1、 课 程 设 计课 程 设 计 课程名称课程名称 光伏别墅一体化设计 目目 录录 摘摘 要要 I I 第第 1 1 章章 绪论绪论 1 1 1.1 人类所面临的能源危机 1 1.2 太阳能发电的优势 1 1.3 光伏与建筑一体化优点 2 第第 2 2 章章 新余市的地理情况及基本气象新余市的地理情况及基本气象 4 4 2.1 新余市的基本气象 4 2.2 新余市的地理情况 4 第第 3 3 章章 别墅的设计别墅的设计 5 5 3.1 项目概况 .5 3.2 设计的基本原理.5 3.2.1 太阳能光伏发电系统的基本原理 .5 3.2.2 太阳能光伏发电主要部件 5 3.3 别墅用电器耗电量的一般
2、情况 .7 第第 4 4 章章 蓄电池容量的设计蓄电池容量的设计 . . 8 8 4.1 蓄电池容量的设计 8 4.2 蓄电池的基本参数 9 第第 5 5 章章 太阳电池组件的设计太阳电池组件的设计 1010 5.1 太阳能电池组件的基本性能参数 .10 5.2 太阳组件最佳倾角及方位角的计算 11 5.3 支架的设计 .11 第第 6 6 章章 光伏系统的其他组成部分光伏系统的其他组成部分 1313 6.1 逆变器的选择 .13 6.2 配电柜.13 6.3 防雷接地 .14 第第 7 7 章章 发电估算发电估算 1515 7.1 发电量的估算 .15 第第 8 8 章章 技术美学技术美学
3、1616 参考文献参考文献 1717 课程设计心得体会课程设计心得体会 1818 I 摘摘 要要 随着社会的发展和科技的进步，人类对能源的需求量也越来越大，化 石燃料正迅速减少，而价格也越来越高。与此同时，生态环境也因化石燃 料的使用而日趋恶化。人类迫切需要一种可再生的绿色能源来满足能源需 求，而太阳能显然是最佳的选择。而太阳能这种能源是一种可以在任何有 阳光的地方就可以利用的能源，所以备受人类青睐。太阳能的使用己经从 最初的边远地区和缺电地区逐步转移到发达国家城市的使用，从简单的安 装光伏组件，到现在能够把光伏组件和建筑进行很好的结合，使得太阳能 发电得到更广阔的发展空间，“光伏建筑一体化”
4、(BIPV)的概念于 1991 年被正式提出。 本文介绍了光伏系统的种类和特征，并介绍了组成光伏系统的各个主 要部分，包括太阳能电池板、逆变器、蓄电池、电力调控器等。在介绍完 系统组成后紧接着讲解 BIPV 系统的设计流程，包括场地选取、负荷分析、 确定系统大小以及关键元件的选取，这是设计一套性能优良的BIPV 系统 所必需的。因此本文采用系统的设计方案并将其作为示范工程在其生活园 区了建造了此 BIPV 别墅。 关键词: :太阳能发电;太阳能电池;独立光伏系统;光伏建筑一体化 1 第第 1 1 章章 绪论绪论 1.1 人类所面临的能源危机 在人类社会生存和发展所需的物质基础中，能源是极为重要
5、的基 础，在最近的两百年中，煤炭和石油等化石能源对人类社会的发展起 了极大的推动作用。然而，在人类物质文明和精神文明不断发展的同 时，人们也意识到大规模使用这些化石燃料所带来的严重后果，资源 日益枯竭，环境不断恶化，这些问题己经展现在人们的面前 1。 由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分 国家能源供应不足 2，不能满足其经济发展的需要，我国的能源供求 情况也面临着非常严峻的挑战 3，化石能源面临枯竭的危机是太阳能 发电得到大力发展的主要原因之一。据权威人士分析，即使以目前的 速度开采现今已探明的能源储量，煤炭、石油和天然气的还可以开采 的时间分别为 200、40 和 60
6、年 4，而传统的电能多来源于煤炭和使用 等化石燃料的燃烧。现代社会的发展越来月迅速，对能源的需要量将 迅速增大，这会限制加速化石能源的枯竭，如果还不开发可以大规模 使用的可再生能源，人类社会的发展将被能源问题所限制。 1.2 太阳能发电的优势 相对应常规能源，太阳能资源具有常规能源所不具备的特殊优 点。常规能源通常不具备以下四个太阳能资源所独有的优点。 (1)时间长久:根据天文专家的研究，太阳系的存在时间大约为 50 亿年。太阳的能量来源于其内部发生的由四个氢原子核聚变成一个氦 原子核的热核反应。根据太阳中的氢含量和核反应速度计算，太阳还 可以以现在的发光强度持续发光数百万年。相对应人类的存在时间来 说，称其为“取之不尽用之不竭”毫不为过。 (2)能量巨大:根据现有太阳辐射强度和地球受光面积计算，太阳 每年辐射到地球上的能量大约相当于 130 万亿吨煤燃烧的能量，大约 是现在人类所消耗各种能量总和的 lxl04 倍。 (3)随处可得:太阳将光能辐射到地面，不会像其它能源那样受制 于地理位置， 也不需要像其它能源那样运输。 几乎可以说是随处
