3kw太阳能光伏发电系统设计方案解读.docx

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。它的广泛应用是爱护生态环境、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应其他负载运用，而在须要用电的时候则从电网中获得电能，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，应用非常广泛。12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IkW的负载工作5.5小时。2.系统方案1 .1现场资源和环境条件江阴市位于北纬31。40,34”至31。5736”，东经119。至120o34,30,o气候为亚热带北纬潮湿季风区，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15.2C。具有气候温柔、雨量充足、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2.5C；最热月7月份，平均温度27.6oCONatureResources:MonthAirtemperatureRelativehumidityDailysolarradiationhorizontalAtmosphericpressureWindspeedEarthtemperatureoC%kWhm2dkPam/s°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%3.4101.63.517.2November11.676.70%2.81102.13.811.5December676.50%2.68102.445.7Annual15.379.30%3.78101.33.715.62 .2光伏系统方案的确定本项目采纳独立型光伏系统方案。系统由电池组件PV阵列，充电限制器、逆变器、蓄电池等部件组成。（原理图如下:）上海讣洋太臼能科技公司It新电池组独立系统原理图本系统由太阳电池组件，跟踪限制系统，限制器，逆变器，蓄电池等部分组成。太阳电池组件在太阳光的照耀下产生直流电流；而充电限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，还能对系统起着调整电量、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运用的正弦波沟通电，逆变器输出的沟通电能进入配电柜；在配电柜内装有用于输出限制、过流爱护、防雷爱护等器件。2.3计算机仿真现场的纬度和光伏阵列的方位估算最近气象站的气象数据江阴项目地点的纬度0N31.9光伏阵列跟踪模式-两个轴月投入月内使用比例各月水平月平均温度各月光伏各月的太面上的平阵列水平面阳能贡献率均日辐射上的平均日辐射(kWhm,B)(%)2.7189%3.0596%3.3599%4.53100%473100%5.04100%5.84100%4.75100%4.20100%5.04100%4.36100%3.8799%1.001.923.71.002.44461.002.898.51.003.9414.21004.1719.21.004.4423.41.004.9427.81.004.0827.71.003.5323.61003.5018.31.002.7212.41002.2861QI)(kWhm'/日)(eC)QIJIIP11POrt一二三四五六七A九十二一+估算年采用的季节太阳辐射量（水平）MWhm,1.241.24太阳辐射量（倾斜表面）MWhZm21.571.57平均温度15.815.8负荷痔征采用详细的负荷什算？是/否直流能源需求kWh（IiS）交流能源需求kWh位流）交流峰负荷kW佼流）太阳能一负荷相关性项目名称厂房建筑项目位置江阴，中国最近的气象站气象数据-江阴项目所在地的纬度0N31.9年度太阳辐射量（倾斜表面）MWh/m21.57年平均温度15.8分析月份的直流电能量需求MWh0.000分析月份的交流电能量需求MWh1.825现场条件估算I系统特征估算应用类型-离网光伏系统配置-光伏/蓄电池电力调节系统推荐的逆变器（直流电到交流电）容量kW位流）3.00逆变器容量kW佼流）3.0逆变器平均效率%90%其他电力调节损耗%0%蓄电池所需电池自动维持的天数日2.0额定电池电压V48.0电池效率%85%最大放电深度%60%充电控制器（直流到直流）效率%95%电池温度控制-最小的最低的电池温度15.0蓄电池容量的温度损失%3%建议的额定电池容量Ah404额定电池容量Ah400光伏阵列光伏组件类型-单晶硅光伏组件制造商solarfun额定光伏组件的效率%13.7%正常工作条件温度45光伏温度因子%/0.40%光伏阵列控制器-固定其他光伏阵列损耗%5.0%推荐的额定光伏阵列电力容量kWp3.38额定光伏阵列电力容量kWp2.88光伏阵列面积m221.0年能源产量（12.00月分析）估算等效的年度直流电量需求MWh2.028未满足的等效直流电需求量MWh0.029单位面积发电量kWhm295.1总的光伏系统效率%6.1%光伏系统功率参数%7.9%供应的可再生能源MWh1.999kWh1,999PV组伴阵列系统方框图2.5配置方案太阳能组件功率160W(43.7V,5.1A)娘18片醯川2串9并限制器充电电压48V最大电流50A麻1说明无逆变器规格48V,3KW,输出电压：220VAC,50IIZ皿1蓄电池规格400AH,2V数量（节）2424串附注年供应电量预料3642kWh1 .本系统共运用了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22m1.2 .充电限制器选用48V50A的直流限制器,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，依据用户设置的参数对其充、放电过程进行限制，起到有效管理光伏系统能量、爱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：220VAC,它的作用是将蓄电池的直流电压转变为适合负载运用的正弦波沟通电压。在本系统中采纳的正弦波逆变器具有波形失真小、爱护功能全、转换效率高、牢靠性高的特点。4 .蓄电池在系统中的作用就是存储能量。由于系统采纳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整电量、稳定输出的作用。全部蓄电池置于两排双层电池架上。电池架上装有输出限制开关，可便利地进行投入和切除。2.6系统主要设备2.6.1电池组件本系统拟采纳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T本并在美国胜利上市的国际性公司。公司采纳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，从而保证了完备的产品品质。产品通过了IEC61215、TUV、和U1.国际认证，在国内享有盛誉。该太阳能电池片转换效率高,表面玻璃为高透阳氐铁钢化玻璃，边框材料为轻质电镀铝合金。最大输出功率160Wp开路电压43.7V短路电流5.IOA最大输出电压35.8V最大输出电流1.61A'RM15kg外型尺寸580mmX808ininx45m最佳电流的温度系数+0.04%oC最佳电压的温度系数-0.38%oCSF-160单晶硅电池组件性能SF-160单晶硅太阳能电池的机械特性。工GA)3000200015001000500图2SF-160单晶硅太阳能电池的I-V特性2.6.2充电限制器光伏限制器性能、参数额定电压(V)48额定电流IP（八）50最大太阳能电池组件功率(kWp)3太阳能电池组数N6每路太阳能电池电流Ib（八）Ib=IpN环境温度-20C+50,C电压着陆太阳能电池与蓄电池之间(V)0.7蓄电池与负载之间(V)0.1机械尺寸深X宽X高(mm)421*488*177防护等级IP20海拔高度<5500性能特点:1)微电脑芯片限制充放电各参数点、温度补尝系数