家用小型光伏发电系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

（1）研究背景

太阳能发电的最早发展地区是欧美等发达国家。1969年法国就建成了世界上第一座光伏发电站。进入到21世纪，光伏发电所占世界能源的比重越来越大，各种类型的光伏发电系统也在这种情况下得到了很大的发展。美国是第一个实现将太阳能转换为电能的国家。1930年，langer博士是第一个在美国制造太阳能电池的人，光伏效应被用来将太阳能转换成电能。1945年，贝尔实验室pilson制造了世界上第一台单晶太阳能电池板。早在2008年，美国仅是新增的装机容量已成为世界第二大容量；2011年2月4日，美国能源部启动了“sunsor”计划，将太阳能光伏发电系统的总成本降至6美分，总共降了75%；2017年，美国能源部宣布了一系列贷款担保的太阳能光伏发电项目。在2011年，美国光伏产业发展迅速，总装机容量1亿8500万，是上一年的两倍。而美国光伏发电的快速发展主要是由于政府的主要补贴政策和光伏发电系统相关设备不断下降的价格。

中国在1958年研制出首块单晶硅光伏电池；1973年在天津港的海面航标灯上首次应用14.7w太阳能电池；2007年起由于我国政府出台相关激励政策，光伏产业发展迅速，使中国成为太阳电池产能最多的国家，光伏电池销量快速增长到1088兆瓦。按照能源局数据，截至2016年底，我国光伏发电项目累计装机容量7742万千瓦，全年新增光伏发电装机容量34540兆千瓦，新增和累计均为全球第一。此中，大型光伏电站共装机量67100兆瓦，分布式总共容量10320兆瓦。全年发电量约662亿度电，占我国年总发电量的百分之一。

2. 研究内容和预期目标

（1）主要研究内容

1）熟悉小型家庭光伏发电系统的概念原理并分析发电的优势，并对系统基本组成进行分析；包括对逆变器、光伏电池、蓄电池组、控制器进行分析，不仅分析它们的作用、工作原理，同时，还要详细分析它们的电气性能指标等。

2）研究光伏方阵的设计方式；不但研究光伏组件的容量、联结方式，同时，也要研究光伏组件的倾角，并且研究光伏组件的间距，除此之外，还要研究光伏组件的选型及光伏方阵的安装方式。

3. 研究的方法与步骤

研读收集的各类图书及文献资料，熟悉掌握光伏发电系统设计相关的基本理论知识，如光伏发电系统组成及其工作原理，各部分器件的选型、容量及计算方法等，然后开展论文写作工作，并进行仿真，结合输出结果，分析得出设计系统的可行性与优劣性等结论。

具体设计步骤如下：

（1）查询图书、文献等资料，对光伏发电系统不同类型及其优劣性进行阐明，论述并网、离网型光伏发电系统的差异及其各自的优势，选定本次设计为离网型发电系统，讲明该系统与市网的配合使用；之后对系统的基本组成部分进行分析，包括对逆变器、光伏电池、蓄电池组、控制器的分析，不仅需要分析它们的作用、工作原理，同时，还要详细分析它们的电气性能指标等。

4. 参考文献

[1] 张柔欢. 家庭光伏发电系统的设计与应用[d]. 广东工业大学, 2018.

[2] 熊泽豪. 30mw光伏并网发电系统设计[d].湖南科技大学, 2018.

[3] 蓝天翔. 户用离网型光伏发电系统的设计[d]. 东华大学, 2018.

5. 计划与进度安排

（1）2022-12-30～2022-3-11 查阅相关技术资料，撰写开题报告。

（2）2022-3-12～2022-3-20查询相关资料，熟悉系统组成结构以及元件选型依据。

（3）2022-3-21～2022-4-30开始设计系统，撰写毕业论文第一、二章相关内容，并收