太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

內容概要

　　本書闡述了太陽能的基本概念和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的關鍵部件，包括光伏電池、變流器和蓄電池及其控制器。在此基礎上，介紹了構建民用和商用小型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的基本策略，包括巧妙利用可再生能源激勵政策、正確選址、合理選擇關鍵部件以及恰當處理相關的許可和保險手續(xù)。
　　本書沒有深奧的理論內容，而是偏重于實際應用的介紹。因此，既可以為專業(yè)技術人員提供一定的參考，也可以作為非專業(yè)人員的入門讀物，尤其適用于正在從事或打算從事小型太陽能發(fā)電系統(tǒng)方面工作的人員。

作者簡介

作者：(英國)切拉斯 (Dan Chiras) (英國)Robert Aram (美國)Kurt Nelson 譯者：張春朋 姜齊榮  切拉斯(Dan Chiras)是一位國際著名的作者，已出版了超過24本書籍。他是一位經(jīng)過認證的風能選址評估員，已經(jīng)安裝了多個民用風電系統(tǒng)。Dan是Evergreen研究所可再生能源和綠色建筑中心的總監(jiān)，該中心位于密蘇里州的中東部，那里開設關于小型風能系統(tǒng)、太陽能電力、被動式太陽能設計和綠色建筑的講習班。Dan還負責咨詢業(yè)務和可持續(xù)系統(tǒng)設計，在過去的10年里，他為美國北部和中部的很多項目做過咨詢.Dan本人就住在一棟太陽能的房子里，由位于科羅拉多州Evergreen的風能和太陽能供電。 Robert Aram是一位可再生能源支持者和咨詢師，他的咨詢項目包括開網(wǎng)式農(nóng)場、高能效住宅和一所大學的運動中心的太陽能系統(tǒng)他曾參加過光伏、太陽能熱和小型風電系統(tǒng)的設計和安裝、他是一位在印度注冊的專業(yè)工程師，也是能源和環(huán)保設計執(zhí)業(yè)認證處的一位領導者。 Kurt Nelson從20世紀80年代末期開始，在他的公司SOLutions中一直從事太陽能發(fā)電系統(tǒng)安裝。他專門從事離網(wǎng)型PV和為中西部可再生能源協(xié)會教課。

書籍目錄

譯者序
第1章太陽能發(fā)電簡介
1.1太陽能系統(tǒng)縱覽
1.1.1應用
1.2全球太陽能資源
1.3批評者如何說
1.3.1可用性與變化性
1.3.2美觀
1.3.3成本
1.4太陽能發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢
1.5本書的目的
1.6本書的架構
第2章了解太陽和太陽能
2.1了解太陽輻射
2.1.1輻射照度
2.1.2輻射
2.1.3直射輻射與散射輻射
2.1.4峰值日照、峰值日照小時數(shù)和日照率
2.2太陽和地球：了解它們的關系
2.2.1白晝長度和高度角：地球的傾斜和圍繞太陽的軌道
2.2.2太陽?地球關系對于太陽能安裝人員的啟示
2.3結論
第3章了解太陽能電力
3.1PV歷史簡介
3.2什么是PV電池
3.2.1光的特性
3.2.2導體、半導體和絕緣體
3.2.3太陽電池是如何工作的
3.3PV的種類
3.3.1單晶PV
3.3.2多晶PV電池
3.3.3條帶多晶PV
3.3.4加上n?層
3.3.5薄膜技術
3.4確定PV模塊的容量和PV系統(tǒng)的規(guī)格
3.5PV的發(fā)展——我們即將迎來什么
3.5.1建筑一體化的PV
3.5.2吸光染料
3.5.3有機太陽電池
3.5.4雙面太陽電池
3.5.5聚光PV
3.6結論：您是否應該等待最新的、最偉大的新技術
第4章太陽能選址
4.1評估電力需求
4.1.1評估已有建筑的用電需求
4.1.2評估新建筑的用電需求
4.2節(jié)能和效率優(yōu)先
4.3確定太陽能發(fā)電系統(tǒng)的大小
4.3.1確定并網(wǎng)型系統(tǒng)的大小
4.3.2確定離網(wǎng)型系統(tǒng)的大小
4.3.3確定具有后備蓄電池的并網(wǎng)型系統(tǒng)的大小
4.4太陽能發(fā)電系統(tǒng)是否具有經(jīng)濟效益
4.4.1電力成本的比較
4.4.2計算投資回收
4.4.3貼現(xiàn)和凈現(xiàn)值：比較貼現(xiàn)成本
4.4.4PV系統(tǒng)的替代性融資
4.5小結
第5章太陽能發(fā)電系統(tǒng)——您的選擇是什么
5.1并網(wǎng)型PV系統(tǒng)
5.1.1并網(wǎng)型系統(tǒng)的優(yōu)缺點
5.2有后備蓄電池的并網(wǎng)型系統(tǒng)
5.2.1有后備蓄電池的并網(wǎng)型系統(tǒng)的優(yōu)缺點
5.3離網(wǎng)型（獨立）系統(tǒng)
5.3.1離網(wǎng)型系統(tǒng)的優(yōu)缺點
5.4混合系統(tǒng)
5.5選擇PV系統(tǒng)
第6章理解逆變器
6.1您是否需要一臺逆變器
6.2逆變器是怎樣產(chǎn)生交流電的
6.2.1直流到交流的變換
6.2.2升高電壓
6.2.3方波、改良方波和正弦波電能
6.3逆變器的類型
6.3.1并網(wǎng)型逆變器
6.3.2離網(wǎng)型逆變器
6.3.3多功能逆變器
6.4購買逆變器
6.4.1逆變器的類型
6.4.2系統(tǒng)電壓
6.4.3改良方波和正弦波
6.4.4輸出功率、浪涌能力以及效率
6.4.5噪聲和其他考慮因素
6.5結論
第7章電池、充電控制器及發(fā)電設備
7.1了解鉛酸蓄電池
7.1.1鉛酸蓄電池如何工作
7.1.2任何類型的鉛酸蓄電池是否都可行
7.1.3能否使用鏟車、高爾夫球場車或船用蓄電池
7.1.4如何處理用過的蓄電池
7.2密封的蓄電池
7.3蓄電池組的配線
7.4確定蓄電池組的容量
7.4.1降低蓄電池組的容量
7.5蓄電池的維護與安全性
7.5.1蓄電池保溫
7.5.2充滿液體的鉛酸蓄電池的通風
7.5.3蓄電池箱
7.5.4別讓兒童進入
7.6管理好蓄電池的充電確保更長的使用壽命
7.6.1蓄電池注水和清潔
7.6.2均衡充電
7.6.3減少蓄電池的維護量
7.7充電控制器
7.7.1充電控制器如何防止過充電
7.7.2過充電保護為何如此重要
7.7.3過放電保護
7.7.4充電控制器還能做什么
7.7.5其他的一些考慮
7.8發(fā)電機
7.8.1您的選擇是什么
7.8.2期望的其他功能
7.9與蓄電池、發(fā)電機共處
第8章安裝具有最大輸出能力的光伏陣列
8.1您的選擇是什么
8.1.1桿上陣列——固定和可跟蹤陣列
8.1.2桿上陣列的優(yōu)缺點
8.1.3桿上陣列的安裝
8.2支架底座
8.2.1支架底座的優(yōu)缺點
8.2.2支架的安裝
8.2.3間隙底座
8.2.4間隙底座的優(yōu)缺點
8.2.5安裝間隙底座系統(tǒng)
8.3光伏發(fā)電與建筑物集成化系統(tǒng)
8.3.1立接縫金屬屋面上的光伏疊層底板
8.3.2太陽能瓦
8.3.3太陽能景觀
8.4總結
第9章結語：許可證、公約、并網(wǎng)以及光伏系統(tǒng)的購買
9.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝許可
9.1.1獲得許可證
9.2公約和鄰居關心的問題
9.3并網(wǎng)——和當?shù)仉娏镜暮献?br />9.3.1和電力公司取得聯(lián)系
9.3.2做好細節(jié)工作
9.3.3培養(yǎng)良好的合作關系
9.3.4并網(wǎng)
9.4保險規(guī)程
9.4.1對財產(chǎn)損失投保
9.4.2責任保險
9.5購買光伏系統(tǒng)
9.6最后的思考
特別注意
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：讓整個世界都由太陽能供電是許多人的夢想。人們想象著太陽能汽車、太陽能家庭，甚至太陽能工廠。也許出乎許多讀者的意料，太陽其實已經(jīng)成了我們這個世界上能源的主要來源。它為幾乎所有的生命提供能量——從最簡單的單細胞有機體到最復雜的動植物和人類。太陽將能量傳輸給我們的途徑是通過具有光合作用的海藻和植物，這些生物構成了水陸食物鏈的基礎。它們通過光合作用利用陽光的能量制造食物分子。在該過程中，太陽能被捕獲，存儲在化學鍵中，這些化學鍵用于連接分子中的各個原子。然而，食物分子會被直接吃掉，因為我們人類吃蔬菜，或者說阻斷了食物鏈從一種有機體到另一種有機體的傳遞。就算是這些有機體傳遞給了某些動物，這些動物也會被我們吃掉。我們吃下去的這些植物和動物所包含的食物分子中的能量，在我們身體的細胞中經(jīng)過一系列錯綜復雜、精巧設計的化學反應，又被釋放出來。所以說，太陽為我們的每一個動作、每一次呼吸提供了能量。當你翻動本書的頁面時，你就正在使用植物捕獲的太陽能。太陽能對全球能源的貢獻不僅局限于此。所有的化石燃料都包含了巨量的太陽能。太陽能是如何停留在煤、石油和從石油中提取的汽油類燃料中的？先來說說煤吧。煤是遠古的植物性物質，在數(shù)百萬年以前，曾經(jīng)生長在湖中、湖邊、河中、河邊以及海邊沼澤中。與現(xiàn)代植物物種一樣，這些古代物種也捕獲太陽的能量，用于制造所需的有機分子并繁殖它們。當植物死去或者落葉時，大量富含太陽能的有機物就沉淀到這些水中生態(tài)系統(tǒng)的底部。在那里，它們被來自周圍流域的腐化的泥土沉淀物所掩埋。隨著時間的推移，厚厚的沉積層的壓力和地球內部的熱量就把這些有機廢物轉變成了泥煤。今天，我們開掘這些煤炭并在電廠中燃燒發(fā)電。燃燒過程中，煤炭中那些遠古植物性物質里富含能量的化學鍵被打破，此時，已經(jīng)存儲了數(shù)百萬年的遠古的太陽能就被釋放出來。這些能量為我們的計算機供電，點亮了我們的生活。

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