光伏電站設(shè)計(jì)技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)

《光伏電站設(shè)計(jì)技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)適用對(duì)象：高職三年制適用專業(yè)：新能源類專業(yè)課程類別：崗位主干領(lǐng)域課程修課方式：必修教學(xué)時(shí)數(shù)：80總學(xué)分：5.0一、課程的性質(zhì)和任務(wù)（一）課程定位《光伏電站設(shè)計(jì)技術(shù)》是高職三年制新能源類專業(yè)光伏發(fā)電領(lǐng)域的一門專業(yè)核心課程。本課程對(duì)助理系統(tǒng)集成工程師、光伏系統(tǒng)集成工程師的職業(yè)崗位技能要求，采用與職業(yè)崗位對(duì)應(yīng)的工程項(xiàng)目構(gòu)建主線，選取典型離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)案例，根據(jù)高職學(xué)生的智能特點(diǎn)和認(rèn)知心理順序，針對(duì)工作過程的環(huán)節(jié)來構(gòu)建學(xué)習(xí)情節(jié)和設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)單元，重新融合成工作過程為中心的項(xiàng)目模塊課程。學(xué)生在專業(yè)課學(xué)習(xí)中，通過一系列相對(duì)獨(dú)立又有機(jī)結(jié)合的子項(xiàng)目學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)，完成與職業(yè)崗位群相對(duì)應(yīng)的職業(yè)技能學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。（二）學(xué)習(xí)領(lǐng)域目標(biāo)引入校企合作企業(yè)光伏系統(tǒng)集成案例，通過課程中的典型離網(wǎng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)集成技術(shù)的學(xué)習(xí)，使能熟練掌握光伏發(fā)電技術(shù)，掌握光伏電池組件、蓄電池、控制器、逆變器、匯流箱、交直流配電柜等部件的選型與配置，掌握離網(wǎng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)集成技術(shù)，掌握光伏電站可行性分析仿真技術(shù)，能協(xié)助編寫光伏電站建設(shè)可研報(bào)告，能勝任光伏系統(tǒng)集成師崗位。能力目標(biāo)：具備太陽能電站系統(tǒng)集成和可研分析能力，具體表現(xiàn)如下：1.能對(duì)光伏電站電池方陣進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；2.能對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行蓄電池容量設(shè)計(jì)；3.能熟練使用典型光伏控制器和控制器選型；4.能熟練使用典型光伏逆變器和逆變器選型；5.能正確選擇光伏匯流箱、直流配電柜、交流配電柜、光伏電纜、防雷設(shè)備等電氣設(shè)備；6.能熟練使用RETscreen、PVsyst完成光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性分析；7.能進(jìn)行典型離網(wǎng)、并網(wǎng)光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，編制光伏電站建設(shè)可研報(bào)告。知識(shí)目標(biāo)：1.掌握離網(wǎng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)；2.掌握太陽能資源的組成及獲取方法；3.掌握太陽能電池、方陣結(jié)構(gòu)及容量計(jì)算方法；4.掌握離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)蓄電池容量計(jì)算方法；5.理解光伏控制器實(shí)現(xiàn)原理，掌握典型控制器使用方法及選型；6.理解離網(wǎng)、并網(wǎng)光伏逆變器工作原理，掌握逆變器選型方法；7.掌握離網(wǎng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)整體容量設(shè)計(jì)方法；8.掌握光伏電纜、光伏匯流箱、直流配電柜、交流配電柜、電能質(zhì)量檢測(cè)的結(jié)構(gòu)組成、功能及配置方法；9.掌握RETscreen、PVsyst清潔能源分析工具使用方法；10.掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)可研報(bào)告（分析）的編制規(guī)范。素質(zhì)目標(biāo)：作為光伏系統(tǒng)集成助理工程師，能聆聽客戶需求，團(tuán)隊(duì)協(xié)作，準(zhǔn)時(shí)高質(zhì)量完成各項(xiàng)任務(wù)，具有較好的表達(dá)能力，能與客戶進(jìn)行流暢溝通與交流，具有較好的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。（三）前導(dǎo)課程電路基礎(chǔ)與電工技術(shù)。二、課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（一）工作任務(wù)劃分及學(xué)時(shí)分配序號(hào)模塊（或子模塊）名稱學(xué)時(shí)1項(xiàng)目1太陽能資源獲取82項(xiàng)目2光伏電池組件設(shè)計(jì)103項(xiàng)目3蓄電池及容量設(shè)計(jì)124項(xiàng)目4光伏直流控制設(shè)備165項(xiàng)目5光伏交流控制設(shè)備186項(xiàng)目6典型光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)16合計(jì)80（二）工作項(xiàng)目和知識(shí)點(diǎn)序號(hào)工作任務(wù)知識(shí)點(diǎn)訓(xùn)練或工作項(xiàng)目1項(xiàng)目1太陽能資源獲取1.掌握離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)組成；2.了解全球太陽能資源分布情況，掌握我國(guó)太陽能資源分布情況，以及太陽能資源獲取方法；3.掌握太陽能輻射量的測(cè)量方法以及輻射量參數(shù)轉(zhuǎn)化方法；4.掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其最佳傾斜角設(shè)置方法。1.1.1光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀1.1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.2.1太陽能資源分布1.2.2太陽能輻射量1.3.1太陽能輻射量組成1.3.2太陽能輻射量測(cè)量1.3.3太陽能輻射量估算2項(xiàng)目2光伏電池組件及方陣容量設(shè)計(jì)1.掌握光伏電池發(fā)電原理及其種類；2.掌握單體電池組件參數(shù)及基本參數(shù)測(cè)量方法；3.掌握太陽能單體電池發(fā)電特性，掌握太陽能電池串、并聯(lián)特性；4.掌握電池組件參數(shù)和組件選擇，掌握一般光伏方陣容量設(shè)計(jì)方法5.掌握光伏方陣安裝方式及傾斜角設(shè)計(jì)。2.1.1光伏電池發(fā)電原理2.1.2太陽電池的種類2.2.1單體電池參數(shù)認(rèn)識(shí)2.1.2單體電池輸出特性分析2.3.1光伏組件參數(shù)分析2.3.2光伏組件串并聯(lián)特性分析2.4.1離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)2.4.2并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量基本設(shè)計(jì)3第3章儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.了解儲(chǔ)能系統(tǒng)作用及儲(chǔ)能分類；2.熟悉鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)、工作原理及鉛酸蓄電池參數(shù)認(rèn)識(shí)；3.掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)鉛酸蓄電池容量設(shè)計(jì)方法；4.了解超級(jí)電容結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，掌握光伏系統(tǒng)超級(jí)電容容量設(shè)計(jì)方法；5.熟悉飛輪儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能、蓄水儲(chǔ)能、鋰電池特點(diǎn)，了解其在光伏發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用。3.1.1鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)3.1.2鉛酸蓄電池參數(shù)及容量識(shí)別3.1.3鉛酸蓄電池充電3.2蓄電池組容量設(shè)計(jì)3.3超級(jí)電容容量設(shè)計(jì)3.4.1飛輪儲(chǔ)能3.4.2超導(dǎo)儲(chǔ)能3.4.3抽水蓄能4.項(xiàng)目4光伏直流控制設(shè)備認(rèn)識(shí)1.了解光伏控制器的結(jié)構(gòu)及功能；2.掌握控制器的分類及體系結(jié)構(gòu)；掌握蓄電池控制電路控制原理；掌握草坪燈控制電路設(shè)計(jì)及原理；3.掌握光伏控制器最大功率點(diǎn)跟蹤原理；掌握光伏電池的定電壓跟蹤、功率反饋法、擾動(dòng)觀測(cè)法等最大功率點(diǎn)跟蹤方法及原理；4.掌握直流匯流箱工作原理及其選配方法；5.掌握直流防雷配電柜工作原理及其選配方法。4.1.1光伏控制器認(rèn)識(shí)4.1.2光伏控制器工作方式4.1.3光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤方法4.1.4典型光伏控制應(yīng)用及選購(gòu)4.3.1蓄電池電壓檢測(cè)器電路分析4.3.2鉛酸蓄電池充放電電路4.3直流匯流箱配置4.4直流防雷配電柜選配5項(xiàng)目5光伏交流控制設(shè)備1.掌握離網(wǎng)逆變器的工作原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，掌握典型離網(wǎng)逆變器的使用方法；2掌握光伏并網(wǎng)逆變器的分類、功能指標(biāo)和選配方法；3.掌握交流配電柜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和選配方法；4.掌握升壓變壓器的分類、工作原理及選配方法；5.掌握光伏電站線纜種類及選配方法。6.了解雷電對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的危害性；掌握光伏系統(tǒng)雷電防范措施；7.掌握光伏系統(tǒng)接地系統(tǒng)組成及實(shí)施方法；掌握光伏系統(tǒng)浪涌過電壓保護(hù)方法及設(shè)備選配。5.1.1離網(wǎng)逆變器工作原理及認(rèn)識(shí)5.1.2離網(wǎng)逆變器技術(shù)參數(shù)及選配方法5.2.1并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)及特性5.2.2并網(wǎng)逆變器類型5.2.3并網(wǎng)逆變器選配5.3.1交流配電柜認(rèn)識(shí)5.3.2交流配電柜技術(shù)要求及選配5.4.1變壓器工作原理及分類5.4.2升壓變壓器選配5.5.1光伏電纜認(rèn)識(shí)5.5.2光伏電纜選配5.6.1雷電對(duì)光伏系統(tǒng)危害5.6.2光伏發(fā)電系統(tǒng)直擊雷防范5.6.3光伏發(fā)電系統(tǒng)感應(yīng)雷、雷電波防范5.6.4電涌保護(hù)器選擇5.6.5接地系統(tǒng)6項(xiàng)目6典型光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.掌握獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)及設(shè)備選型方法；2.掌握戶用分布式光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備選型方法；掌握BIPV光伏建筑一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備選型方法；3.掌握集中并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及設(shè)備選型方法。6.1.1獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)6.1.2寧夏15KW獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案6.2.1戶用9KW光伏電站設(shè)計(jì)與安裝6.2.2廠房100KW分布式光伏電站設(shè)計(jì)6.3.1光伏電池方陣設(shè)計(jì)6.3.2光伏電站設(shè)備選型6.3.3光伏電站測(cè)量及監(jiān)控系統(tǒng)6.3.4光伏電站經(jīng)濟(jì)性分析三、課程實(shí)施建議（一）教材選用與編寫1、教材選用要以培養(yǎng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力為指導(dǎo)思想，貫徹高職高專培養(yǎng)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合、教材與實(shí)際的結(jié)合、操作與管理的結(jié)合，理論與實(shí)踐一體化教材。2、以本課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)自編教材。3、教材要充分體現(xiàn)項(xiàng)目課程設(shè)計(jì)思想，以項(xiàng)目為載體實(shí)施教學(xué)，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中逐步提高職業(yè)能力。（二）教學(xué)建議1、針對(duì)于學(xué)生基礎(chǔ)技能薄弱，建議加大基本專業(yè)技能的培養(yǎng)(如通過讓學(xué)生在學(xué)校里學(xué)習(xí)一段時(shí)間的理論，通過工學(xué)結(jié)合的方法加強(qiáng)對(duì)各技能培訓(xùn))。2、學(xué)生的抗壓能力較弱，可以增加學(xué)習(xí)強(qiáng)度，在考核方面加強(qiáng)考核力度，提高考核標(biāo)準(zhǔn)。3、通過一系列的活動(dòng)和訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)、適應(yīng)企業(yè)的能力，改善學(xué)生眼高手低、沒有責(zé)任心、缺乏團(tuán)隊(duì)合作精神等問題。4、加強(qiáng)教育教學(xué)引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生廣泛的學(xué)習(xí)興趣，不斷改善他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)。5、把知識(shí)的學(xué)習(xí)、技能的學(xué)習(xí)、道德的學(xué)習(xí)等有機(jī)地結(jié)合起來，不斷豐富知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)，使學(xué)生真正提高學(xué)習(xí)能力、職業(yè)能力和社會(huì)能力。6、結(jié)合崗位需求，提高專業(yè)教學(xué)的針對(duì)性，有的放矢。7、將學(xué)生職業(yè)規(guī)劃培養(yǎng)納入日常教學(xué)體系。8、讓學(xué)生在走入社會(huì)前有充分的思想準(zhǔn)備，加強(qiáng)思想教育。（三）教學(xué)基本條件1、授課教師條件：先關(guān)專業(yè)本科以上畢業(yè)，中級(jí)以上技術(shù)職稱，從事光伏發(fā)電、光伏設(shè)計(jì)行業(yè)3年以上，能夠?qū)⑵髽I(yè)相關(guān)崗位技能要求和相關(guān)信息傳遞給學(xué)生。同時(shí)，應(yīng)該具備一定的科研能力，能夠?qū)ιa(chǎn)工藝有所研究。2、實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件：離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，以及測(cè)量工具。四、教學(xué)評(píng)價(jià)（1）學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)：學(xué)生考試成績(jī)，統(tǒng)一采用百分制，期末考試采用閉卷考試，占50％（期中測(cè)試占10%），平時(shí)成績(jī)占30％(含作業(yè)、提問、課堂討論、測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、出勤、聽課的學(xué)習(xí)態(tài)度等)，最終成果占20%（太陽能市電互補(bǔ)控制器調(diào)試與各項(xiàng)目匯報(bào)與總結(jié)）。（2）過程和目標(biāo)評(píng)價(jià)相結(jié)合，結(jié)合課堂提問、現(xiàn)場(chǎng)操作、模塊考核等手段，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的考核，注重平時(shí)采分。注重考核學(xué)生所擁有的綜合職業(yè)能力及水平，在教學(xué)中分任務(wù)領(lǐng)域評(píng)分，課程結(jié)束時(shí)進(jìn)行綜合考核。突出階段評(píng)價(jià)、目標(biāo)評(píng)價(jià)、理論與實(shí)踐一體化評(píng)價(jià)。關(guān)注評(píng)價(jià)的多元性。五、教材及參考資料（1）教輔材料教輔材料教材的開發(fā)應(yīng)根據(jù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)大綱選用或編寫，要對(duì)各項(xiàng)目中的工序名稱、內(nèi)容、學(xué)時(shí)、設(shè)施、操作規(guī)程、注意事項(xiàng)、實(shí)訓(xùn)結(jié)果、數(shù)據(jù)處理等做出明確規(guī)定。（2）工學(xué)結(jié)合根據(jù)課程的特點(diǎn)，我們與相關(guān)光伏企業(yè)進(jìn)行聯(lián)系溝通，合理的安排學(xué)生到盡可能專業(yè)對(duì)口的崗位上參加工學(xué)結(jié)合下廠實(shí)習(xí)。為學(xué)生提供了包括專業(yè)技能和綜合能力兩方面能力培養(yǎng)的實(shí)踐環(huán)境，使學(xué)生在真實(shí)的環(huán)境下進(jìn)行崗位實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生解決生產(chǎn)實(shí)際和工程項(xiàng)目中實(shí)際問題的技術(shù)及管理能力，取得實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，群體溝通技巧，組織管理能力和領(lǐng)導(dǎo)藝術(shù)才能等個(gè)人綜合素質(zhì)，為學(xué)生今后從事各項(xiàng)工作打下基礎(chǔ)。學(xué)校也安排教