戶用光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、戶用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)方案1、項(xiàng)目需求：我國(guó)的太陽(yáng)能資源比較豐富，但也比較集中，由于在現(xiàn)在的技術(shù)條件下太陽(yáng)能電池板的發(fā)電效率還不高，如果要想大規(guī)模利用太陽(yáng)能的話，就必須將太陽(yáng)能電池板大面積的呈矩形排列在空曠且日照充足的地方，這樣要建造太陽(yáng)能發(fā)電站的條件就變得相當(dāng)苛刻。相比較而言家庭太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)適合作為分布式發(fā)電發(fā)展。單個(gè)家庭用電負(fù)荷一般較小。只要一個(gè)家庭有不大的場(chǎng)地如陽(yáng)臺(tái)或屋頂就可以安裝太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，而且一個(gè)小型的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能也足夠一個(gè)家庭使用并有富余。2、方案設(shè)計(jì)（一）用戶負(fù)載信息根據(jù)現(xiàn)在農(nóng)戶家中的情況，基本配置如下：用電器額定功率(W)數(shù)量用電時(shí)數(shù)(h)用電量(KWh)節(jié)能

2、燈20360.36節(jié)能燈20430.24電視65140.26冰箱1201241.5電腦350120.7合計(jì)3.1冰箱的耗能根據(jù)冰箱的使用模式和開(kāi)關(guān)冰箱門(mén)的頻率有關(guān)，目前普通冰箱的日耗電大約1度左右，這里選取耗電為1.5度。（二）系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)本系統(tǒng)是一個(gè)離網(wǎng)系統(tǒng)，其原理如下圖所示：1、蓄電池組的設(shè)計(jì)在系統(tǒng)中儲(chǔ)能主要靠鉛酸蓄電池，蓄電池的容量利用下下面公式計(jì)算：其中：C：蓄電池容量kWh D：最長(zhǎng)無(wú)日照間用電時(shí)h F：蓄電池放電效率的修正系數(shù)（通常取1.05） Po：平均負(fù)荷容量kW L：蓄電池的維修保養(yǎng)率（通常取0.8) U：蓄電池的放電深度（通常取0.5) Ka：包括逆變器等交流回路的損失率（

3、通常取0.7，如逆變器效率高 可取0.8）所以此處的蓄電池的容量應(yīng)該為：C=3.1×3×1.05/（0.7×0.5×0.8）=35.9KWh由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參考連續(xù)陰雨天數(shù)為2天，所以蓄電池放點(diǎn)深度選擇為0.5。戶用電壓為220V，蓄電池電壓選擇為24V，蓄電池組由12V的蓄電池串并而成，所以每串需要2塊蓄電池串起來(lái)達(dá)到24V。選用10塊單體為12V150Ah的蓄電池，總共5串進(jìn)行并聯(lián)，蓄電池總?cè)萘繛?500Ah，即36KWh。2、太陽(yáng)能電池板方陣的設(shè)計(jì)2.1 電池板傾角的計(jì)算為了保證系統(tǒng)有足夠高的效率，電池板必須按一定的傾角安裝。因此有必要先計(jì)算不同傾角

4、對(duì)效率的影響，這個(gè)影響可以用在太陽(yáng)能電池板面上的日平均輻照強(qiáng)度來(lái)量化，輻照強(qiáng)度越大則電池板的效率越高。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為離網(wǎng)系統(tǒng)，為了保證用戶的用電，必須保證用戶的基本用電，特別是在12月份和1月份的時(shí)候，平均日輻照強(qiáng)度較低，所以應(yīng)特別注意保證在這兩個(gè)月的發(fā)電量滿足用戶的用電需求。根據(jù)云南太陽(yáng)能資源情況，最終支架最佳傾角設(shè)計(jì)為30°。2.2 電池板方陣容量的計(jì)算總共需要的電池板方陣功率計(jì)算公式為：P=W1*F/(Tm*2*3*L*Ka)W1：負(fù)載的消耗功率F：蓄電池放電效率的修正系數(shù)（通常取1.05）Tm：峰值日照時(shí)數(shù)，其值與輻照強(qiáng)度的值基本相同，這里取3.6h2：方陣表面由于塵污遮蔽或

5、老化引起的修正系數(shù)，通常可取0.90.95 3：方陣組合損失和對(duì)最大功率點(diǎn)偏離以及控制器效率的修正系數(shù)，通?？扇?.90.95 Ka：包括逆變器等交流回路的損失率（通常取0.7，如逆變器效率高 可取0.8）所以電池板方陣功率為：P=3.191×1.05/(3.6×0.95×0.95×0.8×0.8)=1.611KW考慮連續(xù)陰雨天后系統(tǒng)能在較短時(shí)間內(nèi)讓蓄電池再次充滿，可以適當(dāng)考慮放大方陣容量，但是在上面的計(jì)算中我們是以輻照最低月為準(zhǔn)，在其他月份的發(fā)電量都有很大余量，所以針對(duì)方陣容量進(jìn)行略微放大即可。2.3 電池板的選型本方案選用230W的單晶硅電

6、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(yáng)電池種類(lèi)太陽(yáng)電池組件型號(hào)指標(biāo)單位數(shù) 據(jù)峰值功率Wp230開(kāi)路電壓（Voc）V37.23短路電流（Isc）A8.18工作電壓（Vmppt）V30.48工作電流（Imppt）A7.55尺寸mm1630×992×482.4 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30°傾角， 8塊電池板按兩排進(jìn)行布置。前后排之間間隔為2.5m。3控制器的設(shè)計(jì)控制器主要參數(shù)如下：型號(hào)額定電壓（VDC）(

7、V)24負(fù)載最大電流（A）80充電最大電流（A）80充電路數(shù)6最大開(kāi)路電壓（VDC）50過(guò)充（VDC）保護(hù)28.8(可設(shè)定)恢復(fù)26.4(可設(shè)定)過(guò)放（VDC）斷開(kāi)21.6(可設(shè)定)恢復(fù)26.4(可設(shè)定)負(fù)載過(guò)壓斷開(kāi)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(yáng)能電池與蓄電池之間( V )0.7蓄電池與負(fù)載之間( V )0.03機(jī)械尺寸深×寬×高( mm )380×450×650使用環(huán)境()-20+50海拔高度5500控制器的輸入只有6路，使用三通連接器使兩塊組件并聯(lián)后接入控制器。(8/2=4就有4路輸入)4

8、逆變器的設(shè)計(jì) 選擇輸出電壓為220V的離網(wǎng)逆變器，經(jīng)過(guò)用戶用電器統(tǒng)計(jì)可知，用戶的最大功率約為716W，考慮到用戶負(fù)載中有感性負(fù)載，在啟動(dòng)過(guò)程時(shí)有較大的沖擊電流，同時(shí)考慮系統(tǒng)的臨時(shí)增加負(fù)載的情況，所以逆變器功率應(yīng)相對(duì)選擇較大的。選取24V1.5KW的逆變器，5 逆變器的設(shè)計(jì)逆變器具體參數(shù)見(jiàn)下表型 號(hào)額定容量（KVA）1.5直流輸入額定輸入電壓（VDC）24V欠壓點(diǎn)(VDC）21.6欠壓恢復(fù)點(diǎn)(VDC)25.2過(guò)壓點(diǎn)（VDC）35市電輸入電壓允許范圍（VAC）220±15%輸入頻率（Hz）50切換方式（可選項(xiàng)）00、11、12、21交流輸出額定電壓（VAC）220額定頻率（Hz）50輸出

9、波形正弦波過(guò)載能力120%1分鐘電壓穩(wěn)定精度(AC)220±3%頻率穩(wěn)定精度50±0.04波形失真率（THD）3%（線性負(fù)載）動(dòng)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(qiáng)度1200VAC 1分鐘噪音（dB、1米）50dB使用環(huán)境溫度()-10+50儲(chǔ)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(yùn)行時(shí)間可連續(xù)運(yùn)行尺寸(深X寬X高)500×483×267設(shè)備清單及報(bào)價(jià)表名稱生產(chǎn)廠商型號(hào)單位數(shù)量單價(jià)合價(jià)組件230Wp晶硅塊81000元8000元光伏控制器GS- 80PCD6-V臺(tái)13200元3200元蓄電池6-GFM-150個(gè)1075