光伏項目裝機容量的確定、光伏太陽能板陣選擇及發(fā)電量估算

光伏項目裝機容量的確定、光伏太陽能板陣選擇及發(fā)電量估算5.1裝機容量及光伏太陽能板選擇5.1.1裝機容量光伏發(fā)電扶貧工程裝機容量為52.5kWp屋頂光伏發(fā)電系統。分成3個自然村安裝。5.1.2光伏太陽能板選擇為了拉動寧夏自治區(qū)內需，配合寧夏自治區(qū)政府實施“太陽能屋頂工程”，晶體硅太陽能組件選擇生產的產品。晶體硅太陽能板具有長期物理特性、電氣性能穩(wěn)定、轉換效率高的特點，適合各類規(guī)模并網項目使用。在單塊太陽能組件功率的選擇上，以大功率單組件如160Wp以上的太陽能組件為首選，目的是減少組件間連接電纜的損耗，減少組件邊框占用面積，增大電池板的有效面積，提高發(fā)電效率。光伏發(fā)電系統通過將大量的同規(guī)格、同特性的太陽能電池組件，經過若干電池組件串聯成一串以達到逆變器額定輸入電壓，再將這樣的若干串電池板并聯達到系統預定的額定功率。為了避免它們之間的相互遮擋，須按一定的間距進行布置，構成一個方陣，這個方陣稱之為光伏發(fā)電方陣。其中由同規(guī)格、同特性的若干太陽能電池組件串聯構成的一個回路是一個基本陣列單元。參考太陽能組件產品為175太陽能組件。電池組件參數如下：額定功率：175W；額定輸出電壓：35.2V；開路電壓：44.2V；短路電流：5.2A；峰值電流：4.95A；外形：1580×808mm；重量：15.5kg。項目具體實施中，可根據實際提供的太陽能板規(guī)格再進行設計。5.2太陽能光伏方陣單元型式的確定光伏發(fā)電扶貧工程中每套系統安裝地點為建筑屋頂，考慮太陽能組件固定安裝方式，且應與建筑物相結合。根據花蘆村緯度，并網太陽能系統的太陽能板傾角按34.2度考慮；裝機容量為50.4kWp，分成3個子系統。每個子系統采用96塊175Wp太陽能板，共16.8kWp，16塊串聯X6組并聯；選用20KW的并網逆變器。16.8kWp系統需占屋頂面積為：13米X9米=117米2。50.4kWp系統占屋頂總面積為351米2。5.3上網電量估算5.3.1日照時數花蘆村水平年平均日輻照量4.53kWh/m2/day，相當于5952.4MJ/m2。年平均最佳傾角為34.2度，最佳年平均日輻照量為5.6kWh/m2/day。平均年輻照量為2044kWh/m2/year。按1kW/m2照度折算，年日照時數為2044h。5.3.2計算全年上網電量時應考慮以下因素光伏電站占地面積大，直流側電壓低，電流大，導線有一定的損耗，因此考慮系統中線纜損耗，取值1%。太陽能電池板之間存在一定的特性差異，取一致性97%。光伏并網逆變器的效率約為92%～95%（歐洲效率），且晚上不發(fā)電時還存在空載損耗，故本項目逆變器的效率都按最小效率值即逆變器效率92%考慮（考慮了夜晚的空載損耗）。另外考慮隔離變壓器效率97%考慮大氣清潔度、灰塵覆蓋等對日照的影響，取系統效率為98%5.3.3上網電量估算裝機容量為50.4kWp。全年發(fā)電量約等于：50.4kWp×2044h＝103017.6kWh。綜合考慮上述因素，全年上網電量約等于：103017.6×99%×97%×92%×97%×98%＝86517.5kWh日平均上網電量約等于：86517.5kWh/365天＝237kWh按照實際裝機容量50.4kW計算的上網年等效利用小時數為：86517.5kWh÷50.4kW=1716.6小時5.4并網逆變器選型與系統設計方案每個子系統采用一個20KW并網逆變器。整個系統將采用3臺并網逆變器。整套屋頂光伏系統的運行控制都依靠并網逆變器承擔。5.4.1并網逆變器特點：（1）并網逆變器可以將光伏電池發(fā)出的直流電能逆變成交流380V、50Hz的正弦波電流，一方面向本地用電設備供電，另一方面又可將剩余電能輸送到電網；（2）每棟建筑即是電能的消耗者又是獨立的發(fā)電個體；（3）系統平時全自動運行，無需用戶干預。白天隨著太陽升起，系統自動將太陽能所發(fā)電能接入電網，與市電一起共同為本建筑物中負載供電；傍晚日落西山或連續(xù)陰雨天，太陽能發(fā)電低于逆變器輸入電壓時，逆變器自動將太陽能作離網處理，并時刻監(jiān)測市電狀況。（4）具有直流電壓工作范圍寬的特點，可以更充分有效地利用太陽能；（5）產品經過嚴格安全測試，電氣絕緣保護、電網接口和電能質量等技術指標滿足相關標準的要求。（6）具有輸出正弦波電流，諧波含量低，電能質量高等特點。（7）具有防雷、防浪涌等保護裝置以及系統接地裝置。（8）具有太陽能發(fā)電量的統計與顯示功能，同時具有交流市電供電電量的統計與顯示功能。5.4.2主要功能：（1）具有寬電壓范圍的MPPT光伏電池最大功率追蹤功能；（2）具有反“孤島”運行保護功能；（3）具有全自動運行功能,無需人工干預；（4）具有發(fā)電量等運行數據及狀態(tài)顯示功能；（5）具有過電壓、欠電壓、過頻率、欠頻率等并網保護功能；（6）具有串行通信功能等。5.4.3基本指標：三相20kW太陽能并網逆變器推薦最大太陽電池陣列功率22kWp最大陣列開路電壓450V太陽電池最大功率點跟蹤(MPPT)范圍220~380V可接入陣列串聯數4最大陣列輸入電流110A額定交流輸出功率20kW總電流波形畸變率<3%功率因數>0.99最大效率94.5%歐洲效率93.5%允許電網電壓范圍(單相)330~450VAC允許電網頻率范圍47~51.5Hz夜間自耗電≈0W通訊接口RS485可選以太網/GPRS防護等級IP20(室內)使用溫度范圍-20℃~+50℃噪音<40dB冷卻風冷5.4.4并網系統示意圖并網系統框圖5.5系統配置參考點：花蘆村（37.5N,106.8E）太陽能系統傾角：34.2?，支架結構與建筑物結合。太陽能板陣朝向:正南裝機容量50.4k