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1、光伏应用产品设计与开发课程复习大纲第一章 光伏产品及其应用主要内容：1、光伏产品的种类；2、光伏产品的应用前景；3、光伏产品的应用开发实例（光伏人的梦想)。基本要求：1、了解 2015 年上半年我国光伏产业运行情况及市场潜力；1.1 企业生产经营持续好转1.2 产业规模继续稳定增长1.3 行业发展秩序渐趋合理1.4 国内外市场发展持续趋好1.5 关键技术工艺水平持续提升1.6 行业资源整合持续加快2、理解常见太阳能光伏应用产品的特点。第二章 家庭光伏电站设计流程主要内容：1、决定你投资光伏理由；2、家庭光伏投资收益；3、家庭光伏发电系统建设流程；基本要求：1、了解决定你投资光伏理由；1.1、收
2、益高分布式光伏电站的年收益在 10%以上，地面电站的收益率可能更高。而银行存款年基准利率才 2.5%，靠谱的银行理财产品的年收益率也就 5%左右。所以，当然还是投资光伏更划算。1.2、风险小炒股收益高但风险大，多方面的数据显示，中国至少超过半数的股民处于亏损状态；理财产品不保本；而投资光伏不一样，依靠的是政策，收益来自国家及各级政府的财政补贴及买电收入，足够安全靠谱。1.3、绿色低碳 一个装机容量为 3KW 的分布式小型光伏电站，年发电量为 3650 度，25 年即可发电 91250 度，相当于节约标准煤 36.5 吨，减少二氧化碳排放 94.9 吨，减少二氧化硫排放 0.8 吨。投资光伏，在
3、赚钱的同时，还可以为减少雾霾做出贡献。1.4、众多名人资本都在入场巴菲特 2011 年起就开始投资光伏；史玉柱 2014 年也开始投资光伏电站；马云 2015 年也进场推出一款面向光伏业的 APP；苹果、谷歌等著名公司也在进军光伏产业。1.5、政府大力支持2015 年 3 月，国家能源局关于下达 2015 年光伏发电建设实施方案的通知明确 2015 年全国光伏装机容量不少于 17.8GW。2014 年 9 月，国家能源局发布关于进一步落分布式光伏发电有关政策的通知明确定义分布式光伏发电。2013 年 9 月，财政部发布关于光伏发电增值税政策的通知明确分布式增值税即征即退 50%。2013 年
4、8 月，国家发改委发布关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知明确 0.42 元的分布式补贴政策。2013 年 7 月，国务院发布关于促进光伏产业健康发展的若干意见明确上网电价补贴 20 年执行期1.6、大势所趋各个国家都在大力发展光伏发电，新能源的广泛应用是大势所趋。德国：连续 9 年保持世界光伏发电第一大国的位置，光伏已成为德国装机容量最大的电源。美国：2014 年，光伏发电在美国新设发电设备总容量中占到了 32%，份额仅次于天然气火力发电排在第二位。日本：其制定的官方目标是，到 2020 年光伏装机量达到 28GW。而且日本积极研究太空光伏电站的可能性。至于我国：2013 我国光伏
5、发电累计并网装机容量 11.3GW。2014 年装机容量达到 28.05GW，可谓发展神速。2、理解家庭光伏发电系统建设流程；2.理解家庭光伏并网流程:2.2 并网太阳能逆变器的选择户用并网逆变器有 2 种，一种是集中式并网光伏逆变器，最小功率为1kw，输入电压在 150V-550V 不等。另外一种是微型并网光伏逆变器，一般用在 AC220V 的电压等级中，功率从 200W 到 500W 之间，输入电压的范围为 12V 28VDC。两种并网逆变器的用法很不一样，如下图所示。集中式并网逆变器的体积一般较大适合壁挂安装，微型并网光伏逆变器小巧，一般和电池组件一起就近安装（可安装在电池组件下方的支架
6、上）, 户用户用分布式并网光伏发电系统两种都可以选择。并网逆变器的主要参数是最大输入功率、最大输入电压、额定输入电压、启动电压、MPPT 电压范围、输出电网电压。最大输入功率是个极限值，光伏电池组件的峰值功率要在这个值的 90% 左右；最大输入电压对应的是电池组件的开路电压，组件阵列的串联起来的开路电压一定要不这个值来得小；额定输入电压对应的是光伏电池组件的工作电压，可以有一定范围的偏差；启动电压指的是并网逆变器要开始工作的电压点，太阳光太弱的时候并网逆变器是不工作的；MPPT 电压范围是针对电池板的特性而设置的一个并网逆变器的功能，它会自动的调节逆变器的输入电压和电流使得电压和电流的乘积也就
7、是功率达到最大值，这个电压范围很宽，具备这个功能的逆变器电池板的利用效率更高；输出电网电压指的是要并入的电网的电压（单相 220V/ 三相 380V）。2.3 理解装机容量与屋顶面积的关系3、了解建家庭光伏需要投入多少钱；建设家庭光伏电站需要的就是设备和安装费，一般的并网型家庭光伏系统需光伏组件、逆变器、双向电表等设备。光伏组件：约 4 元/瓦，具体价格因品质不同有所区别；逆变器：1-10KW 的价格约在 1-2 元/瓦，规模越大单价越便宜；双向电表：一般由供电公司免费提供；光伏支架：普通钢材支架约 3000 元；人工费：约 5000 元（含电缆）4、了解家庭光伏收益受哪些因素影响；光照：家庭
8、光伏电站利用太阳光发电，所以光照资源越多收益越大；组件质量：质量好转换率高的组件，收益会更好；补贴：有补贴的地方安装家庭光伏收益当然比没有的好了；后期维护：好的维护可以保障电站的寿命，延长收益越期；电价：电价越高的地方，家庭光伏电站发电越多，收益越好；规模：家庭光伏规模的大小不仅影响发电量，还有可能涉及到收税问题，也会影响收益。5、熟练掌握家庭光伏的收益来自哪里家庭光伏电站的收益主要来自三个方面：节省的电费：自用电镀数居民电价；(电费不再花钱，省的就是赚的，节省的电费 0.6-1.0 元/度)。电价补贴：所发电量（国家补贴+省市财政补贴)(国家地方多重补贴，国家补贴 0.42 元/度，省里补贴
9、 0.1-0.4 元/度，市里补贴 0.1-0.3 元/度）。卖电赚的钱：卖电镀数脱硫燃煤上网电价（余电上网，买电赚钱，屋顶光伏，晒着太阳就把钱赚了）。第三章 分布式光伏优化设计及施工流程主要内容：1、光伏设计软件应用；2、分布式光伏电站的优化设计；3、分布式光伏电站设计案例；4、分布式光伏电站的施工流程；基本要求：1、了解常用光伏设计软件的应用；目前，市场上有许多用于光伏电站发电量计算的软件，如RETScreen、PVsystem、PVSOL、Sunny Design、PVF-chart 和 Conergy 等等。常用主要是 PVsystem 和 RETScreen。本文对这两种软件的的应用
10、情况进行对比分析。工程施工图纸设计软件 AUTOCAD；电路板设计软件 PROTEL。 2、掌握分布式光伏电站的优化设计 ；2.1 优化组件排列，减少组件中受阴影影响的组串数量，有利于提高发电量；2.2 组件阵列间距优化设计；2.3 组件倾角设计的优化方式；3、熟练掌握 PVsystem 在优化设计中的应用；4、4、掌握光伏产品设计方案的编写。第四章 光伏产品制作主要内容：1、非标小组件滴胶工艺操作前准备工作；2、非标小组件划片焊接；3、非标小组件滴胶排气；4、分布式光伏电站现场安装实例；基本要求：1、了解非标小组件滴胶操作前准备工作；2、理解非标小组件划片焊接流程；3、熟练掌握晶片尺寸数量计
11、算；3.1 根据产品电压要求确定晶片数量：单片晶片的电压按照 0.5V 计算，产品要求几伏，就用片数 A0.5（V）即可。如：产品要求 2V，即 4 片；配片人员将 4 片晶片放置一组，放置周转盒内。3.2 根据产品电流要求计算出所需太阳能电池晶片的尺寸及大小。产品电流 = 晶片的长度宽度转换效率23.3 按照所做的产品要求，确定晶片的长度和宽度，调整划片规范，编制划片程序（一般为自动编程）；调节激光划片机的激光强度，等分划片太阳电池晶片，切割深度约为晶片厚度的 1/2 至 1/3。4、掌握称胶搅拌滴胶时间控制原理； 由于胶水混合后 15 分钟内就会发热并开始固化 ,因此操作过程要用定时器进行
12、严格的操作时间限制。5、掌握真空排气原理；胶水搅拌工序中会在混合胶水里产生大量气泡，又由于胶水有一定的粘度，所以气泡很难排出 ,因此需要对灌好胶的组件进行真空脱气泡，脱泡使用真空脱泡机。将滴胶拨匀后的电池组件平稳放置真空箱（一般为 5 层，最上层容易粘灰，不推荐使用，真空箱内的隔板根据真空箱的大小设定，不必卡死两边，但两边一定保持在同一水平面，如有微差，用粘贴纸调节高度）。其中真空箱，真空脱泡（标准-0.1MPA，抽真空 3-5 分钟）。6、掌握非标小组件滴胶工艺故障原因；6.1 电压偏小原因分析：电压偏小首先判定是某片电池片被短路,每偏小0.5V 就是短路一片. 对不良品进行显微镜下观察 ,
13、由于电池片很薄且电极靠近电池片边缘,在封胶之前的焊接工序中,焊锡过多而导致电池片中有几片的正负极被焊锡漫过产生短路. 改善方法是, 在前一道焊接工序中,要求作业者降低用锡量。6.2 电流偏小原因分析：由电池片的电学特性可知,电流大小与电池片面积有关,而且,几片电流不同的电池片串联时,电流服从最小原则,即输出电流按最小的. 由于组件中的几片电池片是同面积、相同转换效率的电池片,因此,每一片的电压和电流是一样的.故而可以初步判定是电池片发生断裂,导致有效使用面积减小导致。改善措施是要求作业人员拨胶和胶面修正时,使拨胶棒水平运动,不要上下运动。6.3 组件背面漏胶分析：背面漏胶是胶水留到底板背面,然
14、后固化产生的胶块. 首先判断,胶水流到背面是由于组件在固化过程中发生了倾斜导致. 但如果固化炉整体倾斜,应该有大批量的漏胶,而现实是只有少量几个,按此数量断定应该是固化炉中的某一层水平发生了变化. 用水平仪进行逐层验证,发现其中一层水平度不达标,原因是固化炉内部该层支架在长期的抽拉、压力作用下固定螺丝发生了松动而产生偏移。三、实践教学安排及基本要求1.光伏非标小组件设计实验教学内容和形式： 利用 protel 软件绘制所设计开发的光伏非标小组件应用产品的电路图。基本要求：了解光伏系统常用非标小组件的类型；掌握非标小组件设计的基本原理；熟悉 protel 软件操作。2.非标电池片的焊接、封装实验
15、教学内容和形式：按照设计的电路图，焊接电池片，并封装。基本要求：了解非标小组件的安全及生产规程；熟练掌握非标电池片的焊接技能；掌握封装、固化的安全及生产规则。四、作业布置情况本课程布置至少 6 次以上作业。五、考核方式及成绩评定考核方式：考试。成绩评定：总 成 绩 =平 时 成 绩 （ 30 ） +期 末 闭 卷 考 试 成 绩 （ 40%） +设计性题目（30%）补考形式：补考闭卷笔试 40%，其余 60%分数同上。六、教材及主要参考书建议选用教材：1、教材太阳能光伏发电系统设计与应用实例，周志敏，电子工业出版社，2013 年。2、主要参考教材（1）光伏产品开发与生产工艺，张玉琴，高等教育出版社，2011 年；（2）太阳电池工作原理、工艺和系统的应用，马丁格林，电子工业出版社，2009 年。执笔人：李玲 教研室审核：李玲 二级学院审批：张发云作业题：1、从哪些方面可以看出 2015 年光伏业已走出寒冬？2、家庭光伏电站投资有哪几部分组成，分别是多少？3、表述家庭光伏发电系统建设流程。4、并网太阳能逆变器的性能参数选择有哪些要求？5、影响家庭光伏收益的因素有哪些？6、有哪些常用光伏设计软件，各自的特点？7、描述光伏系统优化设计的必要性。8、非标小组件滴胶工艺操作前的穿戴内容。9、划片尺寸如何确定，请举例说明。10、非标小组件滴胶工艺的常见故障及原因。
