太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計 文檔

1、江西工業(yè)工程職業(yè)學(xué)校實驗報告課程名稱： 太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 號： 2010 姓 名： 指導(dǎo)老師： 離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)一、 工程概述離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)是由光伏組件發(fā)電，經(jīng)控制器對蓄電池進行充放電管理，并給直流負載提供電能或通過逆變器給交流負載提供電能的一種新型電源。廣泛應(yīng)用于環(huán)境惡劣的高原、海島、偏遠山區(qū)及野外作業(yè)，也可作為通訊基站、廣告燈箱、路燈等供電電源。 光伏發(fā)電系統(tǒng)利用取之不盡、用之不竭的自然能源，可有效緩解電力短缺地區(qū)的需求矛盾，解決偏遠地區(qū)的生活及通訊問題。改善全球生態(tài)環(huán)境，促進人類可持續(xù)發(fā)展。離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)組成部分功能簡介：光伏電池板為發(fā)電部件。光伏控制器對所發(fā)的電能進行調(diào)節(jié)

2、和控制，一方面把調(diào)整后的能量送往直流負載或交流負載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲存，當所發(fā)的電不能滿足負載需要時，控制器又把蓄電池的電能送往負載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充。當蓄電池所儲存的電能放完時，控制器要控制蓄電池不被過放電，保護蓄電池?？刂破鞯男阅懿缓脮r，對蓄電池的使用壽命影響很大，并最終影響系統(tǒng)的可靠性。蓄電池的任務(wù)是貯能，以便在夜間或陰雨天保證負載用電。逆變器負責把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負荷使用。二、方案設(shè)計統(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、直流負載和交流負載等構(gòu)成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，

3、通過太陽能充放電控制器給負載供電，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載供電，同時蓄電池還要直接給獨立逆變器供電，通過獨立逆變器逆變成交流電，給交流負載供電。離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖 （1）太陽能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)中價值最高的郵件，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)的帶您能進行調(diào)節(jié)和控制，最大的限度地對蓄電池進行充電，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方，光伏控制器應(yīng)具備溫度補償?shù)墓δ?。?）蓄電池組其主要任務(wù)是貯能，以便

4、在夜間或陰雨天保證負載用電。（4）離網(wǎng)型逆變器離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，負責把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負荷使用。為了他搞光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體性能，保證電站的長期穩(wěn)定運行。離網(wǎng)光伏的特點：無枯竭危險；絕對干凈（無污染，除蓄電池外）；不受資源分布地域的限制；可在用電處就近發(fā)電；能源質(zhì)量高；可再生能源，使用者從感情上容易接受；獲取能源花費的時間短；供電系統(tǒng)工作可靠；光伏系統(tǒng)的組成和原理： 光伏系統(tǒng)的原理：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本工作原理就是在太陽光的照射下，將太陽電池組件產(chǎn)生的電能通過控制器的控制給蓄電池充電或直接給負載供電，如果日照不足或者在夜間則由蓄電池的控制器的控制下給直流負載供電，對于含有交流

5、負載的光伏系統(tǒng)而言，還需要增加逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電。晶體硅太陽電池組件分類：（皇明太陽能）太陽電池組件封裝結(jié)構(gòu)：標準晶體硅太陽電池組件采用的封裝結(jié)構(gòu)為：由低鐵鋼化為玻璃EVA太陽電池EVATPT層疊封裝后，再組裝鋁合金邊框和接線盒。太陽電池組件封裝材料：組件的工作壽命與封裝材料和封裝工藝有很大的關(guān)系，封裝件的壽命決定組件壽命的重要因素。主要封裝材料：1.玻璃：采用絨面低鐵鋼化玻璃（又稱白玻璃），厚度3.2mm，透光率達89%以上。2.EVA：采用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的優(yōu)質(zhì)EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）膜層作為太陽電池的密封劑和與玻璃、TPT之間的連接劑。具有高透光率（膠膜固化后透

6、光率大于等于89.5%）和抗老化能力。3.TPT（聚氟乙烯復(fù)合膜）：用于太陽電池組件封裝的TPT至少應(yīng)該有三層結(jié)構(gòu)：外層保護層PVF具有良好的抗環(huán)境侵蝕力，中間層為聚酯薄膜具有良好的絕緣性能，內(nèi)層PVF需經(jīng)表面處理和EVA具有良好的粘接性能。另外其顏色為白色，對陽光起反射作用，因此對組件的效率略有提高，并因其據(jù)喲較高的紅外發(fā)射率，還可降低組件的工作溫度，提高組件的效率。太陽能電池組件的十大危險點：1.組件功率負偏差2.電池片逆電流3.EVA黃變、脫層、氣泡4.TPT折皺5.接線盒防水性和電極接觸強度6.鋁邊框強度和耐腐蝕性7.組件點絕緣性8.玻璃透光率及玻璃強度9.組件等外片10.組件密封皇明

7、優(yōu)勢：原材料優(yōu)選經(jīng)過TUV認證和國際知名品牌產(chǎn)品原材料要進行嚴格的耐紫外線老化測試，紫外光照射100h,無明顯黃變、龜裂、氣泡脫層現(xiàn)象，透光率下降不超過5%每批訂單都要進行嚴格的交聯(lián)度測試，交聯(lián)度檢測標準值為75%90%嚴格的玻璃強度測試及尺寸穩(wěn)定性能測試。膠膜與TPT之間的剝離強度檢測標準值大于等于35N/cm，膠膜與玻璃之間的剝離強度檢測標準值大于等于40N/cm嚴格的可見光透光率檢測，檢測標準值大于等于89.5%嚴格的濕熱試驗，在85攝氏度，85%相對濕度環(huán)境中試驗1000h，試樣無氣泡、脫層，透光率下降不超過5%優(yōu)選原材料，選用經(jīng)過TUV認證和國際知名品牌產(chǎn)品選用耐壓直流1000V以上

8、的TPT背叛，保證組件的耐壓性能TPT要經(jīng)過高精度絕緣耐壓測試設(shè)備嚴格把關(guān)測試，模擬電壓可達到3000V，絕緣電阻值大于等于100MBIPV-溫屏光伏組件溫屏光伏組件結(jié)構(gòu)：1.PVB膠膜2.超白鋼化玻璃3.太陽電池4.浮法鋼化玻璃5.中空層6.金屬膜，以及接線盒、密封膠（丁基膠）、結(jié)構(gòu)膠（聚硫膠或者硅酮膠）。三工程造價電池板的選型本方案選用230W的單晶硅電池板，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:太陽電池種類單晶硅太陽電池生產(chǎn)廠家 兆陽光伏太陽電池組件生產(chǎn)廠家兆陽光伏太陽電池組件型號SR-M指標單位數(shù) 據(jù)峰值功率Wp230開路電壓（Voc）V37.23短路

9、電流（Isc）A8.18工作電壓（Vmppt）V30.48工作電流（Imppt）A7.55尺寸mm163099248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37傾角，電池板采取豎立放置，8塊電池板按兩排進行布置。前后排之間間隔為2.5m?？刂破鞯脑O(shè)計控制器選擇南京冠亞的GS- 80PCD6-V，其主要參數(shù)如下：型號GS- 80PCD6-V額定電壓（VDC）(V)24負載最大電流（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28.8(可設(shè)定)恢復(fù)26.

10、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蓄電池與負載之間( V )0.03機械尺寸深寬高( mm )380450650使用環(huán)境()-20+50海拔高度5500逆變器選擇南京冠亞的GN-1.5KCSP-R，其具體技術(shù)參數(shù)見下表：型 號GN-1.5KCSP-R額定容量（KVA）1.5直流輸入額定輸入電壓（VDC）24V欠壓點(VDC）21.6欠壓恢復(fù)點(VDC)25.2過壓點（VDC）35市電輸入電壓允許范圍（VAC）22015%輸入

11、頻率（Hz）50切換方式（可選項）00、11、12、21交流輸出額定電壓（VAC）220額定頻率（Hz）50輸出波形正弦波過載能力120%1分鐘電壓穩(wěn)定精度(AC)2203%頻率穩(wěn)定精度500.04波形失真率（THD）3%（線性負載）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)運行時間可連續(xù)運行尺寸(深X寬X高)500483267設(shè)備清單一覽表名稱生產(chǎn)廠商型號單位數(shù)量單價合價系統(tǒng)設(shè)計-項1組件

12、230Wp晶硅塊8光伏控制器GS- 80PCD6-V臺1蓄電池6-GFM-150個10離網(wǎng)逆變器GN-1.5KCSP-R臺1三通連接器套2組件支架-套1.84KWp監(jiān)控軟件-套1環(huán)境監(jiān)測儀-套1光伏電纜-米若干電纜橋架-米若干費用總計售后服務(wù)0利潤（設(shè)備總價的18%，包括稅收）合計總價心 得 . 經(jīng)過這次的光伏技術(shù)實訓(xùn),我個人得到了不少的收獲,一方面加深了我對課本理論的認識,另一方面也提高了實訓(xùn)操作能力?，F(xiàn)在我總結(jié)了以下的體會和經(jīng)驗。這次的實訓(xùn)跟我們以前做的實訓(xùn)不同，因為我覺得這次我是真真正正的自己親自去完成。所以是我覺得這次實訓(xùn)最寶貴，最深刻的。就是實訓(xùn)的過程全是我們學(xué)生自己動手來完成的，這樣，我們就必須要弄懂實訓(xùn)的原理。在這里我深深體會到哲學(xué)上理論對實踐