本书立足国家碳达峰、碳中和能源战略与新能源产业发展需求,契合职业教育产教融合、理实一体化育人导向,紧扣光伏行业岗位能力培养要求进行编写。 本书遵循职业教育教学特点,注重培养学生实操动手能力与工程问题解决能力,系统讲解了光伏发电系统主要设备的基本原理、选型配置与安装方法,梳理了光伏工程设计、施工中的主要步骤、执行方式,并结合典型工程实例强化应用实战。本书还融入了智能微电网监控、运行管控与能量调度等内容,贴合光伏设计、施工安装、智能运维等岗位实际工作需求;同时依托光伏电站智能运维实训平台,系统讲解光伏电站运维必备专业知识与实操技能。本书配套电子课件,可登录化工教育网址免费下载。 本书可作为职业院校光伏工程技术等相关专业教材,也可供新能源光伏领域技术人员、行业管理人员学习参考。

模块1　太阳能光伏发电系统简述　　/　　1 学习目标 1 1.1　光伏发电技术发展概况 1 1.1.1 光伏发电技术原理 2 1.1.2 光伏发电技术优势 3 1.2　光伏系统分类 3 1.2.1 按应用场景分类 3 1.2.2 按技术架构分类 7 1.3　光伏产业发展现状与趋势 7 1.3.1 全球发展现状 7 1.3.2 中国发展现状 8 1.3.3 未来趋势 8 1.4　光伏发电场简介 9 1.4.1 光伏发电场的相关概念 9 1.4.2 光伏发电场的组成及原理 10 1.4.3 光伏发电场实例 13 习题 14 模块2　太阳能电池组件　　/　　15 学习目标 15 2.1　太阳能电池原理 15 2.2　太阳能电池的生产工艺流程 16 2.2.1 太阳能电池的制造技术 16 2.2.2 太阳能电池组装工艺简介 17 2.3　光伏电池组件电参数 18 2.4　影响因素条件下的测试原理 20 2.5　太阳能电池分类与现状 20 【实训】　光伏电池方阵的安装 22 习题 25 模块3　光伏储能技术概述　　/　　26 学习目标 26 3.1　储能技术的意义与发展必要性 26 3.2　储能技术的主要分类及特点 27 3.3　储能技术在光伏发电系统中的应用 30 3.3.1 电力调峰与调谷 30 3.3.2 提高能源利用率 31 3.4　储能系统的构成 33 3.4.1 电化学储能系统的组成及组件交互逻辑 33 3.4.2 电池管理系统 33 3.4.3 电池管理系统架构 34 3.4.4 能量管理系统 35 3.5　电池的维护 36 3.5.1 电气维护 36 3.5.2 物理维护 36 3.6　电池安装 36 3.6.1 电池连接 36 3.6.2 安全需求 37 3.6.3 位置选择 38 习题 38 模块4　光伏发电逆变器系统　　/　　39 学习目标 39 4.1　光伏发电系统对逆变器的要求 39 4.1.1 光伏逆变器的设计原则 39 4.1.2 对逆变器的要求 41 4.2　逆变器分类 41 4.2.1 逆变电路的分类 41 4.2.2 逆变器的基本电路 42 4.2.3 逆变器的主电路 43 4.3　光伏发电系统并网逆变器 44 4.3.1 并网逆变器的控制目标 44 4.3.2 并网逆变器的输出控制模式 45 4.4　逆变器的主要技术指标 46 4.4.1 光伏并网逆变器技术 46 4.4.2 并网运行的条件 46 4.4.3 逆变器并网控制方式 47 4.5　逆变器基本电路 47 4.5.1 半桥电路 47 4.5.2 全桥变换电路 48 4.5.3 电压源型逆变器工作原理 48 4.5.4 电流型逆变器 49 【实训】　逆变器的测试 51 习题 54 模块5　光伏监控系统的开发　　/　　55 学习目标 55 5.1　离网发电系统监控界面的制作 55 5.1.1 打开软件 55 5.1.2 新建工程 55 5.1.3 新建I/O设备组态 57 5.1.4 建立数据库组态 59 5.1.5 新建窗口 63 5.1.6 力控中某些脚本的具体表达 71 5.1.7 运行项目 73 5.2　设备参数设置 75 5.2.1 变频器一般参数设置 75 5.2.2 智能仪表一般参数设置 77 5.3　监视力控与I/O设备的通信状态 77 5.3.1 为一个设备上的数据定义不同的采集周期 77 5.3.2 合理设置扫描周期 79 5.3.3 通过拨号方式与I/O设备通信 79 5.3.4 通过以太网方式与I/O设备通信 79 5.3.5 通过网桥方式与I/O设备通信 80 5.3.6 通信状态监视及设备状态数据的读取 80 【实训】　复杂系统的组态创建及监控 83 习题 85 模块6　光伏发电系统设计　　/　　86 学习目标 86 6.1　光伏电站运作总流程 86 6.1.1 项目立项 86 6.1.2 项目设计 87 6.1.3 项目建设 88 6.1.4 项目运营 89 6.2　安装角度的计算 89 6.3　光伏方阵容量的计算 90 6.4　蓄电池组容量设计 91 6.5　支架设计 91 6.6　控制器的选型 92 6.7　逆变器的选型 93 6.8　10MW 太阳能电站方案 95 6.8.1 太阳能电池阵列设计 95 6.8.2 直流配电柜设计 98 6.8.3 太阳能光伏并网逆变器的选择 99 6.8.4 交流防雷配电柜设计 100 6.8.5 交流升压变压器的选择 101 6.8.6 系统组成方案原理框图 101 6.8.7 系统接入电网设计 102 习题 106 模块7　施工主要分部分项工程　　/　　107 学习目标 107 7.1　施工准备 107 7.1.1 技术准备 107 7.1.2 资源准备 109 7.2　基础工程施工（以混凝土独立基础为例） 110 7.2.1 施工流程 110 7.2.2 关键技术要求 112 7.2.3 质量控制要点 112 7.3　支架及光伏组件安装工程 113 7.3.1 支架安装工程 113 7.3.2 光伏组件安装 114 7.3.3 质量控制要点 115 7.4　电气设备安装工程 116 7.4.1 逆变器安装工程 116 7.4.2 关键设备安装细节 119 7.5　线路敷设与连接工程 122 7.5.1 直流侧线路敷设 122 7.5.2 交流侧线路敷设 122 7.5.3 接地系统施工 123 7.5.4 质量控制要点 124 7.6　安全与质量管理 124 7.6.1 安全管理 124 7.6.2 质量管理 126 7.7　施工验收与资料归档 127 7.7.1 分阶段验收 127 7.7.2 竣工资料要求 128 7.7.3 验收与归档总结表 128 7.8　水电安装工程 129 7.8.1 室内给水与排水工程 129 7.8.2 防雷接地系统(含光伏方阵) 129 7.8.3 照明与配电工程 131 7.9　防火工程 131 7.9.1 消防工程施工准备 131 7.9.2 消防系统施工工艺 132 7.9.3 防火封堵与隔离 132 7.9.4 消防系统调试、验收与维护 133 7.10　文明施工与环境保护 133 7.10.1 文明施工措施 134 7.10.2 环境保护 134 习题 134 模块8　光伏系统施工及管理　　/　　135 学习目标 135 8.1　项目施工组织机构与人员配置 135 8.1.1 项目管理组织形式 135 8.1.2 项目部现场主要管理人员职责 135 8.2　施工准备 137 8.3　保证施工进度的措施 137 8.3.1 确保工期的措施 137 8.3.2 进度控制与进度检测 138 8.3.3 施工组织与安排及保证措施 141 8.4　质量管理 142 8.4.1 总则 142 8.4.2 质量目标 143 8.4.3 主要人员质量职责 143 8.4.4 质量控制程序 143 8.4.5 技术质量控制 144 8.4.6 检验质量控制 144 8.4.7 施工质量控制 145 8.5　主要经济技术指标和资料的整理归档 145 8.6　职业健康安全与环境管理制度和程序 145 8.7　环境因素识别、环境因素评价、应急准备和相应措施 148 8.7.1 环境因素识别 148 8.7.2 重要环境因素评价 149 8.7.3 对污染源的评价 149 8.7.4 能源、资源消耗评价法 150 8.7.5 环境因素的管理 151 8.7.6 环境因素的更新 151 8.7.7 施工现场应急(触电)预案 151 8.7.8 高处坠落、机械伤害事故的现场应急预案 152 8.8　设备安装调试控制措施 152 8.8.1 运输要求 152 8.8.2 建筑要求 152 8.8.3 质量要求 153 8.8.4 敷设电线、电缆的注意事项 154 8.8.5 接地 155 8.8.6 二次接线工艺要求 155 【实训】制订20MWp 光伏系统施工工作方案 157 习题 159 模块9　光伏发电系统的竣工检查、维护、测量和测试/160 学习目标 160 9.1　竣工检查 160 9.1.1 机械结构 161 9.1.2 电气连接 162 9.1.3 系统性能以及安全标识 163 9.2　维护策略 164 9.2.1 制订周期性维护计划 164 9.2.2 明确故障处理流程 165 9.3　测量与测试方法 165 9.3.1 核心参数测试 165 9.3.2 专业设备应用 165 9.3.3 测试标准 167 9.4　竣工文档管理 167 9.4.1 必备文件 167 9.4.2 验收移交 168 习题 168 模块10　智能微电网　　/　　170 学习目标 170 10.1　微电网的体系结构 171 10.2　微电网的运行模式及控制 171 10.2.1 微电网的并网运行模式 172 10.2.2 微电网的离网运行模式 174 10.2.3 微电网的并网控制 176 10.2.4 微电网的离网控制 176 10.3　微电网的监控与能量管理 178 10.3.1 微电网的监控系统架构 178 10.3.2 微电网监控系统设计 179 10.3.3 微电网能量管理 181 【实训】微电网运行控制、调度与管理 183 习题 194 模块11　光伏电站智能运维实训系统/　196 学习目标 196 11.1　光伏电站智能运维实训系统概述 196 11.2　光伏电站智能运维实训平台的开关机 201 11.2.1 开机前检查 201 11.2.2 开机步骤 201 11.2.3 关机步骤 201 【实训1】光伏组件连接与测试 201 【实训2】汇流箱连接与测试 207 【实训3】逆变器连接与测试 210 习题 213 参考文献　　/　　215