光伏電站設(shè)計(jì)完整概要

1、光伏電站設(shè)計(jì)、乙刖百太陽(yáng)能光伏發(fā)電是新能源和可再生能源的重要組成部分，由于它集開發(fā)利用綠色可再生能源、改善生態(tài)環(huán)境、改善人民生活條件于一體，被認(rèn)為是當(dāng)今世界上最有發(fā)展前景的新能源技術(shù)，因而越來(lái)越受到人們的青睞。隨著世界光伏市場(chǎng)需求持續(xù)高速增長(zhǎng)、我國(guó)可再生能源法的頒布實(shí)施以及我國(guó)光伏企業(yè)在國(guó)際光伏市場(chǎng)上舉足輕重的良好表現(xiàn)，我國(guó)光伏技術(shù)應(yīng)用呈現(xiàn)了前所未有的快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)并表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。它的廣泛應(yīng)用是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、走經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。太陽(yáng)能發(fā)電的利用通常有兩種方式，一種是將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的電力輸送到電網(wǎng)中供給其他負(fù)載使用，而在需要用電的時(shí)候則從電網(wǎng)中獲取電能，稱謂并網(wǎng)發(fā)電方式

2、。另一種是依靠蓄電池來(lái)進(jìn)行能量存儲(chǔ)的所謂獨(dú)立發(fā)電方式，它主要用于因架設(shè)線路困難市電無(wú)法到達(dá)的場(chǎng)合，應(yīng)用十分廣泛1.項(xiàng)目概況1.1項(xiàng)目背景及意義本項(xiàng)目擬先設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，安裝在客戶工廠的屋頂上，用于演示光伏陣列采取跟蹤模式和固定模式時(shí)發(fā)電的情況，待客戶參考后再設(shè)計(jì)一套發(fā)電量更大的系統(tǒng)，向工廠提供生產(chǎn)生活用電。本系統(tǒng)建成后將為客戶產(chǎn)品做出很好的宣傳，系統(tǒng)會(huì)直觀的顯示采用跟蹤系統(tǒng)后發(fā)電總量的提升情況。1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的要求因本系統(tǒng)僅是一個(gè)參考項(xiàng)目，所以這里就只設(shè)計(jì)一個(gè)2.88kWp的小型系統(tǒng)，平均每天發(fā)電5.5kWh,可供一個(gè)1kW的負(fù)載工作5.5小時(shí)。2 .系統(tǒng)方案2.1現(xiàn)場(chǎng)資源和環(huán)境條件江陰

3、市位于北緯314034”至315736”，東經(jīng)119至1203430。氣候?yàn)閬啛釒П本暆駶?rùn)季風(fēng)區(qū)，冬季干冷多晴，夏季濕熱雷雨。年降水量1041.6毫米，年平均氣溫15.2C。具有氣候溫和、雨量充沛、四季分明等特點(diǎn)。其中4月-10月平均溫度在10c以上，最冷為1月份，平均溫度2.5C；最熱月7月份，平均溫度27.6C。NatureResources:MonthAirtemperatureRelativehumidityDailysolarradiation-horizontalAtmosphericpressureWindspeedEarthtemperatureC%2kWh/m/dkPam/s

4、CJanuary3.976.50%2.69102.34.23.6February5.475.30%3.14102.24.25.5March9.175.50%3.33101.83.99.6April14.776.20%4.25101.23.715.4May19.278.70%4.78100.83.319.9June22.983.40%4.58100.33.423.6July26.186.20%5.05100.13.526.9August25.686.50%4.71100.33.426.3September22.182.60%3.99100.93.522.4October1777.90%3.410

5、1.63.517.2November11.676.70%2.81102.13.811.5December676.50%2.68102.445.7Annual15.379.30%3.78101.33.715.62.2光伏系統(tǒng)方案的確定本項(xiàng)目采用獨(dú)立型光伏系統(tǒng)方案。系統(tǒng)由電池組件PV陣列，充電控制器、逆變器、蓄電池等部件組成。（原理圖如下:）磁上海淋外大四能科我公司獨(dú)立系統(tǒng)原理圖本系統(tǒng)由太陽(yáng)電池組件，跟蹤控制系統(tǒng)，控制器，逆變器，蓄電池等部分組成。太陽(yáng)電池組件在太陽(yáng)光的照射下產(chǎn)生直流電流；而充電控制器則協(xié)調(diào)太陽(yáng)能電池板、蓄電池和負(fù)載的工作，具有自動(dòng)防止太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的儲(chǔ)能蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電的功能

6、。蓄電池在系統(tǒng)中的作用就是存儲(chǔ)能量，還能對(duì)系統(tǒng)起著調(diào)節(jié)電量、穩(wěn)定輸出的作用。逆變器的作用是將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合負(fù)載使用的正弦波交流電，逆變器輸出的交流電能進(jìn)入配電柜；在配電柜內(nèi)裝有用于輸出控制、過(guò)流保護(hù)、防雷保護(hù)等器件。交流也載事電池?fù)?dān)2.3計(jì)算機(jī)仿真2.3.1太陽(yáng)能資源現(xiàn)場(chǎng)晌緯度和光伏陣列的方位估算現(xiàn)場(chǎng)晌緯度和光伏陣列的方位估算最近氣藪站的氣象數(shù)據(jù)江陰項(xiàng)目地點(diǎn)的緯度aN31.9光伏陣列跟蹤模式-兩個(gè)軸月投入年采用的季節(jié)太陽(yáng)福射置（水平）MM/rn1124124太陽(yáng)輻射量（頓斜表面1MWh/m11.57157平均溫度DC15.815.8負(fù)荷特征估算月內(nèi)使用比例各月水平面上的平均日輻射月平

7、均溫度各月光伏陣列水平面上的平均日輻射珞月的東陽(yáng)能貢獻(xiàn)率1.001.92371.002.444.61.002.898.51.Q03.94142100A171921.004.442341.004.9427.81.004.0827.71.003.532361003SO1831.002721241.002.286.1(kWh/m”日)M)2.71的先3.0596%33599%4.53100%473100%5.04100%5.84100%475100%4.20100%604100%4.36100%3.8799%應(yīng)用類型采用糊的負(fù)荷計(jì)算?直流能源需求交流能源需求交硝負(fù)荷太陽(yáng)能一負(fù)荷相關(guān)性是格kWh值溜k

8、Wh俊流）州國(guó)湘離網(wǎng)T雨0.05.0001,825.03.0000J)(kWh/mVQj代ofl-HH-nnurnheAnnnurelcnn.一二三四五六七八九十一二I年能源產(chǎn)蚩年能源產(chǎn)蚩（1200月分析）月分析）估算估算等效的年度直流電量需求MWh2.028未滿足的等效直流電需求量MWh0029單位面積發(fā)電量kWh/m3951總的光伏系統(tǒng)效率%61%光伏系統(tǒng)功率參數(shù)%7.9%供應(yīng)的可再生能源MWh1.999kWh1,999項(xiàng)目名稱廠房建筑項(xiàng)目位置江陰，中國(guó)江陰，中國(guó)最近的氣霰站氣轅數(shù)據(jù)-江陰項(xiàng)目所在地的緯度N31.9年度太陽(yáng)輻射量（傾斜表面）MWh/m*157年平均溫度口C15.80.000

9、分析月份的直流電u旨量需求MWh分析月份的交流電能量需求MWh1.825系線特征系線特征估算估算應(yīng)用類型-焉F?光伏系統(tǒng)配置光伏/蓄電池電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)推薦的逆變器（直流電到交流電）容量kW位流）3.00逆變器容量kW佼:流）3.0逆變器平均效率%&0%其他電力調(diào)節(jié)損耗%0%蓄電池蓄電池所需電池自動(dòng)維持的天數(shù)日2.0頷定電池電壓V480電池效率%85%最大放電深度%60%充電控制器（直流到直流）效率%95%電池溫度控制-最小的最低的電池溫度ac15.0蓄電池容量的溫度損失%3%建議的頷定電池容量Ah404額定電池容量Ah400|光伏陣列光伏陣列光伏組件類型-單晶羥光伏組件制造商

10、solarfun頷定光伏組件的效率%137%正常工作條件溫度45光伏溫度因子%/040%光伏陣列控制器-固定其他光伏陣列損耗%5.0%推薦的額定光伏陣劑電力容量kWp3.3B額定光伏陣列電力容量kWp2.8S|光伏陣列面積21.0估算估算現(xiàn)場(chǎng)條件現(xiàn)場(chǎng)條件系統(tǒng)方框圖1配置方案太功率160W(43.7V,5.1A)陽(yáng)數(shù)量18 片能連接方式2 串 9 并組件控制器充電電壓48V最大電流50A數(shù)量1說(shuō)明無(wú)逆規(guī)格48V,3KW 輸出電壓：220VAC,50HZ變數(shù)量1器蓄規(guī)格400AH,2V電數(shù)量（節(jié)）24池連接方式24 串附注年供應(yīng)電量預(yù)計(jì)3642kWh1,本系統(tǒng)共使用了18塊電池組件，組件每2塊為一

11、用，在接線盒里9串并聯(lián)后輸出。占地面積約22m202,充電控制器選用48V50A的直流控制器，它是是具有自動(dòng)防止太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的儲(chǔ)能蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電的設(shè)備，由它協(xié)調(diào)太陽(yáng)能電池板、蓄電池和負(fù)載的工作。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，它能對(duì)蓄電池的荷電狀況和環(huán)境溫度自動(dòng)、連續(xù)地進(jìn)行監(jiān)測(cè)，按照用戶設(shè)置的參數(shù)對(duì)其充、放電過(guò)程進(jìn)行控制，起到有效管理光伏系統(tǒng)能量、保護(hù)蓄電池及保證整個(gè)光伏系統(tǒng)正常工作的作用。3,逆變器選用的規(guī)格為48V,3KVA,輸出電壓：220VAC,它的作用是將蓄電池的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合負(fù)載使用的正弦波交流電壓。在本系統(tǒng)中采用的正弦波逆變器具有波形失真小、保護(hù)功能全、轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高的特點(diǎn)。4,

12、蓄電池在系統(tǒng)中的作用就是存儲(chǔ)能量。由于系統(tǒng)采用48V電壓，蓄電池組由24節(jié)2V800Ah的蓄電池串聯(lián)而成。太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換為直流電能，通過(guò)蓄電池將直流電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。另外它還能對(duì)系統(tǒng)起著調(diào)節(jié)電量、穩(wěn)定輸出的作用。全部蓄電池置于兩排雙層電池架上。 電池架上裝有輸出控制開關(guān)， 可方便地進(jìn)行投入和切除。1系統(tǒng)主要設(shè)備1電池組件本系統(tǒng)擬采用江蘇林洋新能源有限公司生產(chǎn)的SF-160單晶硅電池組件。江蘇林洋新能源有限公司是一家集晶體硅太陽(yáng)能電池和組件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體并在美國(guó)成功上市的國(guó)際性公司。 公司采用世界上最先進(jìn)的電池片和組件生產(chǎn)設(shè)備加之完善的質(zhì)量管理體系，從而保證了

13、完美的產(chǎn)品品質(zhì)。產(chǎn)品通過(guò)了IEC61215、TUV、和UL國(guó)際認(rèn)證，在國(guó)內(nèi)享有盛譽(yù)。該太陽(yáng)能電池片轉(zhuǎn)換效率高，表面玻璃為高透光低鐵鋼化玻璃，邊框材料為輕質(zhì)電鍍鋁合金*陰 h取大軸出功率160Wp開路電壓43.7V短路電流5.10A取大軻出電壓35.8V取大軻出電流4.61A重量15kg外型尺寸 1580mmx808mmx45mm最佳電流的溫度系數(shù)+0.04%/C最佳電壓的溫度系數(shù)0.38%/CSF-160單晶硅電池組件性能A5SF-160單晶硅太陽(yáng)能電池的機(jī)械特性。圖2SF-160單晶硅太陽(yáng)能電池的I-V特性2.6.2充電控制器額定電壓(V)48額定電流 Ip(A)50最大太陽(yáng)能電池組件功率(

14、kWp)3太陽(yáng)能電池組數(shù) N高（mm）421*488*177防護(hù)等級(jí)IP20海拔高度5500性能特點(diǎn):1）微電腦芯片控制充放電各參數(shù)點(diǎn)、溫度補(bǔ)嘗系數(shù)可編程任意設(shè)定，可適應(yīng)不同場(chǎng)合的特殊要求；洀戀攀爀攀攙開戀愀攙 戀愀 攀昀 戀攙昀 戀昀攙戀攙攀LCD液晶模塊點(diǎn)陣顯示，中英文操作菜單，用戶可根據(jù)需要選擇；洀戀攀爀攀攙開戀愀攙 戀愀 攀昀 戀攙昀 戀昀攙戀攙攀LED指示燈顯示各路光伏充電狀態(tài)和負(fù)載通斷狀態(tài)；洀戀攀爀攀攙開戀愀攙 戀愀 攀昀 戀攙昀 戀昀攙戀攙攀9個(gè)輕觸按鍵操作；5）控制電路與主電路完全隔離，具有極高的抗干擾能力；6）118路太陽(yáng)能電池輸入控制；7）實(shí)時(shí)顯示蓄電池電壓、負(fù)載電流、總光

15、伏電流、每路光伏電流、蓄電池溫度、累計(jì)光伏發(fā)電安時(shí)數(shù)、累計(jì)負(fù)載用電安時(shí)數(shù)等十幾個(gè)參數(shù)；8）歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示：過(guò)充電次數(shù)、過(guò)放電次數(shù)、過(guò)載次數(shù)、短路次數(shù)；9）可編程設(shè)定發(fā)電機(jī)啟停電壓、次要負(fù)載通斷電壓、風(fēng)機(jī)卸載和恢復(fù)電壓、路燈光敏切換電壓等參數(shù)；10）用戶可分別設(shè)置蓄電池過(guò)充電保護(hù)和過(guò)放電保護(hù)時(shí)負(fù)載的通斷狀態(tài)；11）具有二次下電控制能力，即對(duì)主要負(fù)載和次要負(fù)載在不同蓄電池電壓點(diǎn)的下電控制能力;12）各路充電電壓檢測(cè)具有“回差”控制功能，可防止開關(guān)進(jìn)入振蕩狀態(tài)；13）保護(hù)功能：具有蓄電池過(guò)充電、過(guò)放電、輸出過(guò)載、短路、浪涌、太陽(yáng)能電池接反或短路、蓄電池接反、夜間防反充等一系列報(bào)警和保護(hù)功能；14）

16、可配RS232/485接口，便于遠(yuǎn)程遙信、遙控；PC監(jiān)控軟件可測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息顯示、修改控制參數(shù)，讀取30天的每天蓄電池最高電壓、蓄電池最低電壓、每天光伏發(fā)電量累計(jì)和每天負(fù)載用電量累計(jì)等歷史數(shù)據(jù)；15）參數(shù)設(shè)置具有密碼保護(hù)功能且用戶可修改密碼；16）告警：過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、短路等保護(hù)報(bào)警；17）多路無(wú)源輸出報(bào)警或控制接點(diǎn)：蓄電池過(guò)充電、蓄電池過(guò)放電、柴油機(jī)啟動(dòng)控制、負(fù)載斷開、控制器故障；其它備用報(bào)警接點(diǎn)用戶可選擇，如水淹報(bào)警等；18）工作模式有階梯式逐級(jí)限流模式、PWM工作模式、一點(diǎn)式工作模式、光開光斷模式、光開時(shí)斷模式、時(shí)鐘控制模式、光開時(shí)斷凌晨亮模式，其中前三種模式是針對(duì)通用負(fù)載場(chǎng)合的

17、，后四種模式是針對(duì)路燈負(fù)載場(chǎng)合的，所有的延時(shí)長(zhǎng)度和定時(shí)時(shí)鐘都可以設(shè)置；19）用戶可設(shè)置參數(shù)還包括：均充電壓、浮充電壓、吸收電壓、啟動(dòng)電壓、動(dòng)態(tài)穩(wěn)壓系數(shù)、靜態(tài)穩(wěn)壓系數(shù)、均充狀態(tài)時(shí)間和吸收狀態(tài)時(shí)間等。20）不掉電實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能，顯示與設(shè)置時(shí)鐘；21）防雷:根據(jù)系統(tǒng)要求，可安裝不同等級(jí)的防雷裝置；22）具有溫度補(bǔ)償功能；32位DSP控制日本三菱第五代IPM功率模塊單元高效逆變效率達(dá)94%(DC220V系歹1),多語(yǔ)種液晶顯小功能標(biāo)海S485/232通信接口完美的保護(hù)功能故障記錄功能低電壓保護(hù)逆變器器性能、參數(shù)直流輸入輸入額定電壓(VDC)48輸入額定電流(A)73輸入直流電壓允許范圍(VDC)4264

18、交流輸出額定容量(kVA)3輸出額定功率(kW)3輸出額定電壓及頻率220VAC,50Hz輸出額定電流（A）13.6輸出電壓精度（V）220+3%輸出頻率精度（Hz）50+0.05波形失真率（THD）（線性負(fù)載）5%動(dòng)態(tài)響應(yīng)（負(fù)載 0100%）5%功率因數(shù)（PF）0.8過(guò)載能力150%,10 秒峰值系數(shù)（CF）3:1逆變效率（80%阻性負(fù)載）93%工作環(huán)境絕緣強(qiáng)度（輸入和輸出）1500VAC,1 分鐘噪音（1 米）050dB使用環(huán)境溫度-20C+55C濕度090%,不結(jié)露使用海拔（m）6000機(jī)械尺寸立式深、寬、高（mm）442X482X267重量（kg）42電池特性電池特性電池照片電池照片麻

19、港電序2V單椅個(gè)皺1個(gè)參考質(zhì)盤27,60.53電外觀尺寸mmin.長(zhǎng)211S31mmia寬】66齡曲皿高334/13,15mmm總高344/13,54mmin垂鼠比能鼠28.5a乜坨體枳比能鼠64.9次htfa/L容量CSC,77T)端子美型出iOhi1400A,1ROV加(101A,1.S0V)ihr(221A.1.75V)荷電態(tài)內(nèi)阻母人充電電流短路電漉濘充使用充電電用單體需環(huán)使用充電電年中停設(shè)計(jì)壽命踹子材料，CJ鍍錫)招用值t1216N+n恒流放電參數(shù)表口5077*F)安(A)修止電辰如單體)放電時(shí)間(分鐘o51015203060120ISO3003604so60014401.609076

20、94569481373231_U5107力：62.449441.417.1.65g的630521444355”0U310670.861.74941J_17.51.70739573477425芬02221401(H70.161.243.740.717.51.75635525445冽31722113810269.260.443.240.517.41.9056247941637130421313410168.359.647.740.017.3恒功率放電參數(shù)表( (251C,77*F)瓦特(W)，單體終止電Tf伏血體)放電時(shí)間(仆髀)510152030601201803003604so60014401

21、.6013221126940G176364162M196133117P5.479.739.51.6511911012S53746596393255191】W1145M37B.338.7170105291。力施6韻5572413712&113安,177.53SI175926S45打6641521湖2421S3126111Pl9履537$1.8085S773667制490355K517912411090775.737.1.工程施工工程費(fèi)用概算：序號(hào)名稱單價(jià)（元）數(shù)量單位合計(jì)1太陽(yáng)電池組件302880Wp86,4002充電控制器70001臺(tái)7,0003逆變器120001臺(tái)12,000400A

22、h303Ah221Ah0347A1060A6406A2.25 V2.35 V15年產(chǎn)品技術(shù)特性表GFM系歹 I/GFM-4004全密閉免維護(hù)蓄電池95024122,8005標(biāo)準(zhǔn)接頭109套906專用電纜12100米1,2007鋼結(jié)構(gòu)支架32880Wp8,6408其它輔助材料12880Wp2,8809材料費(fèi)小計(jì)2880Wp141,01010系統(tǒng)安裝集成費(fèi)5%7,05111稅金6%8,46112利潤(rùn)5%7,05113總價(jià)2880163,57214均價(jià)288056.80工程周期本項(xiàng)目自簽訂合同并提交工程首付款后，我公司將著手進(jìn)行工程所有材料和設(shè)備的準(zhǔn)備工作，直至系統(tǒng)通過(guò)調(diào)試，備貨期為30天，進(jìn)場(chǎng)后大

23、約需要10天完成施工。施工期間需要業(yè)主配合的事項(xiàng)按要求提供施工時(shí)使用的動(dòng)力電源。提供暫時(shí)保管進(jìn)場(chǎng)物資（材料、設(shè)備、工具等）的臨時(shí)倉(cāng)庫(kù)。協(xié)助施工方處理在當(dāng)?shù)厥┕r(shí)意外可能發(fā)生的問(wèn)題。在調(diào)試結(jié)束后按合同要求會(huì)同我方進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。若條件許可，建議業(yè)主在工程開始時(shí)指派有一定電氣基礎(chǔ)知識(shí)的人員參于現(xiàn)場(chǎng)工作，以便今后更好地做好系統(tǒng)維護(hù)工作。.經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效應(yīng)獨(dú)立系統(tǒng)：它由太陽(yáng)能電池采集陽(yáng)光，轉(zhuǎn)化為電能，通過(guò)控制和逆變?cè)O(shè)備，把直流電轉(zhuǎn)換成目前家庭通用的220V交流電。目前采用高性的膠體鉛酸蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，有可有效地為業(yè)主在任意時(shí)間連續(xù)提供電力。它的配置主要包括：太陽(yáng)能電池板（光伏組件），控制器,逆變器，供

24、配電柜等設(shè)備，主要應(yīng)用于與國(guó)家電網(wǎng)離得比較遠(yuǎn)的別墅，比如，在一些山區(qū)， 林地或離城市較遠(yuǎn)的郊區(qū).這種別墅由于配高低壓電線和安裝成本昂貴 （包括輸電線路，電線竿/電塔安裝），比較適合安裝太陽(yáng)能獨(dú)立系統(tǒng).優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)1）使用壽命長(zhǎng)，無(wú)需專人維護(hù).其中太陽(yáng)能電池壽命長(zhǎng)達(dá)25年以上.2）自給自足，蓄電池作為蓄能裝置，把白天太陽(yáng)能電池收集的電能儲(chǔ)存起來(lái)，方便業(yè)主使用，陰雨天氣，可按用戶要求連續(xù)供電（3-10天）；3）一次投資，終身受益，太陽(yáng)能清潔無(wú)輻射，無(wú)污染.4）綠色能源，安全環(huán)保.間接地減少對(duì)大氣二氧化碳等溫室氣體的排放。5）安全可靠、無(wú)噪聲、無(wú)污染、能量隨處可得，不受地域限制6）無(wú)須消耗燃料，無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，無(wú)須另外架輸電線路，可以按照業(yè)主的要求，方便地與任意地面或建筑物相接合.7）建造的周期很短，實(shí)際建造時(shí)間按規(guī)模大小來(lái)算。8）不破壞建筑的外觀。太陽(yáng)能電池板一般安裝在屋頂或傾斜面，不會(huì)破壞原有建筑外觀，甚至有時(shí)會(huì)增加其建筑的美感。.減排效果：光伏