10KW太陽能光伏電站設(shè)計(jì)方案

1、10KW太陽能光伏電站設(shè)計(jì)方案一社會(huì)背景受金融危機(jī)的影響，世界各國不約而同地選擇了新能源作為經(jīng)濟(jì)增長新引擎。新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為新一輪國際競爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，綠色經(jīng)濟(jì)革命將成為深刻改變?nèi)祟愡M(jìn)程的重要基因，引領(lǐng)第四次產(chǎn)業(yè)革命。實(shí)現(xiàn)“低碳”增長不僅是未來經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，更是金融后危機(jī)時(shí)代提升企業(yè)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)、乃至國家綜合競爭力和爭奪話語權(quán)的關(guān)鍵。我國是能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國，開發(fā)利用新能源與可再生能源已成為我國緩解能源供需矛盾、減輕環(huán)境污染、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的重要舉措。在眾多的新能源中，太陽能作為一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，極具增長潛力。同時(shí)太陽能具備環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，也決定了太陽能將有更廣泛的

2、應(yīng)用。二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介1、 太陽能光伏發(fā)電原理太陽能電池發(fā)電的原理主要是半導(dǎo)體的光電效應(yīng) 當(dāng)晶片受光后，PN結(jié)中，N型半導(dǎo)體的空穴往P型區(qū)移動(dòng)，而P型區(qū)中的電子往N型區(qū)移動(dòng)，從而形成從N型區(qū)到P型區(qū)的電流。然后在PN結(jié)中形成電勢差。2、太陽能光伏系統(tǒng)組成太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能光伏電池組，光伏系統(tǒng)電池控制器，蓄電池和交直流逆變器是其主要部件。其中的核心元件是光伏電池組和控制器。各部件在系統(tǒng)中的作用是： 光伏電池：光電轉(zhuǎn)換。 控制器：作用于整個(gè)系統(tǒng)的過程控制。光伏發(fā)電系統(tǒng)中使用的控制器類型很多，如2點(diǎn)式控制器，多路順序控制器、智能控制器、大功率跟蹤充電控制器等，智能型控制器適用于

3、較大型的光伏電站和通信系統(tǒng)。 蓄電池：蓄電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，用于存儲(chǔ)從光伏電池轉(zhuǎn)換來的電力。交直流逆變器：由于它的功能是交直流轉(zhuǎn)換，因此這個(gè)部件最重要的指標(biāo)是可靠性和轉(zhuǎn)換效率。并網(wǎng)逆變器采用最大功率跟蹤技術(shù)，最大限度地把光伏電池轉(zhuǎn)換的電能送入電網(wǎng)。三、10KW太陽能光伏發(fā)電站系統(tǒng)方案現(xiàn)場資源和環(huán)境條件光伏系統(tǒng)方案1設(shè)計(jì)總則（1）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在原有的線路基礎(chǔ)上增加，采取盡量不改造原有回路的原則。因此，將光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)點(diǎn)選擇在并網(wǎng)點(diǎn)的低壓配電柜上。（2）考慮到并網(wǎng)系統(tǒng)在安裝及使用過程中的安全及可靠性，在并網(wǎng)逆變器直流輸入加裝直流配電接線箱。（3）并網(wǎng)逆變器采用三相四線制的輸出方式

4、。2電池組件及方陣支架的設(shè)計(jì)2.1電池組件選用型號(hào)為120（34）P1447x663，主要參數(shù)為：輸出峰值功率120Wp、峰值電壓17V、峰值電流7.05、開路電壓22V、短路電流7.5A。太陽能電池由18塊串聯(lián)成1路，共5路，需要120Wp規(guī)格組件90塊方陣總功率為：120x18x5=10800Wp。太陽能電池方陣的主要技術(shù)參數(shù)為：（1）工作電壓306V，開路電壓396V；（2）工作電流35A，短路電流37.5A；（3）轉(zhuǎn)換效率大于14%；（4）工作溫度-4090。太陽能電池方陣的主要特點(diǎn)：（1）采用高效率晶體硅太陽電池片，轉(zhuǎn)換效率高：14%；（2）使用壽命長：25年，衰減??；（3）采用無螺

5、釘緊固鋁合金邊框，便于安裝，抗機(jī)械強(qiáng)度高；（4）采用高透光率鋼化玻璃封裝，透光率和機(jī)械強(qiáng)度高；（5）采用密封防水的多功能接線盒。2.2方陣支架及光電場設(shè)計(jì)太陽能電池支架采用混凝土標(biāo)樁、槽鋼底框、角鋼支架（見支架基礎(chǔ)圖、支架加工圖），支架傾角30度。3 逆變器逆變器采用最大功率跟蹤技術(shù)，最大限度地把太陽能電池板轉(zhuǎn)換的電能送入電網(wǎng)。逆變器自帶的顯示單元可顯示太陽能電池方陣電壓、電流，逆變器輸出電壓、電流、功率，累計(jì)發(fā)電量、運(yùn)行狀態(tài)、異常報(bào)警等各項(xiàng)電氣參數(shù)。同時(shí)具有標(biāo)準(zhǔn)電氣通訊接口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。具有可靠性高、具有多種并網(wǎng)保護(hù)功能（比如孤島效應(yīng)等）、多種運(yùn)行模式、對(duì)電網(wǎng)無諧波污染等特點(diǎn)。根據(jù)以上要

6、求選用德國進(jìn)口Line Back 10KW并網(wǎng)逆變器。本逆變器的特征如下：（1）無變壓器，實(shí)現(xiàn)了小型輕量化。（2）功能模塊化，可根據(jù)需要制定出合理的安裝模塊。（3）有自立運(yùn)行功能。停電時(shí)自動(dòng)進(jìn)行自立運(yùn)行，向負(fù)荷供電。（4）自立運(yùn)行或者并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)有相同容量的功率。（5）由顯示單元，可顯示輸出功率、累計(jì)電量、運(yùn)行狀態(tài)及異常等內(nèi)容。（6）帶有通信功能，使用GS標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量軟件，可由PC機(jī)計(jì)量其電流、電壓等值。（7）可全自動(dòng)運(yùn)行。（8）主要技術(shù)參數(shù)為：額定容量：10KVA；直流額定電壓：300V，直流額定電流：37A；直流電壓輸入范圍：160V480V；交流輸出功率因數(shù)0.99，頻率50Hz，三相AC22

7、0V；輸出電流失真度：THD5，各次THD3；逆變器效率90%。4.配電室設(shè)計(jì)由于并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)沒有蓄電池及太陽能充放電控制器及交直流配電系統(tǒng)，因此，如果條件允許的話可以將并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)逆變器放在并網(wǎng)點(diǎn)的低壓配電室內(nèi)，否則只要單獨(dú)建一座46平米的低壓配電室就可以了。5.光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷為了保證系統(tǒng)在雷雨等惡劣天氣下能夠安全運(yùn)行，要對(duì)這套系統(tǒng)采取防雷措施。主要有以下幾個(gè)方面：（1）地線是避雷、防雷的關(guān)鍵，在進(jìn)行配電室基礎(chǔ)建設(shè)和太陽電池方陣基礎(chǔ)建設(shè)的同時(shí)，選擇光電廠附近土層較厚、潮濕的地點(diǎn)，挖一個(gè)2米深地線坑，采用40扁鋼，添加降阻劑并引出地線，引出線采用35mm2銅芯電纜，接地電阻應(yīng)小于4歐姆。（

8、2）在配電室附近建一避雷針，高15米，并單獨(dú)做一地線，方法同上。（3）太陽電池方陣電纜進(jìn)入配電室的電壓為DC220V，采用PVC管地埋，加防雷器保護(hù)。此外電池板方陣的支架應(yīng)保證良好的接地。（4）并網(wǎng)逆變器交流輸出線采用防雷箱一級(jí)保護(hù)（并網(wǎng)逆變器內(nèi)有交流輸出防雷器）。6.系統(tǒng)建設(shè)及施工項(xiàng)目的施工包括：配電室及太陽電池支架的基礎(chǔ)制作、配電室，太陽電池支架制作安裝、太陽能電池方陣的安裝、電氣設(shè)備的安裝調(diào)試、系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行調(diào)試。6.1施工順序基礎(chǔ)及配電室土建施工太陽電池支架制作安裝太陽電池方陣安裝調(diào)試電氣儀表設(shè)備安裝調(diào)試并網(wǎng)運(yùn)行調(diào)試試運(yùn)行竣工驗(yàn)收。6.2施工準(zhǔn)備6.2.1技術(shù)準(zhǔn)備技術(shù)準(zhǔn)備是決定施工質(zhì)量

9、的關(guān)鍵因素，它主要進(jìn)行以下幾方面的工作：（1）先對(duì)實(shí)地進(jìn)行勘測和調(diào)查，獲得當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)數(shù)據(jù)并對(duì)資料進(jìn)行分析匯總，做出切合實(shí)際的工程設(shè)計(jì)。（2）準(zhǔn)備好施工中所需規(guī)范，作業(yè)指導(dǎo)書，施工圖冊有關(guān)資料及施工所需各種記錄表格。（3）組織施工隊(duì)熟悉圖紙和規(guī)范，做好圖紙初審記錄。（4）技術(shù)人員對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審，并將會(huì)審中問題做好記錄。（5）會(huì)同建設(shè)單位和設(shè)計(jì)部門對(duì)圖紙進(jìn)行技術(shù)交底，將發(fā)現(xiàn)的問題提交設(shè)計(jì)部門和建設(shè)方，并由設(shè)計(jì)部門和建設(shè)方做出解決方案（書面）并做好記錄。（6）確定和編制切實(shí)可行的施工方案和技術(shù)措施，編制施工進(jìn)度表。6.2.2現(xiàn)場準(zhǔn)備（1）物資的存放準(zhǔn)備一座臨時(shí)倉庫：主要貯存并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的逆變器、太陽電

10、池、太陽電池支架、線纜及其它輔助性的材料。（2）物資準(zhǔn)備施工前對(duì)太陽能電池組件、方陣支架、并網(wǎng)逆變器等設(shè)備進(jìn)行檢查驗(yàn)收，準(zhǔn)備好安裝設(shè)施及使用的各種施工所需主要原材料和其他輔助性的材料。7.設(shè)備安裝部分7.1太陽電池組件安裝和檢驗(yàn)預(yù)埋太陽電池陣列架基柱，檢查其橫列水平度，符合標(biāo)準(zhǔn)再進(jìn)行鐵架組裝。檢測單塊電池板電流、電壓，合格后進(jìn)行太陽電池組件的安裝。最后檢查接地線、鐵架緊固件是否緊固，太陽電池組件的接插頭是否接觸可靠，接線盒、接插頭須進(jìn)行防水處理。檢測太陽電池組件陣列的空載電壓是否正常，此項(xiàng)工作應(yīng)由組件提供商技術(shù)人員完成。7.2總體控制部分安裝參照產(chǎn)品說明書的要求，對(duì)并網(wǎng)逆變器、太陽電池組件、交

11、流電網(wǎng)的低壓配電室按相應(yīng)順序連接，觀察并網(wǎng)逆變器的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，并做好相應(yīng)記錄，將實(shí)際運(yùn)行參數(shù)和標(biāo)稱參數(shù)做比較，分析其差距，為以后的調(diào)試做準(zhǔn)備。8.檢查和調(diào)試（1）根據(jù)現(xiàn)場考察的要求，檢查施工方案是否合理，能否全面滿足要求。（2）根據(jù)設(shè)計(jì)要求、供貨清單，檢查配套元件、器材、儀表和設(shè)備是否按照要求配齊，供貨質(zhì)量是否符合要求。對(duì)一些工程所需的關(guān)鍵設(shè)備和材料，可視具體情況按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)備和材料制造廠或交貨地點(diǎn)進(jìn)行抽樣檢查。（3）現(xiàn)場檢查驗(yàn)收：檢查太陽電池組件方陣水泥基礎(chǔ)、配電室施工質(zhì)量是否符合要求，并做記錄。此項(xiàng)工作應(yīng)由組件提供商技術(shù)人員完成。（4）調(diào)試是按設(shè)備規(guī)格對(duì)已完成安裝的設(shè)備在各

12、種工作模式下進(jìn)行試驗(yàn)和參數(shù)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)調(diào)試按設(shè)備技術(shù)手冊中的規(guī)定和相關(guān)安全規(guī)范進(jìn)行，完成后須達(dá)到或超過設(shè)備規(guī)格所包含的性能指標(biāo)。如在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)實(shí)際性能和手冊中的參數(shù)不符，設(shè)備供應(yīng)商須采取措施進(jìn)行糾正，達(dá)標(biāo)后才具備驗(yàn)收條件。9.光伏電站建設(shè)流程圖現(xiàn)場勘查、工程規(guī)劃、定位放線、場地平整太陽電池基礎(chǔ)電站配電室建設(shè)支架、太陽電池安裝電站圍欄建設(shè)電纜連接敷設(shè)設(shè)備安裝定位并網(wǎng)調(diào)試運(yùn)行試運(yùn)行驗(yàn) 收2、 系統(tǒng)的主要設(shè)備序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1太陽能電池組件120W塊902支架線纜套53逆變器10KW臺(tái)1并網(wǎng)型3相4線4接線箱臺(tái)15避雷器及接地設(shè)備套1避雷針高15米6配電室平方米4-6太陽能光伏電站系統(tǒng)概算名稱

13、規(guī)格數(shù)量單價(jià)總金額備注太陽能光伏組件120W90單晶硅/晨煜公司制造太陽能專用逆變器10KW1接電箱1四、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 太陽能光伏發(fā)電是獨(dú)立的系統(tǒng)：它是由采集太陽光，轉(zhuǎn)化為電能，通過控制和逆變設(shè)備，把直流電轉(zhuǎn)換成為目前家庭用的220V的交流電，采用控閥式免維護(hù)密封太陽能專用蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，能有效地為用戶在任意時(shí)間提供電力。這種獨(dú)立的光伏電站目前主要應(yīng)用于與國家電網(wǎng)離得比較遠(yuǎn)的別墅，邊遠(yuǎn)山區(qū)，城市郊區(qū)，農(nóng)村，邊防等。系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：（1） 結(jié)構(gòu)簡單，體積小且輕，使用方便，免維護(hù)（2）易安裝，易運(yùn)輸，建設(shè)周期短，一次性投資，長期受益，無輻射，無污染，節(jié)能環(huán)保。（3）清潔能源，安全，無噪聲，零排放；

14、（4）可靠性高，壽命長，可長25年；（5）太陽能幾乎無處不有，所以光伏發(fā)電應(yīng)用范圍廣，；（6）轉(zhuǎn)換效率高。節(jié)能減排：一般發(fā)電量的計(jì)算都是平均值，也就是說在太陽能系統(tǒng)計(jì)算中，每天都是晴天。這樣的話，實(shí)際每天有10個(gè)小時(shí)的光照，但是計(jì)算中有效光照可能只有4個(gè)小時(shí)（地區(qū)不同，此數(shù)值不同）。10KW的太陽能光伏電站一般可以按10000W*0.6（各種損耗后的最佳利用比）*4（日平均有效光照）=24000WH (24度電) 10KW太陽能光伏電站平均每天發(fā)電24度，在壽命期25年之內(nèi)共計(jì)可發(fā)電219000度。據(jù)環(huán)保專家測算：每節(jié)約1度電，就相應(yīng)節(jié)約0.35公斤標(biāo)準(zhǔn)煤、4升凈水，同時(shí)減少0.272公斤碳粉塵、0.997公斤CO2、0.03公斤SO2。10KW太陽能監(jiān)控系統(tǒng)使用壽命為25年，發(fā)219000度電，可達(dá)到以下環(huán)保指標(biāo)：1、節(jié)標(biāo)準(zhǔn)煤：0.35kg×219000÷1000=76.65噸。2、減少碳粉塵：0.272kg×219000÷1000=59.57噸。3、減少C