太阳能光伏并网发电系统

书籍目录

原书前言和致谢

第1章太阳能发电介绍1

1.1为什么使用太阳能发电1

1.2什么是太阳能发电系统2

1.2.1离网系统3

1.2.2并网系统3

1.3其他太阳能技术5

1.3.1太阳能热发电5

1.3.2太阳能热水6

1.3.3聚光太阳能发电6

1.3.4被动式太阳能设计7

1.4如何使用本书8

第2章太阳能资源和太阳辐射11

2.1太阳能资源11

2.2太阳辐射的量化12

2.3地球大气层对太阳辐射的影响14

2.4太阳的几何学18

2.5光伏阵列安装的几何学20

备注23

第3章光伏产业和技术24

3.1半导体器件24

3.2主流技术24

3.2.1单晶硅电池25

3.2.2多晶硅电池25

3.2.3薄膜太阳电池26

3.2.4接触27

3.2.5采购光伏组件28

3.3新兴技术30

3.3.1染料敏化太阳电池30

3.3.2含银电池30

3.3.3含本征薄层的异质结（HIT）光伏电池31

3.3.4ⅢⅤ族半导体31

3.3.5太阳能聚光技术32

第4章光伏电池、组件和阵列33

4.1光伏电池的特性34

4.1.1光伏电池性能的图形化表示34

4.2将光伏电池连接成组件36

4.2.1规格表36

4.2.2光伏组件串37

4.2.3阵列的形成38

4.3光伏阵列性能40

4.3.1辐照度40

4.3.2温度41

4.3.3遮挡42

第5章逆变器和其他系统元件44

5.1逆变器45

5.1.1蓄电池逆变器45

5.1.2电网交互型逆变器45

5.2变压器46

5.3主流逆变器技术48

5.3.1支路逆变器49

5.3.2多支路逆变器49

5.3.3集中型逆变器49

5.3.4组件逆变器51

5.4逆变器保护系统53

5.4.1自保护53

5.4.2电网保护53

5.5电缆56

5.6光伏汇流箱56

5.7组件接线盒57

5.8断路器和熔断器58

5.9雷击和浪涌保护61

5.10系统监控62

5.11计量62

5.11.1净电能计量64

5.11.2总电能计量64

第6章安装系统67

6.1屋顶安装系统67

6.1.1倾斜屋顶安装方式68

6.1.2支架安装方式70

6.1.3直接安装方式72

6.1.4建筑一体化系统72

6.2地面安装系统74

6.2.1地面支架安装方式75

6.2.2杆式安装方式76

6.2.3太阳跟踪系统76

6.3风载荷77

6.4雷击保护78

第7章现场评估79

7.1光伏阵列的位置79

7.1.1屋顶规格79

7.1.2现场是否无遮挡80

7.1.3有效面积86

7.2能源效率的主动提示88

7.3健康、安全和环境（HSE）风险88

7.4当地环境88

7.5系统平衡部件的安装位置88

7.6现场规划89

第8章并网光伏系统的设计92

8.1设计简述92

8.2现有系统评估92

8.3系统元件选型92

8.3.1光伏组件92

8.3.2安装结构93

8.3.3逆变器93

8.3.4电缆94

8.3.5监控95

8.3.6系统保护96

第9章光伏系统的容量配置100

9.1电压匹配的规定100

9.2电流匹配的规定108

9.3组件与逆变器额定功率的匹配108

9.3.1电网交互式光伏系统的损耗110

9.3.2光伏组件的温度110

9.3.3灰尘和污染111

9.3.4厂商提供的容限111

9.3.5遮挡112

9.3.6组件朝向和倾角112

9.3.7电压降112

9.3.8逆变器效率113

9.4计算系统输出113

第10章并网光伏系统的安装117

10.1光伏阵列安装117

10.2直流布线117

10.2.1电缆路径和所需长度117

10.2.2电缆规格119

10.2.3光伏汇流箱122

10.3系统接地122

10.4逆变器的安装122

10.5安装检查清单123

10.6公共电网接入系统123

10.7安装工程的信息要求126

10.8安全性127

第11章系统试运行129

11.1系统安装的最终检查129

11.2测试132

11.3试运行135

11.4系统文档136

第12章系统的运行与维护138

12.1系统维护138

12.1.1光伏阵列的维护138

12.1.2逆变器的维护140

12.1.3系统的完整性141

12.2故障排除141

12.2.1识别问题141

12.2.2光伏阵列故障排除142

12.2.3系统性能过低的故障排除142

12.2.4逆变器的故障排除143

12.3其他常见问题143

第13章并网光伏系统的市场化与经济性145

13.1光伏系统成本146

13.1.1确定光伏系统的价值147

13.1.2静态投资回收期和财政补贴147

13.1.3贷款150

13.1.4可再生能源配额制和可再生能源证书150

13.2市场化152

13.3保险153

第14章案例研究155

14.1案例A155

14.1.1系统155

14.1.2经济性158

14.2案例B158

14.2.1系统158

14.2.2经济性159

14.3案例C160

14.3.1系统160

14.3.2经济性162

14.4案例D163

14.4.1系统164

14.4.2经济性165

14.5案例E165

14.5.1系统165

14.5.2经济性167

14.6案例F168

14.6.1系统168

14.6.2经济性169

14.7案例G171

14.7.1系统171

14.7.2经济性174

第15章并网光伏系统和太阳能资源176

15.1光伏和可再生能源新闻176

15.2光伏技术的深入阅读资料176

15.3主要英语国家的光伏资源177

15.4光伏组件和系统元件的标准及认证机构179

15.5安装规范和导则179

15.6风载荷规范和导则180

15.7太阳能资源数据和仿真软件181

第16章名词术语182

作者简介

本书比较全面地介绍了光伏系统的设计基础和实践经验。全书共分16章。第1～6章阐述了太阳能辐射、光伏发电技术、光伏器件及系统部件等基础知识。第7～12章深入探讨并网光伏系统选址、设计、安装、调试、运行和维护等技术细节。第13章详细介绍并网光伏系统的经济性及财政补贴。第14章剖析了7个案例及其考虑因素。第15、16章为读者提供了丰富的在线知识资源和专业术语。

本书可作为高等院校新能源专业和电力专业高年级学生的教材，并可作为光伏系统设计人员和工程人员的参考书。

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