适用年级

大二

制定时间

2021年8月30日

主持人

李彦宏

团队成员

郭艳双

宣化科技职业学院

“太阳能光伏发电系统的设计

与施工”课程标准

课程名称

太阳能光伏发电系统的设计与施工

课程代码

课程学分

6

课程学时

共108学时，理论54学时，实践54学时

课程性质

公共课程：£公共必修课 £公共选修课

专业课程：R专业必修课 £专业选修课 £实训实践课

课程性质

£基础课 R核心课 £一般课 £素质拓展课

适用专业

光伏工程技术

先修课程

太阳能光伏发电应用原理、太阳能光伏发电技术

后续课程

新能源发电技术、发电厂及变电站电气设备

开设学期

第一学期

第二学期

第三学期

第四学期

第五学期

第六学期

√

教学方式

R面授 R实践 £网络 £研讨 £其他             

（一）知识目标

1.明确太阳能光伏发电系统的构成及种类，明确设计与施工的步骤；

2.掌握太阳能电池组件的特性、种类、开发等；

3.掌握功率调节器的基本概念、工作原理、相关功能等；

4.掌握相关设备和部件的基本概念和应用；

5.掌握太阳能光伏发电系统设计、施工、维护检查和测量的基本流程、步骤以及注意事项。

（二）能力目标

1.能够熟练应用太阳能光伏组件、功率调节器及其他相关设备和部件；

2.具备太阳能光伏发电系统设计、施工、维护能力。

（三）素质目标

1. 培养学生自主探究学习、终身学习、分析问题和解决问题的能力；

2.培养学生良好的语言、文字表达能力和沟通能力；

3.培养学生具有标准意识、环保意识、安全意识，有较强的集体意识和团队合作精神。

通过课程设计要求学生进一步明确太阳能光伏发电系统的基本构成及种类，掌握太阳能光伏发电系统的组成部分特点及应用，能够熟练掌握功率调节器的基本原理及功能，并具备独立分析问题的能力。培养学生具备太阳能光伏发电系统设计、施工及维护的能力，使得学生学习的理论能够运用到实践当中，提供学生的实践动手能力。本课程的重点在于太阳能光伏发电系统的设计、施工，难点在于太阳能电池组件和功率调节器，功率调节器是太阳能光伏系统的“心脏”，通过课程设计，让学生进一步掌握功率调节器的工作原理及应用。

序

号

单元

主要内容

教学目标

学时

1

太阳能光伏发电系统

理论教学

1. 太阳能光伏发电系统构成、种类

2. 设备构成

3. 设计及施工步骤

1. 并网型系统和独立型系统

2. 太阳能电池组件和太阳能电池阵列

3. 功率调节器

4. 了解设计及施工步骤

2

实践项目

无

无

0

2

太阳能电池组件

理论教学

1. 太阳能电池组件特性、外观

2. 太阳能电池组件种类

1. 电流电压特性

2. 辐射照度依赖特性和辐射照度-最大输出功率特性

3. 温度依赖特性和温度-最大输出功率特性

4. 了解太阳能电池组件外观、种类

6

实践项目

建材一体型太阳能电池组件实例

了解不同类型的太阳能电池组件的施工

2

3

功率调节器

理论教学

1． 功率调节器概要、基本工作原理

2． 功率调节器功能

1. 功率调节器的线路构成

2. 逆变器工作原理

3. 最大功率跟踪控制、孤岛运行、自动电压调整、直流检测

4. 停电时的独立运行系统

10

实践项目

功率调节器独立运行系统和保护装置

掌握功率调节器的常见保护措施及装置

8

4

相关设备和部件

理论教学

1. 旁路元件和防止逆流元件

2. 接线箱

3. 交流侧的设备

4. 蓄电池

5. 防雷措施

1. 了解旁路元件和防止逆流元件的基本工作。

2. 接线箱的开关、端子板、避雷元件、集现箱

3. 蓄电池的选择和安装

4. 避雷元件了解和选择

10

实践项目

1.课后练习

2.蓄电池的选择

掌握设备及部件的作用、使用场所及设计、施工注意事项

10

5

太阳能光伏发电系统设计

理论教学

1. 发电量的计算

2. 住宅用太阳能光伏发电系统设计

3. 地面或平屋顶用太阳能光伏发电系统的设计

4. 地面上安装的太阳能电池阵列的基础部分设计

5. 太阳能发电系统的电气设计

1.发电量计算方法

2.发电系统设计流程与注意事项

3.基础稳定性计算

10

实践项目

1． 发电量的计算实例

2． 太阳能光伏发电系统的设计实例

3． 安装实例

熟练运用发电量计算方法，掌握太阳能光伏发电系统的设计流程和安装流程

12

6

太阳能光伏发电系统的施工

理论教学

1． 施工步骤和注意事项

2． 布线工程

3． 接地施工

1. 电气施工步骤和安全措施

2. 太阳能电池组件和功率调节器之间的布线

3. 电缆的选择

4. 接地施工的种类和方法

8

实践项目

太阳能光伏发电系统的施工实例

掌握太阳能光伏发电系统的施工流程和安全措施

12

7

太阳能光伏发电系统的维护检查和测量

理论教学

1. 太阳能光伏发电系统的维护检查

2. 检查方法和试验方法

3. 太阳能光伏发电系统的测量

1. 日常检查和定期检查

2. 运行状态的确认、绝缘电阻的测量、绝缘耐压的测量、接地电阻的测量、并网保护装置的试验、太阳能电池阵列输出功率的检查

3. 测量设备和使用

8

实践项目

1. 太阳能光伏发电系统的维护实例

2. 太阳能光伏发电系统的测量实例

掌握太阳能光伏发电系统的维护和测量方法，学会使用测量设备。

10

合计学时

108

（一）教学团队

学科以全面提升师资队伍整体素质为核心，以专业队伍建设为重点，以提高人才培养质量为目标，以高层次创新型高技能型人才队伍建设为突破口，建设了一支适应高等职业技术教育改革与发展需要、梯队合理、素质优良的教学团队。团队中“双师型”教师占三分之二，部分骨干教师有企业工作经验。

学科拥有省级教学成果奖3项，拥有省级教师教学创新团队立项。新能源学院专业教师指导学生连续两年参加省高等职业院校技能大赛，分别获得一等奖和二等奖。在2020年，新能源学院获张家口市教育先进集体称号。

学院拥有河北省教学名师1人，河北省省师德标兵1人，河北省千名好支书1人，双师素质教师158人，外聘兼职教师85人，客座教授5人。

（二）教学设施

1.硬件设施

学院拥有多媒体教室100多间，每间可容纳50-80人，每间教室都配备现代化多媒体教学设备，均可作为教学场地；学院拥有计算机室30多间，每间可容纳30-50人，同时每间计算机室均配备语音设备，能够为培训提供全方位设备支持。学院教学楼设有多功能教室5间，图书馆设有多功能会议厅2间，均可容纳100-400人，可作为各类会议和报告场地，为教学工作提供保障。

2.软件设施

快了学校数字资源学习平台建设，面向学校学生免费开放，充分发挥智慧职教等优秀课程云平台作用，引入名家优质课程资源，实施多元化教育教学模式改革，为学校教师进行线上线下混合教学改革实践提供技术支持和平台保障；充分利用智慧教室，打造智慧课堂，开展线上线下混合式教学改革。

（三）教学方法与手段

1.课堂理论讲授教学法：教师使用仿真软件演示，讲解理论知识。

2. 讨论教学法：将问题抛给学生，相互讨论思考。

3.实验教学法：讲解实验要求和注意事项，学生分组进行。

（四）教学资源

1.数字教学资源

本课程教学资源条件可以依据本课程性质要求开发的各种教学材料以及该课程可以利用的各种教学资源，工具和场所，主要包括各种案例材料和信息，可是多媒体光盘，计算机软件及网络，图书馆，以及相应实验设备，电视广播，工业企业参观等。

2.教材

[1]宁亚东.太阳能光伏发电系统的设计与施工.北京:科学出版社，2013. 

3.参考资料：

《太阳能光伏应用》          靳瑞敏                化学工业出版社 

《光伏发电系统设计施工》      沈洁                化学工业出版社

《光伏系统发电技术》          张瑾                电子工业出版社

本课程为考试课，拟采用结构评分性考核方式。各部分考核比重如下：

1.课堂学习占 40%(包括出勤、平时课堂表现(课堂讨论、课堂练习、课堂提问)、课后作业)。其中：

（1）出勤：10%

（2）平时课堂表现(课堂讨论、课堂练习、课堂提问)：15%

（3）课后作业：15%

2.理论考试占60%，主要考核学生对于理论学习的理解和掌握能力。