光伏發(fā)電系統(tǒng).ppt

1、光伏發(fā)電系統(tǒng),2010年5月,光伏發(fā)電系統(tǒng),光伏發(fā)電系統(tǒng)分類 系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)部件的選擇 系統(tǒng)設計需要最基本的信息,光伏發(fā)電系統(tǒng)分類,太陽能光伏系統(tǒng)的構成,例如：戶用直流電源，路燈等,交直流系統(tǒng)配置,并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)配置,大型并網(wǎng)光伏電站配置,光伏組件（固定或跟蹤） 方陣匯流箱 直流配電柜 并網(wǎng)逆變器 交流配電柜 電網(wǎng)接入系統(tǒng)（升壓、計量設備等） 交、直流電纜 監(jiān)控及通訊裝置 防雷接地裝置,系統(tǒng)部件的選擇,1、太陽能電池組件 2、蓄電池 3、控制器 4、逆變器 5、控制逆變一體機,1、太陽能電池組件,2、蓄電池,蓄電池在光伏系統(tǒng)的作用,蓄電池將太陽電池組件產(chǎn)生的電能儲存起來，當光照不足或晚上、或者

2、負載需求大于太陽電池組件所發(fā)的電量時，將儲存的電能釋放以滿足負載的能量需求，它是太陽能光伏系統(tǒng)的儲能部件。 目前太陽能光伏系統(tǒng)常用的是鉛酸蓄電池，對于較高要求的系統(tǒng)，通常采用深放電閥控式密封鉛酸蓄電池、膠體蓄電池等。 膠體蓄電池適合于氣溫較低地區(qū)，成本較鉛酸電池稍高,蓄電池容量的設計,蓄電池容量的設計與三個因素有關： 1、負載的用電情況 2、光伏系統(tǒng)安裝地點的氣象條件 3、負載對電源的要求程度即最大連續(xù)陰雨天數(shù)。 1）對于可以采用光電互補的光伏應用，我們在設計中通常取陰雨天數(shù)為12天。 2）對于負載對電源要求不是很嚴格的光伏應用，我們在設計中通常取陰雨天數(shù)為35天。 3）對于負載要求很嚴格的光

3、伏應用系統(tǒng)，我們在設計中通常取陰雨天數(shù)為714天。 所謂負載要求不嚴格的系統(tǒng)通常是指用戶可以稍微調節(jié)一下負載需求從而適應惡劣天氣帶來的不便，而嚴格系統(tǒng)指的是用電負載比較重要，例如常用于通信，導航或者重要的健康設施如醫(yī)院、診所等。,蓄電池容量估算的基本方法,第一步，將每天負載需要的用電量乘以根據(jù)實際情況確定的陰雨天數(shù)就可以得到初步的蓄電池容量。 第二步，將第一步得到的蓄電池容量除以蓄電池的允許最大放電深度。因為不能讓蓄電池在陰雨天數(shù)中完全放電，所以需要除以最大放電深度，得到所需要的蓄電池容量。最大放電深度的選擇需要參考光伏系統(tǒng)中選擇使用的蓄電池的性能參數(shù)。通常情況下，如果使用的是深循環(huán)型蓄電池，

4、推薦使用80%放電深度（DOD）。設計蓄電池容量的基本公式見下： 陰雨天數(shù) X 日平均耗電量 蓄電池容量 = 最大放電深度,3、控制器,4、逆變器,逆變器的作用,逆變器是將直流電變換成交流電的電子設備。由于太陽能電池和蓄電池發(fā)出的是直流電，當負載是交流負載時，逆變器是不可缺少的。逆變器按運行方式，可分為獨立運行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨立運行逆變器用于獨立運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)，為獨立負載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)，將發(fā)出的電能饋入電網(wǎng)。,5、光伏控制逆變一體機,光伏系統(tǒng)利用光伏電池將光能轉化為電能，通過充電回路給蓄電池充電，同時蓄電池通過控制器部分向直流負載和逆變部分提供

5、電力， 逆變部分再將交流電力提供給交流負載?？蓪崿F(xiàn)與市電互補供電。 控制逆變一體機主要應用于較小離網(wǎng)系統(tǒng)（一般小于5KWp系統(tǒng)），當系統(tǒng)較大時需采用獨立控制器、逆變器,電池板所需要的安裝面積,Required area for PV generators with different cell types,不同朝向安裝的太陽電池的發(fā)電量: 假定向南傾斜緯度角安裝的太陽電池發(fā)電量為100； 其它朝向全年發(fā)電量均有不同程度的減少。,系統(tǒng)設計需要的基本信息,負載情況,并網(wǎng)或離網(wǎng) 系統(tǒng)安裝地理位置氣象資料 負載情況 主要用電器，負載功率，工作時間，日耗電量等。 連續(xù)陰雨天數(shù),中國水平面太陽輻射分布圖,

6、太陽能資源的單位換算,1992年以前的太陽輻射單位：Kcal/cm2 1992年以后：MJ/m2 光伏設計用輻射單位：kWh/m2 1卡= 4.18焦耳 1MJ/m2=3.6kWh/m2 廈門水平面年輻射量： 5288.76MJ/m2 5288.76106/3600/1000 = 1469.1kWh/m2 1469.1kWh/m2/365 = 4.02 kWh/天 1TWp=1000GWp 1GWp=1000MWp 1MWp=1000KWp 1KWp=1000Wp,太陽能發(fā)電量估量,并網(wǎng)發(fā)電量當?shù)靥柲茌椛淞侩姵亟M件容量（0.80.85） 離網(wǎng)發(fā)電量 當?shù)靥柲茌椛淞侩姵亟M件容量（0.50.6） 以廈門地區(qū)為例： 水平面年輻射量： 4.02 kWh/天 1KW日發(fā)電量=1KW 4.02 kWh/天 0.82 =3.25 kWh 1KW年發(fā)電量約1200 kWh,不同跟蹤方式全年太陽能收益對比,固定緯度角：比水平面提高14%；單軸水平跟蹤：提高40%； 單軸跟蹤傾緯度角：提高51%；雙軸高精度跟蹤：提高56%。,緯度：33.43 N， 經(jīng)度：112.02 E，海拔