本書面向光伏工程技術崗位，按照光伏工程技術專業(yè)標準、學生認知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律，融入1+X光伏電站運維（中級）職業(yè)技能等級證書、光伏電子工程的設計與實施職業(yè)技能大賽的相關知識和技能，按照“基礎—進階—高級”的遞進關系組織內容。本書主要內容包括光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及案例分析，光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計基礎，某校園3.6kW離網光伏發(fā)電系統(tǒng)設計、施工與運行維護，家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設計、施工與運行維護，10MW集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)設計、施工與運行維護。
本書可作為高等職業(yè)院校光伏工程技術及相關專業(yè)的教材，還可供光伏發(fā)電技術的相關從業(yè)人員參考使用。
·職業(yè)教育國家在線精品課程配套教材。
·崗課賽證融通，助力培養(yǎng)能工巧匠。融入1+X光伏電站運維（中級）職業(yè)技能等級證書、光伏電子工程的設計與實施職業(yè)技能大賽的相關知識和技能。
·體現(xiàn)“任務引領”的職業(yè)教育教學特色。
·恰當融入課程思政內容。將節(jié)能環(huán)保、工匠精神、民族自信和愛國主義教育等思政元素融入專業(yè)課程教學內容。
光伏發(fā)電是一種綠色、清潔、可再生的能源，在助力“雙碳”目標實現(xiàn)的過程中有很大作用。
本書是為了滿足高等職業(yè)教育發(fā)展的要求，提升光伏工程技術類專業(yè)學生的光伏發(fā)電理論知識、實踐操作技能和綜合素質，助力國家“雙碳”目標實現(xiàn)而編寫的。
本書的編寫具有以下特色。
1）本書為職業(yè)教育國家在線精品課程配套教材，相關教學資源豐富，便于在教學過程中將紙質教材、在線課程及其他線上線下教育資源有機銜接起來。
2）充分體現(xiàn)立體化、新形態(tài)教材的特點。本書配套的微視頻、動畫和知識鏈接等資源均通過二維碼在書中呈現(xiàn)，掃描二維碼即可獲取，便于隨時隨地學習。
3）崗課賽證融通，助力培養(yǎng)能工巧匠。本書面向光伏工程技術崗位，按照光伏工程技術專業(yè)標準、學生認知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律，融入1+X光伏電站運維（中級）職業(yè)技能等級證書、光伏電子工程的設計與實施職業(yè)技能大賽的相關知識和技能，由簡單到復雜設計了5個教學項目（其中3個為真實項目案例），按照“基礎—進階—高級”的遞進關系組織內容。
4）體現(xiàn)“任務引領”的職業(yè)教育教學特色。本書改變傳統(tǒng)教材按章節(jié)編寫的方式，采用“項目-任務”的模式組織教學內容，讓學生帶著問題去學習，提高學生的學習動力；本書還將實踐操作（任務實施）和理論知識學習有機結合起來，便于進行理論和實踐相結合的一體化教學。
5）教學內容新，編入光伏發(fā)電的新技術、新工藝和新規(guī)范。本書將最新的太陽能電池、光伏組件技術和工藝、光伏逆變器技術等編入書中，并且把最新的光伏發(fā)電系統(tǒng)設計理念一并融入書中。
6）本書圖文并茂，以圖代文、以表代文，以符合學生認知規(guī)律，提高可讀性。
7）本書堅持立德樹人的根本任務，恰當融入課程思政內容。將節(jié)能環(huán)保、工匠精神、民族自信和愛國主義教育等思政元素融入專業(yè)課程教學內容。
本書由徐州工業(yè)職業(yè)技術學院教師和浙江瑞亞能源科技有限公司工程技術人員共同編寫。詹新生、張江偉任主編，尹慧、張玉健任副主編，夏淑麗、李美鳳、孫愛俠參編。書中光伏電子工程的設計與實施職業(yè)技能大賽相關內容、光伏電站運維（中級）職業(yè)技能等級證書相關內容等由桑寧如提供技術支持。孫愛俠繪制了電路圖、示意圖，并優(yōu)化了仿真圖、實物圖等，此外還剪輯處理了相關視頻。
本書在編寫過程中得到了徐州工業(yè)職業(yè)技術學院的領導、同事及浙江瑞亞能源科技有限公司領導、相關技術人員的大力支持。在本書編寫的過程中，編者還參考了常州天合光能股份有限公司、陽光電源股份有限公司、固德威技術股份有限公司生產的光伏組件、逆變器和匯流箱等光伏產品的手冊，還參閱了大量的相關文獻，在此一并向這些文獻的作者表示衷心的感謝。
由于編者水平有限，書中不足之處在所難免，誠望廣大讀者提出寶貴意見，以便進一步修改和完善。
詹新生，徐州工業(yè)職業(yè)技術學院教授。多年來主要承擔應用電子技術和電子信息工程技術專業(yè)學生的《電子產品生產工藝》、《數(shù)字電子技術與應用》、《數(shù)字電子技術項目實訓》等基礎課程的教學，指導學生多次參加大學生實踐創(chuàng)新訓練項目和技能競賽并獲獎，經過多年的一線教學實踐，對學生的學習狀況有著深刻體會，積累了較為豐富的教學經驗。編寫了多部教材。
項目1光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及案例分析1
任務1.1太陽能電池的工作原理分析1
1.1.1半導體的基礎知識2
1.1.2太陽能電池的工作原理4
1.1.3太陽能電池等效電路6
1.1.4光伏發(fā)電的優(yōu)缺點7
1.1.5我國太陽能資源8
任務1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類及案例分析9
1.2.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類9
1.2.2離網光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及案例分析14
1.2.3并網光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及案例分析17
習題23
項目2光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計基礎24
任務2.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的總體設計24
2.1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)設計的內容25
2.1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)設計的原則25
2.1.3光伏發(fā)電系統(tǒng)設計考慮的因素26
2.1.4太陽輻射的計量及峰值日照時數(shù)28
任務2.2認識太陽能電池片和光伏組件29
2.2.1太陽能電池片的識別與測試30
2.2.2光伏組件的識別與測試41
任務2.3蓄電池的結構、充放電控制與測試56
2.3.1鉛酸蓄電池的結構及原理分析57
2.3.2鉛酸蓄電池的充電控制60
2.3.3鉛酸蓄電池充放電控制電路分析62
2.3.4蓄電池的主要技術參數(shù)67
2.3.5蓄電池的型號命名70
任務2.4光伏控制器的功能、分類、電路結構與測試72
2.4.1光伏控制器的功能、分類73
2.4.2光伏控制器電路結構及工作過程73
2.4.3光伏陣列最大功率點跟蹤(MPPT)控制技術77
2.4.4光伏控制器電路案例81
2.4.5光伏控制器的主要技術參數(shù)83
任務2.5光伏逆變器的功能、分類、工作原理與測試87
2.5.1光伏逆變器的功能、分類87
2.5.2光伏逆變器電路工作原理90
2.5.3光伏逆變器電路案例93
2.5.4光伏逆變器的主要技術參數(shù) 94
任務2.6防雷及光伏陣列支架的設計103
2.6.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷設計103
2.6.2光伏陣列支架的設計109
任務2.7光伏電站的并網設計116
2.7.1設計原則117
2.7.2電站級別117
2.7.3設計方案應考慮的問題117
2.7.4光伏電站并網技術118
2.7.5光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電壓等級121
2.7.6光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網方式121
習題123
項目3某校園3.6kW離網光伏發(fā)電系統(tǒng)設計、施工與運行維護125
任務3.13.6kW離網光伏發(fā)電系統(tǒng)設計125
3.1.1離網光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計原則及步驟126
3.1.2離網光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計過程126
3.1.33.6kW離網光伏發(fā)電系統(tǒng)設計146
任務3.23.6kW離網光伏發(fā)電系統(tǒng)施工149
3.2.1光伏陣列支架安裝150
3.2.2光伏組件安裝151
3.2.3防雷匯流箱安裝152
3.2.4蓄電池安裝153
3.2.5光伏控制器安裝153
3.2.6離網逆變器安裝155
任務3.33.6kW離網光伏發(fā)電系統(tǒng)運行維護157
3.3.1光伏發(fā)電系統(tǒng)運行前檢查158
3.3.2光伏發(fā)電系統(tǒng)運行前測試158
3.3.3光伏發(fā)電系統(tǒng)運行操作160
3.3.4光伏發(fā)電系統(tǒng)停機操作161
3.3.5光伏發(fā)電系統(tǒng)運行性能測試161
3.3.6光伏發(fā)電系統(tǒng)維護162
3.3.7光伏發(fā)電系統(tǒng)常見故障及排除162
習題163
項目4家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設計、施工與運行維護168
任務4.1家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設計168
4.1.1分布式光伏發(fā)電簡介169
4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計173
4.1.3家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設計179
任務4.2家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)施工182
4.2.1光伏組件安裝 183
4.2.2光伏逆變器安裝184
4.2.3雙向電能表連接187
任務4.3家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)運行維護188
4.3.1系統(tǒng)運行189
4.3.2系統(tǒng)停機189
4.3.3系統(tǒng)能效分析190
4.3.4系統(tǒng)維護191
4.3.5系統(tǒng)常見故障檢修192
習題192
項目510MW集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)設計、施工與運行維護195
任務5.110MW集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)設計195
5.1.1光伏電站選址196
5.1.2光伏陣列排布設計199
5.1.3直流匯流設計203
5.1.4并網逆變器選型204
5.1.5交流配電柜選型209
5.1.6光伏電站中變壓器的選型211
5.1.7計算機監(jiān)控系統(tǒng)設計212
5.1.8接地及防雷系統(tǒng)設計214
5.1.910MW集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)設計過程214
任務5.210MW集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)施工222
5.2.1光伏陣列支架安裝222
5.2.2光伏組件安裝227
5.2.3直流匯流箱安裝228
5.2.4光伏逆變器安裝229
5.2.5升壓變壓器的安裝231
任務5.310MW集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)運行維護231
5.3.1系統(tǒng)調試前檢測232
5.3.2系統(tǒng)調試233
5.3.3系統(tǒng)運行233
5.3.4系統(tǒng)維護233
習題236
參考文獻237
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