光伏入门培训课件

光伏入门培训课件第一章光伏基础与概念:什么是光伏光伏与太阳能新能源地位光伏即光生伏打效应是指光照射在半导体材光伏发电是太阳能利用的主要形式之一通过,,料上产生电压的物理现象这是太阳能转化半导体器件直接将太阳光转换为电能区别于,为电能的核心机制光热发电等其他太阳能技术光伏的起源与发展技术诞生历程光伏技术起源于年法国物理学家贝克勒尔发现的光生伏打效应年美国贝尔实18391954,验室研制出首个实用硅太阳能电池效率达此后光伏技术在航天领域率先应用逐步,6%,,向地面民用市场拓展全球装机趋势年间全球光伏累计装机容量从增长至预计超过年均增长率达2020-2025,760GW1500GW,以上光伏发电成本持续下降已成为最具竞争力的电力来源之一15%,中国领先地位中国光伏产业链完整度全球第一占据全球以上市场,70%份额国家政策大力支持包括补贴、税收优惠、并网便,利等推动光伏装机容量连续多年保持世界第一,光生伏打效应光伏的核心原理当光子照射到半导体结时光能激发电子从价带跃迁至导带形成电子空穴对在内PN,,-建电场作用下电子和空穴分别向区和区移动在外电路形成持续电流这就是太阳能,N P,转化为电能的基本物理过程光伏电池的工作原理01半导体结构造PN通过掺杂工艺在硅材料中形成型和型半导体在交界处产生内建电场这是光伏效应的物理基础P N,,02光照产生载流子太阳光照射电池表面光子能量激发半导体中的电子产生自由电子和空穴形成光生载流子对,,,03载流子分离与收集内建电场驱动电子向区移动空穴向区移动通过金属电极收集形成外部电流实现光电转换N,P,,04效率影响因素材料纯度、晶体结构、表面处理、光谱响应范围、温度系数等都会显著影响光伏电池的转换效率光伏组件类型详解单晶硅组件多晶硅组件薄膜电池优点转换效率最高外观整齐美观优点生产工艺简单成本相对较低性价比高优点弱光性能优异温度系数低柔性可弯曲:20-23%,,:,,,:,,,弱光性能好使用寿命长达年市场占有率大适应复杂表面,25-30缺点制造成本较高高温下性能衰减略快缺点效率略低于单晶外观呈蓝色缺点转换效率较低需要更大安装:,:18-20%,:10-13%,碎片状面积应用场景适合空间有限的屋顶、高端住宅:项目应用场景大型地面电站、工商业屋顶项目应用场景建筑一体化、特殊应用场景::BIPV晶硅组件单晶多晶约占全球市场份额是主流技术路线随着技术进步单晶硅组件市场份额持续上升逐步取代多晶硅成为市场主导+80%,,,光伏组件的电气特性曲线与最大功率点I-V光伏组件的电流电压曲线描述了在不同负载条件下的输出-I-V特性曲线上功率最大的点称为最大功率点是组件的额定MPP,工作点关键电气参数开路电压无负载时的最大电压Voc:短路电流短路状态下的最大电流Isc:环境因素影响最大功率点电压和电流Vmp Imp填充因子衡量电池质量的指标光照强度光照增强电流线性增加电压略有上升输出功率显著提高FF::,,,温度影响温度每升高组件效率约下降高温会降低开路电压影响:1℃,

0.4-

0.5%,发电量因此组件散热设计至关重要,不同光伏组件的外观对比单晶硅多晶硅薄膜组件表面呈均匀深黑色或深蓝表面呈蓝色有明显的晶粒表面颜色均匀可为黑色,,色电池片四角切角呈圆和晶界呈现不规则的冰花或深棕色无明显晶界外,,,,弧状整体外观简洁统一状纹理电池片为方形观更加一体化可实现半,,,,具有高端质感透明效果光伏系统组成与分类光伏组件系统的核心部件负责吸收太阳光并转换为直流电能决定系统的发电能力,,逆变器将组件产生的直流电转换为交流电并实现最大功率点跟踪功能,MPPT储能设备蓄电池等储能装置用于离网系统或削峰填谷提高系统稳定性和自用率,,支架系统固定和支撑光伏组件确保最佳倾角和朝向抵抗风雪荷载,,并网型系统离网型系统与电网连接发电优先自用余电上网系统结构简单独立运行配备蓄电池储能适用于无电网覆盖的偏远,,,,无需蓄电池投资成本低是目前主流应用模式适合地区、海岛、通信基站等场景系统需要精确设计以,,城市居民、工商业用户保证供电可靠性分布式光伏系统指安装在用户侧的小型光伏发电系统装机容量通常在数千瓦至数兆瓦级别具有就近:,发电、就近消纳的优势减少输电损耗是未来发展重点,,光伏支架基础知识支架材料选择碳钢支架成本低强度高需做防腐处理铝合金支架耐腐蚀性好重量轻成本较高不锈钢支架耐久:,,:,,:性最佳适用于沿海等腐蚀性强的环境材料选择需综合考虑成本、环境条件和使用寿命,支架结构类型固定支架倾角固定结构简单成本低可调支架可手动调节季节倾角提高发电量跟踪支架自动跟踪:,,:,:太阳轨迹发电量提升但成本和维护要求高不同类型适用于不同项目规模和预算,15-25%,安装环境考量屋顶安装需考虑承重、防水、抗风地面电站需评估地质条件、排水、植被遮挡不同地区风雪荷载差异大沿海地区需加强防腐高海拔地区需考虑紫外线老化支架设计必须满足当地气象和地质条件,,典型案例某工业园区采用铝合金固定倾角支架系统倾角设定为当地最佳角度°南向布置支架采用:,25,模块化设计安装周期缩短年免维护系统稳定性优异,30%,25,逆变器的作用与类型核心功能12逆变器是光伏系统的心脏将组件产生的直流电转换为符合电网标准的交流,集中式逆变器组串式逆变器电同时具备最大功率点跟踪、电网监测、安全保护等关键功能MPPT功率大适合大型地面电站优点是功率中等适合分布式项目每个组串独立500kW-3MW,3-50kW,成本低、效率高缺点是单点故障影响大精度减少失配损失故障影响范围小是目前主流选;,MPPT MPPT,,,相对较低择3微型逆变器功率小每块组件配一台组件级监控和优化但成本最高适合复杂屋顶和高端住宅应用200-500W,,,关键性能指标转换效率、效率、防护等级、温度范围、电网适应性一线品牌逆变器具有更高可靠性和完善的售后服务是系统长期稳定运行的保障:95-98%MPPT IP,光伏系统设计流程资源评估收集项目地太阳辐射数据、气象参数、地理位置信息评估年平均日照时数、最佳倾角使用数据库或当地气象站数据确保准确性NASA负荷分析明确用电需求包括日用电量、负荷曲线、用电高峰时段对于离网系统需详细计算每个用电设备的功率和使用时长,,系统容量计算根据用电需求和太阳能资源计算所需组件容量考虑系统效率、阴影遮挡、逆变器效率等损耗因素通常需预留余量,,15-20%设备选型选择合适的组件型号、逆变器类型、支架系统平衡性能、成本和可靠性优先选择主流品牌和成熟技术确保长期运行稳定,电气设计设计组件串并联方案配置电缆规格、保护设备、接地系统确保符合国家电气规范和安全标准通过专业软件进行仿真验证,,光伏系统安装要点施工安全规范组件布置技巧接线与设备安装高空作业必须佩戴安全带、安全帽确保最佳朝向北半球朝南和倾角连接器插接牢固防水密封•••,搭建稳固的脚手架或使用升降平台避免建筑物、树木等遮挡正负极严格区分避免短路•••,电气作业人员需持证上岗组件间距设计需考虑阴影影响逆变器安装在通风阴凉处•••制定应急预案配备急救设备电缆走线整齐标识清晰配电箱安装位置便于操作维护•,•,•恶劣天气禁止高空作业预留维护通道便于后期巡检监控设备网络连接稳定可靠••,•安装质量直接影响系统年的运行表现建议选择经验丰富的安装团队严格遵循厂家安装手册和国家规范每个环节都需要质量检查和记录为后续运维25,,,提供完整档案规范施工保障系统安全与效率专业的安装团队采用标准化施工流程从屋顶勘测、支架固定、组件布置到电气连接每个环节都严格把控质量规范的施工不仅确保系统安全运行年,,25以上更能最大化发电效率提升投资回报率,,质量控制要点验收标准屋面防水处理到位防止渗漏外观检查无破损、污染•,•支架锚固强度满足风雪荷载要求电气参数测试符合设计值••组件安装平整无应力集中绝缘电阻和接地电阻达标•,•电气连接可靠绝缘测试合格系统试运行正常资料齐全•,•,光伏发电性能监测与维护监控平台功能故障诊断处理定期巡检清洁实时监测系统发电量、效率、设备状态数据采常见故障组件热斑、接线松动、逆变器报警、通巡检周期每季度全面巡检一次雨后及时检查清::,集频率可达秒级支持手机远程查看智能诊信中断诊断方法曲线测试、红外热成像、绝洁频率根据环境灰尘情况一般每半年清洗一次,APP:I-V:,断算法自动识别异常及时推送告警信息历史数缘测试处理原则及时响应专业维修更换原厂清洁方法使用清水和软毛刷避免硬物划伤组件,:,,:,据分析生成报表评估系统性能趋势配件详细记录故障原因和处理过程清洁可提升发电量,,3-8%运维建议建立完善的运维管理制度培训专业运维人员配备必要的检测工具和备品备件推荐购买系统运维保险降低长期运营风险优质的运维:,,,服务可延长系统寿命提高发电量,5-10%储能技术与光伏结合储能系统作用储能系统解决光伏发电的间歇性和波动性问题实现削峰填谷、提高自用率、增强电网稳定性,对于离网系统储能是必需配置对于并网系统储能可提升经济效益和能源独立性,;,蓄电池类型铅酸电池成本低技术成熟但寿命短年能量密度低:,,3-5,锂离子电池能量密度高循环寿命长年效率高是目前主流选择:,10-15,95%,液流电池适合大规模储能循环寿命极长但成本较高:,,储能系统设计储能容量根据用户负荷特性和自给率要求确定通常配置为日用电量的需考虑电池放电深度、充放电50-100%DOD倍率、温度管理等因素配置储能逆变器实现双向功率变换配备电池管理系统监测电池状态确保安全高效运行PCS,BMS,混合能源系统案例某海岛微网项目配置光伏锂电池储能柴油发电机光伏优先发电储能削峰填谷柴油机备用系统可再生能源占比达显著降低燃油消耗和碳排放:,500kW+1MWh+200kW,,75%,光伏系统并网技术010203项目备案申请电网接入方案系统设计与施工向当地发改委或能源局提交项目备案申请提供用向电网公司申请并网获取接入系统方案方案包根据接入方案完成系统详细设计和设备采购组织,,,地、规划许可等材料分布式光伏项目通常简化括并网点、电压等级、计量方式、技术要求等施工安装并网设备如并网开关、双向电表需备案流程部分地区实行备案制电网公司免费提供接入方案设计符合电网公司要求,0405并网验收调试正式并网发电系统安装完成后申请并网验收电网公司进行现场检查测试并网保护、完成所有手续后系统正式并网发电发电量通过双向电表计量自发自用,,,,电能质量等指标验收合格后签订购售电协议安装计量装置部分抵扣电费余电上网按政策电价结算,,并网保护要求系统必须配置防孤岛保护、过欠压保护、过欠频保护、接地故障保护等逆变器需通过并网检测认证电网故障时系统应在://,秒内自动脱网确保电网和人员安全

0.2,上网电价政策国家对光伏发电提供补贴支持分为全额上网、自发自用余电上网、全部自用三种模式随着成本下降补贴逐步退坡但光伏发电已具备:,,,平价上网能力各地还有地方性补贴政策进一步提升项目收益,典型光伏项目案例分析案例一居民屋顶分布式光伏案例二工商业屋顶光伏::项目规模户用系统块单晶硅组件项目规模彩钢瓦屋顶项目组件:5kW,20:500kW,1600块投资成本约万元政府补贴后实际投资:

2.5,2万元投资模式合同能源管理企业零投资:EMC,,享受折扣电价发电效益年发电量约度自用节省:6000,50%电费余电上网收益投资回收期约年发电效益年发电量约万度全部自用每年,6-7:60,,节省电费万元环境贡献年累计减少碳排放约吨相当15:25120,于种植棵树附加价值屋顶隔热降温厂房温度降低6600:,3-5℃,节省空调费用案例三地面集中式电站:项目规模地面电站占地约亩:50MW,1500投资规模约亿元采用总包模式:

2.5,EPC发电效益年发电量约万度全部上网销:6500,售年收益约万元,4000社会效益利用荒地或农光互补增加土地利:,用价值带动当地就业,光伏行业安全规范防雷与接地电气安全措施高空作业安全光伏系统属于室外高处设备易遭雷击必须组件在光照下持续产生高压直流电具有触电屋顶安装施工属于高空作业必须严格遵守安,,,安装避雷针、浪涌保护器确保可靠接风险所有电气连接必须牢固可靠绝缘良好全规程作业人员佩戴安全带、安全帽使用SPD,,,地接地电阻应小于组件边框、支架、安装明显警示标识配置专用工具禁止非专安全绳脚手架必须牢固设置围栏风力超4Ω,,,逆变器外壳均需等电位连接形成完整的防雷业人员操作维护时应在弱光或夜间进行必过级、雨雪雷电天气禁止作业配备急救,,5保护系统要时使用遮光布包制定应急预案,相关国家标准安全培训要求《光伏发电站设计规范》从业人员必须经过专业培训持证上岗•GB50797•,《光伏发电工程验收规范》定期组织安全教育和应急演练•GB/T50796•《光伏发电站施工规范》建立安全生产责任制落实到人•NB/T32004•,《光伏发电系统并网技术要求》配备必要的安全防护装备和工具•GB/T19939•光伏技术最新进展钙钛矿电池突破钙钛矿太阳能电池实验室效率已突破接近理论极限具有低成本、可溶液法制备、26%,柔性等优势主要挑战是稳定性和大面积制备工艺有望在年内商业化应用,5叠层电池技术将不同禁带宽度的电池材料叠加充分利用太阳光谱硅基叠层电池效率已达理论,

29.5%,效率可超未来有望突破单结电池效率瓶颈成为下一代主流技术35%,智能光伏系统结合物联网、大数据、人工智能技术实现系统智能监控、预测性维护、优化运行无人,机巡检、机器人清洗、故障诊断等新技术提升运维效率降低人工成本AI,光储充一体化光伏发电、储能系统、电动汽车充电桩深度融合构建新型能源微网实现多能互补、削,峰填谷、需求响应提升能源利用效率和系统灵活性是未来能源系统的重要形态,,技术创新持续推动光伏产业发展组件效率每提升系统成本可降低数字化、智能化技术使光1%,5-7%伏电站更加高效可靠光伏与建筑、交通、农业等领域的跨界融合创造更多应用场景和商业模式光伏产业链与市场分析上游原材料与设备:多晶硅电池生产的核心原材料中国产量占全球以上:,70%硅片单晶硅片逐步取代多晶硅片成为主流:生产设备包括拉晶炉、切片机、电池片生产线等精密设备:中游组件制造与系统集成:电池片将硅片加工为太阳能电池效率持续提升:,组件封装将电池片封装为光伏组件涉及背板、、玻璃等材料:,EVA系统集成提供整体解决方案包括设计、设备集成、安装调试:,下游应用市场与服务:电站开发投资建设大型地面电站和分布式项目:承包提供工程总承包服务EPC:运维服务电站运营维护、资产管理、发电量提升优化:全球市场格局市场趋势中国是全球最大的光伏制造和应用国占据全球产业链主导地位欧洲、美国、日本等发达国组件价格持续下降平价上网已在多数地区实现分布式光伏和户用市场爆发式增长储能与,,家市场成熟印度、中东、拉美等新兴市场快速增长年全球新增装机超过光伏结合成为标配建筑光伏一体化、光伏农业、光伏制氢等新模式涌现,2023350GW BIPV++光伏经济性分析系统成本构成投资回报计算年发电量容量×有效日照时数×系统效率:年收益发电量×节省电价上网电价补贴:++静态回收期总投资÷年净收益:内部收益率考虑资金时间价值的收益率指标IRR:光伏组件逆变器支架系统电气设备安装人工其他费用光伏组件占系统成本的最大比例近年来组件价格降幅超过带动整体系统成本快速下降目前地面电站单位造价约,80%,

3.5-元瓦分布式约元瓦4/,4-5/典型案例户用系统投资万元年发电度综合收益约元回收期年剩余年净收:5kW

2.5,6000,4000,6-718益约万元超过是优质的长期投资7,IRR12%,政策支持国家和地方提供多种激励政策包括初装补贴、度电补贴、税收减免、低息贷款等分布式光伏项目还可参与绿电交易、碳交易获得额外收益建议关注当地最新政策充分利用政策红利:,,,光伏系统设计实操演示案例某企业屋顶分布式光伏系统设计:100kW步骤资源评估11:项目地年平均日照小时有效屋顶面积㎡朝向正南无遮挡适合建

4.5,1000,,,设光伏系统2步骤容量确定2:根据屋顶面积可安装系统选用单晶组件块预计年发,100kW545W184,电量万度12步骤串并联设计33:每串块组件串联组串电压约共个组串并联匹配组串式23900V,880kW逆变器路输入,2MPPT4步骤电缆选型4:直流侧选用光伏专用电缆交流侧选用铜芯电缆压降控制在4mm²,70mm²,以内满足载流量要求3%,步骤保护配置55:配置直流断路器、交流断路器、浪涌保护器、防雷接地系统确保系统安,全可靠运行设计完成后使用等专业软件进行仿真验证评估发电量、损耗、经济性输出系统原理图、布置图、设备清单等完整技术文档指导施工安装,PVsyst,,光伏接线盒与电气连接接线盒结构1连接器类型接线盒安装在组件背面是电池片与外部电路的桥梁内部包含旁路二极连接器是国际标准具有防水、防尘、耐候性强等特点插拔式设计便于施工但必须使用专用工具确,MC4,,,管、连接端子、密封胶等部件保连接牢固2正负极识别连接器有明确的正负极标识红色为正极黑色为负极接线时必须严格区分避免短路建议使用电压表确,,,认极性3防水密封所有电气连接点必须做好防水处理连接器插接到位后会自动密封电缆进出接线盒处使用防水接头确,保以上防护等级IP674常见问题处理接触不良重新插拔连接器检查插针是否变形接线盒烧毁检查旁路二极管更换接线盒进水更换密封旁路二极管作用:,:,:圈重新密封,当组件部分遮挡或故障时旁路二极管为电流提供通路避免热斑效应保护,,,组件不受损坏一般每片电池配置一个旁路二极管20-24安全提醒光伏系统在白天有光照时始终带电电压可达以上进行电气连接操作时务必在弱光条件下或使用遮光布佩戴绝缘手套使用绝缘工具避免触电风险:,1000V,,,光伏系统调试与验收施工质量检查全面检查组件安装、支架固定、电气连接确认组件无破损、裂纹支架螺栓紧固连接器插接到位电缆走线规范标识清晰,,,,电气参数测试测量组件开路电压、短路电流核对与铭牌参数测量组串电压、电流确认串并联正确测试绝缘电阻应接地电阻应,,≥1MΩ,≤4Ω逆变器调试配置逆变器参数包括组串数量、电网类型、保护阈值等启动逆变器观察运行状态检查跟踪、并网同步功能测试保护功能模拟电网故障确认快速脱网,,,MPPT,,监控系统调试配置通信参数连接监控平台验证数据上传正常实时显示发电量、功率、电压、电流等参数测试告警功能确认异常时及时推送,,,性能测试与资料整理系统连续运行小时记录发电数据计算系统效率整理竣工资料包括设计文档、设备资料、测试报告、照片视频等提交业主和电网公司验收24-48,,,,验收合格标准外观无瑕疵电气参数符合设计值保护功能正常系统效率达到预期资料完整规范验收通过后系统正式移交运营进入质保期和运维阶段:,,,,,,确保系统稳定高效运行专业的调试团队使用精密仪器对系统进行全面测试从电气参数到保护功能从单体组件到整体系统每个环节都经过严格检验只有通过完整的调试和验,,,收流程才能确保光伏系统在未来年稳定高效运行为用户创造持续价值,25,98%25+80%系统可用率运行年限效率保证优质系统年均可用率组件质保周期年末功率保持率25光伏培训与职业发展路径系统设计师安装运维工程师进行项目勘察、方案设计、技术选型需熟练使用设计软件,负责系统安装、调试、维护需掌握电气知识、安全规范、了解标准规范薪资万经验丰富者可达万8K-2,3+设备操作入门级月薪资深工程师可达万以上5K-8K,

1.5销售经理开拓市场洽谈项目维护客户需具备技术知识和商务,,能力收入与业绩挂钩优秀者年薪可达万,30-50研发工程师从事技术研发、产品开发、工艺改进需扎实理论基础和创项目经理新能力硕士以上学历薪资万核心人才可获股权激励,1-

2.5,统筹项目实施协调各方资源控制进度质量成本需综合能,,力强经验丰富薪资万大型项目经理可达万,

1.5-3,5+必备技能与认证未来发展趋势电工证、高空作业证等上岗证书人才需求持续旺盛职业前景广阔••,光伏系统设计与安装培训证书技术迭代快需保持学习提升••,、等软件操作能力复合型人才更受青睐•PVsyst AutoCAD•项目管理、沟通协调能力国际化机会增多海外市场空间大••,光伏未来展望技术持续突破全球能源转型主力钙钛矿、叠层电池等新技术商业化效率突破,柔性、透明、彩色组件拓展应用场景光伏将成为全球最大电力来源年占比预30%,2050成本继续下降计超过助力实现碳中和目标应对气候40%,变化挑战智能化数字化、物联网、大数据深度应用实现智能运维、AI,预测性维护、虚拟电厂提升系统效率和可靠性绿色低碳社会多元化应用场景光伏助力建设清洁低碳、安全高效的能源体系推动经济社会绿色转型创造美丽宜居环境造、光伏交通、光伏农业、光伏制氢,,福人类未来BIPV+++与储能、充电桩融合构建新型能源系统光,伏无处不在光伏产业正处于高速发展的黄金时期技术进步、成本下降、政策支持、市场需求多重因素驱动行业前景无限光明加入光伏行业您将参与塑造清洁,,能源未来为应对气候变化、建设可持续世界贡献力量这是一份充满意义和机遇的事业,!课程总结与知识回顾光伏基础原理系统组成与设计安装调试运维光生伏打效应、结、电池类型、电气特性组件、逆变器、支架、储能、并网、设计流程施工规范、电气连接、系统调试、性能监测PN经济性与政策技术与职业发展成本构成、投资回报、补贴政策、市场分析前沿技术、产业链、职业路径、未来趋势常见问题解答推荐学习资源光伏组件寿命有多长在线课程中国、学堂在线光伏专业课程Q::MOOC技术标准国家能源局、工信部发布的行业标准晶硅组件质保年实际寿命可达年以上:A:25-30,35行业平台中国光伏行业协会、光伏展会:SNEC阴雨天光伏还能发电吗Q:专业期刊《太阳能》《可再生能源》:可以但发电量降低至晴天的设计软件、、A:,10-30%:PVsyst PVsolHelioScope光伏系统需要经常维护吗Q:维护工作量小每年清洁次组件定期巡检设备即可A:,1-2,本课程系统介绍了光伏发电的基础知识、技术原理、系统设计、安装运维、经济分析等核心内容希望为您进入光伏行业打下坚实基础光伏技术日新月异建议持续关注行业,动态不断学习提升把握清洁能源时代的发展机遇,,!携手共创光伏美好未来感谢您参与本次光伏入门培训课程希望您对太阳能光伏发电有了全面深入的了解为投身清洁能源事业做好准备!,积极实践推动绿色发展携手共进将所学知识应用于实际项目在实践中深化理解积累经验大力推广光伏清洁能源减少化石能源消耗降低碳排放加入光伏行业大家庭与志同道合的伙伴交流合作共同推,,,,,,,,提升技能成长为光伏领域的专业人才为应对气候变化、保护地球家园贡献力量动技术创新和产业发展创造更加美好的可持续未来,,后续支持与联系方式我们将持续为学员提供技术支持、行业资讯、就业推荐等服务欢迎通过以下方式与我们保持联系:电子邮箱微信公众号在线社区光伏学习平台solar-training@energy.com www.solar-learning.com让我们一起用光伏点亮绿色未来,!。