光伏电站设计方案.docx

《光伏电站设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光伏电站设计方案.docx（17页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，山于它集开发利用 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

2、一种是依鼎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 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lkW的负载工作5.5小时。2系统方案2.1现场资源和环境条件

3、江阴市位于北纬3140,34至3157,36,东经119至12034/30,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15.2Co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10C以上，最冷为1月份，平均温度2.5C；最热月7月份, 平均温度27.6CoNature Resources:MonthAir temperatureRela tive humidityDaily solar radiation horizontalAtmosp heric pressureWindspeedEarth temperature

4、C%kWh/m7dkPam/SCJanua纽3.976.50%2.69102.3423.6Febru75.34ary5.40%3.14102.225.5Marc75.53h9.10%3.33101.899.6April14.776.20%4.25101.23715.4May19.278.70%4.78100.83319.9June22.983.40%4.58100.33423.6July26.186.20%5.05100.13526.9August25.686.50%4.71100.33426.3September22.182.60%3.99100.93.522.4Octob77.93er17

5、0%3.4101.6517.2Nove76.73mber11.60%2.81102.1811.5Dece76.5mber60%2.68102.445.7Annu79.33al1530%3.78101.3715.62.2光伏系统方案的确定本项U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：）交流负蔵It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

6、。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。2.3计算机仿真231太阳能资源月内使用比两各月水丰月丰均淳度各月光伏各月的太面上的平阵列水辛面阳能童献率均日辐射上的平均日辐射fC)(kWh/m?/0)%)9%6%9%(8 9 9% 00000000 000000009$ 1 1- 4 1 4 4 1 471.06.35.6373.04.8476.20.0436.8723.工 445.5.4 45.43.1.00

7、1.92371.C02.444.61.002.896.51.003 9414.21 004 171921.C04.4423.41.004.9427.81004 0827 71.003.5323.61.003.5018.31002 721241.002.286.1(kWh/mVH)rn nr nr* nr rrr QH OH rn 一二三四五六七八九十一二+ +I现场的纬度和光伏阵列的方检估算最近气象站的气象数据江阴项目地点的纬度N31.9光仗阵列跟踪模式-两个轴月按入年采用的孝节丈阳辐射埜（朮平）MWh/m21.241.24丈阳辐射境（倾斜翟面）MWh/m21.571.57平疇度CC15.81

8、5.8|负靜征估拿应用类型-釆用详细的负荷计算？是倍否日平均年騙能源需求kWh值流）0.0交流能源需求kWh (交稲5.0001,825.0交融賄kW （交滴Hoo |如能-賄相关性-2.3.2能源模型1现场条件估算呗目名称厂房建筑项目位置江阴中国最近的气象姑气象数据-江阴项目所在地的纬度N31.9年度太阳辐射童（倾斜表面）MWh/m21.57年平均温度C15.8分析月份的直流电能量需求MWh0.000分析月份的交断电能里需求MWh1.826系统特征估算应用粪型-离冏光伏系统配置-光伏/蓄电池|电力調节系统推荐的逆变器（直流电到交流电）容量kW （交洵3.00逆变器容量kW （交流）3.0逆变

9、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颔定电池电压V48.0电池效率%86%最夫:放电深度%60%充电控制器（直涼到直渝）效率%96%电池温度控制-最小的最低的电池温度C15.0蓄电池容量的温度损尖%3%建谊的额定电池容量Ah404颔定电;也容量Ah400光伏阵列光伏组件类型-单晶硅光伏组件制造商solarfun颔定光伏组件的效率%13.7%正常工作条件温度C45光伏温度因子%/C0.40%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宣kWp3.38颔定光伏阵列电力容量kWp2.88光伏阵列面积m221.0年能源产童（12.00月

10、分析）估算等效的年度直渝电量需求MWh2.028未满足的等效直流电需求量MWh0.029单位面积发电童kWh 加 295.1总的光伏系统愆率%6.1%光伏系统功率参数%7.9%供应的可再生能源MWh1.399kWh1,9992.4系统方框图pv组件阵列系统方框图2.5配置方案阳 能 组 件功率160W (43.7Vf5.1A)数虽18片连接方式2串9并充电电压48V制 器最大电流50A数址1说明无变器规格48V- 3KW,输出电压：220V AC 50HZ数虽1电池规格400AH. 2V数虽（节）24连接方式24串注年供应电址倾计3642kWh1.本系统共使用了 18块电池组件，组件每2块为一

11、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，山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。在本系统中釆用的正弦 波逆变器具有波形失真小、保护功能全、转换效率高

12、、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 111 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

13、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 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. 10A最大输出电压35. 8V最大输出电流4. 61A重量15kg外型尺寸580 mm x 808 mm x 45 ir最佳电流的温度系数+004%/C最佳电压的温度系数-0.38%fCSF-160单晶硅电池组件性能A-*SF-160单晶硅太阳能电池的机械特性。IC-A)300020001500ioao500679 1

14、015202B3035xm V(V)图2SF-160单晶硅太阳能电池的l-V特性262充电控制器光伏控制器性能、参数额定电圧(V)48额定电流lp(A)50最大太阳能电池组件功率(kWp)3太阳能电池组数NW 6每路太阳能电池电流lb(A)lb=lp/N环境温度一 2(TC +509电压降落太阳能电池与希电池之间(V)0.7蓄电池与负载之间(V)0.1机械尺寸深X宽X商(mm )421*488*177防护等级IP20海拔商度W5500性能特点：1) 微电脑芯片控制充放电各参数点、温度补尝系数可编程任意设定， 可适应不同场合的特殊要求；2) LCD液晶模块点阵显示，中英文操作菜单，用户可根据需要

15、选择；3) LED指示灯显示各路光伏充电状态和负载通断状态；4) 9个轻触按键操作；5) 控制电路与主电路完全隔离，具有极高的抗干扰能力；6) 1-18路太阳能电池输入控制；7) 实时显示蓄电池电压、负载电流、总光伏电流、每路光伏电流、蓄 电池温度、累计光伏发电安时数、累计负载用电安时数等十儿个参数；8) 历史数据统讣显示：过充电次数、过放电次数、过载次数、短路次 数；9) 可编程设定发电机启停电压、次要负载通断电压、风机卸载和恢复 电压、路灯光敏切换电压等参数；10) 用户可分别设置蓄电池过充电保护和过放电保护时负载的通断状 态；X)具有二次下电控制能力，即对主要负载和次要负载在不同蓄电池电

16、 压点的下电控制能力；12) 各路充电电压检测具有“回差”控制功能，可防止开关进入振荡状 态；13) 保护功能：具有蓄电池过充电、过放电、输出过载、短路、浪涌、 太阳能电池接反或短路、蓄电池接反、夜间防反充等一系列报警和保护功能;14）可配RS232/485接口，便于远程遥信、遥控；PC监控软件可测实时 数据、报警信息显示、修改控制参数，读取30天的每天蓄电池最高电压、 蓄电池最低电压、每天光伏发电量累汁和每天负载用电量累计等历史数据；15）参数设置具有密码保护功能且用户可修改密码；16）告警：过压、欠压、过载、短路等保护报警；17）多路无源输出报警或控制接点：蓄电池过充电、蓄电池过放电、柴

17、油机启动控制、负载断开、控制器故障；其它备用报警接点用户可选择，如 水淹报警等；18）工作模式有阶梯式逐级限流模式、PWM工作模式、一点式工作模式、 光开光断模式、光开时断模式、时钟控制模式、光开时断凌晨亮模式，其中 前三种模式是针对通用负载场合的，后四种模式是针对路灯负载场合的，所 有的延时长度和定时时钟都可以设置；19）用户可设置参数还包括：均充电压、浮充电压、吸收电压、启动电 压、动态稳压系数、静态稳压系数、均充状态时间和吸收状态时间等。20）不掉电实时时钟功能，显示与设置时钟；21）防雷:根据系统要求，可安装不同等级的防雷装置；22）具有温度补偿功能；2.6.3逆变器32位DSP控制日

18、本三菱笫五代IPM功率模块单元高效逆变效率达94%（DC220V系列）多语种液晶显示功能标准RS485/232通信接口完美的保护功能故障记录功能低电压保护逆变器器性能、参数直流输入输入额定电压(VDC)48输入额定电流(A)73输入直流电压允许范Hil(VDC)4264额定容S(kVA)3输出额定功率(kW)3输出额定电压及频率220VAC. 50Hz输出额定电流(A)13. 6输出电压精度(V)220 3%交流输出频率精度(Hz)50 0.05输出波形失真率(THD)(线性负载)W5%动态响应(员載0-100%)5%功率因数(PF0.8过载能力150%, 10 秒峰值系数(CF)3:1逆变效

19、率(80%阻性负载)93%绝缘强度(输入和输出)1500VAC. 1 分钟工作环境噪音(1米)W50dB使用环境温度 20C+55C湿度090%.不结露使用海拔(m)W6000机械尺寸立式深.宽、iHj(mm)442X482X267重ft (kg)422.6.4蓄电池产品技术特性表GFM 系列 / GFM-400电池特性电池照片标准电斥2V单格个数1个参考质左27.6/60.8kg/lbs外观尺寸inmill.211/8.31mm in.宽175/6.89inmin.高334/13.15inmm.总高344/13.54mmin.垂虽比能虽28.9Wh/kg体积比能呈64.9WlVdm容址 ds

20、n, 7rr)端子类塑（GFMT2）lOhr (40.0A. 1.80V)400Ah3hr (101A. 1.80V)303Ahlhi- (221A. 1.75V)221Ah荷电态内阻0347m Q最大充电电流60A短路电流6406A浮充使用充电电压/单体2.25V循环使用充电电时单体2.35V设计寿命15年端子材料：Cu（镀锡）|扭矩值：1216Nm恒流放电簿数表（25-C, 7F）安（A）终止电压 （伏/单体）放电时间（分钟）5101520306012018030036048060014401.6090769456948137823714510771.762.449.641.417.71.

21、6580963052144435323014310670.861.749.141.117.61.70739573477425330m 14010470.161.248.740.717.51.7563552544539831722113810269.260.448.240.517.41.8056247941637130421313410168359.647.740.017.3恒功率放电狰数表（250 7尸F）瓦特（W） /单体终止电压 （伏/单体）放电时间（分钟）5101520306012018030036048060014401.60132211269408176364162641961331

22、1795.479.739.51.6511911012S5374659639825519113011494378.33&71.70105291978668955738524818712911393.177.53&11.7592684572664152136724218312611191.976.537.51.8085877366759049035523517912411090.775.737.13 工程施工3.1工程费用概算:序号名称单价（元）数量单位合计1太阳电池组件302880Wp86,4002充电控制器70001台7.0003逆变器120001Zj.12,0004全密闭免维护蓄电池9502

23、422,8005标准接头109套906专用电缆12100米L2007钢结构支架32880Wp&6408其它辅助材料12880Wp2,8809材料费小计2880Wp141,01010系统安装集成费5%7,05111税金6%8.46112利润5%7,05113总价2880163,57214均价288056.803.2工程周期本项LI自签订合同并提交工程首付款后，我公司将着手进行工程所有材料和 设备的准备工作，直至系统通过调试，备货期为30天，进场后大约需要10天完 成施工。3.3施11期间需要业主配合的事项按要求提供施工时使用的动力电源。提供暂时保管进场物资（材料、设备、工具等）的临时仓库。协助施

24、工方处理在当地施工时意外可能发生的问题。在调试结束后按合同要求会同我方进行现场验收。若条件许可，建议业主在工程开始时指派有一定电气基础知识的人员参于 现场工作，以便今后更好地做好系统维护工作。4经济和社会效应独立系统:它曲太阳能电池采集阳光，转化为电能，通过控制和逆变设备， 把直流电转换成口前家庭通用的220V交流电。U询采用高性的胶体铅酸蓄电池 作为储能装置，有可有效地为业主在任意时间连续提供电力。它的配置主要包括: 太阳能电池板（光伏组件），控制器，逆变器/共配电柜等设备，主要应用于与国家电网 离得比较远的别墅，比如，在一些山区，林地或离城市较远的郊区.这种别墅山于配 高低压电线和安装成本

25、昂贵（包括输电线路,电线竿/电塔安装），比较适合安装太阳 能独立系统.1 优势特点1）使用寿命长,无需专人维护.其中太阳能电池寿命长达25年以上.2）自给自足，蓄电池作为蓄能装置，把白天太阳能电池收集的电能储存 起来，方便业主使用，阴雨天气，可按用户要求连续供电（3-10天）；3）一次投资，终身受益，太阳能清洁无辐射，无污染.4）绿色能源，安全环保.间接地减少对大气二氧化碳等温室气体的排放。5）安全可靠、无噪声、无污染、能量随处可得，不受地域限制6）无须消耗燃料，无机械转动部件，无须另外架输电线路，可以按照业 主的要求，方便地与任意地面或建筑物相接合.7）建造的周期很短，实际建造时间按规模大小

26、来算。8）不破坏建筑的外观。太阳能电池板一般安装在屋顶或倾斜面，不会破 坏原有建筑外观，甚至有时会增加其建筑的美感。2 减排效果：光伏发电属于清洁可再生能源，无论从能源角度，还是从环境角度，都是未 来发展的重点，光伏并网发电的推广应用，无疑会带来良好的环境效益。可以粗 略计算“环境效益”如下： 每KWh电耗煤：U前我国发电耗煤为平均390g标煤/KWh （能源基础 数据汇编，国家计委能源所，1999o l,pl6） 每发lKWh电排放CO2C +02 = CO212324444/12390 =1430g CO/KWh 1.4kg CO2/KWh=1.4 10-3TCO2/KWh 每瓦光伏组件平

27、均每年发2KWh. 每瓦光伏组件平均每年相当减排C02吨数2KWh 1.4 IO：吨 CO2/KWh = 2.810 3T按照EPIA的佔计，光伏发电取代柴油发电机的C02减排效果为lKg/KWh;光 伏并网发电的平均减排效果为0.6Kg/KWho到2020年，全世界光伏发电的累计 安装量将达到195GWp.其中大约50%为光伏并网发电。2000-2020年通过光 伏发电达到的CO2的减排量将是7亿吨，仅2020年当年CO2的减排将达到1.64 亿吨，相当于4400万辆汽车或75个大型火力发电厂的排放量。5 公司的服务我公司将坚持质量笫一、服务至上的原则，向业主提供最优化的系统设计方 案，做好

28、技术和现场施工质量管理。5.1技术培训在系统调试完毕并投入正常运行后，我公司将指派专业技术人员来业主方对 相关人员进行技术培训，培训时间和地点山用户决定。我公司会准备相应的培训 资料。培训的内容：1、光伏系统的组成和作用；2、光伏系统工作原理；3、系统实际操作指导；4、系统维护要点；5其他用户认为需要了解的知识。通过培训使系统相关人员熟悉并掌握系统有关知识，熟练地进行实际操 作，能进行一般的日常维护。5.2售后服务在系统调试合格后我公司将提供1年时间的质保期,在此期间，非人为操作 失误而引起系统配件损坏我公司将免费给予更换，同时在以后的时间里提供终身 有偿服务。系统运行满2年时我公司将免费对系统作一次全面的检查和维护。