離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)方案

離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)方案 一、系統(tǒng)基本原理 離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于偏僻山區(qū)、無電區(qū)、海島、通訊基站和路燈等應(yīng)用場所。系統(tǒng)一般由太 陽電池組件組成的光伏方陣、太陽能充放電控制器、蓄電池組、離網(wǎng)型逆變器、直流負(fù)載和交流負(fù)載 等構(gòu)成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，通過太陽能充放電控制器給負(fù)載供電，同時給蓄電池組充電；在無光照時，通過太陽能充放電控制器由蓄電池組給直流負(fù)載供電，同時蓄電池還要直接給獨(dú)立逆變器供電，通過獨(dú)立逆變器逆變成交流電，給交流負(fù)載供電。 圖 1 離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖 (1)太陽電池組件 是太陽能供電系統(tǒng)中的主要部分，也是太陽能供電系統(tǒng)中 價(jià)值最高的部件 ，其作用是將太陽的輻射能量轉(zhuǎn)換為直流電能； (2)太陽能充放電控制器 也稱 “ 光伏控制器 ” ，其 作用 是 對太陽能電池組件所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，最大限度地對蓄電池進(jìn)行充電，并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。 在溫差較大的地方，光伏控制器應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋?(3)蓄電池組 其主要任務(wù)是貯能，以便在夜間或陰雨天保證負(fù)載用電。 (4)離網(wǎng)型逆變器 離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，負(fù)責(zé)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負(fù)荷使用。為了提高光伏發(fā) 電系統(tǒng)的整體性能，保證電站的長期穩(wěn)定運(yùn)行，逆變器的 性能指標(biāo)非常重要 。 二、主要組成部件介紹 圖 2 硅太陽電池組件結(jié)構(gòu)圖 太陽電池組件是將太陽光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿年柟獍l(fā)電裝置。根據(jù)用戶對功率和電壓的不同要求，制成太陽電池組件單個使用，也可以數(shù)個太陽電池組件經(jīng)過 串聯(lián) （以滿足電壓要求）和 并聯(lián) （以滿足電流要求），形成供電陣列提供更大的電功率。太陽電池組件具有高面積比功率，長壽命和高可靠性的特點(diǎn)，在 20年使用期限內(nèi)，輸出功率下降一般不超過 20%。 圖 3太陽電池伏安特性 一般來說，太 陽電池的發(fā)電量隨著日照強(qiáng)度的增加而按比例增加。隨著組件表面的溫度升高而略有下降。太陽電池組件的峰值功率000W/件表面溫度為 25時的 上圖所示）。 隨著溫度的變化，電池組件的電流、電壓、功率也將發(fā)生變化，組件串聯(lián)設(shè)計(jì)時必須考慮電壓負(fù)溫度系數(shù)。 光伏控制器主要是對太陽電池組件發(fā)出的直流電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并具有對蓄電池進(jìn)行充電、放電智能管理功能，在溫差較大的地方，光伏控制器應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋?根據(jù)系統(tǒng)的直流電 壓等級和太陽電池組件的功率配置合適的光伏控制器。 常見的光伏控制器有 24V、 48V、 110V、 220 蓄電池主要是用于儲能，以便在夜間或陰雨天給負(fù)載提供電能。 根據(jù)系統(tǒng)直流電壓等級的要求來配置蓄電池的串、并聯(lián)數(shù)量； 盡量配置 1 2組蓄電池，可選用大容量的蓄電池， 常見的有 12 蓄電池串并聯(lián)時應(yīng)遵循下列原則 ：同型號規(guī)格、同廠家、同批次、同時安裝和使用。 逆變器是將直流電能變換為交流電的一種電能轉(zhuǎn)換裝置。 離網(wǎng)型逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要部件之一，逆變器選型是根據(jù)負(fù)載的特性（如阻性、感性或容性）及負(fù)載功率大小進(jìn)行選擇的 。 給 河池一 家用的 8 盞熒光燈（ 100W， 220V 交流）供電，每天工作 5h，系統(tǒng)要求滿足 3 個連續(xù)陰雨天使用。 負(fù)載日耗電量為： 100陽電池組件容量計(jì)算，參考公式： P t Q)/( 1 T)，式中： 太陽電池方陣的峰值功率，單位 P 負(fù)載的功率，單位 W； t 負(fù)載每天的用電小時數(shù)，單位 H； 1 為系統(tǒng)的效率（一般為 ） ； T 當(dāng)?shù)氐娜掌骄逯等照諘r數(shù)，單位 H； Q 連續(xù)陰雨期富余系數(shù)（一般為 2） 。 通過網(wǎng)站查明河池的最低峰值日照為 太 陽 組 件 的 總 功 率 為 ：P=342w 可以選用峰值功率為 100w，峰值電壓為 大工作電流為 所需的太陽電池組件總數(shù)為： 5342/100=取 54塊 太陽組件串聯(lián)數(shù)為 2塊 太陽組件的並聯(lián)數(shù)為： 4/2=27 采用 2塊串聯(lián)，並聯(lián) 27 塊組組成的太陽電池方陣的總功率為 5400（可滿足一定餘量的要求）。 蓄 電 池 的 總 容 量 計(jì) 算 ：c=用 6準(zhǔn)型鉛酸蓄電池，標(biāo)準(zhǔn) 電壓為 12V，標(biāo)準(zhǔn)容量為 10小時放電率） 蓄電池串聯(lián)數(shù)為： 48/12=4 並聯(lián)數(shù)為：