太陽能揚水系統(tǒng)方案

太陽能變頻揚水系統(tǒng)設計方案第一章總則1項目概述項目名稱：太陽能光伏揚水系統(tǒng)；項目地點：南非比勒陀利亞項目建設目的：采用太陽能光伏發(fā)電驅(qū)動潛水泵，為當?shù)匕傩仗峁┥铒嬘眉爸脖还喔鹊扔盟枨蟆?項目所在地描述2.1地理位置位于非洲大陸最南部，北鄰納米比亞、博茨瓦納、津巴布韋、莫桑比克和斯威士蘭。東、南、西三面為印度洋和大西洋所環(huán)抱，地處兩大洋間的航運要沖；西北部為沙漠，是卡拉哈里盆地的一部分；北部、中部和西南部為高原；沿海是窄狹平原。奧蘭治河和林波波河為兩大主要河流。2.2氣候大部分地區(qū)屬熱帶草原氣候，東部沿海為熱帶濕潤氣候，南部沿海為地中海式氣候。全境氣候分為春夏秋冬4季。12月－2月為夏季，最高氣溫可達32─38℃；6－8月是冬季，最低氣溫為—10至—12℃。全年降水量由東部的1000毫米逐漸減少到西部的60毫米，平均450毫米。首都比勒陀利亞年平均氣溫17℃3系統(tǒng)概述3.1系統(tǒng)原理太陽能揚水系統(tǒng)負載為潛水泵，水泵選擇揚程為100米為宜，流量選擇為15立方米/小時，水泵每天的工作時間為6---8小時，在太陽輻射符合要求的情況下每天為用戶提供90立方米水，水泵功率選擇7.5KW。3.2系統(tǒng)描述系統(tǒng)包括太陽能組件，充放電控制器、（蓄電池組）變頻逆變設備、支架、輸配線纜等配套系統(tǒng)。太陽能電池板陣所發(fā)的直流電通過光伏控制器的控制實現(xiàn)對蓄電池充電并同時為負載設備供電（方案2不含蓄電池組）；交流電通過整流模塊的輸入端，經(jīng)整流模塊整流和電壓變換后輸出與蓄電池相符的直流電實現(xiàn)對蓄電池的充電。蓄電池的電能經(jīng)過直流配電單元及電源轉(zhuǎn)換后后為用電設備供電。太陽能電池組件是由多個晶體硅電池片串并聯(lián)，并經(jīng)嚴格封裝而成的。而其中的電池單體在太陽的照射下可發(fā)生光電效應而產(chǎn)生一定的電壓和電流，通過將電池板串并聯(lián)組合后得到一定大小等級的電壓和電流后經(jīng)電纜送至充電控制器。充電控制器是對蓄電池進行自動充電、放電的監(jiān)控裝置，當蓄電池充滿電時，它將自動切斷充電回路或?qū)⒊潆娹D(zhuǎn)換為浮充電方式，使蓄電池不致過充電；當蓄電池發(fā)生過度放電時，它會及時發(fā)出報警提示以及相關的保護動作，從而保證蓄電池能夠長期可靠運行。當蓄電池電量恢復后，系統(tǒng)自動恢復正常狀態(tài)?？刂破鬟€具有反向放電保護功能、極性反接電路保護等功能。蓄電池是一種化學電源，能將直流電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來，需要時再把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｐ铍姵卦谙到y(tǒng)中起著電能貯存、調(diào)節(jié)功率和提供能量的作用，并向負載提供電能。在系統(tǒng)中，蓄電池是儲能單元，它是設計與維護的重要組成部分，對整個系統(tǒng)的運行起到十分重要的作用。幾乎都采用蓄電池作為電能貯存手段。3.3太陽能發(fā)電特點太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為目前最潔凈的能源，其建設、運行過程具有以下主要特點：可靠：在惡劣的環(huán)境和氣候條件下，光伏發(fā)電系統(tǒng)很少產(chǎn)生故障，因此光伏發(fā)電經(jīng)常被用于要求供電可靠性很高的場合，而且并未因高可靠性而增加系統(tǒng)建設費用。耐用：目前，絕大多數(shù)光伏組件的生產(chǎn)技術都足以保證10年以上其性能不下降，從而有充分理由相信光伏組件可以發(fā)電25年或更長時間。潔凈：最潔凈的能源，系統(tǒng)運行周期內(nèi)不存在污染排放維護費用低：在遠離城鎮(zhèn)的邊遠地區(qū)，為了維護或修理常規(guī)發(fā)電設備要將材料和人員運送到很遠的地方，其費用很高，光伏系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可實現(xiàn)無人值守，無需運行維護費用，只需進行周期性的檢查和很少的維護工作量，因此維護費用比常規(guī)發(fā)電設備要少得多。無需燃料費用：由于光伏系統(tǒng)不需要燃料，從而免去了購買、儲存、運輸和管理燃料的費用。減少噪音污染：光伏系統(tǒng)運動部件很少，基本沒有噪音。光伏組件積木化：便于用戶根據(jù)自己的需要選擇和調(diào)整發(fā)電系統(tǒng)的容量大小，安裝時靈活方便。安全：光伏系統(tǒng)不需要易燃的燃料，只要設計和安裝適當，系統(tǒng)具有很高的安全性。供電自主性：離網(wǎng)運行的光伏系統(tǒng)具有供電的自主性、靈活性。非集中電網(wǎng)：小型分散的光伏發(fā)電站，可減少公用電網(wǎng)故障給用戶帶來的不良影響及危害。高海拔性能：在高海拔處由于日照增強，光伏系統(tǒng)的功率輸出也隨之增加，因此使用光伏發(fā)電非常有利。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)為保證其運行期間不受遮擋，需要占用一定面積的土地。4設計依據(jù)4.1系統(tǒng)方案制作依據(jù)依據(jù)業(yè)主方提出的技術要求國家相關法律法規(guī)類似工程相關資料4.2遵循的國際、國內(nèi)標準GB/T9535—1998地面用晶體硅光伏組件設計鑒定和定型——同IEC1215IEC896-2(1995-11)固定型鉛酸蓄電池——一般要求和試驗方法JB/T8451—1996固定型閥控密封鉛酸蓄電池GB/9466-88GB/7251低壓成套開關設備基本實驗方法低壓成套開關設備GB/T18210-2000晶體硅光伏（PV）方陣I-V特性的現(xiàn)場測量光電池組件執(zhí)行IEC904-3：1989；GB/T6495.3-1996標準GB14050-1993GBJ17-88系統(tǒng)接地的型式及安全技術要求鋼結(jié)構(gòu)技術規(guī)范GB50052-1995供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50168—1992電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范GB50303—2002建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范第二章設計方案方案一、(配蓄電池組)可在2個陰雨天狀況下正常工作.該項目以7.5kw水泵為系統(tǒng)負載進行系統(tǒng)的選型和配置，系統(tǒng)總供電容量為16.65KW，采用185WP的晶體硅太陽能電池組件共90塊，整個系統(tǒng)設計采用1臺20KW的充電控制器，控制蓄電池充放電，蓄電池放出來的電經(jīng)過15kw變頻器逆變成交流380V給負載供電。1、負載日耗電量的確定該項目系采用太陽能光伏系統(tǒng)供電，水泵功率是設計7.5kw，揚程100米，流量15立方/小時。負載運行情況，按照用戶的要求該水泵每天的運行時間為6小時，負載情況見下表：負載功率工作時間日耗電量備注7.5WP6h45kwh2蓄電池的設計和