本书首先阐述了“双碳”背景下太阳能产业发展趋势与政策,太阳资源的相关常识;然后从太阳能应用角度着手,阐述了光伏发电原理、分类与组成;接着详细讲解了光伏发电单元、储能系统、汇流系统、控制与逆变系统、接入系统、电缆选型等内容;最后从太阳能应用角度出发,详细讲解了离网与并网发电设计原理与要点、光热利用的各种形式与原理。 本书适合作为普通高等院校能源动力类新能源科学与工程、能源与动力工程、储能与动力工程等相关专业的教材,也可作为部分高等职业院校光伏工程技术等相关专业的教学参考书及企业员工的岗位培训教材,还可作为相关专业工程技术人员的参考书。

党的二十大报告在第十部分指出: “必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念, 站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。” “推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。” “立足我国能源资源禀赋, 坚持先立后破, 有计划分步骤实施碳达峰行动。”


2021 年《国务院关于印发2030 年前碳达峰行动方案的通知》指出, 全面推进风电、太阳能发电大规模开发和高质量发展, 因地制宜利用风能、太阳能等可再生能源, 推进清洁能源替代, 提高风电、太阳能发电等应用比重, 深化可再生能源建筑应用, 推广光伏发电与建筑一体化应用, 因地制宜推行太阳能等清洁低碳供暖。到2025 年, 新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50% ; 到2030 年, 非化石能源消费比重达到25% 左右, 顺利实现2030 年前碳达峰目标。


在可再生能源中, 最值得人们关注的是太阳能。太阳能已广泛应用在工业、农业等领域, 太阳能已成为能源革命的主角。如何促进太阳能产业可持续发展,人才培养是关键。人才培养的基础是课程, 而教材对课程质量起着举足轻重的作用。太阳能产业新技术、新动态迭代更新较快, 教材也需根据太阳能产业新技术、新动态进行实时更新, 才能培养出满足产业发展需要的专业人才。


本书首先阐述了“ 双碳” 背景下太阳能产业发展趋势与政策, 太阳资源的相关常识; 然后从太阳能应用角度着手, 阐述了光伏发电原理、分类与组成, 接着详细讲解了光伏发电单元、储能系统、汇流系统、控制与逆变系统、接入系统、电缆选型等内容; 最后从太阳能应用角度出发, 详细讲解了离网与并网发电设计原理与要点、光热利用的各种形式与原理。


本书融合了当今太阳能产业的新政策、新技术、新动态、新应用, 以光伏发电与光热利用为主线, 整合了太阳能产业新政策、光伏发电单元的全新研究成果、当今主流及未来发展的储能技术、组串式及集中式逆变器等新技术、光伏电站项目开发与选址、离网与并网光伏发电系统设计、光热系统应用等知识, 通过实际工程案例将太阳能转化、利用、存储等知识点融会贯通。


本书适合作为普通高等院校能源动力类新能源科学与工程、能源与动力工程、储能与动力工程等相关专业的教材, 也可作为部分高等职业院校光伏工程技术等相关专业的教学参考书及企业员工的岗位培训教材, 还可作为相关专业工程技术人员的参考书。


本书由新余学院黄建华、王发辉、黄平、罗鹏任主编。全书由张玉清拟定提纲, 由黄建华、王发辉统稿。参加编写的还有黄雪雯、傅欣欣、罗胤祺、黄淑萍、吴欢文。具体编写分工如下: 第1 章及第9 章9. 1、9. 2 节由黄平编写, 第2 章及第10 章由黄建华编写, 第3 章、第7 章由黄雪雯编写, 第4 章由傅欣欣编写,第5 章由罗鹏编写, 第6 章由罗胤祺、黄淑萍共同编写, 第8 章由王发辉编写,第9 章9. 3 节由吴欢文编写。


本书是江西省普通本科高校现代产业学院———新余学院新能源产业学院的建设成果, 在编写过程中得到了晶科能源有限公司、江西赛维LDK 太阳能高科技有限公司、新余市银龙光伏工程有限公司等企业的大力支持, 以及南京瑞途优特信息科技有限公司顾卫钢博士的指导, 在此表示衷心感谢。


在本书编写过程中, 编者查阅了大量的文献资料, 并引用了部分网上的资料, 网上部分资料与文档无法查找原作者, 因此未能在参考文献中列出, 在此对相关作者表示衷心的感谢。


限于编者水平, 书中难免有疏漏和不足之处, 欢迎广大师生和读者提出宝贵意见, 以便本书不断改进和完善。


编 者


2023 年12 月

第1章太阳能产业发展机遇11.1“双碳”背景下的太阳能产业发展11.1.1光伏产业的发展趋势21.1.2光热产业的发展趋势31.2“太阳能技术+”模式创新与实践41.2.1“光伏+”模式创新51.2.2“光热+”电站开发模式101.3太阳能产业升级和规模化发展121.3.1智能光伏的发展趋势131.3.2智能光伏的应用领域141.3.3光热发电规模化发展151.4太阳能产业政策161.4.1国务院相关政策161.4.2国家发改委相关政策171.4.3国家能源局相关政策191.4.4其他政策21扩展阅读一“碳”究竟———“双碳”目标下的太阳能应用22思考题23第2章光伏发电概述242.1太阳辐射基本知识242.1.1太阳基本常识252.1.2太阳光与光谱262.1.3太阳与地球292.1.4

黄建华，新余学院王发辉，新余学院黄平，新余学院罗鹏，新余学院

本书首先阐述了“双碳” 背景下太阳能产业发展趋势与政策, 太阳资源的相关常识;然后从太阳能应用角度着手, 阐述了光伏发电原理、分类与组成; 接着详细讲解了光伏发电单元、储能系统、汇流系统、控制与逆变系统、接入系统、电缆选型等内容; 最后从太阳能应用角度出发, 详细讲解了离网与并网发电设计原理与要点、光热利用的各种形式与原理。