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1、1.2.3.4.1.2.3.4.5.6.7.8.9.第一章重点能量回收时间一般定义为生产光伏板组恋和光伏系统设施所消耗的能量与全年光伏系统产生能量的比值。光伏系统的潜在能耗可以分为两部分：一部分是生产光伏组件所需的能量；另一部分是生产光伏系统配件所需的能量。温室气体的回收时间定义为光伏系统潜在的温室气体排放量与相对于地方发电站减少的温室气体排放量的比值。光伏系统的能量输出受到光伏组件朝向和倾角的影响。第二章重点光伏建筑的概念：光伏建筑是利用太阳能发电的一种新形势，通过将太阳能电池安装在建筑的护围结构外表面或直接取代外围护结构来提供电力，是太阳能光伏系统与现代建筑的完美结合。光伏建筑的优越性：有
2、效的减少城市建筑物的常规能源消耗；可就地发电、就近使用，一定范围内减少了电力运输过程中产生的费用；利用建筑物的外围护结构作为支撑，或者直接代替外围护结构，不需要为光伏组件提供额外的支撑结构，减少了部分建筑材料费用。由于光伏阵列一般安装在屋顶，或朝南的外墙上，直接吸收太阳能，避免了屋顶温度和墙面温度过高，降低了空调负荷，并改善了室内环境。缓解高峰电力需求，解决电网峰谷供需矛盾，具有极大的社会效益和经济效益。给建材选择带来全新体验，增加了建筑物的美观，令人赏心悦目。光伏发电没有噪声，没有污染排放物，不消耗任何燃料，安装在建筑的表面，不会给人们的生活带来任何不便，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳
3、安装方式，集中体现了绿色环保概念。利用清洁能的太阳能，避免了使用传统化石燃料带来的温室效应和空气污染，对人类社会的可持续发展意义重大。光伏建筑的基本要求：光伏器件用作建材必须具备坚固耐用、保温隔热、防水防潮等特点；还要考虑安全性能、外观和施工简便等因素。按安装方式，09年国内光伏与与建筑的结合形式大体上分为以下几类：建材型；构件型；与屋顶、墙面结合安装的支架型。10年，住房和城乡建设部明确将与建筑结合的光伏构件定义为：建材型光伏构件；普通型光伏构件。光伏与建筑一体化具备统一性和替代性两个显著特点。按照光伏系统储能方式分类：1?独立系统；2. 并网系统；集中式大型并网系统；分散式小型住宅光伏并网
4、系。3. 混合系统并网发电优点：1) 无需配置蓄电池，降低了系统成本及运行维护费用，减少了蓄电池充放电带来的能量损耗，避免了废旧蓄电池造成的环境污染。2) 兆伏系统可始终工作在最大功率点，所发电能可被充分利用，提高了光伏发电效率。3) 并网光伏系统可对公共电网起到调峰作。按照光伏与建筑相结合的类型分类：1. 光伏与建筑直接镶嵌型a）与建筑屋顶相结合；b）与建筑外墙相结合；2. 建筑构件型a）光伏组件与屋顶瓦片相结合；b）光伏组件与建筑幕墙相结合；c）光伏组件与遮阳挡雨装置相结合；d）光伏组件与天窗、采光顶相结合；e）光伏组件与阳台护栏、隔声屏障相结合。10. 按照光伏组件类型分类1. 冈世晶体
5、硅太阳能电池组件；2. 刚性薄膜太阳能电池组件；3. 柔性薄膜太阳能电池组件。11. 光伏建筑一体化系统主要部件：A. 太阳能电池组件：太阳能电池组件是光伏发电系统中的核心部分。其作用是将太阳能的辐射能转换为电能，或直接供负载使用，或送往蓄电池存储起来,或传输到公共电网。B. 蓄电池：蓄电池是独立系统和部分混合系统广泛使用的一种电能存储装置，其原理是在有光照时将太阳能电池板产生的电能储存起来，到需要的时候再释放出来；蓄电池不仅要具备可以长时间供应电力需要的能力，也要具备在短时间内提供大量电力得得能力。C. 充、放电控制器：其作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池过充电和过放电保护。充、放电控
6、制器基本原理D. 逆变器：逆变器的功能是将直流电转换成交流电，还具有自动稳压的功能逆变器可以改善光伏发电系统的供电质量。1）要求具有较高的效率；2）要求具有较高的可靠性；3）要求直流输入电压有较宽的适应范围；4）在大中容量光伏发电系统中，逆变电源的输出应为失真娇小的正弦波12. 光伏屋顶：光伏屋顶就是利用安装在建筑物顶部的光伏组件（太阳能电池）将光能转换为电能，供用电器使用。光伏与建筑的结合有如下两种方式C1）一种是建筑与光伏系统相结合，把封装好的的光伏组件（平板或曲面板）安装在居民住宅或建筑物的屋顶上，组成光伏发电系统。C2）另外一种是建筑与光伏器件相结合，是将光伏器件与建筑材料集成化，即光
7、伏建筑一体化（BIPV），如将太阳能光伏电池制作成光伏玻璃幕墙、太阳能电池瓦、太阳能防水卷材等，集实用与装饰美化为一体，达到节能环保效果，是今后的发展光伏建筑一体化的趋势。13. 光伏屋顶系统分类：1. 并网光伏屋顶系统：并网光伏屋顶系统由光伏组件、并网逆变器、控制装置组成。光伏组件将太阳能转化为直流电能，通过并网逆变电源将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能供给负载使用并馈入电网。2. 离网光伏屋顶系统：离网光伏屋顶系统由光伏组件、逆变器、控制装置、蓄电池组成。以光伏电池板为发电部件，控制器对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电
8、池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。蓄电池可以贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。14. 常见名词术语：1. 建材型：太阳能电池与建筑材料复合在一起成为不可分割的建筑构件或建筑材料。2. 构件型：指与建筑构件组合在一起或独立成为建筑构件的光伏构件。3. 安装型：指在平屋顶上安装、坡屋面上顺坡架空安装以及在墙面上与墙面平行安装等形式。4. 光伏组件：即太阳能光伏电池。5. 光伏阵列：由单个光伏电池通过串并联方式排列组成。6. 逆变器：将直流电转换
9、为交流电的设备。7. 并网器：并网系统中用的逆变器，也叫并网逆变器。8. 汇流器（汇流箱）：将多组光伏电池的输出汇集。9. 负载：分为直流负载、交流负载。10. 输出波形：逆变器输出有方波和正弦波2种，目前输出方波的很少，基本都为正弦波。15. 并网光伏屋顶系统分类：1. 根据设备及安装情况来划分：可分为集中式分布式；2. 根据是否允许向公用电网逆向发电来划分：分为可逆流并网系统不可逆流并网系统；3. 根据输出可分为单相三相并网系统。16. 集中式并网发电：这种并网方式适合于在建筑物上安装朝向相同且规格相同的光伏阵列，在电气设计时，采用单台逆变器集中并网发电方案实现联网功能。优点：结构简单，施
10、工方便。缺点：逆变器出现故障则系统无法工作无法充分利用太阳能。17. 分布式并网发电：这种并网方式适合于在建筑物上安装不同朝向或不同规格的光伏阵列，在电气设计时，可将同一朝向且规格相同的光伏阵列通过单台逆变器集中并网发电，采用多台逆变器分布式并网发电方案实现联网功能。优点：可充分利用太阳能当一路逆变器出现故障，其它部分仍可使用。缺点：安装调试相对复杂。18. 离网光伏屋顶系统离网系统是独立的供电系统，其特点是必须使用蓄电池储能，在电能不足时通过电路切换，将负载切换由市电供电。离网系统的逆变器与并网系统的逆变器虽然原理近似，但存在较大斧别。主要组成部分：建材；光伏组件（太阳能电池）；逆变器（并网
11、器）；控制器；蓄电池。19. 光伏阵列的设计并网发电系统的光伏阵列设计需要考虑以下几点：1.光伏阵列朝向光伏阵列正向赤道是其获得最多太阳辐射能的主要条件之一。一般方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0。）。系统的光伏阵列处于北半球，一般应按正南偏西，方位角=（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）一12）X15+（经度一116）2.光伏阵列倾角在并网发电系统中，光伏阵列相对于水平面的倾斜角度一般应该按照使阵列获得全年最多太阳辐射能的设计原则。电池板厂商将根据不同地区的地理位置及气象环境，会提供最佳的安装角度。3. 光伏组件串联数量的设计依据逆变器在并网发电时，光伏阵列必须实现最大功率点跟踪控制
12、，以便光伏阵列在任何当前日照下不断获得最大功率输出。20. 逆变器与光伏组件的匹配：主要考虑输入电压范围、最大输入电流、输入功率等。21. 主要参数:离网逆变器：输入额定电压、电流、功率；输出额定电压、电流、功率、输出频率、功率因数并网逆变器：最大输入电压、最大输入功率、额定输出功率相比而言，并网逆变器有较大的输入电压范围。22. 在离网系统中往往设计单独的控制器，由于离网系统仅供直流负载时不需要逆变器。并网系统中控制器主要功能为电流监控、系统保护、通讯等，离网系统中控制器还多加了对蓄电池的控制功能，如充放电管理，电路切换等。23. 蓄电池：常用电池为铅酸免维护电池，单个电池电压为12伏，可根
13、据需要串并联。主要参数指标：电池容量：通常以安时数表示；充电电压；工作电压；开路电压；使用寿命。24. 光伏幕墙发电这项主要功能外，光伏幕墙还具有明显的隔热、隔音、安全、装饰等功能，特别是太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体，也无噪音，是一种净能源，与环境有很好的相容性。25. 光伏幕墙主要分为三大系统：光伏电池系统；控制系统；幕墙系统。26. 单晶硅多晶硅电池板优、缺点：优点：转换效率较高；缺点：硅用料多，成本较高，回收期较长；弱光效应较斧；温度系数较大；热斑效应较斧；非晶硅电池板优、缺点：优点：硅用料少，节约资源，无污染，成本低；生产能耗少，生产能耗回收期较短；大面积自
14、动化生产；弱光效应好；温度系数小；热斑效应好；外观一致性好，适合建筑使用，不影响建筑美观。缺点：转换效率较低，需设置较大面积。27. 非晶硅电池板优势在立面光伏幕墙方面，由于弱光效应和温度系数效应两个因素影响，相同功率非晶硅光伏幕墙比晶体硅光伏幕墙多发15辽0%的电量。28. 控制系统：太阳能电源控制系统是利用太阳能电池的光伏效应将太阳能转化为直流电能并贮存，或通过逆变器等将直流电能转化为交流电直接供交流负载使用。29. 控制系统保护功能：1) 光伏电池接反保护：太阳能电池“+”“一”极性接反，纠正后可继续使用。2) 蓄电池接反保护：蓄电池“+”“一”极性接反，纠正后可继续使用。3) 负载过载
15、或短路保护：负载电流超过设定值时，蜂鸣器报警，负载过载保护，负载过载或短路保护后，待故障排除后可重新接通负载。4) 蓄电池开路保护：万一蓄电池开路，若在太阳能电池正常充电时，控制器将限制负载两端电压，以保证负载不被损伤。5) 防雷装置：室外进线端加装防雷装置。6) 蓄电池电压过放保护：蓄电池电压低于设定值时蜂鸣器常鸣报警，15分钟后如果蓄电池电压仍低于设定值，控制器将关断输出，只有当电压恢复到设定值以上时，控制器才将自动恢复输出。7) 蓄电池电压过高保护：输入直流电压高于设定值时蜂鸣器常鸣报警，延时15分钟后控制器将关断输出，当电压恢复到设定值时，控制器将自动恢复输出。8) 夜间防反充电保护：控制器内有防反电路。9) 各路充电电压检测具有“回斧”控制功能，防止开关振荡状态。10) 蓄电池电压突然过高保护：当蓄电池电压突然过高时，控制器将切断所有充电回路，只有当蓄电池电压降至标准时，控制器又将开通所有充电回路。30. 幕墙系统设计因素：a) 建筑物所在地，朝向，太阳照度等。b) 所有接线隐藏在幕墙系统内。c) 晶硅电池不宜竖向放置，将减少40%的发电量d) 适度控制电池板挠度。e) 幕墙系统背面应
