太阳能光伏发电应用技术
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作者杨金焕 主编
出版社电子工业出版社
ISBN9787121327797
出版时间2017-10
装帧平装
开本16开
定价59元
货号1201596514
上书时间2024-11-08
商品详情
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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”到“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)
1.1开发利用太阳能的重要意义(1)
1.1.1化石燃料面临逐渐枯竭的危机局面(1)
1.1.2保护生态环境逐渐受到人们的重视(4)
1.1.3常规电网的局限性(8)
1.2太阳能发电的特点(9)
1.2.1太阳能发电的优点(9)
1.2.2太阳能发电的缺点(10)
1.2.3太阳能发电的类型(10)
1.3近年来世界光伏产业的发展状况(11)
1.3.1太阳电池生产(11)
1.3.2光伏应用市场(13)
1.4中国光伏产业的发展(15)
1.5部分国家和国际组织发展光伏发电的规划和展望(16)
1.5.1日本(16)
1.5.2欧盟(17)
1.5.3国际光伏技术路线图(ITRPV)指导委员会(19)
1.5.4美国(19)
1.5.5中国(20)
1.5.6国际能源署(IEA)(21)
练习题(24)
第2章太阳辐射(25)
2.1太阳概况(25)
2.2日地运动(27)
2.2.1地球概况(27)
2.2.2真太阳时(27)
2.2.3日出和日落规律(29)
2.3天球坐标(29)
2.3.1赤道坐标系(30)
2.3.2地平坐标系(31)
2.3.3太阳角的计算(32)
2.4跟踪平面的角度(35)
2.5太阳辐射量(37)
2.5.1大气层外的太阳辐射(37)
2.5.2到达地表的太阳辐照度(40)
2.5.3地表倾斜面上的小时太阳辐照量(44)
2.5.4地表倾斜面上的月平均太阳辐照量(47)
练习题(52)
第3章晶体硅太阳电池的基本原理(53)
3.1太阳电池的分类(53)
3.1.1按照基体材料分类(53)
3.1.2按照电池结构分类(55)
3.1.3按用途分类(55)
3.2太阳电池的工作原理(56)
3.2.1半导体(56)
3.2.2能带结构(57)
3.2.3本征半导体、掺杂半导体(58)
3.2.4N型和P型半导体(59)
3.2.5P-N结(60)
3.2.6光生伏特效应(61)
3.2.7太阳电池光电转换原理(62)
3.2.8晶体硅太阳电池的结构(63)
3.3太阳电池的电学特性(64)
3.3.1标准测试条件(64)
3.3.2太阳电池等效电路(65)
3.3.3太阳电池的主要技术参数(66)
3.3.4影响太阳电池转换效率的因素(72)
练习题(76)
第4章薄膜太阳电池(77)
4.1概述(77)
4.2非晶硅太阳电池(78)
4.2.1非晶硅太阳电池发展简史(78)
4.2.2非晶硅电池结构(79)
4.2.3非晶硅薄膜电池的制造(85)
4.2.4非晶硅薄膜电池的产业化情况(85)
4.3碲化镉(CdTe)电池(85)
4.3.1CdTe材料与电池特点(86)
4.3.2CdTe电池的结构(86)
4.3.3CdTe薄膜太阳电池的制造(87)
4.3.4CdTe薄膜电池产业化情况(89)
4.4铜铟镓硒太阳电池(90)
4.4.1铜铟镓硒太阳电池的特点(90)
4.4.2CIGS薄膜电池的结构(91)
4.4.3CIGS薄膜电池的制造(91)
4.4.4CIGS薄膜太阳电池产业化情况(94)
4.5钙钛矿太阳电池(96)
4.6染料敏化太阳电池(99)
4.7有机半导体太阳电池(101)
4.8薄膜太阳电池市场及发展前景(101)
练习题(103)
第5章聚光与跟踪(104)
5.1聚光光伏发电(104)
5.1.1聚光光伏发电的优缺点(104)
5.1.2聚光光伏部件(105)
5.1.3聚光光伏系统(113)
5.1.4聚光光伏发电现状(118)
5.2太阳能跟踪系统(119)
5.2.1跟踪器的分类(119)
5.2.2跟踪系统的应用(123)
练习题(126)
第6章太阳电池的制造(127)
6.1硅材料制备(127)
6.1.1金属硅的制备(127)
6.1.2高纯多晶硅的制备(128)
6.2晶硅生长技术(132)
6.2.1单晶硅生长技术(132)
6.2.2铸造多晶法(134)
6.2.3铸造单晶法(137)
6.3晶硅加工技术(138)
6.3.1晶硅的切方(138)
6.3.2晶硅的切片(139)
6.4晶硅太阳电池制造技术(139)
6.4.1表面织构化(139)
6.4.2扩散制结(142)
6.4.3边缘隔离(144)
6.4.4去磷硅玻璃(144)
6.4.5沉积减反射膜(144)
6.4.6丝网印刷电极(146)
6.4.7高温烧结(146)
6.4.8太阳电池的I-V特性测试(147)
6.5太阳电池组件的封装(148)
6.5.1太阳电池组件封装材料(149)
6.5.2太阳电池组件封装工序(150)
练习题(153)
第7章光伏发电系统部件(155)
7.1光伏方阵(155)
7.2二极管(156)
7.3储能设备(157)
7.3.1主要储能技术(157)
7.3.2蓄电池(162)
7.4控制器(168)
7.4.1控制器的类型(169)
7.4.2控制器的主要功能(170)
7.4.3控制器的主要技术指标(171)
7.5光伏并网逆变器(172)
练习题(179)
第8章光伏发电系统的设计(180)
8.1光伏发电系统的总体目标(180)
8.2并网光伏发电系统的设计(181)
8.2.1并网光伏发电系统的容量设计(181)
8.2.2并网光伏电站与电网的连接(189)
8.2.3并网光伏发电系统设计的基本流程(194)
8.3离网光伏发电系统设计(197)
8.3.1离网光伏发电系统优化设计总体要求(197)
8.3.2技术条件(197)
8.3.3光伏方阵倾角的选择(200)
8.3.4均衡性负载的光伏发电系统设计(201)
8.3.5季节性负载的光伏发电系统设计(208)
8.3.6特殊要求负载的光伏发电系统设计(208)
8.4光伏发电系统的硬件设计(209)
8.4.1站区布置(209)
8.4.2配电房及电气设计(213)
8.4.3辅助设备的选配(214)
8.5其他设计(214)
练习题(216)
第9章光伏工程的施工、验收及维护(218)
9.1光伏发电系统的安装(218)
9.1.1系统安装前的准备(218)
9.1.2光伏方阵的安装(219)
9.1.3控制器和逆变器等电气设备的安装(221)
9.1.4蓄电池组的安装(224)
9.2光伏发电系统的调试(225)
9.2.1调试前的准备工作(225)
9.2.2光伏方阵调试(225)
9.2.3控制器调试(226)
9.2.4离网逆变器调试(227)
9.2.5并网逆变控制器的调试(227)
9.3光伏发电工程的验收(231)
9.3.1单位工程验收(232)
9.3.2工程启动验收(232)
9.3.3工程试运和移交生产验收(233)
9.3.4工程竣工验收(233)
9.4光伏发电系统的维护及管理(233)
9.4.1日常维护(233)
9.4.2定期检查(234)
练习题(235)
第10章光伏系统的应用(236)
10.1光伏系统的分类(236)
10.1.1微型光伏系统(236)
10.1.2离网户用系统(238)
10.1.3离网非户用系统(239)
10.1.4分布式并网系统(249)
10.1.5集中式并网系统(259)
10.1.6混合光伏系统(262)
10.2空间光伏电站(263)
练习题(266)
第11章光伏发电的效益分析(267)
11.1光伏发电的经济效益(267)
11.1.1光伏发电成本(267)
11.1.2光伏发电成本的历史及展望(273)
11.2光伏发电的能量偿还时间(275)
11.2.1能量偿还时间(275)
11.2.2国外情况分析综述(276)
11.2.3相关参数的计算方法(281)
11.3光伏发电减少CO2排放量(284)
11.3.1发电排放的温室气体(284)
11.3.2CO2排放因子(285)
11.3.3光伏减排CO2潜力(287)
11.4光伏发电其他效益(289)
练习题(293)
内容摘要
本书的宗旨是在全面介绍光伏发电基本知识的基础上,着重于光伏发电系统的应用技术。第2版出版4年多来,无论是光伏技术还是光伏产业和应用都有了长足发展,现在光伏发电成本在一些地区已经可以和常规发电竞争。为了反映当前光伏发电应用技术的进展,本书在第2版的基础上,吐故纳新,比较全面地讲述了光伏发电系统的设计、制造、安装、维护等全过程,介绍了光伏发电系统应用新领域的发展情况,增添了太阳跟踪系统的内容,阐述了新型控制器和逆变器的功能及原理,增加了钙钛矿太阳电池等方面的内容,各章后面带有参考文献和练习题。
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