戶用光伏系統(tǒng)設(shè)計

1、戶用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)方案1、項(xiàng)目需求：我國的太陽能資源比較豐富，但也比較集中，由于在現(xiàn)在的技術(shù)條件下太陽能電池板的發(fā)電效率還不高，如果要想大規(guī)模利用太陽能的話，就必須將太陽能電池板大面積的呈矩形排列在空曠且日照充足的地方，這樣要建造太陽能發(fā)電站的條件就變得相當(dāng)苛刻。相比較而言家庭太陽能發(fā)電系統(tǒng)適合作為分布式發(fā)電發(fā)展。單個家庭用電負(fù)荷一般較小。只要一個家庭有不大的場地如陽臺或屋頂就可以安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)，而且一個小型的太陽能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能也足夠一個家庭使用并有富余。2、方案設(shè)計（一）用戶負(fù)載信息根據(jù)現(xiàn)在農(nóng)戶家中的情況，基本配置如下：用電器額定功率(W)數(shù)量用電時數(shù)(h)用電量(KWh)節(jié)能

2、燈20360.36節(jié)能燈20430.24電視65140.26冰箱1201241.5電腦350120.7合計3.1冰箱的耗能根據(jù)冰箱的使用模式和開關(guān)冰箱門的頻率有關(guān)，目前普通冰箱的日耗電大約1度左右，這里選取耗電為1.5度。（二）系統(tǒng)方案設(shè)計本系統(tǒng)是一個離網(wǎng)系統(tǒng)，其原理如下圖所示：1、蓄電池組的設(shè)計在系統(tǒng)中儲能主要靠鉛酸蓄電池，蓄電池的容量利用下下面公式計算：其中：C：蓄電池容量kWh D：最長無日照間用電時h F：蓄電池放電效率的修正系數(shù)（通常取1.05） Po：平均負(fù)荷容量kW L：蓄電池的維修保養(yǎng)率（通常取0.8) U：蓄電池的放電深度（通常取0.5) Ka：包括逆變器等交流回路的損失率（

3、通常取0.7，如逆變器效率高 可取0.8）所以此處的蓄電池的容量應(yīng)該為：C=3.1×3×1.05/（0.7×0.5×0.8）=35.9KWh由于系統(tǒng)設(shè)計的參考連續(xù)陰雨天數(shù)為2天，所以蓄電池放點(diǎn)深度選擇為0.5。戶用電壓為220V，蓄電池電壓選擇為24V，蓄電池組由12V的蓄電池串并而成，所以每串需要2塊蓄電池串起來達(dá)到24V。選用10塊單體為12V150Ah的蓄電池，總共5串進(jìn)行并聯(lián)，蓄電池總?cè)萘繛?500Ah，即36KWh。2、太陽能電池板方陣的設(shè)計2.1 電池板傾角的計算為了保證系統(tǒng)有足夠高的效率，電池板必須按一定的傾角安裝。因此有必要先計算不同傾角

4、對效率的影響，這個影響可以用在太陽能電池板面上的日平均輻照強(qiáng)度來量化，輻照強(qiáng)度越大則電池板的效率越高。 本系統(tǒng)設(shè)計為離網(wǎng)系統(tǒng)，為了保證用戶的用電，必須保證用戶的基本用電，特別是在12月份和1月份的時候，平均日輻照強(qiáng)度較低，所以應(yīng)特別注意保證在這兩個月的發(fā)電量滿足用戶的用電需求。根據(jù)云南太陽能資源情況，最終支架最佳傾角設(shè)計為30°。2.2 電池板方陣容量的計算總共需要的電池板方陣功率計算公式為：P=W1*F/(Tm*2*3*L*Ka)W1：負(fù)載的消耗功率F：蓄電池放電效率的修正系數(shù)（通常取1.05）Tm：峰值日照時數(shù)，其值與輻照強(qiáng)度的值基本相同，這里取3.6h2：方陣表面由于塵污遮蔽或

5、老化引起的修正系數(shù)，通?？扇?.90.95 3：方陣組合損失和對最大功率點(diǎn)偏離以及控制器效率的修正系數(shù)，通?？扇?.90.95 Ka：包括逆變器等交流回路的損失率（通常取0.7，如逆變器效率高 可取0.8）所以電池板方陣功率為：P=3.191×1.05/(3.6×0.95×0.95×0.8×0.8)=1.611KW考慮連續(xù)陰雨天后系統(tǒng)能在較短時間內(nèi)讓蓄電池再次充滿，可以適當(dāng)考慮放大方陣容量，但是在上面的計算中我們是以輻照最低月為準(zhǔn)，在其他月份的發(fā)電量都有很大余量，所以針對方陣容量進(jìn)行略微放大即可。2.3 電池板的選型本方案選用230W的單晶硅電

6、池板，則總共需要8塊，總功率為1.84KW。所選電池板的基本技術(shù)參數(shù)如下所示:太陽電池種類太陽電池組件型號指標(biāo)單位數(shù) 據(jù)峰值功率Wp230開路電壓（Voc）V37.23短路電流（Isc）A8.18工作電壓（Vmppt）V30.48工作電流（Imppt）A7.55尺寸mm1630×992×482.4 電池板陣列的布置系統(tǒng)的額定電壓為24V，所以電池板陣列輸出電壓不能太大，根據(jù)電壓的限制，這里電池板直接并聯(lián)接入控制器。電池板采用支架結(jié)構(gòu)是電池板成30°傾角， 8塊電池板按兩排進(jìn)行布置。前后排之間間隔為2.5m。3控制器的設(shè)計控制器主要參數(shù)如下：型號額定電壓（VDC）(

7、V)24負(fù)載最大電流（A）80充電最大電流（A）80充電路數(shù)6最大開路電壓（VDC）50過充（VDC）保護(hù)28.8(可設(shè)定)恢復(fù)26.4(可設(shè)定)過放（VDC）斷開21.6(可設(shè)定)恢復(fù)26.4(可設(shè)定)負(fù)載過壓斷開35.0(可設(shè)定)恢復(fù)33.0(可設(shè)定)空載電流（mA）300顯示方式數(shù)碼顯示電壓降落太陽能電池與蓄電池之間( V )0.7蓄電池與負(fù)載之間( V )0.03機(jī)械尺寸深×寬×高( mm )380×450×650使用環(huán)境()-20+50海拔高度5500控制器的輸入只有6路，使用三通連接器使兩塊組件并聯(lián)后接入控制器。(8/2=4就有4路輸入)4

8、逆變器的設(shè)計 選擇輸出電壓為220V的離網(wǎng)逆變器，經(jīng)過用戶用電器統(tǒng)計可知，用戶的最大功率約為716W，考慮到用戶負(fù)載中有感性負(fù)載，在啟動過程時有較大的沖擊電流，同時考慮系統(tǒng)的臨時增加負(fù)載的情況，所以逆變器功率應(yīng)相對選擇較大的。選取24V1.5KW的逆變器，5 逆變器的設(shè)計逆變器具體參數(shù)見下表型 號額定容量（KVA）1.5直流輸入額定輸入電壓（VDC）24V欠壓點(diǎn)(VDC）21.6欠壓恢復(fù)點(diǎn)(VDC)25.2過壓點(diǎn)（VDC）35市電輸入電壓允許范圍（VAC）220±15%輸入頻率（Hz）50切換方式（可選項(xiàng)）00、11、12、21交流輸出額定電壓（VAC）220額定頻率（Hz）50輸出

9、波形正弦波過載能力120%1分鐘電壓穩(wěn)定精度(AC)220±3%頻率穩(wěn)定精度50±0.04波形失真率（THD）3%（線性負(fù)載）動態(tài)響應(yīng)（0100%）5%功率因數(shù)（PF）0.8逆變效率85%峰值系數(shù)（CF）3:01環(huán)境絕緣強(qiáng)度1200VAC 1分鐘噪音（dB、1米）50dB使用環(huán)境溫度()-10+50儲存環(huán)境溫度()-20+70使用海拔（m）5000顯示方式表頭或指示燈連續(xù)運(yùn)行時間可連續(xù)運(yùn)行尺寸(深X寬X高)500×483×267設(shè)備清單及報價表名稱生產(chǎn)廠商型號單位數(shù)量單價合價組件230Wp晶硅塊81000元8000元光伏控制器GS- 80PCD6-V臺13200元3200元蓄電池6-GFM-150個1075