主（zhǔ）頁 > 新聞動態（tài） > 太（tài）陽能光伏發電綜合實訓係統的功（gōng）能介紹與運用 2025-12-27

太陽能光伏發電綜合實訓係統的（de）功能介紹與運用

一、太陽能光伏（fú）發（fā）電綜合實訓係統-係統介紹：
太陽能光伏效應，簡稱光（guāng）伏（PV），又稱為光（guāng）生伏特效應（Photovoltaic），是指（zhǐ）光照時不均勻半導體或半導體與金屬組合的部位間產生電位差的現象。
光伏被定義為射線能量的直接轉換。在實際應用中通常指太陽能向電能的轉換，即太陽能光伏。它的實現方式主（zhǔ）要是通過利用矽等半導體材料（liào）所製成的太陽能電板，利用光照產生直流（liú）電，比如我們日常生活中隨（suí）處可（kě）見的太陽能電池（chí）。
二、係統的用途：
太陽能光伏發電（diàn）綜合實訓係統主要提供於職（zhí）高、大學、研究（jiū）生、企業技工以太陽能發電為主課題的研究和培訓。設備由模擬太陽燈、太陽能電池板、二維跟蹤機構、光伏（fú）控製器、儲（chǔ）能蓄電池、負載、儀表及工（gōng）控電腦等組成。
三（sān）、係統的單元配置：
光（guāng）伏板組件是一種暴露在陽光（guāng）下便會產生直（zhí）流電的發電裝置，由（yóu）幾乎全部以半（bàn）導體物料（例如矽）製成的薄身（shēn）固體光伏電池組成。由於沒有活動的部分，故可以長時間操作而不會導致（zhì）任何損耗。簡單的光（guāng）伏（fú）電池可為手表及計算器提供能（néng）源，較複雜的光伏係統可為房屋提供照明，並為電網供（gòng）電。光伏板組件可以製成不同形狀，而組件（jiàn）又可連接，以（yǐ）產生更多電力。天台（tái）及建築物表麵均會使用光伏板組件，甚（shèn）至被用作窗戶（hù）、天（tiān）窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設施通常被（bèi）稱為附設於建築物（wù）的光伏係統。
太陽能光伏發電綜合實訓係統單（dān）元配置主要有：太陽能電池板（bǎn）、太陽（yáng）能電池（chí）板、照（zhào）度計、電壓表、電流表（biǎo）、溫度表及濕度表、蓄電池、環境監測模塊、工控一體機、太陽能發電逆（nì）變器模塊、太（tài）陽（yáng）能控製器、負載單元等組成。

四、係統組成單元的詳細介紹：
2.1、太（tài）陽能電池板
太陽（yáng）能（néng）電池板采用陣列組裝形式，主要采用4塊（或更多）小型太陽能電池板組建，可實現太陽能（néng）電（diàn）池板的並接方式和串接方式，進而提供大電流或大電（diàn）壓的兩種太陽能電池（chí）板組網方式。
1、最大輸出功率：4*10W
2、開路電壓：21.24V（並聯），4*21.24V（串聯）
3、短路電流：4*0.75A（並聯（lián）），0.57A（串聯）
2.2、自動跟蹤單元
1、跟蹤方式（shì）：雙軸全自動跟（gēn）蹤；精度：±0.5°
2、水平回（huí）轉角度：360° ；俯仰角度：180°
3、控製器供電電（diàn）源：DC 12V
4、電機供電（diàn）電源：DC 12V
2.3、照度計
1、量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程。
2.4、含（hán）有電壓表、電流表、溫度表及濕度表
1、直流電壓表0-200V、直流電流表2A各兩隻
2、交流電壓表0-500V、交（jiāo）流電流表5A各一隻
3、溫度、濕度表（biǎo）:溫（wēn）度測量範圍：-50℃-+70℃ 濕度測量範圍：20%-90%
2.5、蓄電池容量7.2Ah、電壓12V
2.6、環境監測模塊技術指標
1、含有照（zhào）度計、溫度表、濕度表，單片機時鍾係統，實現時間（jiān）的顯示
2.7、10寸工控一體機，帶觸（chù）摸（mō）功能
1、C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗（hào）處理器
2、主板:Intel M11工控固態節能主（zhǔ）板
3、內存:1G DDR3 1333超高速內存,支持1333/1066MHz內存,最大可支持8GB。
4、硬（yìng）盤:24G SSD固態硬盤
5、顯卡:集成Intel HD Graphics核心顯卡,提供VGA、LVDS、雙HDMI顯示（shì）輸出,LVDS支持雙通道24bit,支持單獨（dú）顯示、雙顯複製（zhì）、雙顯（xiǎn）擴展。
6、聲卡:集成ALC662 6聲道高（gāo）保真音頻控（kòng）製器
7、網卡:集成1個RTL千兆網卡,支持網絡喚醒、PXE功能。
8、電源（yuán）:外置電（diàn）源（100V至220V寬幅電壓，全球通用）
9、顯示屏:10寸LED工控屏分辨率：1024*600
10、觸（chù）摸屏:台灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率（lǜ）高；性能穩定，觸摸靈敏
11、整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個可支持USB3.0(需定製)，
12、1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網絡接口,1* Line out（綠色）,1* Mic（紅（hóng）色)
13、2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口
係統狀（zhuàng）態：
太陽能控製器（帶報警（jǐng）功能）：
1、輸入電壓（yā）、電流、功率的數據（jù）顯示及（jí）動態曲線顯示
2、輸（shū）出電壓、電流、功（gōng）率的數據顯示及動態曲線顯示
3、蓄電池：電壓數據顯示及動態曲線顯示
2.8、太陽能發電逆變器（qì）模塊技術指標
1、類別：正弦（xián）波逆變器
2、輸入電壓：DC9.7-14.4V，
3、輸（shū）出電壓：AC220±5%和5V
4、欠壓（yā）保護：9.6V±0.2V
5、過壓保護（hù）：14.4V±0.2V
6、輸出功率：100W
7、峰值功率：300W
8、輸出波形:正弦波
2.9、太陽能控製器技術指標：
控製器相關參數：（12V/24V自（zì）動切（qiē）換係統）
（1）具有過充、過放、電子短路（lù）、過載保護、獨特的防反接保護（hù）等（děng）全自動控（kòng）製
（2）采用了串聯式PWM充電（diàn）主電路，使充電回（huí）路的電壓損失較（jiào）使用二極管的充電電路降（jiàng）低（dī）近一（yī）半，充電效率較非PWM 高3%-6% ，增加了用（yòng）電時間；過放（fàng）恢複的（de）提升充電，正常的（de）直充，浮充自動控（kòng）製方式使係統有更長的使（shǐ）用壽命；同時具有高精度溫度補償
（3）欠壓（yā）電壓：12.0V；×2/24V
（4）超壓保護：17V； ×2/24V
（5）過載、短路保護：1.25 倍額定電流（liú）60秒, 1.5倍（bèi）額定電流5秒時過載保護動作, ≥3倍額定電流短路保護動作
（6）總額定充電電流：10A
（7）浮充：13.6V；×2/24V；（維持時間：直至（zhì）降到充電返回電壓動作）
（8）控製方式：充電為 PWM 脈寬調劑（jì）
控製（zhì）器主要（yào）功能：
（1）太陽能（néng）電池板工作狀態（欠壓、運行）
（2）蓄電池工作（zuò）狀態（過充、過放、充電）
（3）蓄電池電量指示（25%，50%，75%，100%）
（4）輸（shū）出模式設置（普通，光（guāng）控，時控）
（5）蓄電池充電電流，電壓監測。
2.10、負載單元
（1）DC12V直流負（fù）載五組。（感性負載3組，阻性負載2組）
1）感性負載有：12V直流風扇、12V直流（liú）電機、12V蜂鳴器
2）阻（zǔ）性負載有：12V交通燈、3W LED燈
（2）AC220V交流負載四（sì）組（zǔ）。（感性（xìng）負載1組，阻性負載3組）
1）感（gǎn）性（xìng）負載有：220V直流風扇
2）阻性負載：220V交（jiāo）通燈.220V 3WLED燈、220V28WLED燈（dēng）
（3）可調穩（wěn）壓電源（0-12V，0-1A）。
根據要求可升級（jí）為0-30V、0-5A的可調恒壓恒（héng）流穩壓電（diàn）源。
（4）可調電阻箱（xiāng）技術參數如（rú）下：
1）阻值範圍：10歐-99.99K
2）誤差範圍：±1%
（5）USB接口電壓輸出：可為電子設備提供5V直流穩壓電源。
五、可完成的實驗內容
實（shí）驗一太（tài）陽能電池板特性實（shí）驗係列：
1-1、太陽（yáng）能電池板開路電壓測試實驗
1-2、太（tài）陽能（néng）電池板（bǎn）短路電流測試實驗（yàn）
1-3、太陽能電板I-V特性測試實驗
1-4、太陽能電池板最大輸出功率計算實驗
1-5、太陽能電池（chí）板填充（chōng）因子計算實驗
1-6、太陽（yáng）能電池板轉換效率測量實驗
1-7、開路電壓與相對光強的函數關係實驗
1-8、短路電流與相對光強的函數關係（xì）實驗
1-9、太陽能電池（chí）板P-V特性測試實驗
1-10、太陽能電池板暗伏安特（tè）性測試實驗
1-11、太陽能組件輸（shū）出特性測試實驗
1-12、串聯電阻對填充因子的影響（xiǎng）測試實驗
1-13、並聯電阻對填充因子的影響測試實驗
1-14、太陽能電池光譜特性測試實驗
1-15、太陽能電池板的串聯開路電壓測（cè）試實驗
1-16、太陽能電池板的串聯短路電流測試實（shí）驗
1-17、太陽能（néng）電池板的（de）並聯開路電壓測試實（shí）驗
1-18、太陽（yáng）能電池板的並聯短路電流測試實驗
1-19、負載（zǎi）特（tè）性測試實驗（yàn）
實驗二太陽能自動跟蹤實驗係列：
2-1、逐日係統原理實（shí）驗
2-2、太陽光跟蹤（zōng）定位傳感（gǎn）器原理實驗
2-3、環境對光伏轉換影（yǐng）響實驗
2-4、跟蹤控製器操作實（shí）驗
2-5、傳（chuán）動執行機構接線實訓
2-6、太陽能光控跟蹤（zōng）實（shí）驗（yàn）
2-7、太陽能光控-時（shí）控跟蹤實驗
2-8、太陽能（néng）電池組件（jiàn）環境監測實（shí）驗
實驗三太陽能蓄電池控製器實驗係列：
3-1、太陽能蓄電（diàn）池充電控製實驗
3-2、控製器充放電保護實驗
3-3、蓄電（diàn）池電壓、電流測試實驗
3-4、蓄電池（chí）電量（liàng）估測實驗（yàn）
3-5、控製電池電流流入、輸出實驗
3-6、控製器環境溫度測量實驗
3-7、控製器光控-時控輸出實驗
實驗四太陽（yáng）能應用實驗（yàn）係列：
4-1、太陽能交、直流風扇實驗
4-2、太陽能路燈實（shí）驗
4-3、太陽能警示燈實驗
4-4、太陽能充電器實驗
4-5、太陽能可變阻抗負載實驗
實驗五太陽能負載實驗係列：
5-1、最大輸出電流實驗
5-2、最大輸出功率實驗（yàn）
5-3、在不同恒壓狀（zhuàng）態下電流特性
5-4、在不同恒流狀態下電壓特性
實驗六太陽能光（guāng）伏逆變器實驗係列：
6-1、逆（nì）變器的工作原理分析實驗；
6-2、輸（shū）出電壓、電流測試實驗；
6-3、最大輸出功率的（de）估算（suàn）實驗；
6-4、過載或短路保護演示實驗；
6-5、輸入電壓防（fáng）反接演示實驗（yàn）；
6-6、輸入電壓（yā）範圍測試實驗；
6-7、轉換效率計算實驗；
六、太陽能（néng）的優缺點
1、優點
①無枯竭危險；
②安全可靠（kào），無噪聲，無汙染排（pái）放（fàng）外，絕對環保（無公害）；
③不受資源分（fèn）布地域的限製（zhì），安裝在建築屋麵同時美（měi）觀的優勢；
④無需消耗燃料和架設輸電（diàn）線路即可就地（dì）發電供（gòng）電；
⑤能源質量高（目前實驗室最高轉化率已經（jīng）達到47%以上（shàng））；
⑥使（shǐ）用者從感情上容（róng）易接受且非常喜（xǐ）愛；
⑦建設周期短，獲取能源花費的時間短；
⑧從國家安全角（jiǎo）度講，光伏發電可以實現家庭（tíng）自己供（gòng）給，避免戰爭帶來的毀滅（miè）打擊。
2、缺點
①太陽能（néng）的利用設備必須具有相當大的麵積。
②太（tài）陽能的應用受氣候、晝（zhòu）夜的影響。
③技術限製，導致能源利用率不高，效率低下，且設備投（tóu）資較高。
④使用（yòng）太（tài）陽能蓄電的蓄電池也會帶來很大汙染（rǎn）。
七、太陽（yáng）能光伏係統的現（xiàn）狀（zhuàng）前景
太陽能發電（diàn）是新興的可再生能源技術，已實現產業化應用的主（zhǔ）要是太陽能光伏發電和太陽能光熱發電（diàn）。太陽能光伏發電具有電池組件模塊化、安裝維護（hù）方便、使（shǐ）用方式靈活等特點，是太（tài）陽能發電應用最多的技術。太陽能光熱發電通過聚光集熱係統加熱介質，再利用傳統蒸汽發（fā）電設備發電，近年來產業化（huà）示範項目開始增多。
中國政府持續出台支持光伏產業發展的政策，尤其（qí）是在受到美國和歐盟的（de）雙反擠壓之際（jì），相應地擴大了國內的裝機市場，保護國內產業的可持續發展。
針對大（dà）型（xíng）光伏發（fā）電標杆上網電價，《意見（jiàn）稿》針對四類地區給出了四個不同的上網電價，分（fèn）別為0.75、0.85、0.95、1元/千瓦時（shí）。
我國2012年新（xīn）增光伏裝機5.04GW，累計建設容量達7.97GW，其中大型光伏電站（zhàn）4.19GW，分布式光伏係（xì）統3.78GW。目前（qián）我們判斷2013年（nián）新增裝機可能（néng）在8.5GW左右。
中國太陽能光伏建案的備案（àn）量隨著年底的（de）到來而激增。2015年11、12月間，中國河北、山西（xī）、山東（dōng）等三（sān）個華北地區省份新增的光伏備案（àn）量（liàng）達到2GW，共有約120個專案申請（qǐng），多是分布式或農業光伏專案，且有部分與扶貧政策結（jié）合。
根據《可再生能源發（fā）展“十二五”規劃》，到2015年，我國力爭使（shǐ）太陽能發電裝機容量達（dá）到21GW（百萬千瓦）預計，到2050年，中國可再生能源的電力裝機將（jiāng）占全國電力裝機的25%，其中光伏發電（diàn）裝機將占到5%。未來十幾年，我國太陽能裝（zhuāng）機容（róng）量的複合增長率將高達（dá）25%以上。
國家能源局發布《太陽能發電發展“十二五”規劃》稱，“到2015年底，太（tài）陽能發（fā）電裝機容（róng）量達到2100萬千瓦（即（jí）21GW）以上，年發電量達到（dào）250億千（qiān）瓦時。”
根據《規劃》，“十二五”時期新增太（tài）陽能光伏電站裝（zhuāng）機容量約1000萬千（qiān）瓦，太陽能光熱發電（diàn）裝機容量（liàng）100萬千瓦，分布式光伏發電係統約1000萬千瓦，光伏電站投資按平均（jun1）每千瓦（wǎ）1萬元測算，分布式光伏（fú）係統按每（měi）千（qiān）瓦1.5萬元測算，總（zǒng）投資需求約（yuē）2500億元。

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