光伏电站设计完整

光伏电站设计 前言 太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分， 由于它集开发利用 绿色可再生能源、改善生态环境、改善人民生活条件于一体，被认为是当今世界 上最有发展前景的新能源技术，因而越来越受到人们的青睐。随着世界光伏市场 需求持续高速增长、我国《可再生能源法》的颁布实施以及我国光伏企业在国际 光伏市场上举足轻重的良好表现， 我国光伏技术应用呈现了前所未有的快速增长 的态势并表现出强大的生命力。它的广泛应用是保护生态环境、走经济社会可持 续发展的必由之路。 太阳能发电的利用通常有两种方式， 一种是将太阳能发电系统所发出的电力 输送到电网中供给其他负载使用，而在需要用电的时候则从电网中获取电能，称 谓并网发电方式。另一种是依靠蓄电池来进行能量存储的所谓独立发电方式，它 主要用于因架设线路困难市电无法到达的场合，应用十分广泛。 1.1.项目概况项目概况 1.1 项目背景及意义 本项目拟先设计一个独立系统， 安装在客户工厂的屋顶上，用于演示光伏阵 列采取跟踪模式和固定模式时发电的情况， 待客户参考后再设计一套发电量更大 的系统， 向工厂提供生产生活用电。 本系统建成后将为客户产品做出很好的宣传， 系统会直观的显示采用跟踪系统后发电总量的提升情况。 1.2 光伏发电系统的要求 因本系统仅是一个参考项目，所以这里就只设计一个2.88kWp 的小型系统， 平均每天发电 5.5kWh,可供一个 1kW 的负载工作 5.5 小时。 2.2.系统方案系统方案 2.1 现场资源和环境条件 江阴市位于北纬 31°40’34”至 31°57’36”，东经 119°至 120°34’30”。气候为亚 热带北纬湿润季风区，冬季干冷多晴，夏季湿热雷雨。年降水量 1041.6 毫米， 年平均气温 15.2℃。具有气候温和、雨量充沛、四季分明等特点。其中 4 月-10 月平均温度在 10℃以上，最冷为 1 月份，平均温度 2.5℃；最热月 7 月份，平均 温度 27.6℃。 2 2 / 1919 Nature Resources: DailyDaily solarsolar AirAirRelativeRelativeAtmosphericAtmosphericWindWindEarthEarth radiationradiation temperaturetemperature humidityhumiditypressurepressurespeedspeed temperaturetemperature - - horizontalhorizontal °C 3.9 5.4 9.1 14.7 19.2 22.9 26.1 25.6 22.1 17 11.6 6 % 76.50% 75.30% 75.50% 76.20% 78.70% 83.40% 86.20% 86.50% 82.60% 77.90% 76.70% 76.50% kWh/m /d 2.69 3.14 3.33 4.25 4.78 4.58 5.05 4.71 3.99 3.4 2.81 2.68 2 MonthMonth January February March April May June July August September October November December AnnualAnnual kPa 102.3 102.2 101.8 101.2 100.8 100.3 100.1 100.3 100.9 101.6 102.1 102.4 m/s 4.2 4.2 3.9 3.7 3.3 3.4 3.5 3.4 3.5 3.5 3.8 4 °C 3.6 5.5 9.6 15.4 19.9 23.6 26.9 26.3 22.4 17.2 11.5 5.7 15.379.30%3.78101.33.715.6 3 3 / 1919 2.2 光伏系统方案的确定 本项目采用独立型光伏系统方案。系统由电池组件 PV 阵列，充电控制器、 逆变器、蓄电池等部件组成。(原理图如下:) 独立系统原理图 本系统由太阳电池组件，跟踪控制系统，控制器，逆变器，蓄电池等部分组 成。 太阳电池组件在太阳光的照射下产生直流电流；而充电控制器则协调太阳能 电池板、蓄电池和负载的工作,具有自动防止太阳能光伏系统的储能蓄电池过充 电和过放电的功能。蓄电池在系统中的作用就是存储能量，还能对系统起着调节 电量、 稳定输出的作用。逆变器的作用是将蓄电池的直流电转变为适合负载使用 的正弦波交流电， 逆变器输出的交流电能进入配电柜；在配电柜内装有用于输出 控制、过流保护、防雷保护等器件。 4 4 / 1919 2.3 计算机仿真 2.3.1 太阳能资源 5 5 / 1919 2.3.2 能源模型 6 6 / 1919 2.4 系统方框图 系统方框图 2.5 配置方案 太太 阳阳 能能 组组 件件 控控 制制 器器 逆逆 变变 器器 蓄蓄 电电 池池 规格 数量（节） 连接方式 7 7 / 1919 400AH，2V 24 24 串 充电电压 最大电流 数量 说明 规格 数量 48V 50A 1 无 48V，3KW，输出电压：220V AC，50HZ 1 功率 数量 连接方式 160W（43.7 V,5.1A） 18 片 2 串 9 并 附附 注注 年供应电量预计3642kWh 1. 本系统共使用了 18 块电池组件，组件每 2 块为一串，在接线盒里 9 串并联 后输出。占地面积约 22m2。 2.充电控制器选用 48V50A 的直流控制器， 它是是具有自动防止太阳能光伏系统 的储能蓄电池过充电和过放电的设备，由它协调太阳能电池板、蓄电池和负载的 工作。在系统运行时，它能对蓄电池的荷电状况和环境温度自动、连续地进行监 测，按照用户设置的参数对其充、放电过程进行控制，起到有效管理光伏系统能 量、保护蓄电池及保证整个光伏系统正常工作的作用。 3.逆变器选用的规格为 48V，3KVA，输出电压：220V AC，它的作用是将蓄电 池的直流电压转变为适合负载使用的正弦波交流电压。 在本系统中采用的正弦波 逆变器具有波形失真小、保护功能全、转换效率高、可靠性高的特点。 4.蓄电池在系统中的作用就是存储能量。由于系统采用 48V 电压，蓄电池组由 24 节 2V800Ah 的蓄电池串联而成。太阳能电池将太阳辐射能转换为直流电能， 通过蓄电池将直流电能转换为化学能储存起来。另外它还能对系统起着调节电 量、稳定输出的作用。全部蓄电池置于两排双层电池架上。电池架上装有输出控 制开关，可方便地进行投入和切除。 2.6 系统主要设备 2.6.1 电池组件 本系统拟采用江苏林洋新能源有限公司生产的 SF-160 单晶硅电池组件。江 苏林洋新能源有限公司是一家集晶体硅太阳能电池和组件的研发、生产、销售、 服务为一体并在美国成功上市的国际性公司。 公司采用世界上最先进的电池片和 组件生产设备加之完善的质量管理体系，从而保证了完美的产品品质。产品通过 8 8 / 1919 了 IEC61215、TUV、和 UL 国际认证，在国内享有盛誉。该太阳能电池片转换 效率高，表面玻璃为高透光低铁钢化玻