電系統實際應用出發，簡要介紹了太陽能、風能互補發電系統的結構、原理與應用。每章末附有相當數量的思考題與習題供教學使用，以便加深理解、鞏固知識；書末適當安排一定的光伏發電技術基礎實驗供教學參考。
本書可作為高等院校新能源應用技術及相關專業學生學習光伏發電技術課程的教材，也可供從事光伏產業的工程技術人員參考。

第1章 太陽能光伏發電系統概論
1.1 太陽能光伏發電的重要意義 1
1.1.1 世界能源危機日益加劇 1
1.1.2 自然生態環境日趨惡化 1
1.1.3 常規電網的局限性 3
1.2 太陽能光伏發電原理及特點 3
1.2.1 太陽能光伏發電原理 3
1.2.2 太陽能光伏發電的特點 4
1.3 太陽能光伏發電系統的組成與應用 6
1.3.1 太陽能光伏發電系統的組成 6
1.3.2 太陽能光伏發電技術的應用與發展歷程 9
1.3.3 光伏發電技術的知識結構 16
思考題與習題 16

第2章 太陽與太陽能
2.1 太陽 17
2.1.1 太陽的基本參數 17
2.1.2 太陽的基本結構* 17
2.2 太陽與地球 19
2.2.1 太陽與地球的位置關系* 19
2.2.2 地球繞太陽的運行規律 21
2.2.3 太陽的視運動 21
2.2.4 太陽高度角、方位角、日照時間的計算 23
2.3 太陽能 25
2.3.1 太陽輻射能 25
2.3.2 太陽輻射光譜 26
2.3.3 到達地球表面上的太陽輻射能 27
2.3.4 我國的太陽能資源 30
思考題與習題 32

第3章 太陽能光伏電池
3.1 太陽能光伏發電原理 34
3.1.1 半導體基礎知識* 34
3.1.2 p n結 39
3.1.3 光伏效應 40
3.1.4 太陽能電池的結構和性能 41
3.2 太陽能電池材料制備* 44
3.2.1 硅材料的優異性能 44
3.2.2 硅材料的制備 44
3.3 太陽能電池制造工藝 48
3.3.1 硅片的加工 48
3.3.2 硅太陽能電池的制造 50
3.3.3 新型太陽能電池簡介* 55
3.4 太陽能電池組件的封裝 60
3.4.1 太陽能電池組件設計 60
3.4.2 太陽能電池組件的封裝結構 62
3.4.3 太陽能電池組件封裝材料* 62
3.4.4 太陽能電池組件封裝工藝 67
3.4.5 太陽能電池組件的技術要求和檢驗測試 69
3.5 太陽能電池方陣的設計 71
3.5.1 太陽能電池方陣的組成 71
3.5.2 太陽能電池方陣組合的計算 75
思考題與習題 76

第4章 光伏蓄電池
4.1 光伏蓄電池概述 78
4.1.1 蓄電池簡介 78
4.1.2 鉛酸蓄電池的基本概念 79
4.2 鉛酸蓄電池的結構和工作原理 80
4.2.1 鉛酸蓄電池的結構 80
4.2.2 鉛酸蓄電池的工作原理 81
4.2.3 鉛酸蓄電池的分類和命名 83
4.2.4 蓄電池的性能參數 85
4.3 VRLA蓄電池的充、放電特性 92
4.3.1 VRLA蓄電池的充電特性 92
4.3.2 VRLA蓄電池的放電特性 96
4.4 VRLA蓄電池的使用與維護 98
4.4.1 VRLA蓄電池的安裝 99
4.4.2 VRLA蓄電池的正確使用 101
4.4.3 VRLA蓄電池的維護 104
思考題與習題 107

第5章 光伏控制器
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 蓄電池充電控制基本原理 109
5.2.2 蓄電池過放電保護基本原理 110
5.3 蓄電池充、放電技術 112
5.3.1 VRLA蓄電池充電器 112
5.3.2 VRLA蓄電池充電控制技術 113
5.3.3 VRLA蓄電池溫度補償技術 115
5.4 光伏控制器的電路原理 116
5.4.1 光伏控制器的分類 116
5.4.2 光伏控制器的電路原理 116
5.5 光伏控制器的選用 128
5.5.1 光伏控制器的主要性能特點 128
5.5.2 光伏控制器的主要技術參數 130
5.5.3 光伏控制器的配置選型 131
思考題與習題 132

第6章 光伏逆變器
6.1 光伏逆變器概述 133
6.1.1 光伏逆變器的分類 133
6.1.2 光伏逆變器的電路構成 133
6.1.3 光伏逆變器的主要元器件 134
6.2 光伏逆變器的電路原理 134
6.2.1 單相逆變器電路原理 134
6.2.2 三相逆變器電路原理 137
6.2.3 并網型逆變器的電路原理 139
6.3 光伏逆變器的技術參數與選用 143
6.3.1 光伏逆變器的主要性能特點 143
6.3.2 光伏逆變器的主要技術參數 143
6.3.3 光伏逆變器的選用 145
6.3.4 光伏逆變器產品簡介 146
6.4 光伏逆變器的操作與維護 148
6.4.1 逆變器的操作要點 148
6.4.2 逆變器的維護檢修 148
思考題與習題 149

第7章 太陽能光伏發電系統應用技術
7.1 太陽能光伏發電系統的組成和分類 150
7.1.1 太陽能光伏發電系統的組成 150
7.1.2 太陽能光伏發電系統的分類 151
7.2 太陽能光伏發電系統的設計 151
7.2.1 獨立光伏發電系統 151
7.2.2 并網光伏發電系統 154
7.2.3 太陽能光伏發電系統的設計 156
7.3 太陽能光伏發電系統的安裝調試 161
7.3.1 太陽能光伏發電系統的安裝施工 161
7.3.2 太陽能光伏發電系統的檢查測試 174
7.3.3 太陽能光伏發電系統逆變器的調試 177
7.4 太陽能光伏發電系統的維護管理 179
7.4.1 太陽能光伏發電系統的運行維護 179
7.4.2 太陽能光伏發電系統的故障排除 181
7.5 太陽能光伏發電的應用 182
7.5.1 太陽能光伏發電技術的應用優勢 182
7.5.2 太陽能光伏發電技術的應用實例 184
思考題與習題 190

第8章 風光互補發電系統
8.1 風光互補發電系統組成 192
8.1.1 風光互補發電系統 192
8.1.2 風力發電機組 195
8.1.3 風力發電機組的性能 199
8.1.4 垂直軸風力發電機 201
8.1.5 光伏發電系統及其組成 202
8.2 風光互補發電系統的設計和安裝 202
8.2.1 風光互補發電系統的設計 202
8.2.2 風力發電機位置的選擇 204
8.2.3 光伏場地的選址 206
8.2.4 風光互補發電系統的安裝 207
8.3 風光互補發電系統調試運行 208
8.3.1 風力發電機組的調試 208
8.3.2 光伏系統的調試 209
8.3.3 風光互補發電系統的運行 209
8.4 風光互補發電系統的維護保養 209
8.4.1 小型風力發電機的維護保養 209
8.4.2 光伏方陣的維護 210
8.4.3 控制逆變器的維護 210
8.4.4 蓄電池的維護保養 210
8.4.5 常見故障及排除 210
8.4.6 風光互補發電系統的應用 211
思考題與習題 213

第9章 實驗
9.1 實驗設備 214
9.2 實驗項目 215