Stand-Alone Photovoltaic Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Stylus Pub Llc

作者:Loois, Geerling (EDT)/ Van Hermert, Bernard (EDT)

出品人:

页数:80

译者:

出版时间:

价格:47.5

装帧:Pap

isbn号码:9781873936917

丛书系列:

图书标签:

• Photovoltaics
• Solar Energy
• Off-Grid Systems
• Renewable Energy
• Power Electronics
• Energy Storage
• DC Microgrids
• Standalone Systems
• Solar Power
• Rural Electrification

离网光伏系统应用：能源独立与可持续发展的实践指南 书籍名称：离网光伏系统应用（Stand-Alone Photovoltaic Applications） 书籍内容概述： 本书深入探讨了完全独立于国家电网的光伏（PV）系统的设计、安装、运维与优化。聚焦于那些地理位置偏远、电网接入成本高昂，或对能源自主性有迫切需求的场景，本书提供了一套全面且可操作的知识体系，旨在帮助工程师、技术人员、项目开发者以及能源独立倡导者成功实施可靠、高效的离网光伏解决方案。 本书内容围绕离网光伏系统的核心组件选择、系统规模化设计、能源管理策略、以及长期可靠性保障展开。它不仅仅是理论的阐述，更强调在真实世界环境下的工程实践与案例分析。 第一部分：离网光伏系统的基础原理与核心组件 本部分奠定了理解离网系统的技术基石。 第一章：离网系统的概念与优势 明确离网光伏系统（Off-Grid PV）的定义、与其他分布式能源（如并网系统、混合系统）的区别。重点分析离网系统的主要优势，包括能源绝对独立性、对电网基础设施依赖的消除，以及在偏远地区提供即时电力解决方案的能力。同时，探讨其面临的挑战，例如储能成本、系统复杂性以及负荷预测的准确性要求。 第二章：光伏组件的选择与性能评估 详细分析不同类型光伏组件（单晶硅、多晶硅、薄膜）在离网应用中的适用性。讨论关键性能指标，如温度系数、低辐照度响应，以及在恶劣环境（高尘、高湿、极端温度）下的长期衰减特性。着重介绍如何根据当地气候数据（日照时数、峰值日照时数 TSHD）精确计算所需组件的总装机容量。 第三章：储能系统的核心技术与匹配策略 储能是离网系统的生命线。本章深入剖析铅酸蓄电池（循环寿命、深度放电管理）和锂离子电池（BMS、热管理、能量密度）在离网应用中的优缺点。详细讲解电池组的串并联配置原则，以及如何根据负荷特性（连续性、峰值需求）确定所需的系统备份时长（Autonomy Days）。此外，涵盖了新兴的液流电池技术在大型离网项目中的潜力分析。 第四章：充/放电控制器（MPPT/PWM）的精细化选择 讲解最大功率点跟踪（MPPT）和脉冲宽度调制（PWM）控制器的基本工作原理。侧重于在离网高压系统中使用高性能MPPT控制器以最大化能量捕获的工程细节。讨论如何根据电池电压平台和输入电压范围来匹配控制器，以及理解控制器故障对系统稳定性的影响。 第五章：逆变器与系统集成 区分纯正弦波逆变器与修正波逆变器在敏感电子设备供电中的适用性。详细介绍离网逆变器（通常集成充电管理功能）的功率裕度设计，以及如何处理启动浪涌电流。重点分析了直流耦合（DC-Coupled）与交流耦合（AC-Coupled）架构在不同规模离网系统中的优劣势和布线要求。 第二部分：系统设计、负荷分析与优化建模 本部分聚焦于将理论组件转化为一个稳定运行的整体系统。 第六章：准确的负荷分析与能源需求预测 离网系统设计的首要步骤是准确掌握用户侧的用电负荷。本章指导读者如何进行全面的负荷普查，包括设备列表、日工作周期、启动功率和平均消耗功率的测量与记录。引入了季节性负荷变化模型，以及如何为未来系统扩展预留容量（Headroom）。 第七章：系统规模化计算与能量平衡建模 介绍基于能量平衡的系统设计方法，确保发电量能够覆盖所有季节的日均能耗，并满足设定的自持天数。详细阐述如何利用PVWatts、PVSyst等工具进行模拟分析，并手工校核关键设计参数（如电池容量、组件倾角）。重点讨论在极端天气（如连续阴天）下的保守设计原则。 第八章：混合能源系统集成：柴油发电机与备用电源 对于关键任务或高能耗的离网场景，备用电源至关重要。本章探讨了柴油发电机与光伏/储能系统的自动切换与协同工作机制。介绍集成智能控制器的必要性，以优化发电机运行时间，降低燃料消耗，并保护电池免受深度放电。 第九章：离网系统的安全设计与接地规范 强调离网系统的高电压和高电流特性带来的安全风险。详细讲解直流侧的断路器和熔断器选择，以及交流侧的保护机制。严格遵循国家和国际电气规范（如NEC/IEC标准）进行系统接地和等电位连接的设计，以防雷击和设备故障。 第三部分：安装、运维与高级应用 本部分涵盖了系统从安装到生命周期管理的实际操作。 第十章：现场安装的工程实践 涵盖支架结构的安装要求（抗风荷载计算），组件的电气连接规范，以及线缆管理和防水处理。重点介绍在无电环境中如何安全地进行调试和初始上电操作，特别是对电池管理系统的初始化流程。 第十一章：离网系统的性能监测与故障诊断 介绍现代离网系统所需的远程监测（SCADA/IoT）解决方案。详细列举了常见故障模式（如组件热斑、逆变器通信错误、电池硫化或热失控）及其在数据曲线上的表现。提供一套系统化的故障排除流程，以最小化停机时间。 第十二章：可持续性与经济性评估 评估离网光伏项目的全生命周期成本（LCOE），包括初始投资、维护费用和储能替换成本。讨论如何通过合理的系统设计，最大化系统的经济效益，特别是对于需要长期稳定运行的偏远社区或工业设施。 第十三章：特定离网应用案例研究 通过详实的案例展示，包括： 1. 偏远通信基站供电系统： 强调高可靠性和极低维护要求。 2. 离网住宅与度假村： 侧重于舒适性需求和用户界面友好性。 3. 水泵灌溉系统（DC直驱）： 分析优化电池使用寿命的直接驱动策略。 本书为读者提供了一个扎实的工程框架，确保所设计的离网光伏系统不仅能够发电，更能在缺乏外部电网支持的严苛环境下长期、可靠地为用户提供电力服务。它是一本面向实际操作的、不可或缺的技术手册。

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