光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用

獨立光伏系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用王斯成

國家發(fā)改委能源研究所2011年2月25-26日常州常州佳訊光伏發(fā)電技術(shù)研討會（三）

1、獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用

2、風(fēng)光互補(bǔ)混合發(fā)電系統(tǒng)

3、交流總線離網(wǎng)電站（微電網(wǎng)）

4、太陽能路燈

5、太陽能水泵

目錄光伏發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)配置和設(shè)備選型3光伏電站的系統(tǒng)配置和設(shè)備選型系統(tǒng)配置太陽電池組件(品種和安裝)蓄電池(品種、質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù))充電控制器(功能和品種)直流/交流逆變器(品種、質(zhì)量、效率和容量選擇)充電控制器(功能和品種)輸出電子限荷器(功能和品種)備用電源的考慮整流充電設(shè)備(功能和品種)照明燈具的選擇(可靠性和壽命)其他部件(端子、導(dǎo)線、包裝、說明書）4光伏發(fā)電系統(tǒng)配置5直流光伏發(fā)電系統(tǒng)6交流光伏發(fā)電系統(tǒng)7光伏衛(wèi)星接收系統(tǒng)8離網(wǎng)光伏電站9光伏電站設(shè)備配置圖1010W光伏戶用一體化電源1120W光伏戶用一體化電源1220W光伏戶用一體化電源200Wp光伏戶用一體化電源13蓄電池14蓄電池蓄電池種類：固定式防酸蓄電池、工業(yè)型密封電池、小型密封電池、汽車/摩托車啟動電瓶15蓄電池常用型號字母定義代號拼音漢字全稱GFMJDNTDGuFaMiJiaoDongNeiTieDian固閥密膠動內(nèi)鐵電固定型閥控式密封膠體動力型內(nèi)燃機(jī)車用鐵路客車用電力機(jī)車用16蓄電池充放電基本原理正極：

負(fù)極：鉛酸蓄電池充電后期，電極上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)如下：

正極：

負(fù)極：電池反應(yīng)：17吸液式密封電池（AGM）和膠體密封電池（GEL）的比較性能特點GEL電池AGM電池浮充性能由于電解質(zhì)的量富余，其散熱性好，沒有熱失控事故發(fā)生，浮充壽命長。散熱性差，熱失控現(xiàn)象時有發(fā)生。循環(huán)性能100％DOD循環(huán)壽命600次以上。100％DOD循環(huán)壽命150次左右。自放電自放電率為2％／月，電池在常溫下可貯存2年。自放電率為2％～5％／月，存放期超過6個月需補(bǔ)充充電。氣體復(fù)合效率初期復(fù)合效率較低，但循環(huán)數(shù)次后可以達(dá)到95％以上。氣體復(fù)合效率高達(dá)99％。電解液分層現(xiàn)象無硫酸濃度分層現(xiàn)象，電池可以豎直和水平安裝。有電解液分層現(xiàn)象，高型電池只能水平放置。18鉛酸蓄電池的充電曲線當(dāng)充電到相當(dāng)于D點的電壓出現(xiàn)時就標(biāo)志著該蓄電池已充滿。依據(jù)這一原理，在控制器中設(shè)置電壓測量和電壓比較電路，通過對D點電壓值的監(jiān)測，即可判斷蓄電池是否應(yīng)結(jié)束充電。蓄電池的充滿點一般設(shè)定在：2.45－2.5V（固定開口式鉛酸電池）和2.3-2.35V（閥控密封電池）。19鉛酸蓄電池的放電曲線由放電曲線可以看出，蓄電池放電過程有三個階段，開始（OE）階段電壓下降較快，中期（EG）電壓緩慢下降，延續(xù)較長時間，G點后放電電壓急劇下降。圖上G點電壓標(biāo)志著蓄電池電池已接近放電終了，應(yīng)立即停止放電，否則將給鉛酸蓄電池帶來不可逆轉(zhuǎn)的損壞。20蓄電池的生產(chǎn)21蓄電池的化成222324控制器和微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)25充電控制器的功能和品種防止蓄電池被過充電和過放電電參數(shù)監(jiān)測（電壓、充/放電電流）過流/短路保護(hù)（自動恢復(fù)）串聯(lián)型、旁路型、二點式、多路控制、PWM、MPPT型、常規(guī)/智能型等蓄電池溫度補(bǔ)償蓄電池荷電狀態(tài)（SOC）顯示數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸26優(yōu)點：簡單價格低易實現(xiàn)旁路型充電控制器缺點二極管d1消耗熱量需要通風(fēng)散熱對電壓源來說，需要串聯(lián)電阻27優(yōu)點開關(guān)T1消耗熱量少只需要少量的通風(fēng)散熱能夠控制電流源（光伏）和電壓源（風(fēng)機(jī)）串聯(lián)型控制器缺點開關(guān)經(jīng)常工作結(jié)構(gòu)較復(fù)雜28實際2點式充放電控制器電路29脈寬調(diào)制控制器原理30IVhysteresisend-of-chargevoltagecurrentpulsestimeVbatIbatchargingcurrentsource:FraunhoferISE脈寬調(diào)制控制器原理31先進(jìn)的太陽能路燈控制器技術(shù)特點光控開關(guān)機(jī)（注意太陽電池不同的影響）定時工作，到時關(guān)機(jī)：2-12小時可調(diào)手動開關(guān)機(jī)PWM三段充電控制（可以提高20-30%效率）蓄電池過放電保護(hù)（強(qiáng)迫斷開）蓄電池SOC放電過程控制（大大提高抵抗連續(xù)陰雨天的能力，有效延長蓄電池的壽命）其它短路、過流、防浪涌電流、防反接、防反充電等保護(hù)功能。SOC蓄電池的剩余容量，即蓄電池中還有多少電，用%表示；DOD放電深度，即蓄電池放掉了多少電，也用%表示；

DOD＝1－SOC32蓄電池理想的充電過程33PWM控制器的優(yōu)勢34多路控制器原理用于大型光伏電站35最大功率跟蹤（MPPT）控制器原理溫度基本不變的條件下，可以采用恒定電壓跟蹤（CVT）控制來代替MPPT。對于溫度變化較大的條件下，則應(yīng)采用最大功率跟蹤（MPPT）控制。36最大功率跟蹤（MPPT）控制器原理Buck電路，降壓型斬波電路。用于電流接受型負(fù)載。Boost電路，升壓型斬波電路，用于電壓接受型負(fù)載。應(yīng)用于蓄電池充電回路。37PVProducts&Components小型充電控制器和直流燈PVProducts&Components大型充電控制器12V/5Ato220V/200A

智能控制器的特點

蓄電池溫度補(bǔ)償（－3-5mv/°C.cell)蓄電池荷電狀態(tài)（SOC）顯示防止蓄電池被過充電和過放電數(shù)據(jù)采集、存儲和數(shù)據(jù)通信40智能控制器41PVProducts&Components光伏電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)DC/AC逆變器45DC/AC逆變器逆變器的功能和分類用于將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姺讲孀兤骱驼夷孀兤髡夷孀兤鞣謫蜗嗪腿嗄孀兤鞲哳l逆變和工頻逆變（輸出均為50Hz）46DC/AC逆變器的分類方波準(zhǔn)正弦波正弦波方波逆變器、準(zhǔn)正弦逆變器、正弦波逆變器；推挽逆變器，全橋逆變器；單相逆變器，三向逆變器，雙向逆變器；獨立逆變器，并網(wǎng)逆變器；電流型逆變器，電壓型逆變器。47獨立逆變器的技術(shù)特性1．使用環(huán)境條件逆變器正常使用條件：海拔高度不超過1000m，空氣溫度0～+40℃。2．直流輸入電源條件輸入直流電壓波動范圍：蓄電池組額定電壓值的±15%。3．額定輸出電壓在規(guī)定的輸入電源條件下，輸出額定電流時，逆變器應(yīng)輸出的額定電壓值。電壓波動范圍：單相220V±5%，三相380±5%。4．額定輸出電流在規(guī)定的輸出頻率和負(fù)載功率因數(shù)下，逆變器應(yīng)輸出的額定電流值。5．額定輸出頻率在規(guī)定的條件下，固定頻率逆變器的額定輸出頻率為50Hz；頻率波動范圍：50Hz士2%。6．最大諧波含量正弦波逆變器，在阻性負(fù)載下，輸出電壓的最大諧波含量應(yīng)≤10%。7．過載能力在規(guī)定的條件下，在較短時間內(nèi)，逆變器輸出超過額定電流值的能力。8．效率一般來講，小型逆變器（5kW以下）的效率應(yīng)當(dāng)達(dá)到80%以上，10kW以上的逆變器效率應(yīng)達(dá)到90%以上。9．負(fù)載的非對稱性在10%的非對稱負(fù)載下，固定頻率的三相逆變器輸出電壓的非對稱性應(yīng)≤10%。10．保護(hù)功能逆變器應(yīng)設(shè)置：短路保護(hù)、過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)及缺相保護(hù)。11．噪聲不經(jīng)常操作、監(jiān)視和維護(hù)的逆變器，應(yīng)≤95db；經(jīng)常操作、監(jiān)視和維護(hù)的逆變器，應(yīng)≤80db。12．顯示逆變器應(yīng)設(shè)有交流輸出電壓、輸出電流和輸出頻率等參數(shù)的數(shù)據(jù)顯示，并有輸入帶電、通電和故障狀態(tài)的信號顯示。48推挽式逆變器電路原理全橋式逆變器電路原理高頻升壓式逆變器電路原理一般用于小功率逆變器PVProducts&Components12V/150W逆變/控制一體化機(jī)

小型逆變控制器53逆變器的生產(chǎn)54光伏發(fā)電系統(tǒng)的其它設(shè)備55交流配電設(shè)備多種電源的配電、互鎖和切換交流輸出電參數(shù)的顯示（電流、電壓）輸出電量計量（KWh）機(jī)電保護(hù)（短路、過流）

5657整流充電設(shè)備當(dāng)蓄電池初次安裝或欠壓時利用備用電源為蓄電池補(bǔ)充電的設(shè)備；高頻開關(guān)型、調(diào)壓器型和可控硅充電設(shè)備；雙模式充電（均充/急充，浮充）；蓄電池充電控制。

5859光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量設(shè)計60計算機(jī)輔助光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件加拿大環(huán)境資源部/美國NASA/GEF聯(lián)合開發(fā)的RetScreen軟件；計科公司的PVCAD計科公司的Excel光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件美國NREL的HybridIIBurgey

風(fēng)能公司的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計軟件61光伏系統(tǒng)容量設(shè)計步驟用戶負(fù)載為100瓦，每日工作6小時，系統(tǒng)電壓24V，當(dāng)?shù)厝照諚l件為每日5.2kWh/m2，光伏系統(tǒng)效率為70%，太陽電池選用峰值功率120瓦（額定電壓17V，電流7.06A）的組件，蓄電池選用12V的小型密封鉛酸蓄電池，儲存天數(shù)為3天，放電深度為50%，問需要多少太陽電池組件和多大容量的蓄電池？

負(fù)載每日耗電：100

6=600Wh負(fù)載每日耗電量：600Wh/24V=25Ah；需要太陽電池電流：25Ah/5.2（峰值日照時數(shù)）/0.7=6.9A需要太陽電池并聯(lián)數(shù)：1塊需要太陽電池的串聯(lián)數(shù)：24V/12=2塊太陽電池功率：2

1

120=240Wp蓄電池的串聯(lián)數(shù)：24V/12V=2只蓄電池的并聯(lián)數(shù)：25Ah

3（天）/0.5=150Ah選用12V/75Ah（或80Ah）的蓄電池2只并聯(lián)。答：需要2塊120Wp（2串1并）的太陽電池組件和4只12V/75Ah的蓄電池（2串2并）。62利用輔助設(shè)計程序計算太陽電池和蓄電池的容量（1）

序號項目單位數(shù)量備注1年水平面總輻射量Cal/cm2140000北京氣象數(shù)據(jù)1年太陽電池板上的輻射量Cal/cm2162870

2年總峰瓦時WpHr1889(總輻射量*0.0116)3日平均峰瓦時WpHr5.18(年總峰瓦時/365天)4系統(tǒng)電壓(DC)V220

5組件峰值電壓V17.2

6組件峰值電流A4.65

7組件峰值功率Wp80

8組件串聯(lián)個18視系統(tǒng)電壓大小決定串聯(lián)個數(shù)9平均負(fù)載電流A75

10負(fù)荷容量W16500

11負(fù)荷平均每天工作時間小時8

12日負(fù)荷消費(fèi)電量Wh132000(負(fù)荷容量W*負(fù)荷日工作時間)13逆變器效率%0.9

14日負(fù)荷消費(fèi)電量Ah666.7日負(fù)荷消費(fèi)電量W/系統(tǒng)電壓/逆變效率15需要太陽電池的電流量A160.28日負(fù)荷Ah/日輻射/充電效率*綜合損失率16需要太陽電池組件的并聯(lián)數(shù)個34.5需要太陽電池的電流量/組件峰值電流17需要太陽電池功率Wp49635

18選定太陽電池功率Wp5040080瓦組件18串35并19蓄電池電壓V220

20最長陰雨天天數(shù)3

63利用輔助設(shè)計程序計算太陽電池和蓄電池的容量（2）

21蓄電池放電深度%0.5

22需要的蓄電池容量Ah4000

23選定蓄電池容量Ah40001000Ah蓄電池

110只串聯(lián)，4組并聯(lián)24選定蓄電池容量Wh880000

25系統(tǒng)蓄電池單價元/Wh1

26系統(tǒng)蓄電池價格元880000

27系統(tǒng)太陽電池單價元/Wp42含支架28系統(tǒng)太陽電池費(fèi)用元2116800

29方陣接線箱元7000035臺30控制器元80000一臺31逆變器元240000220V/60KVA一臺32整流充電系統(tǒng)元80000一套33交流配電元20000一臺34電子限荷器元

35照明燈具元

36方陣及設(shè)備間電纜元50000

39防雷接地元

40備品、備件、工具等元40000

41運(yùn)輸、保管元50000鐵路運(yùn)輸、格爾木轉(zhuǎn)運(yùn)、公路運(yùn)輸42安裝元30000

43其它元150000

44合計元3806800

64光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計速查表

（太陽電池的用量和蓄電池的用量）65利用速查表進(jìn)行容量設(shè)計的實例PHH(hour):

水平面上的太陽能峰值日照時數(shù)PHT(hour):太陽電池方陣面上的太陽能峰值日照時數(shù)PV/LDC(Wp/Wh):太陽電池功率與直流負(fù)載耗電量的比值PV/LAC(Wp/Wh):太陽電池功率與交流負(fù)載耗電量的比值SHB/PV(Wh/Wp):淺放電型蓄電池容量與太陽電池功率的比值

(蓄電池儲備3天，DOD=50%)DB/PV(Wh/Wp):深放電型蓄電池容量與太陽電池功率的比值

(蓄電池儲備3天，DOD=80%)

舉例說明:使用地點:青海玉樹(4.88KWh/m2.day)

負(fù)載:戶用電源

—48V/12.5A(600W)5.4小時/天耗電：600

5.4=3240Wh

太陽電池功率:從上表查出,PV/LAC=0.3123240x0.312=1011Wp24塊50W板：1200Wp

蓄電池容量:假定使用深放電蓄電池SHB/PV=13.51200x13.5=16200Wh16200/48=338Ah

蓄電池最少容量為:48V/338Ah,取48V/400Ah66光伏發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載要求67光伏系統(tǒng)對負(fù)載的要求和選擇（一）1、負(fù)荷的分類：直流／交流，特性（沖擊性／非沖擊性），重要／一般；不同類型的交流負(fù)載：電阻性負(fù)載：白熾燈泡，電子節(jié)能燈、電加熱器等。 ——電流與電壓同相，無沖擊電流；電感性負(fù)載：例如電動機(jī)，電冰箱，水泵等。 ——電壓超前于電流，有沖擊性；電力電子類負(fù)載：熒光燈（帶電子鎮(zhèn)流器的），電視機(jī)，計算機(jī)等。 ——有沖擊電流。68光伏系統(tǒng)對負(fù)載的要求和選擇（二）電感性負(fù)載的浪涌電流：電動機(jī)：額定電流的5-8倍，時間為50...150ms電冰箱：額定電流的5-10倍，時間為100...200ms彩電的消磁線圈和顯示器：額定電流的2-5倍，時間為20...100ms電力電子類負(fù)載的峰值電流(振幅系數(shù)>1)

currentvoltage69光伏系統(tǒng)對負(fù)載的要求和選擇（三）負(fù)荷參數(shù)和對電源的要求：電壓、電流、功率、功率因數(shù)，波形，頻率等；70光伏系統(tǒng)對負(fù)載的要求和選擇（四）負(fù)載的數(shù)量、每日工作時間、時段以及負(fù)載的同時率；今后可能再增加的負(fù)載（如果是光伏電站，其容量應(yīng)當(dāng)能夠覆蓋建站后5年的負(fù)荷增長）。

編號負(fù)載DC/AC電壓（V）功率（W）每日工作時間數(shù)量同時率（％）日耗電（Wh）1節(jié)能燈AC220956802162電視機(jī)AC22070411002803DVDAC22040411001604收錄機(jī)AC2203021100605電冰箱AC220120811009606洗衣機(jī)AC220150111001507合計494182671光伏系統(tǒng)對負(fù)載的要求和選擇（五）結(jié)論：1、用高效率電器-->

不用:白熾燈泡，使用:熒光燈

2、不用電加熱器（電熱水器、電暖器、電飯煲等）；3、禁止使用：沖擊鉆、電焊機(jī)、空調(diào)；4、對于沖擊電流大的負(fù)荷，如電冰箱、洗衣機(jī)、電視機(jī)、水泵等時，要求逆變器留有較大余量以保證可靠性，另外增加逆變器的軟起動功能和合適的過流延時；5、對于某些具有待機(jī)功能的電器，如電腦、遙控電視等，一定要徹底關(guān)機(jī)，不要用待機(jī)狀態(tài)；斷電時，也應(yīng)當(dāng)將逆變器關(guān)斷以減少不用電時的損耗；6、戶用電源除太陽電池外應(yīng)盡可能裝在一體化機(jī)箱內(nèi)，并且做成即插即用（plugandplay).72太陽能電站的土建施工和方陣基礎(chǔ)737475767778798081太陽能村莊供電系統(tǒng)輸電線路828384858687光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和運(yùn)行88光伏系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和運(yùn)行（一）太陽電池的安裝：安裝地點（防止遮擋），太陽電池支架，電池板的螺絲，電纜的選型（抗高低溫和紫外線老化），電纜的密封引出，方陣引出線，安裝方向、角度和安全，接頭注意牢靠和防腐；光伏電站還要考慮方陣基礎(chǔ)，安裝高度，電池板的一致性，接線箱（含防反充二級管和防雷保安器），太陽電池方陣間距以及方陣支架的接地等。太陽電池的調(diào)試：安裝結(jié)束要檢查正負(fù)極性，測量開路電壓和短路電流，并檢查接線質(zhì)量；光伏電站安裝完畢要先測量總的電壓和電流，如果不正常，則應(yīng)當(dāng)斷開各個支路分別測量。89國內(nèi)方陣接線箱90國外方陣接線箱91太陽電池方陣間距計算計算當(dāng)太陽電池子陣前后安裝時的最小間距D。一般確定原則：冬至當(dāng)天早9：00至下午3：00太陽電池方陣不應(yīng)被遮擋。按照國家標(biāo)準(zhǔn)公式計算間距：當(dāng)光伏電站功率較大，需要前后排布太陽電池方陣，或當(dāng)太陽電池方陣附近有高達(dá)建筑物或樹木的情況下，需要計算建筑物或樹木的陰影，以確定方陣間的距離或太陽電池方陣與建筑物的距離。一般確定原則：冬至當(dāng)天早9：00至下午3：00太陽電池方陣不應(yīng)被遮擋。計算公式如下：太陽高度角的公式：sin

=sin

sin

+cos

cos

cos

太陽方位角的公式：sinβ=cos

sin

/cos

式中：

為當(dāng)?shù)鼐暥龋?/p>

為太陽赤緯，冬至日的太陽赤緯為-23.5度；

為時角，上午9:00的時角為45度。D=cosβ×L，L=H/tan

，

=arcsin(sin

sin

+cos

cos

cos

)93太陽電池地面安裝94太陽電池屋頂安裝（一）95太陽電池屋頂安裝（二）96太陽電池屋頂安裝（二）97太陽電池立柱安裝98冬季施工，立柱埋地安裝99光伏系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和運(yùn)行（二）蓄電池的安裝：安裝位置盡可能靠近太陽電池的進(jìn)線和控制器，電纜和接頭的選擇和連接（最好事先做好），蓄電池的安裝方向，安裝順序和安全，防止短路（使用絕緣工具），接頭注意絕緣、牢靠和防腐蝕；開口電池要注意安裝時不要泄漏，要求單獨放置；光伏電站蓄電池的安裝還要考慮蓄電池的組合。電池組電壓很高，為了避免誤觸電和以外短路，一般串聯(lián)回路中留出一只連接板先不接，與控制器接好后，確定無短路現(xiàn)象后最好再接通這一連接板。蓄電池室的地面防腐，蓄電池室的通風(fēng)、防凍、防高溫、防爆和排水。蓄電池的調(diào)試：安裝結(jié)束（蓄電池和控制器兩側(cè)都已接好）要測量蓄電池的電壓，正負(fù)極性，并檢查接線質(zhì)量和安全性。開口電池還要測量電液比重；光伏電站安裝完畢要先測量蓄電池總電壓和單只電壓。單只電壓要求一致（靜止開路電壓的差別不得超過0.1V）。如果是固定式電瓶，還應(yīng)當(dāng)測量比重（充滿后）和調(diào)整液面高度。安裝完畢要將蓄電池蓋蓋好，以免失水。100蓄電池箱內(nèi)安裝101蓄電池落地和上架安裝102光伏系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和運(yùn)行（三）控制器的安裝：戶用控制器一般已經(jīng)安裝在一體化機(jī)箱內(nèi)。安裝時注意先連接蓄電池，再連接太陽電池和輸出，連接時注意正負(fù)極性并注意接線質(zhì)量和安全性；光伏電站大型控制器一般都經(jīng)過遠(yuǎn)程運(yùn)輸，所以就位后先檢查內(nèi)部連線和螺絲是否松動，擰緊后再開始接線。大型控制器同樣要求先接入蓄電池。連接太陽電池時應(yīng)當(dāng)將太陽電池的輸入開關(guān)打在關(guān)斷狀態(tài)，以免拉弧。電站控制器一般都有防雷和抗干擾保護(hù)，因此就會有接地端，一定要接地（<10歐姆）?？刂破鞯恼{(diào)試：安裝結(jié)束后，首先觀察蓄電池的電壓是否正常，然后測量充電電流，如果有條件，再觀察蓄電池的充滿保護(hù)和蓄電池欠壓保護(hù)電壓是否正確（一般出廠前已經(jīng)調(diào)好）；光伏電站的大型控制器分為普通型和智能型。普通控制器只需要觀察蓄電池電壓、充電電流和放電電流，基本不須要調(diào)試。智能控制器在出廠前也已經(jīng)調(diào)試好，一般現(xiàn)場也不須要調(diào)試，但可以檢查一下電壓設(shè)置點，溫度補(bǔ)償系數(shù)的設(shè)置，和手動功能是否正常。智能控制器一般還具有遠(yuǎn)程通信功能，安裝完畢一定要對通信功能進(jìn)行調(diào)試（需要MODEM、電話和手提電腦）。103小型控制器接線光伏電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)光伏系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和運(yùn)行（四）逆變器的安裝：小型戶用逆變器一般已經(jīng)安裝在一體化機(jī)箱內(nèi)。接線前先將逆變器的輸入開關(guān)打至斷開狀態(tài)，然后接線，接線時注意正負(fù)極性并注意接線質(zhì)量和安全性。接好線后首先測量從控制器過來的直流電的電壓是否正常，如果正常，再打開逆變器的輸入開關(guān)；光伏電站大型逆變器一般都經(jīng)過遠(yuǎn)程運(yùn)輸，所以就位后先檢查內(nèi)部連線和螺絲是否松動，擰緊后再開始接線。接線要求同小逆變器相同，但大功率逆變器一般都有防雷和抗干擾保護(hù)，因此就會有接地端，一定要接地（<10歐姆）。逆變器的調(diào)試：安裝結(jié)束后，如果輸入直流電壓正常，則在空載情況下（輸出開關(guān)處于斷開狀態(tài)），打開逆變器的輸出開關(guān)，等待逆變器的自檢（大約然后測量輸出電壓，如果正常則檢查負(fù)載電阻是否正常（電阻不得小于2歐姆），如果輸出沒有短路，則可以打開輸出開關(guān)，使逆變器工作，然后觀察逆變器的工作，30分鐘后檢查逆變器的溫升；光伏電站大型逆變器的調(diào)試過程也大致相同，但光伏電站一般都配有交流配電柜，輸出負(fù)載電阻的檢查應(yīng)當(dāng)在配電柜調(diào)試完成后測量，線路電阻同樣不得小于2歐姆。107大型逆變器的接線端子圖

108光伏系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和運(yùn)行（五）其他設(shè)備的安裝：戶用系統(tǒng)還應(yīng)當(dāng)包括燈具、開關(guān)、插座的安裝，同樣要注意電纜的選取，安裝的可靠性和安全性；光伏電站還要安裝交流配電柜、輸出限荷器、避雷針、防雷箱、輸電線路和進(jìn)戶線等。光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝和使用時的其它注意事項：

1、光伏發(fā)電系統(tǒng)第一次安裝后應(yīng)當(dāng)現(xiàn)將蓄電池充滿（一般要充3

天），蓄電池充滿后再開始正式使用；

3、機(jī)間連接電纜的設(shè)計應(yīng)當(dāng)盡可能短，以減少電纜的損耗和成本。電纜的選取應(yīng)當(dāng)注意：導(dǎo)線壓降小于3％，導(dǎo)線溫度<20度，考慮導(dǎo)線的強(qiáng)度，機(jī)外連線不得低于0.25mm2;2、使用過程中如果出現(xiàn)連續(xù)陰天，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少負(fù)荷或適當(dāng)縮短工作時間，盡可能避免蓄電池發(fā)生過放電。109電纜的選取11012V光伏系統(tǒng)導(dǎo)線選取計算表11124V光伏系統(tǒng)導(dǎo)線選取計算表112導(dǎo)線選取的計算

R＝

L／S

：銅的電阻率＝0.0176

10－6歐姆.米（20

C）L：導(dǎo)線長度（米）S:導(dǎo)線截面積（平方米）

0.03

V=額定電壓

0.03＝I

R如果：2000米遠(yuǎn)有負(fù)荷，導(dǎo)線多粗？假定

2000米處的負(fù)荷為2KW，則電流為：9.1A于是：220V

0.03=9.1

0.0176

10－6

2000/SS=48mm2電壓提高到1000V，則S＝2.3mm2電壓提高到500V，則S＝9.4mm2113光伏發(fā)電系統(tǒng)常見故障及排除114光伏系統(tǒng)常見故障及排除（一）26%10%6%4%3%51%故障原因 閃電 誤操作 安裝 技術(shù)設(shè)計 設(shè)備和部件質(zhì)量 技術(shù)方案115光伏系統(tǒng)常見故障及排除（二）太陽電池的常見故障：外電極斷路，內(nèi)部斷路，旁路二極管接反，旁路二極管短路，熱斑效應(yīng)，接線盒脫落，導(dǎo)線老化，導(dǎo)線短路、斷路，背膜開裂，EVA與玻璃分層進(jìn)水，鋁邊框開裂，電池玻璃破碎，電池片或電極發(fā)黃（電阻增大），電池刪線斷裂，太陽電池被遮擋，太陽電池安裝方向不對。116117118119120光伏系統(tǒng)常見故障及排除（三）蓄電池的常見故障：閥控密封電池：外殼開裂，極柱斷裂，螺絲斷裂，失水，漏液，脹氣，不可逆硫酸鹽化（充不進(jìn)電，放不出電），電池內(nèi)部短路。氣閥質(zhì)量不好，自放電率高。固定式鉛酸電池：外殼開裂，失水率高，結(jié)冰凍裂（電液濃度低），不可逆硫酸鹽化（充不進(jìn)電，放不出電），電池內(nèi)部短路，活性物質(zhì)脫落（容量降低、造成短路）。121螺絲斷在蓄電池極柱內(nèi)122邊遠(yuǎn)地區(qū)宜采用外螺栓連接123閥控密封電池脹氣和外殼開裂124125光伏系統(tǒng)常見故障及排除（四）控制器的常見故障：運(yùn)輸損壞，高壓損壞（太陽電池開路電壓），蓄電池極性反接損壞，電源（開關(guān)電源）失效，雷擊損壞，工作點設(shè)置不對或漂移，空氣開關(guān)或繼電器觸點拉弧，無觸點開關(guān)的晶體管損壞（耐壓），霍爾傳感器損壞，溫度補(bǔ)償失控。逆變器的常見故障：運(yùn)輸損壞，極性反接損壞，內(nèi)部電源（開關(guān)電源）失效，雷擊損壞，功率晶體管損壞（短路、沖擊性負(fù)載、過熱），輸入電壓不正常（過壓、欠壓），輸出保險損壞（負(fù)載短路，線路短路），輸入輸出接頭發(fā)熱。126光伏系統(tǒng)常見故障及排除（五）系統(tǒng)的常見故障停止供電（現(xiàn)象：逆變器無輸出。（配電柜、輸出限荷器跳閘）；可能原因：線路故障，用戶端負(fù)載故障，蓄電池欠壓，逆變器故障；檢查辦法：斷開負(fù)載，檢查設(shè)備和線路；故障排除：排除線路或負(fù)載故障后重新開機(jī)，逆變器自身的故障由用戶自己或請廠家排除）；蓄電池虧電（現(xiàn)象：控制器告警，逆變器停機(jī)；原因：陰雨天過長，負(fù)荷過重，控制器故障，太陽電池輸入端故障，連接線路故障，蓄電池本身故障；檢查：分析天氣和負(fù)荷，逐路檢查太陽電池，檢查控制器，逐一檢查單體蓄電池；故障排除：修復(fù)故障點，，補(bǔ)充充電（啟動備用電源或停電檢修）；注意：蓄電池一旦發(fā)生虧電，一定要完全充滿后再恢復(fù)使用。一旦出現(xiàn)陰天，蓄電池電壓明顯下降，則應(yīng)當(dāng)采取措施（減少負(fù)荷或縮短供電時間），盡可能避免蓄電池過放電。雷擊：最可能損壞的設(shè)備排序：逆變器、控制器、太陽電池。解決辦法：架設(shè)避雷針和增加線路防雷（自動恢復(fù)型）。

127光伏發(fā)電系統(tǒng)的日常維護(hù)128光伏系統(tǒng)的日常維護(hù)（一）設(shè)備的日常維護(hù)和定期檢查；讓用戶掌握系統(tǒng)的操作使用，對于光伏電站則應(yīng)當(dāng)建立電站的操作管理規(guī)程；讓用戶懂得使用光伏系統(tǒng)的常識，對于光伏電站則應(yīng)當(dāng)建立電站的供用電管理制度。戶用系統(tǒng)：安裝3分－使用7分光伏電站：建設(shè)3分－管理7分

129光伏系統(tǒng)的日常維護(hù)（二）太陽電池的日常維護(hù)1、每半個月應(yīng)擦拭1次太陽電池表面，以保證其發(fā)電質(zhì)量；2.

應(yīng)經(jīng)常檢查太陽電池板引線和封裝質(zhì)量以及方陣接線箱，用萬用電表檢查各個方陣支路的電壓是否正常，如發(fā)現(xiàn)接線盒脫落、斷線應(yīng)及時修復(fù)。如發(fā)現(xiàn)電池板泄氣或進(jìn)水，應(yīng)及時通知工程單位；3、嚴(yán)禁非工作人員打開接線箱；4、教育當(dāng)?shù)鼐用窈托『⒆?，愛護(hù)光電站設(shè)備，嚴(yán)禁向太陽電池板投擲石塊！嚴(yán)禁在太陽電池方陣場地放羊、放牛！

130光伏系統(tǒng)的日常維護(hù)（三）蓄電池的日常維護(hù)（1）要保持蓄電池室內(nèi)清潔，防止塵土入內(nèi)；應(yīng)保持室內(nèi)干燥和通風(fēng)良好，光線充足，但不應(yīng)使日光直射到蓄電池上。（2）室內(nèi)要嚴(yán)禁煙火，尤其在蓄電池處于充電狀態(tài)時，不得將任何火焰或有火花發(fā)生的器械帶入室內(nèi)。（3）維護(hù)蓄電池時，維護(hù)人員應(yīng)配戴防護(hù)眼睛和身體防護(hù)用具，使用絕緣工具，要防止觸電，防止蓄電池短路和斷路；電池上面不可放置金屬工具。（4）

應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行蓄電池正常巡視的檢查項目

——蓄電池外殼應(yīng)完整、不傾斜，表面應(yīng)清潔；

——應(yīng)測定蓄電池的電壓和蓄電池室的溫度（－10度－＋30度）；

——檢查充電電壓、電流是否正常，有無過充電、過放電現(xiàn)象；

——各接頭的連接應(yīng)緊固，無腐蝕，并涂有凡士林油；

——工具、備品備件及防護(hù)用具是否完整良好。（5）正常使用蓄電池時應(yīng)注意——請勿使用任何有機(jī)溶劑清洗電池；——切不可拆卸密封電池的安全閥或在電池中加入任何物質(zhì)；——電池過放電后，應(yīng)盡快電池充足電，以免影響電池容量；

——所有的維護(hù)工作必須由專業(yè)人員進(jìn)行。對于固定式鉛酸蓄電池要求定期檢查液面補(bǔ)水和檢查上蓋。

131光伏系統(tǒng)的日常維護(hù)（四）控制器、逆變器等電子設(shè)備的日常維護(hù)1、定期檢查接線端子，保險是否松動；2、觀察各個控制點是否準(zhǔn)確；3、顯示是否正常；4、機(jī)內(nèi)溫度、聲音和氣味是否異常；5、檢查備品、備件和技術(shù)文件是否完好；6、定期檢查防雷接地，雷雨季節(jié)的前后更為重要。輸電線路的日常維護(hù)1、定期檢查輸電線路的干線和支線，不得有掉線、搭線、垂線、搭墻等現(xiàn)象；2、不得有私拉偷電現(xiàn)象；3、定期檢查進(jìn)戶線和用戶電表；4、定期抽查用戶負(fù)載；5、開機(jī)發(fā)生短路跳閘，必須排除故障后才能再次開機(jī)（線路電阻正常后）。132133134光伏系統(tǒng)的日常維護(hù)（五）光伏電站的操作管理規(guī)程（操作人員）1、電站設(shè)備配置、連接和相互位置和作用；2、供電和停電的開關(guān)機(jī)順序；3、供電前和供電后應(yīng)當(dāng)觀察的表頭和指示；4、各個設(shè)備的操作和使用，不須要操作的也要注明；5、各個設(shè)備的日常維護(hù)；6、使用注意事項：白天開機(jī)，陰雨天，夏天，冬天，發(fā)生蓄電池欠壓后如何處理，禁止哪些操作等；7、發(fā)電值班記錄的填寫；8、故障判斷和簡單故障排除；9、緊急事件的處理；10、少數(shù)民族文字。135光伏系統(tǒng)的日常維護(hù)（六）光伏電站的供用電管理制度（操作人員和用戶）1、工作時間或電站供電時間（夏季、冬季、雙休日等）；2、用戶用電須知（禁止私拉，人走燈滅，禁止使用的電器、發(fā)生故障找電工等）；3、某些電器的分時使用（比如洗衣機(jī)規(guī)定在星期六和星期天的中午使用，計算機(jī)在周－、三、五的上午使用等）；4、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和繳費(fèi)時間；5、獎懲制度；6、糾紛的解決；7、少數(shù)民族文字。1362、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)138風(fēng)中的能量(W/m2)密度=P/(RxT)

P–大氣壓力(Pa)R–氣體常數(shù)(287J/kgK)T–空氣溫度(K)Pw=1/2x空氣密度x掃風(fēng)面積x(風(fēng)速)3

AV3掃風(fēng)面積=

r2瞬時風(fēng)速(不是平均風(fēng)速)kg/m3m2m/sGraphiccourtesyofAWSScientific139空氣密度空氣密度隨高度的變化根據(jù)氣體狀態(tài)方程式求得空氣密度與海拔高度的關(guān)系為：式中ρH

——海拔高度為H時的空氣密度；ρo

——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣密度，海平面在攝氏15度氣溫條件下空氣的密度是1.292kg/m3；H——海拔高度（m）；To——絕對溫度，為273K；a——空氣溫度梯度，約為0.0065K/m。知道海拔，可以計算出相應(yīng)海拔高度的空氣密度。140風(fēng)切變是風(fēng)速，地表粗糙度（也許隨方向的不同而不同）和氣流的穩(wěn)定性（隨白天晚上而變化）的函數(shù)風(fēng)切變指數(shù)在較低的風(fēng)速、粗糙的表面和穩(wěn)定條件下較大典型風(fēng)切變指數(shù)(

)：.10-.15:水面/海邊.15-.25:緩慢起伏的農(nóng)地.25-.40+:樹林/山區(qū)

=Log10[V2/V1]Log10[Z2/Z1]WindShearProfileV2=7.8m/sV1=7.0m/sZ2=40mZ1=25mV2=V1(Z2/Z1)

水平風(fēng)速隨高度的變化GraphiccourtesyofAWSScientific141離地面高度對風(fēng)速的影響

簡化公式U(z)=()U(zr)

式中：Zr為一參考高度，Z為一未知高度，U(zr)為參考點上的風(fēng)速。a為指數(shù)系數(shù)。

ZZr

a142風(fēng)頻143韋泊(Weibull)分布雙參數(shù)概率分布f(u)=[]exp[-()];(k>0,u>0,c>1)式中:k是形狀因子，c是比例因子kcucuck144韋泊分布14510kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率特性1461471483.

交流總線RE電站（微電網(wǎng)）微型電網(wǎng)（MicroGrid）150交流總線離網(wǎng)可再生能源電站（微電網(wǎng)）交流總線離網(wǎng)可再生能源電站（微電網(wǎng)）單相交流總線光伏電站系統(tǒng)交流總線離網(wǎng)可再生能源電站（微電網(wǎng)）三相交流總線光伏電站系統(tǒng)蒙古200kW交流總線村落供電系統(tǒng)Noyon

Soum中心站：太陽電池100kW，蓄電池288V/2000Ah，雙向逆變器100kVA;并網(wǎng)電站：40kWx2+10kWx2柴油發(fā)電：60kWx3交流總線電站與直流總線電站的比較項目直流總線電站交流總線電站技術(shù)成熟度簡單復(fù)雜設(shè)備成熟難度高逆變器普通電壓源離網(wǎng)逆變器電壓源自同步并網(wǎng)逆變器蓄電池用量大用量少多種能源方式接入不容易容易供電半徑不超過500米不受限制電站擴(kuò)容難容易效率低高交流總線是發(fā)展趨勢1554.太陽能路燈北京市郊區(qū)太陽能路燈、村莊燈北京市郊區(qū)太陽能雙頭路燈太陽能村莊燈（配置）村莊燈太陽電池功率：70-75Wp蓄電池：12V/80Ah直流節(jié)能燈：18-20W燈桿：4米控制器：12V/10A每日工作時間：8小時陰雨天保證天數(shù)：3天159雙盞村莊燈照明效果測試數(shù)據(jù)最高地面亮度14.2LX，120度角12米遠(yuǎn)亮度0.3LX。160太陽能單頭路燈（配置）單頭路燈太陽電池功率：140-150Wp蓄電池：24V/100Ah高壓鈉燈：35W燈桿：6米控制器：24V/10A每日工作時間：8小時陰雨天保證天數(shù)：3天161太陽能路燈照明效果測試數(shù)據(jù)最高地面亮度19.7LX，120度角12米遠(yuǎn)亮度2.2-2.9LX。162太陽能雙頭路燈（配置）雙頭路燈太陽電池功率：170Wp蓄電池：24V/120Ah主路金鹵燈：24V/35W輔路節(jié)能燈：24V/15W燈桿：8米雙路控制器：24V/10A2每日工作時間：8小時陰雨天保證天數(shù)：3天主路寬：18米輔路寬：5米163延慶舊縣雙頭路燈亮度（LX）測試35瓦金鹵燈+15瓦節(jié)能燈，主路寬18米，輔路寬5米。道路中心亮度25.4LX164165太陽能路燈的部件要求太陽電池：功率、安裝傾角、固定；蓄電池：容量、質(zhì)量、安裝（保溫、透氣、防水、防盜）；光源：高可靠、光效、壽命、色溫、低溫啟動、散熱；燈具：燈具設(shè)計（反光、照射角度、密封性等）；控制器：功能、效率、可靠性、防水、高低溫性能；燈桿：結(jié)構(gòu)、壁厚、涂敷；電纜：線路壓降

3%，導(dǎo)線溫度不高于20度；安裝施工：避免遮擋、安全、防盜措施等。166太陽電池和蓄電池的容量設(shè)計太陽能路燈屬于沒有備用電源的獨立供電系統(tǒng)，所有的能量全部來自太陽。因此，太陽能路燈的容量匹配和設(shè)計就顯得十分重要。太陽電池的用量主要同使用地點的太陽能資源和負(fù)載耗電有關(guān)，容量設(shè)計步驟如下：從當(dāng)?shù)貧庀笳救〉盟矫嫣栞椛鋽?shù)據(jù)；計算太陽電池傾斜面上的太陽輻射(kWh/m2/日=峰值小時)；計算負(fù)載的每日耗電（kWh/日）；計算太陽電池用量（kW）；確定蓄電池儲存天數(shù)和放電深度（3天，DOD=50%）；計算蓄電池用量。167太陽電池傾斜方陣面上的太陽輻射計算采用加拿大環(huán)境資源部和美國宇航局（NASA）共同開發(fā)的設(shè)計軟件RetScreen?？梢灾苯油琋ASA數(shù)據(jù)庫相鏈接?？梢愿鶕?jù)當(dāng)?shù)鼐暥却致源_定固定太陽電池方陣的傾角：

緯度：0－25度傾角：等于緯度；緯度：26－45度傾角：緯度加5－10度；緯度：45－55度傾角：緯度加10－15度；緯度：>55度傾角：緯度加15－20度。168北京地區(qū)太陽能村莊燈設(shè)計計算表（12V18W系統(tǒng)）序號項目單位數(shù)量1年水平面總輻射量kWh/m213402年太陽電池板上的輻射量kWh/m215203日平均峰瓦時WpHr4.164系統(tǒng)電壓(DC)V125組件峰值電壓V17.26組件峰值電流A4.147組件峰值功率Wp708組件串聯(lián)個19平均負(fù)載電流A1.510負(fù)荷容量W1811負(fù)荷平均每天工作時間小時812日負(fù)荷消耗能量Wh14413日負(fù)荷消耗電量Ah12.014需要太陽電池的電流量A3.5915需要太陽電池組件的并聯(lián)數(shù)個116需要太陽電池功率Wp6217選定太陽電池功率Wp70169北京地區(qū)太陽能村莊燈設(shè)計計算表（12V18W系統(tǒng)）續(xù)序號項目單位數(shù)量18蓄電池電壓V90019最長陰雨天天數(shù)320蓄電池放電深度%0.521需要的蓄電池容量Ah7222選定蓄電池容量Ah8023選定蓄電池容量Wh96024系統(tǒng)蓄電池單價元/Wh0.825系統(tǒng)蓄電池價格元76826系統(tǒng)太陽電池單價元/Wp3827系統(tǒng)太陽電池費(fèi)用元2660284米燈桿元90029智能控制器一臺元1503018瓦節(jié)能燈元3531燈具、燈架元10032電纜、接插件、螺釘螺栓元5033蓄電池倉模具元5034燈桿基礎(chǔ)元30035運(yùn)輸、保管元8036安裝元8037利稅（10%）元517.338合計元5690170北京地區(qū)太陽能路燈設(shè)計計算表（24V35W系統(tǒng)）序號項目單位數(shù)量1年水平面總輻射量kWh/m213402年太陽電池板上的輻射量kWh/m215203日平均峰瓦時WpHr4.164系統(tǒng)電壓(DC)V245組件峰值電壓V17.26組件峰值電流A4.147組件峰值功率Wp708組件串聯(lián)個29平均負(fù)載電流A1.4610負(fù)荷容量W3511負(fù)荷平均每天工作時間小時812日負(fù)荷消耗能量Wh280.3213日負(fù)荷消耗電量Ah11.714需要太陽電池的電流量A3.4915需要太陽電池組件的并聯(lián)數(shù)個116需要太陽電池功率Wp12017選定太陽電池功率Wp14018蓄電池電壓V24171北京地區(qū)太陽能路燈設(shè)計計算表（24V35W系統(tǒng)）續(xù)序號項目單位數(shù)量19最長陰雨天天數(shù)320蓄電池放電深度%0.521需要的蓄電池容量Ah7222選定蓄電池容量（100Ah，150Ah）Ah8023選定蓄電池容量Wh192024系統(tǒng)蓄電池單價元/Wh0.825系統(tǒng)蓄電池價格元153626系統(tǒng)太陽電池單價元/Wp3827系統(tǒng)太陽電池費(fèi)用元5320288米燈桿元150029智能控制器一臺元15030高壓鈉燈＋專用鎮(zhèn)流器元50031燈具、燈架元20032電纜、接插件、螺釘螺栓元20033蓄電池倉模具元10034燈桿基礎(chǔ)元40035運(yùn)輸、保管元20036安裝元20037利稅（10%）元1030.638合計元11137172光源的選擇單位白熾燈白光LED直管型

熒光燈直流緊湊型熒光燈交流緊湊型熒光燈功率范圍

(W)10-2000.04-1008-655-403-55平均光效

(Lm/W)1530-50606060額定壽命

(h)1000100000（50%光衰）600060006000色溫

(K)2500>50002500-65002500-65002500-6500顯色指數(shù)

(Ra)9675808080單位低壓鈉燈高壓鈉燈高壓汞燈無極氣體燈金鹵燈功率范圍

(W)18-20035-40050-5005-5035-1600平均光效

(Lm/W)60-8060-80456060-80額定壽命

(h)120001200010000>200008000色溫

(K)21002800550050004000-6000顯色指數(shù)

(Ra)3030508060-80173光源的選擇光源優(yōu)點缺點白光LED理論壽命長，色溫合適，無沖擊電流，低壓工作，安全性好。定向性強(qiáng)，照度不均勻；光效偏低；作為照明用時需要多顆串并聯(lián)使用；必須采用恒流源；如果恒流源或散熱不好將嚴(yán)重影響壽命；價格昂貴。直流熒光燈價格便宜，色溫合適，光效可以接受，照度均勻。屬于緊湊型，不易散熱，夏季極容易損壞，壽命偏低。低壓鈉燈光效高，穿透力強(qiáng)，照度均勻，壽命長。價格偏貴，色溫偏低，小功率光效偏低，直流電子鎮(zhèn)流器時有故障。高壓納燈光效高，照度均勻，壽命長。價格稍貴，色溫偏低，小功率光效偏低，直流電子鎮(zhèn)流器時有故障。無極燈理論壽命長，色溫合適，光效可以接受，照度均勻。價格貴，安裝的不多，可靠性有待觀察。金鹵燈壽命長，色溫合適，光效高，照度均勻。價格偏貴，透霧性不強(qiáng)，光源的可靠性有待觀察。174高亮度LED光源的探討1、作為手機(jī)、汽車照明、安全警示、便攜燈具、電腦背光、液晶電視、景觀照明、顯示光源及交通信號已經(jīng)表現(xiàn)出很好的節(jié)能效果和高可靠性；2、如果以路燈照明為目的，要達(dá)到同其它高光效光源相同的照明效果，由于其光效無優(yōu)勢，LED并不能節(jié)能。但對于某些只要“燈下亮”就可以接受的照明場合，可以采用比其它光源功率低的LED光源，從而達(dá)到節(jié)能的效果；3、LED光源目前最大的優(yōu)勢在于其超長的壽命，而且在采取一定措施的條件下，如增加反光板和適當(dāng)調(diào)整LED燈條的照射角度，也可以彌補(bǔ)LED自身的缺點，能夠達(dá)到較好的照明效果；4、真正要做到LED光源的高可靠和長壽命，燈具的散熱和恒流驅(qū)動一定要過關(guān)；5、建議采用0.5W以上高功率LED，可以較好地解決恒流、散熱和一致性問題。175高亮度LED光源的探討輸入電壓：DC9-18V，

AC200-300V最大輸出電流：1.5A，最大輸出功率：20W，恒流精度：±2%，功率因數(shù)：>90%1WLED10WLED50WLED100WLED5mm炮彈封裝LED和高功率LED封裝結(jié)構(gòu)比較。176先進(jìn)的太陽能路燈控制器技術(shù)特點光控開關(guān)機(jī)（注意太陽電池不同的影響）定時工作，到時關(guān)機(jī)：2-12小時可調(diào)手動開關(guān)機(jī)PWM三段充電控制（可以提高20-30%效率）蓄電池過放電保護(hù)（強(qiáng)迫斷開）蓄電池SOC放電過程控制（大大提高抵抗連續(xù)陰雨天的能力，有效延長蓄電池的壽命）其它短路、過流、防浪涌電流、防反接、防反充電等保護(hù)功能。SOC蓄電池的剩余容量，即蓄電池中還有多少電，用%表示；DOD放電深度，即蓄電池放掉了多少電，也用%表示；

DOD＝1－SOC177蓄電池理想的充電過程178不同充電控制方式的效率179三階段充電原理控制器根據(jù)蓄電池不同的放電情況對蓄電池實施“均衡充電”（EquilisationCharging)、“快速充電”（BoostCharging)和“浮充電”（NormalChargingorFloatCharging);充滿電壓（Vfull）要進(jìn)行溫度補(bǔ)償，每節(jié)電池-（2-4mV)/oC(設(shè)計溫度20oC）；蓄電池過放保護(hù)的恢復(fù)供電電壓應(yīng)當(dāng)設(shè)立在12.8-12.9V。PWM三段充電控制可以將充電效率提高20-30%，最大限度地利用太陽能，將太陽電池的作用發(fā)揮到極致；均衡充電和快速充電可以使蓄電池的容量恢復(fù)到95%以上。180蓄電池壽命和放電深度的關(guān)系DOD%LifeCycles181太陽能路燈放電過程控制的原理圖示。有效防止蓄電池的過放電，大大提高抗陰雨天的能力，延長蓄電池的使用壽命。182太陽能路燈的施工太陽能路燈所有外露部分的防腐；太陽能路燈所有連接部件的抗風(fēng)；太陽電池板的防鳥；太陽電池板的防盜；路燈進(jìn)出線和控制室的防雨；蓄電池的冬季保溫和夏季降溫；蓄電池室的透氣；蓄電池室的防水；蓄電池的防盜；燈具的防雨、防蟲、防雹；燈具要便于維修和更換；控制器要便于維修和檢測。

太陽能路燈的硬件固然重要，太陽能路燈的安裝施工、工程管理和質(zhì)量控制也是非常重要的。太陽能路燈安裝在室外，應(yīng)當(dāng)注意如下問題：183InstallationofSolarPoweredStreetLight1842006年路燈基礎(chǔ)和蓄電池安裝圖2007年路燈基礎(chǔ)和蓄電池安裝圖185檢驗路燈基礎(chǔ)坑的尺寸186基礎(chǔ)制作-安放地籠187蓄電池箱密封處理188固定螺栓-使用防盜螺絲189接線190太陽能路燈的質(zhì)量控制通過實地考察選擇優(yōu)秀的部件生產(chǎn)企業(yè)和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品；所有產(chǎn)品必須經(jīng)過權(quán)威部門的監(jiān)測；產(chǎn)品發(fā)貨前要進(jìn)行質(zhì)量抽檢，不合格不能發(fā)貨；所有產(chǎn)品的到貨檢驗，必須辦理檢驗和交接手續(xù)，不合格的產(chǎn)品立即退貨；對于關(guān)鍵部件，如光源和控制器要進(jìn)行必要的老化試驗；嚴(yán)格庫房管理，合格品和待檢品要分開放置，不放任何未檢驗的產(chǎn)品進(jìn)入現(xiàn)場；嚴(yán)格安裝和施工人員的培訓(xùn)：電池板的安裝、立桿、接線、蓄電池的安裝、基礎(chǔ)施工、施工程序等；路燈控制器的安裝和調(diào)試必須由專業(yè)技術(shù)人員完成；為每一盞路燈建立檔案：包括系統(tǒng)配置、部件廠家、型號、參數(shù)、安裝時間等。每盞燈具有唯一的編號，并繪制安裝平面圖，便于在最短時間內(nèi)對路燈進(jìn)行維修。

太陽能路燈工程的質(zhì)量控制至關(guān)重要，“細(xì)節(jié)決定成敗”就是這個道理。為了嚴(yán)格質(zhì)量控制，我們配合延慶縣新農(nóng)村辦制定出一整套質(zhì)量控制措施：191產(chǎn)品檢驗報告192貨物自行檢驗193項目主管進(jìn)行貨物檢驗194沈家營鎮(zhèn)八里店

102盞張山營鎮(zhèn)玉皇廟36盞太陽能路燈的后期運(yùn)行維護(hù)和管理延慶縣新農(nóng)村辦公室總結(jié)出了一套管理經(jīng)驗：1、太陽能路燈項目同其它很多工程項目一樣，“三分建七分管”。雖然目前施工已完成，但路燈管護(hù)工作尤顯重要；2、要想使太陽能路燈長久服務(wù)于新農(nóng)村，服務(wù)于老百姓，則需要建設(shè)單位、生產(chǎn)廠家、地方政府和受益百姓的團(tuán)結(jié)協(xié)作和共同努力。3、具體要求如下：

施工單位落實管護(hù)責(zé)任人、管護(hù)范圍、管護(hù)職責(zé)、管護(hù)制度；提高農(nóng)民參與度，普及了太陽能路燈知識，使村民熟悉了太陽能路燈的管護(hù)要點，增加了農(nóng)民的收入，加強(qiáng)了責(zé)任心；

地方政府要積極支持和配合，將路燈的日常看護(hù)、防盜和防止人為破壞的責(zé)任落實到戶、落實到人。延慶新農(nóng)村辦已經(jīng)與各項目鄉(xiāng)鎮(zhèn)簽訂了太陽能路燈管護(hù)責(zé)任書，將延慶縣近1萬盞太陽能路燈的后期管護(hù)責(zé)任落實到了戶和人；197農(nóng)民參與路燈安裝-立桿198太陽能路燈北京市地方標(biāo)準(zhǔn)報批稿5、光伏水泵太陽能光伏水泵

泵型參數(shù)手壓泵地面自吸泵直流潛水泵交流潛水泵（多級離心泵）容積泵（活塞泵）揚(yáng)程（m）<20<520-5050-400100-800流量（m3/d）<5025-10010-10010-10010-50

光伏水泵既不屬于并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，也不屬于常規(guī)意義上的帶有蓄電池的獨立光伏系統(tǒng)。光伏水泵屬于直接耦合型（DirectCoupling)獨立運(yùn)行的光伏系統(tǒng)。水泵系統(tǒng)的儲能是靠儲水箱或水塔來實現(xiàn)的。

供水系統(tǒng)開關(guān)水塔水井水泵太陽電池太陽能光伏水泵吸程：包括凈吸程（凈水位以上）和動吸程（動水位到凈水位的吸程），離心泵靠形成真空后的大氣壓力吸水，最高理論吸程是10.33米，但實際設(shè)計吸程還要考慮氣蝕余量和安全量：吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33米）-汽蝕余量-安全量（0.5米）一般離心泵的設(shè)計吸程應(yīng)當(dāng)在1-5米。揚(yáng)程：單位重量液體通過泵所獲得的能量叫揚(yáng)程，在設(shè)計時是指從水泵中心線提升到出水點或者蓄水箱的水面之間總的垂直距離，單位是米；壓力水頭：對于密閉的出水系統(tǒng)或需要加壓的系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)由用戶提出數(shù)據(jù)，而對于一般的敞開系統(tǒng)，壓力水頭為零；總水頭（總揚(yáng)程）：總水頭=動吸程+凈吸程+揚(yáng)程+壓力水頭，單位是米。流量：是泵在單位時間內(nèi)輸送出去的液體量（體積或質(zhì)量），用Q表示，單位是：m3/s，m3/h，m3/d，l/s等。太陽能光伏水泵的設(shè)計（1）從水泵功率測算太陽電池用量：收集用戶信息：確切知道井深、動水位、凈水位、水箱高度或揚(yáng)水高度、每日需水量、太陽能資源等；根據(jù)用戶提供的信息計算出水泵的總水頭（或總揚(yáng)程）和流量；根據(jù)總水頭（或總揚(yáng)程）、流量和水泵廠家的水泵參數(shù)選擇水泵的功率，并確定采用直流水泵還是交流水泵。如果是交流水泵還應(yīng)當(dāng)選擇合適的逆變器或變頻器；根據(jù)所選定的水泵功率和根據(jù)流量測算出的每日工作時間，計算總的耗電量。計算耗電量時還要考慮系統(tǒng)效率