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太阳能光伏发电系统的硬件设计-辅助设备的选配

1.  蓄电池

根据优化设计结果，决定蓄电池的电压及容量，选择合适的蓄电池种类及型号、规格，再确定其数量及连接方式。

一般场合可以采用密封阀控式胶体蓄电池，有些场合也采用锂离子电池等。

2.  控制器

按照负载的要求和系统的重要程度，确定光伏发电系统控制器应具有的充分而又必要的功能，并配置相应的控制器。

控制器功能并非越多越好，否则不但增加了成本，而且增添了出现故障的可能性。

3.  逆变器

对于交流负载，光伏发电系统必须配备相应的逆变器。在有些情况下，一些并网光伏系统在光伏发电量不足时可由电网给负载供电，但在光伏发电有多余时不允许向电网送电，这时控制器和逆变器就要具有防止反向送电的防逆流功能，以保证多余的光伏电能不输入电网。

4.  防雷装置

太阳能光伏电站为三级防雷建筑物，应按照《建筑防雷设计规范》GB50057、《光伏电站防雷技术要求》GB/T32512、《光伏电站防雷技术规程》DL/T1364、《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》JGJ203等的要求，设置接闪器、引下线并妥善接地。

5.  消防安全

太阳能光伏电站内应配置移动式灭火器。灭火器的配置应符合《建筑灭火器配置设计规范》GB50140和《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229的相关规定和要求。当太阳能光伏电站内单台变压器容量为5000kV·A及以上时，应设置火灾自动报警系统，并应具有火灾信号远传功能。太阳能光伏电站火灾自动报警系统的形式为区域报警系统，各种探测器及火灾报警装置等的设备应符合《火灾自动报警系统设计规范》GB50116的有关规定和要求。

各类设备房间内火灾探测器的选择应根据安装部位的特点，采用不同类型的感烟或感温探测器，布置及选择要求应符合《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229的相关规定和要求。

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太阳能电池的分类

一、  按照基体材料分类

1.  晶体硅太阳能电池

（1）  单晶硅太阳能电池

单晶硅太阳能电池是采用单晶硅片制造的太阳能电池，这类太阳能电池发展较早，技术也较成熟。

（2）  多晶硅太阳能电池

规模化生产的多晶硅电池的转换效率已达到18.5%～20.5%。由于其制造成本比较低，所以近年来发展很快，已成为产量和市场占有率居首的太阳能电池。

（3）  准单晶硅太阳能电池

2.  硅基薄膜太阳能电池

（1）  非晶硅太阳能电池

（2）  微晶硅（μc-Si）太阳能电池

3.  化合物太阳能电池

（1）  单晶化合物太阳能电池

单晶化合物太阳能电池主要有GaAs太阳能电池。

（2）  多晶化合物太阳能电池

多晶化合物太阳能电池的类型很多，目前已经实际应用的主要有CdTe太阳能电池、CIGS太阳能电池等。

此外，还有有机半导体太阳能电池、染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等。

二、  按照电池结构分类

1.  同质结太阳能电池

2.  异质结太阳能电池

3.  肖特基结太阳能电池

4.  复合结太阳能电池

三、  按用途分类

1.  空间太阳能电池

空间太阳能电池是指在人造weixing、宇宙飞船等航天器上应用的太阳能电池。

2.  地面太阳能电池

地面太阳能电池是指用于地面光伏发电系统的太阳能电池。

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如何确定太阳能光伏方阵的理想倾角？

对于离网光伏发电系统，情况比较复杂，早期有些文献提出以当地设计月份（指水平面上太阳辐照量较弱的月份，在北半球通常为12月）得到较大太阳辐照量所对应的角度作为方阵的倾角。其实这是不恰当的，因为这样往往会使夏天时方阵面上接收到的太阳辐照量削弱太多。

也有些文献提出光伏方阵的安装倾角等于当地纬度，或当地纬度加上5°～15°。实际上，即使纬度相同的两个地方，其太阳辐照量及其组成也往往相差很大，如我国的拉萨和重庆地区纬度基本相同（仅差0.05°），而水平面上的太阳辐照量却要相差一倍以上。

确定离网光伏发电系统方阵的理想倾角，首先要区分不同类型负载的情况。

均衡性负载供电的独立光伏发电系统方阵的理想倾角，要综合考虑方阵面上接收到太阳辐照量的均衡性和极大性等因素，经过反复计算，在满足负载用电要求的条件下，比较各种不同倾角所需配置的光伏方阵和蓄电池容量的大小，之后才能得到既符合要求的蓄电池维持天数及又能使所配置的光伏方阵容量较小所对应的方阵倾角。计算发现，即使其他条件都一样，由于倾角不同，各个月份方阵面上太阳辐照量的分布情况各异，对于不同的蓄电池维持天数，要求的系统累计亏欠量不一样，其相应的方阵理想倾角也不一定相同。

对于季节性负载，非常典型的是光控太阳能照明系统，这类系统的负载每天工作时间时间随着季节而变化，其特点是以自然光线的强弱来决定负载工作时间的长短。冬天时负载耗电量大，因此设计时要重点考虑冬季，使方阵面上在冬季得到的辐照量趋大，所以所对应的理想倾角应该比为均衡性负载供电方阵的倾角大。

总之，方阵安装倾角总的规律是：对于同一地点，并网光伏发电系统的方阵倾角较小，其次是为均衡负载供电的离网光伏发电系统，而为光控负载供电的离网光伏发电系统，冬天耗电量大，通常方阵的合理倾角也比较大。

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太阳能光伏发电系统的施工主要包括什么？

太阳能光伏发电系统的施工包括土建和安装两大类。

1、土建工程：

土建工程包括土方工程、支架基础、场地及地下设施、建（构）筑物等；

2、安装工程：

安装工程包括支架、光伏组件、汇流箱、逆变器和其他设备的安装，以及电气二次系统、防雷与接地、架空线路及电缆的安装等。

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