太阳能光伏发电系统概论

授课班级

光伏171

课时

4课时

上课地点

教

学

目

标

能力(技能)目标

知识目标

了解我国光伏产业现状和面临的问题；

掌握光伏发电的优缺点；

掌握光伏发电应用类型； 

掌握光伏发电系统结构组成、各组成部件功能 和特点； 

掌握独立光伏发电系统结构和类型；  

掌握并网光伏发电系统结构和类型。

能分析我国光伏产业现状及遇到的问题；

能分析光伏发电的优缺点；

能分析独立光伏发电系统组成及功能；

能分析并网光伏发电系统组成及功能；

能实际组装太阳能光伏发电系统。

能

力

训

练

任

务

及

案

例

在我们的日常生产中，太阳能应用系统越来越多，比如从太阳能计算器、太阳能手机充电器、太阳能交通警示器、太阳能玩具以及大型光伏电站等应用，可以说，在我们的日常生活中，太阳能光伏系统应用无处不在。对于太阳能应用系统有简单和复杂系统之分，例如最小太阳能光伏发电应用系统只包含太阳能电池和负载，对于复杂太阳能光伏发电系统主要包括光伏电池方阵、控制器、蓄电池、逆变器、汇流箱、低压柜、高压柜、防雷器、系统检测设备等部件组成。不管何种太阳能光伏系统，从其应用类型来看，主要分为离网光伏发电系统和并网光伏发电系统，又按照其应用特殊环境，又可以再进行细分。在不同的应用环境和

条件下，光伏发电系统结构各有不同。

参

考

资

料

1.王长贵.太阳能光伏发电使用技术.北京.化学工业出版社.2010

2.李钟实.太阳能光伏发电系统设计施工与维护.北京.人民邮电出版社.2010

3.廖东进.光伏发电系统集成与设计. 北京.化学工业出版社.2013

4.校本教材.光伏发电系统集成与设计实训手册.2013

告知 

 (教学

 内容、

 目的)

  1. 了解光伏发电的应用领域；

2. 掌握目前光伏发电主要应用方式； 

3. 掌握我国光伏发电十二五发展规划的方向及目标。

4.掌握光伏发电特点，能分析光伏发电系统实施的可行性。

5.掌握光伏发电发电工作原理及独立光伏发电系统、并网光伏发电系统运行模式特点及系统结构组成。          

讲授(口述)

设问      

板书       

课件教具   

挂图演示   

实物展示   

个别回答 

90分钟

引入    

(任务   

项目)   

典型案例：太阳能路灯应用

太阳能路灯由其稳定性、节能性、安全性、方便性、长寿命性、可移性、动智能性等优点在实际生活当中被广泛应用。太阳能光伏系统由太阳能组件、蓄电池、控制器、光源、支架系统及其各种配件组成。太阳能光伏系统的工作原理是利用太阳能组件吸收太阳光并转换为电能通过控制器存储到蓄电池中，当夜晚来临时（或天空亮度不够时）控制器再控制蓄电池给高效节能 LED 灯光源供电，实现环境照明。

展示、演示

启发      

  提问    

  讨论    

实物展示

课件   

板书   

小组讨论

代表发言

互相点评

90分钟

操练    

  (掌握 

初步或  

基本能  

力)     

系统部件：光伏发电系统由光源、电池板、控制器、蓄电池、直流负载。

1.检查太阳能光伏发电系统实验实训装置，确认实训装置上所有的开关是断开的。  

2.打开实训装置左下方的断路保护器开关，此时可以看到断路保护器右边的红色指示灯亮，说明实训装置接入的是220V 的交流电源；该电源是用来给光源以及实训装置的光通量表、电流表和电压表提供电源，使得它们能够显示数字进行实验工作。

3.这时分别打开开关 S1 和 S8；此时会看到直流电压表(V1)上有数值显示。这是因为实验室的灯光对太阳能电池板的照射，使太阳能电池板形成微小的电压，属于正常现象。（也可以关闭 S1，用红导线连接D1和D17；用黑导线连接D2和D18，也会看到直流电压表上有相同的数值显示）。

4.用导线将太阳能电池板的电压引到负载上（容性负载LED 灯），用红线将D19和 D29连接，用黑线将D20和D30连接。把光源角度调整好，使光源的白炽灯泡正对电池板，而且要保持适当的距离（大于200mm），使灯光能覆盖到电池板的全部。

5.打开开关S2（光通量表）调节可调变阻器旋钮，使光源达到最大亮度。（在此过程中可以

看到表示直流电压表（V1）数值在不断地增加，最后停留在一个数值不变）。

6.同时闭合S9还可以看到容性负载LED灯的亮度在不断的变化，逐渐的变亮，达到一定的亮度。

教师示范 

或课件   

演示     

课件  

板书  

演示  

学生模仿

90分钟

深化     

  (加深  

对基本   

能力的   

体会)    

(在实例1的基础上改变参数、结构、形状、形式等，从易到难循序渐进，从正反两方面加深体会)       

启发诱导 

重点讲解 

个别指导 

课件  

板书  

若干学生 

板书或实 

际操作   

个人操作 

小组操作 

集体操作 

90分钟

归纳    

  (知识 

  和    

能力)   

1.从以上内容，归纳分析光伏发电系统结构和应用领域。

2.对路灯光伏发电系统，分析其结构，描述其工作特点。

讲授      

或在教师

引导下先由学生总结教师再归纳

课件

板书

小组讨论 

代表发言

90分钟

训练 

 巩固 

 拓展 

 检验 

训练项目1光伏发电系统伏安特性测试        

训练项目2太阳能路灯系统安装调试        

训练项目3太阳能警示灯系统安装调试        

训练项目4太阳能交流负载系统安装调试 

启发诱导 

重点讲解 

个别指导 

课件 

板书 

个人操作

小组操作  

集体操作  

90分钟

总结评价

光伏发电系统一般由光伏电池组件、蓄电池、光伏控制器、逆变器及交流输配电系统等部件

组成。按照不同的应用，可采用不同的物理结构和不同的系统部件。对于不同的应用环境其结构组成存在一定差异。  

教师讲授、提问、总评价、典型评价 

课件 

板书 

自我评价、互评

90分钟

作业、项目 

作业题、辅导答疑、单元总结  

90分钟