论文总字数：17639字

摘 要

进入21世纪以来，由于太阳能自身取之不尽、无污染且较容易获得等特点，全球范围内太阳能组件和光伏系统的需求迅猛增长。2016年末，国家能源局发布了《太阳能发展“十三五”计划》。到2020年底，太阳能发电装机达1.1亿千瓦以上，其中，光伏发电装机达1.05亿千瓦以上。到2020年，太阳能年利用量达到1.4亿吨标准煤以上。这样的计划发布出来以后，太阳能迎来了春天，仅2017年的第一季度和第二季度初，全国太阳能的安装量翻了几倍。这一切表明，我们即将迈入全民光伏时代。离网系统作为太阳能供电的一种模式，以前由于发电成本比火电及核电昂贵，限制了发展。但如今政府政策倾斜，光伏技术飞速发展，太阳能发电的成本也大幅降低，从原来7元钱一度电，降到如今2元一度电，而且随着时间推移，发电技术还会不断走向成熟，发电成本还会进一步降低。离网光伏系统将会逐渐走入普通居民的视野，迎来一个井喷式的发展。本文中，依照月能量平衡的原则，对一个有着特定用电特点的小型屋系统进行离网光伏系统的设计。要求设计过程中紧紧结合安装地的气象资料以及负载的用电特征，合理选择B-P组合，使配置最优。

关键词：太阳能 月能量平衡 小型屋 离网光伏系统

The design of off-grid photovoltaic system

Abstract

Since twenty-first Century, the demand for solar modules and photovoltaic systems has been increasing rapidly in the world due to its inexhaustible, pollution-free and easy access.At the end of 2016, the National Energy Board issued a "solar development plan" "13th Five-Year".By the end of 2020, solar power installed capacity of more than 110 million kilowatts, of which photovoltaic power installed capacity of more than 105 million kilowatts .By 2020, the annual utilization of solar energy reached more than 1.4 tons of standard coal.After the plan was released, solar power ushered in the spring, only in the first quarter of 2017 and the beginning of the second quarter, the country's solar energy installed capacity has doubled.All this shows that we are about to enter the era of universal photovoltaic.Off-grid system as a mode of solar power supply, previously due to the cost of power generation is more expensive than thermal power and nuclear power, limiting the development.But now the government policy to help the rapid development of photovoltaic technology, solar power costs are greatly reduced, from the original 7 yuan per kilowatt hour, down to now 2 yuan per kilowatt hour, and with the passage of time, power generation technology will continue to mature, will further reduce the cost of power generation.Off-grid photovoltaic system will gradually enter the vision of ordinary residents, ushered in a blowout type of development.In this paper,according to the principle of monthly energy balance , off-grid photovoltaic system for a small house with specific electrical characteristics is designed.The design process closely combines the meteorological data of installation and the power characteristics of the load,and the B-P combination should be rationally chosen so as to optimize the configuration.

Keyword:Solar energy;off-grid photovoltaic system;the monthly energy balance;small house

目　　录

摘 要 I

Abstract II

前 言 2

第一章 太阳能离网系统 4

1.1 离网光伏系统概述 4

1.2 离网光伏系统组成 4

1.3 离网光伏系统设计思路 5

第二章 离网系统组件 6

2.1 太阳电池方阵 6

2.2 储能装置 7

2.3 控制器 8

2.4 逆变器 10

第三章 离网系统设计 11

3.1 设计背景介绍 11

3.2 蓄电池容量设计 11

3.3 方阵倾角选择 13

3.4 β倾角下的辐射量 13

3.5 确定方阵输出电流 16

3.6 确定方阵容量 23

3.7 逆变器容量计算 24

3.8 硬件配置 24

第四章 总结与展望 26

参考文献 27

致谢 29

前 言

近年来，随着世界人口和经济的持续增长，全球一次能源消费量平均年增长率不断提高,化石能源面临枯竭的危机。同时由于化石能源燃烧带来的污染，对人类生态环境造成的巨大破坏，迫切需要新型能源逐渐取代化石能源在日常生产活动中的地位，太阳能作为一种取之不尽、无污染的新型能源，具有其他新型能源不具备的独特优势，因此在各个国家21世纪的总能源结构中都占有相当大的比例。但是要想对太阳能进行大规模利用，那么第一步就得改变它的存在方式，将它转换为便于被人们使用的能源形式。将太阳能转变为电能是近几年来应用比较广泛的一种途径，也是人们一直在积极探索的转变途径。

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