光伏电站设计方案

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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，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

2、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. 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

3、源和环境条件江阴市位于北纬31。4034”至31。5736”，东经119至120。3430”。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 l04l.6 毫米， 年平均气温15.2C。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 27.6C。Nature Resources:MonthAir temperatureRelative humidityDaily solar radiation horizontalAtmospheric pressureWind speedEarth

4、 temperatureC%kWh/mdkPam/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%3.99100.9

5、3.522.4October1777.90%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:）更荒兌戳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

6、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。2.3计算机仿真2.3.1太阳能资源月内懂用比洌各月术平月平均温度客月芫伏客月的丸面丄的平阵列水平面冊誌盂穢率均日辐射上的平均日辐肘怕kWh/mVIEJ(X)1.001.923.?1.002.444.61.00询8.51.003.S414.21 001171921.004.4423.41.00丄弭Z7.S1 004 0

7、82/71.003.5323.61.003.501B.31 002721241.002.28e.1月 冃冃 冃* Hn- -Hn-冃Hn-冃up冃*冃冃 一二三H五汽七-:九十一二+ 4-kWh 血 口）阳2.7189%3.05S6%3.3599%4.53100%d 73100%5.04100%5.B4100%d75100%4.20100%5.M100%36100%j.S7鹑现场的纬度利光伏阵列的方僅估算最近气掠站的艺躱数据江阴项目地点的纬度DN31.光伏阵列跟踪模式-两个轴罕采阳的幸节丸阳毎肘篁（木平）MWh/rri21.24倔毘阳辐射垦倾斜表面）胡WWW1.571.57平爆君慝c15.81

8、5.8|负肓特征fiS应用类型-禹网釆用详细曲负荷计算?年太阳能-负荷联性kWh值流） kWh 商） 册俠涼）001,826.05.0003.000零离F?2.3.2能源模型1现场峯件估算项目名称厂房建號项目位置江阴.中国最近的气象姑气榦数据-江阴项目所在地的纬度nN31.9年度太阳辐肘量（:倾斜表面）MWh/ms1.57年平均温度nC15.8好析月份的直拥电能里需求MWhO.OQO分析月份的交涼电能量需求MWh1.825至统特征估算应用娄型光伏系统配置电力调节系统推荐的扮也器直流电到交流电客量逆变器容重逆变器平均效率其他电力调节桢耗蓄电池所需电池自动维持的天敛颔定电池电压电池效率最大放电深度

9、充电控制黠直流到直渝玆率电池温度控制杲低的电池温度蓄电池容童的温度损失建讲的额定电池容量额定电池容量光试阵列光伏组件类型光伏组件制造商颔定光伏组件的效率芷常工!乍条件温度光伏温度因子光伏阵列控制器其他光伏阵列损耗推荐的额定光伏阵列电力容童额定光伏阵列电力容量光佚陈列面积年能源产量（化3月分析等效的年度直济电量需求 未满足的等妹直瀟电需求量 单位面积发电量总的光伏系统效率光伏至统功率姿数供应的可再生能源估算MWh2.02BMWh0.029kWh/ms56.1%6.1%7.9%MWh1.393kWh1,9932.4系统方框图系统方框图2.5配置方案太 阳 能 组 件功率160W(43.7 V,5.

10、1A)数量18片连接方式2串9并控 制 器充电电压48V最大电流50A数量1说明无逆 变 器规格48V, 3KW，输出电压：220V AC, 50HZ数量1蓄 电 池规格400AH，2V数量（节）24连接方式24串附 注年供应电量预计3642kWh1. 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

11、、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

12、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.

13、61A重量15kg外型尺寸1580 mm x 808 mm x 45 mm最佳电流的温度系数+ 0.04%/ C最佳电压的温度系数0.38%/ CSF-160单晶硅电池组件性能ILAo11J ASF-160单晶硅太阳能电池的机械特性。I C-A J30VD211 HD150D1000500图2SF-160单晶硅太阳能电池的I-V特性2.6.2充电控制器光伏控制器性能、参数额定电压(V)48额定电流Ip (A)50最大太阳能电池组件功率(kWp)3太阳能电池组数N 6每路太阳能电池电流Ib( A )Ib=Ip/N环境温度-20C + 50C电压降落太阳能电池与蓄电池之间(V )0.7畜电池与负载

14、之间(V )0.1机械尺寸深X宽乂高(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) 118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几个参数；8) 历史数据统计显示：过充电次数、过

15、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；11) 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

16、天的每天蓄电池最高电压、蓄电池最低电压、每天光伏发电量累计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

17、、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控制日本三菱第五代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围(VDC)4264交流输出额定容量(kVA)3输出额定功率(kW)3输出额定电压及频率220VAC , 50

18、Hz输出额定电流（A ）输出电压精度（V ）输出频率精度（Hz）13 .62203%500.05波形失真率（THD）（线性负载）5%动态响应（负载o -100% ）5%功率因数（PF ）0.8过载能力150% , 10 秒峰值系数（CF）3:1逆变效率（80%阻性负载）93%绝缘强度（输入和输出）1500VAC , 1 分钟噪音（1米）50dB工作环境使用环境温度-20C + 55C湿度090%，不结露使用海拔（m）6000机械尺寸立式深、宽、高（mm）442x482x267重量（kg ）422.6.4蓄电池产品技术特性表GFM 系列 / GFM-400电緬片标准电圧2V单榕F数1个矣考质屋2

19、7.6/60. Sks1b外观尺寸mm.in2118.31mm.-in宽175/6.89mm.in高334/13.15113111111.总高S44/13.54llillllil.重盘比能竄2S.9Wkg体积比能呈64.9Wh/dn/电池特性鮭 C251C, 77*DlOhr (4XJ.0A. l.SCVOmAh3hi- (101A, 1.80V)3C?Ahllu- t.221A, 1.75V)221Ah荷电态内阻0347m Q畏大荒电屯流SOA短路电谦6405A浮充使用禿电电JR/单体2.25V餡坏便用充电範压洋体2.35V设计寿命15年端子材料（镀锡）|扭矩饥恒流敞电鑫数表150 77*F

20、）一变A)轻止电压放电时间分钟）仙单体）51Q15203060120180帧3 604S060014401.6090759456948137823714510771.762.443.641.417.71.65S0953052144435323014310670 .S61.749 141.117.61.7073957347742533022214010470.161.248.740.717.51.7563552544539831722113810269.260.448240.517.41.8056247941637130421313410168.359.647.740.017.3恒功率放电细表（

21、骂乜，7尸F） 瓦特（W）津体终止电压放电时间分钟）仙单体）51Q15203060120180帧3 604S060014401.6013 221126940S1741626419615311795.479.739.51.6511-911012S53746596398255191B011494.37S338.71.7010525*1978668955738524818712911333.177.538.11.75926M57266413213672421貼12611151.976.537.51.803587736S759049035523517912411.030.775.737.13. 工程施

22、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120001台12,0004全密闭免维护蓄电池95024节22,8005标准接头109套906专用电缆12100米1,2007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%& 46112利润5%7,05113总价2880163,57214均价288056.803.2工程周期 本项目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

23、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施工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:它由太阳能电池采集阳光，转化为电能，通过控制和逆变设备，把直流电转换成目前家庭通用的220V交流电。目前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

24、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,供配电柜等设备,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.这种别墅由于 配高低压电线和安装成本昂贵（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

25、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：目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

26、委能源所，1999。1,p16） 每发1KWh电排放CO2C + O2 = CO212 324444/12x390 =1430g CO2/KWh 1.4kg CO2/KWh= 1.4x10-3TCO2/KWh 每瓦光伏组件平均每年发2KWh. 每瓦光伏组件平均每年相当减排CO2吨数2KWhx1.4x10-3 吨 CO2/KWh 二 2.8x10-3T按照EPIA的估计，光伏发电取代柴油发电机的CO2减排效果为1Kg/KWh; 光伏并网发电的平均减排效果为0.6Kg/KWh。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

27、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 我公司将坚持质量第一、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，培训时间和地点由用户决定。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俱年时间的质保期在此期间，E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I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。