太阳能光伏发电应用技术
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天津宝坻
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作者杨金焕 编
出版社电子工业出版社
ISBN9787121200595
出版时间2013-04
装帧平装
开本16开
定价49.8元
货号1662728130894877697
上书时间2024-11-13
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前言
面临全球化石燃料逐渐枯竭的危机和生态环境受到污染，自然灾害频繁发生的严重局面，人们终于认识到逐步改变能源消费结构，大力发展可再生能源，走可持续发展的道路，已经到了刻不容缓的地步。近年来，由于各国政府采取了多种扶植政策，通过光伏业界的共同努力和社会各界的大力支持，尽管受到世界金融危机和经济衰退的影响，全球光伏技术、产业和应用还是取得了全面的进步。
本书第1版出版3年多来，光伏发电形势发生了巨大的变化，新型太阳电池的研究开发不断取得进展，商业化规模的电池和组件转换效率逐渐提高，各类配套部件的性能和技术水平都有很大提高。无论是全球太阳电池产量还是光伏系统安装容量，2011年与2008年比较，都增加了约3.7倍。2008年全球最大的光伏电站容量只有47.6MW，2011年为100MW，目前已经达到214MW。可见光伏是世界上发展最快的高新技术产业之一。
由于现代科技的发展日新月异，本书第1版中的不少内容和数据已经过时或失效，作为介绍现代科技知识的书籍，应当反映最新的科技成果，不断吐故纳新，尽量做到与时俱进。因此，我们决定对书的内容进行修改补充，出版第2版，内容仍然是在全面介绍光伏发电基本知识的基础上，着重于光伏系统应用技术，希望仍能得到读者的支持和鼓励。
针对目前大型并网光伏电站的大量兴建，并网系统应用占主要地位的状况，本书将原来以介绍离网系统设计为主改为以介绍并网系统的设计为主，并对有些不恰当的设计观点提出了我们的看法，希望能引起讨论，以求共同提高设计水平。同时根据薄膜电池的发展情况，加强了碲化镉和铜铟镓硒电池的相关内容。对于第三代太阳电池——聚光电池单独列出一章进行介绍。从长远观点来看，光伏以后要发展成为主要的消费能源，必须解决储能问题，所以在第7章介绍了目前正在研发和应用的各种储能装置。为了科学地衡量光伏发电的经济效益，在第11章中增加了计算光伏发电成本的内容。书中采用最新的数据和图表，并尽量注明来源，以客观地表达参考文献作者的观点。为了方便广大院校师生使用，在各章最后增加了练习题。
本书编写过程中，汪乐、裴骏修改了第3章、第6章，于化丛修改了第4章，王士涛起草了第5章，徐燕编写了各章的练习题，葛亮改制了有关图稿，其余各章修改及全书统稿由杨金焕负责，汪乐协助进行了审核和定稿。
本书各章后面虽然列有参考文献目录，但由于数量庞大，无法一一列出，谨向有关作者致谢。
尽管我们希望本书尽量做到内容先进、全面、正确、翔实，对读者有所裨益，但由于我们的学术和知识水平有限，错误和疏漏在所难免，敬请批评指正。
编者
导语摘要
《图解电工电子常用仪表即学即用》由何应俊、方厂移主编，本书在全面介绍光伏发电基本知识的基础上，着重讨论有关光伏系统的应用技术，包括太阳辐照量的正确计算，光伏方阵最佳倾角的确定，配套部件的性能及选择，各类光伏系统的优化设计，以及各种光伏系统的实际应用等。希望本书能够对提高我国的光伏应用技术水平有所促进。
作者简介
杨金焕，1939年生，教授，1960年毕业于西安交通大学，并留校任教；1993—2006年于上海电力学院任教。曾任中国可再生能源学会理事，中国化学与物理电源学会理事，上海市太阳能学会副秘书长，中国动力工程学会、中国电工技术学会新能源发电专业委员会委员，现任上海电力学院太阳能研究所名誉所长、中国能源学会常务理事，享受国务院特殊津贴。长期从事太阳能光伏发电应用技术的研究，主持并完成了“600W光电水泵的研制”等国家“六五”~“九五”多项攻关课题和科研项目，研制开发了多种光伏应用产品，开发编制了3套光伏系统设计软件，发表学术论文80余篇，曾获“2005年全国绿色建筑创新一等奖”、“2006年上海市科技进步一等奖”等多个省部级科技成果奖及国家科技成果证书。
目录
第1章 绪论
1.1 开发利用太阳能的重要意义
1.1.1 化石燃料正面临逐渐枯竭的危机局面
1.1.2 保护生态环境逐渐受到人们的重视
1.1.3 常规电网的局限性
1.2 太阳能发电的特点
1.2.1 太阳能发电的优点
1.2.2 太阳能发电的缺点
1.2.3 太阳能发电的类型
1.3 近年来世界光伏产业的发展状况
1.3.1 太阳电池生产
1.3.2 光伏应用市场
1.4 中国光伏产业的发展
1.5 部分国家和国际组织发展光伏发电的规划和展望
1.5.1 日本
1.5.2 欧盟
1.5.3 美国
1.5.4 中国
1.5.5 国际能源署（IEA）
参考文献
练习题
第2章 太阳辐射
2.1 太阳概况
2.2 日地运动
2.3 天球坐标
2.3.1 赤道坐标系
2.3.2 地平坐标系
2.3.3 太阳角的计算
2.4 太阳辐射量
2.4.1 大气层外的太阳辐射
2.4.2 到达地表的太阳辐照度
2.4.3 地表倾斜面上的小时太阳辐照量
2.4.4 地表倾斜面上的月平均太阳辐照量
参考文献
练习题
第3章 晶体硅太阳电池的基本原理
3.1 太阳电池的分类
3.1.1 按基体材料分
3.1.2 按电池结构分
3.1.3 按用途分
3.2 太阳电池的工作原理
3.2.1 半导体
3.2.2 能带结构
3.2.3 本征半导体、掺杂半导体
3.2.4 P型和N型半导体
3.2.5 PN结
3.2.6 光生伏特效应
3.2.7 太阳电池的基本工作原理
3.2.8 晶体硅太阳电池的结构
3.3 太阳能电池的电学特性
3.3.1 标准测试条件
3.3.2 太阳电池等效电路
3.3.3 太阳电池的主要技术参数
3.3.4 影响太阳电池转换效率的因素
参考文献
练习题
第4章 薄膜太阳电池
4.1 概述
4.2 非晶硅太阳电池
4.2.1 非晶硅太阳电池发展简史
4.2.2 非晶硅太阳电池结构
4.2.3 非晶硅太阳电池的衰减及可靠性
4.2.4 非晶硅薄膜电池的制造
4.2.5 非晶硅薄膜电池的产业化情况
4.3 碲化镉(CdTe)太阳电池
4.3.1 CdTe材料与太阳电池特点
4.3.2 CdTe薄膜太阳电池的结构
4.3.3 CdTe薄膜太阳电池的制造
4.3.4 CdTe薄膜太阳电池产业化情况
4.4 铜铟镓硒（CIGS）太阳电池
4.4.1 CIGS太阳电池的特点
4.4.2 CIGS太阳电池的结构
4.4.3 CIGS薄膜太阳电池的制造
4.4.4 CIGS薄膜太阳电池的产业化情况
4.5 染料敏化（Dye-sensitized）太阳电池
4.6 有机半导体太阳电池
4.7 薄膜太阳电池的市场发展前景
参考文献
练习题
第5章 聚光太阳电池
5.1 聚光光伏发电的特点
5.1.1 聚光光伏发电的优点
5.1.2 聚光光伏发电的缺点
5.2 聚光光伏部件
5.2.1 聚光太阳电池
5.2.2 聚光器
5.2.3 太阳跟踪器
5.2.4 散热系统
5.3 聚光光伏系统
5.3.1 低倍聚光系统（LCPV）
5.3.2 中倍聚光系统(MCPV)
5.3.3 高倍聚光系统(HCPV)
5.4 聚光光伏发电前景
参考文献
练习题
第6章 太阳电池的制造
6.1 硅材料制备
6.1.1 三氯氢硅法
6.1.2 流化床反应炉法
6.1.3 硅烷（SiH4）热分解法
6.2 单晶硅制备
6.2.1 直拉单晶法
6.2.2 区熔法
6.2.3 磁拉法
6.3 多晶硅的制备
6.3.1 铸锭多晶硅
6.3.2 硅带法
6.3.3 准单晶技术简介
6.4 硅片的制备
6.4.1 切片
6.4.2 表面处理
6.5 晶体硅太阳电池的制造
6.5.1 制作绒面
6.5.2 扩散制结
6.5.3 去边（刻蚀）
6.5.4 去磷硅玻璃
6.5.5 制作减反射膜
6.5.6 制作电极
6.5.7 太阳电池性能测试
6.6 太阳电池组件的封装
6.6.1 太阳电池组件封装材料
6.6.2 太阳电池组件封装工序
参考文献
练习题
第7章 光伏系统部件
7.1 太阳电池方阵
7.2 二极管
7.3 储能装置
7.3.1 主要储能技术
7.3.2 蓄电池
7.4 控制器
7.4.1 控制器的类型
7.4.2 控制器的主要功能
7.4.3 控制器的主要技术指标
7.5 逆变器
7.5.1 逆变器的分类
7.5.2 逆变器的技术性能
7.5.3 光伏并网逆变器
参考文献
练习题
第8章 光伏系统的设计
8.1 光伏系统设计的总体目标
8.2 并网光伏系统的设计
8.2.1 并网光伏系统的容量设计
8.2.2 并网光伏系统与电网的连接
8.2.3 并网光伏系统设计的大致步骤
8.3 离网光伏系统的设计
8.3.1 离网光伏系统优化设计的基本原则
8.3.2 技术条件
8.3.3 方阵倾角的选择
8.3.4 均衡性负载光伏系统设计
8.3.5 季节性负载光伏系统设计
8.3.6 特殊要求负载光伏系统设计
8.4 光伏系统的硬件设计
8.4.1 现场总体布置
8.4.2 配电房及电气设计
8.4.3 辅助设备的选配
8.5 其他设计
参考文献
练习题
第9章 光伏系统的安装、调试及维护
9.1 对光伏系统安装人员的要求
9.1.1 光伏系统安装人员的条件
9.1.2 北美光伏系统安装人员合格考试内容
9.2 光伏系统的安装
9.2.1 系统安装前的准备
9.2.2 太阳电池方阵的安装
9.2.3 控制器和逆变器等电气设备的安装
9.2.4 蓄电池组的安装
9.3 光伏系统的调试
9.3.1 调试前的准备工作
9.3.2 方阵调试
9.3.3 控制器调试
9.3.4 离网逆变器调试
9.3.5 并网逆变控制器调试
9.4 光伏系统的维护及管理
9.4.1 日常维护
9.4.2 定期检查
参考文献
练习题
第10章 光伏系统的应用
10.1 光伏系统的类型
10.1.1 离网非户用系统
10.1.2 离网户用系统
10.1.3 分布式并网系统
10.1.4 集中式并网系统
10.1.5 混合系统
10.2 光伏组件的特殊应用
10.2.1 光伏与建筑一体化
10.2.2 光伏声屏障系统
10.3 空间光伏电站
参考文献
练习题
第11章 光伏发电的效益分析
11.1 光伏发电的经济效益
11.1.1 光伏发电成本
11.1.2 光伏发电成本的历史及展望
11.2 光伏发电的能量偿还时间
11.2.1 能量偿还时间（EPBT）
11.2.2 国外分析综述
11.2.3 相关参数的计算方法
11.3 光伏发电减少CO2排放量
11.3.1 发电排放的温室气体
11.3.2 CO2排放指数
11.3.3 光伏减排CO2潜力
11.4 光伏发电的其他效益
参考文献
练习题
内容摘要
《太阳能利用系列丛书：太阳能光伏发电应用技术（第2版）》第1版出版3年多来，世界光伏技术、产业和应用有了飞速的发展，为了介绍最新的相关技术，第2版在原书的基础上，重点对并网光伏系统的设计、发电量和成本的计算，储能装置，新型薄膜和聚光电池等进行了较详细的阐述和分析，同时也对太阳能辐射，太阳电池的工作原理及制造，系统配套部件，光伏系统安装、应用及效益等进行了较全面的介绍。希望《太阳能利用系列丛书：太阳能光伏发电应用技术（第2版）》能使读者对太阳能光伏发电的应用技术有较全面的了解。
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