光伏電站設(shè)計方案

1、太陽能光伏發(fā)電是新能源和可再生能源的重要組成部分， 由于它集開發(fā)利用 綠色可再生能源、改善生態(tài)環(huán)境、改善人民生活條件于一體，被認(rèn)為是當(dāng)今世界 上最有發(fā)展前景的新能源技術(shù)，因而越來越受到人們的宵睞。隨著世界光伏市場 需求持續(xù)高速增長、我國可再生能源法的頒布實施以及我國光伏企業(yè)在國際 光伏市場上舉足輕重的良好表現(xiàn)，我國光伏技術(shù)應(yīng)用呈現(xiàn)了前所未有的快速增長 的態(tài)勢并表現(xiàn)出強大的生命力。它的廣泛應(yīng)用是保護生態(tài)環(huán)境、走經(jīng)濟社會可持 續(xù)發(fā)展的必由之路。太陽能發(fā)電的利用通常有兩種方式，一種是將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的電力輸送到電網(wǎng)中供給其他負(fù)載使用，而在需要用電的時候則從電網(wǎng)中獲取電能， 稱 謂并網(wǎng)發(fā)電方式。

2、另一種是依靠蓄電池來進行能量存儲的所謂獨立發(fā)電方式， 它 主要用于因架設(shè)線路困難市電無法到達(dá)的場合，應(yīng)用十分廣泛。上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案2 / 191.項目概況1.1項目背景及意義本項目擬先設(shè)計一個獨立系統(tǒng)，安裝在客戶工廠的屋頂上，用丁演示光伏陣 列采取跟蹤模式和固定模式時發(fā)電的情況，待客戶參考后再設(shè)計一套發(fā)電量更大的系統(tǒng)，向工廠提供生產(chǎn)生活用電。本系統(tǒng)建成后將為客戶產(chǎn)品做出很好的宣傳， 系統(tǒng)會直觀的顯示采用跟蹤系統(tǒng)后發(fā)電總量的提升情況。1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的要求因本系統(tǒng)僅是一個參考項目，所以這里就只設(shè)計一個2.88kWp的小型系統(tǒng)，平均每天發(fā)電5.5kWh,可供一個1kW的負(fù)載

3、工作5.5小時。2.系統(tǒng)方案2.1現(xiàn)場資源和環(huán)境條件江陰市位丁北緯314034”至315736”，東經(jīng)119至1203430”。氣候為業(yè) 熱帶北緯濕潤季風(fēng)區(qū)，冬季干冷多晴，夏季濕熱雷雨。年降水量1041.6毫米，年平均氣溫15.2C。具有氣候溫和、雨量充沛、四季分明等特點。其中4月-10月平均溫度在10C以上，最冷為1月份，平均溫度2.5C；最熱月7月份，平均 溫度27.6 C。上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案3 / 19Nature Resources:MonthAir temperatureRelativehumidityDailysolar radiation- horizonta

4、lAtmosphericpressureWindspeedEarthtemperature C%2kWh/m/dkPam/s CJanuary3.976.50%2.69102.34.23.6February5.475.30%3.14102.24.25.5March9.175.50%3.33101.83.99.6April14.776.20%4.25101.23.715.4May19.278.70%4.78100.83.319.9June22.983.40%4.58100.33.423.6July26.186.20%5.05100.13.526.9August25.686.50%4.71100.

5、33.426.3September22.182.60%3.99100.93.522.4October1777.90%3.4101.63.517.2November11.676.70%2.81102.13.811.5December676.50%2.68102.445.7上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案4 / 19Annual15.379.30%3.78101.33.715.6上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案5 / 192.2光伏系統(tǒng)方案的確定本項目采用獨立型光伏系統(tǒng)方案。系統(tǒng)由電池組件PV陣列，充電控制器、獨立系統(tǒng)原理圖本系統(tǒng)由太陽電池組件，跟蹤控制系統(tǒng)，控制器，逆變器，蓄電池等部

6、分組 成。太陽電池組件在太陽光的照射下產(chǎn)生直流電流； 而充電控制器則協(xié)調(diào)太陽能 電池板、蓄電池和負(fù)載的工作，具有自動防止太陽能光伏系統(tǒng)的儲能蓄電池過充 電和過放電的功能。蓄電池在系統(tǒng)中的作用就是存儲能量， 還能對系統(tǒng)起著調(diào)節(jié) 電量、穩(wěn)定輸出的作用。逆變器的作用是將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合負(fù)載使用 的正弦波交流電，逆變器輸出的交流電能進入配電柜； 在配電柜內(nèi)裝有用丁輸出 控制、過流保護、防密保護等器件。逆變器、蓄電池等部件組成。（原理圖如下:）逆度點交流負(fù)栽上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案6 / 192.3計算機仿真2.3.1太陽能資源1現(xiàn)場的緯度和光伏現(xiàn)場的緯度和光伏陣列陣列的方位的方位

7、_ 估算估算最近氣象站的氣象數(shù)據(jù) 項目地點的緯度aNI江陰31.9光伏陣列跟蹤模式-兩個軸月投入月內(nèi)使用比隅各月水平 月平均溫度 各月光伏各月的太面上的平陣列水平面陽能貢獻(xiàn)率均日輻射上的平均日輻射。有特征估算應(yīng)用類型-離網(wǎng)采用徉細(xì)的負(fù)荷計算？是/否否年直毓源需求kWh值流）0.0交瀟能源需求kWh使流）5.0001,025.0交耕負(fù)荷kW位流）3.000太碾-負(fù)荷相關(guān)性-9I岫|kWh/m陽)FC(kWhWm)月1 001.923 72.711.002.444.63.051.002.898.53.351.Q03.941424.531 004 1719 24 731.004.442345.041

8、.004.9427.85.841.004.0827.74751.003.5323 64.201 003 S018 36.04十一月1.00272124136十二月1.002.286.13.87年采用的季節(jié)太陽？對置（水平）MWTi/rn11241 24太陽輻肘置傾鈕表面MWti村1.571.57平均溫度DC15.815.889%96%9&%100%100%100%100%100%100%100%100%99%上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案7 / 192.3.2能源模型現(xiàn)場條件估算項目名稱廠房理筑項目位置江明，中國最近的氣聶站氣竦數(shù)據(jù)-江陰項目所在地的緯度DN31.9年度太陽輻射

9、量（傾斜表面）MWh/m11 57年手均溫度aC15.8分析月份的直流電能量需求MWh0.000分析月份的交流電能量需求MWh1.825MWh2,028MWh0 029kWh/ma95 1%6 1%7.9%MWh1.999kWh1,999估算估算上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案8 / 19等效的年度直流電童需求未滿足的等效直流電需求量單位面積發(fā)電量總的光伏系統(tǒng)效率光伏系統(tǒng)功率參數(shù)供應(yīng)的可再生能源系統(tǒng)待征系統(tǒng)待征估算估算應(yīng)用類型-再網(wǎng)再網(wǎng)光伏系統(tǒng)配置光伏/蓄電池電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)推薦的逆變器（直流電到交流電）容置kW咬流）3.00逆變器容量kW咬流）3.0逆變器平均效率%90%其他電力調(diào)節(jié)損耗%

10、0%蓄電池蓄電池所需電池自動堆持的夭數(shù)H2.0靛定電池電壓V48 0電池效率%85%最大放電深度%60%充電控制器（直流到直流）效率%95%電池溫度控制-最小的最低的電池溫度ac15.0蓄電池容量的溫度損失 建諛的額定電池容量% Ah3%404額定電池容量Ah400|光伏陣列光伏陣列光伏組件類型-單晶硅光伏組件制造商solarfun額定光伏組件的效琛%137%正常工作條件溫度 光伏溫度因于C %/c45 0 40%光伏陣列控制器.固定其他光伏陣列損耗%5.0%推薦的額定光伏陣列電力容量kWp3.3B頡定光伏陣列電力容量kWp8|光伏陣列面積21.0年能源產(chǎn)量（ （12,00月分析上海林洋太陽能

11、科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案9 / 192.4系統(tǒng)方框圖2甯甯9并并系統(tǒng)方框圖2.5配置方案太功率160W (43.7 V,5.1A )陽數(shù)量18 片能連接方式2 串 9 并組件控充電電壓48V最大電流50A制數(shù)量1器說明無逆規(guī)格48V, 3KW 輸出電壓：220V AC, 50HZ變數(shù)量1器蓄規(guī)格400AH , 2V電數(shù)量（節(jié)）24池連接方式24 串上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案10 / 19附注年供應(yīng)電量預(yù)計3642kWh1.本系統(tǒng)共使用了18塊電池組件，組件每2塊為一申，在接線盒里9申并聯(lián) 后輸出。占地面積約22m202.充電控制器選用48V50A的直流控制器，它是是具有自動防止太陽

12、能光伏系統(tǒng)的儲能蓄電池過充電和過放電的設(shè)備， 由它協(xié)調(diào)太陽能電池板、蓄電池和負(fù)載的 工作。在系統(tǒng)運行時，它能對蓄電池的荷電狀況和環(huán)境溫度自動、 連續(xù)地進行監(jiān) 測，按照用戶設(shè)置的參數(shù)對其充、放電過程進行控制，起到有效管理光伏系統(tǒng)能 量、保護蓄電池及保證整個光伏系統(tǒng)正常工作的作用。3.逆變器選用的規(guī)格為48V , 3KVA，輸出電壓：220V AC ,它的作用是將蓄電 池的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合負(fù)載使用的正弦波交流電壓。 在本系統(tǒng)中采用的正弦波 逆變器具有波形失真小、保護功能全、轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高的特點。4.蓄電池在系統(tǒng)中的作用就是存儲能量。由丁系統(tǒng)采用48V電壓，蓄電池組由24節(jié)2V800Ah的蓄

13、電池申聯(lián)而成。太陽能電池將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為直流電能， 通過蓄電池將直流電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲存起來。另外它還能對系統(tǒng)起著調(diào)節(jié)電量、穩(wěn)定輸出的作用。全部蓄電池置丁兩排雙層電池架上。電池架上裝有輸出控制開關(guān)，可方便地進行投入和切除。2.6系統(tǒng)主要設(shè)備2.6.1電池組件本系統(tǒng)擬采用江蘇林洋新能源有限公司生產(chǎn)的SF-160單晶硅電池組件。江 蘇林洋新能源有限公司是一家集晶體硅太陽能電池和組件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、 服務(wù)為一體并在上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案11 / 19美國成功上市的國際性公司。 公司采用世界上最先進的電池片和 組件生產(chǎn)設(shè)備加之完善的質(zhì)量管理體系， 從而保證了完美的產(chǎn)品品質(zhì)。產(chǎn)品通

14、過上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案12 / 19了IEC61215、TUV、和UL國際認(rèn)證，在國內(nèi)享有盛譽。該太陽能電池片轉(zhuǎn)換效率高，表面玻璃為高透光低鐵鋼化玻璃，邊框材料為輕質(zhì)電鍍鋁合金取大軸出功率160Wp開路電壓43.7V短路電流5.10A取大輸出電壓35.8V最大輸出電流4.61A重量15kg外型尺寸1580 mm x 808 mm x 45 mm最佳電流的溫度系數(shù)+ 0.04%/ C最佳電壓的溫度系數(shù)0.38%/ CSF-160單晶硅電池組件性能SF-160單晶硅太陽能電池的機械特性。上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案13 / 1930110河0150010005UUSta

15、ndard test conditionVOC = 44 596VIsc = 5 193 AVm = 36 433VIm = 4.66APmax =169,74WFF = 73.3%Rs=1J16QRsh = 256.30H= 15.82%1087254361835如圖2SF-160單晶硅太陽能電池的I-V特性2.6.2充電控制器額定電壓(V)48額定電流 Ip (A)50最大太陽能電池組件功率(kWp)3太陽能電池組數(shù) N高（mm ）421*488*177防護等級IP20海拔高度5500性能特點:1）微電腦芯片控制充放電各參數(shù)點、溫度補嘗系數(shù)可編程任意設(shè)定，可適應(yīng)不同場合的特殊要求；2） L

16、CD液晶模塊點陣顯示，中英文操作菜單，用戶可根據(jù)需要選擇；3） LED指示燈顯示各路光伏充電狀態(tài)和負(fù)載通斷狀態(tài)；4） 9個輕觸按鍵操作；5）控制電路與主電路完全隔離，具有極高的抗干擾能力；6） 1 18路太陽能電池輸入控制；7）實時顯示蓄電池電壓、負(fù)載電流、總光伏電流、每路光伏電流、蓄電池溫度、累計光伏發(fā)電安時數(shù)、累計負(fù)載用電安時數(shù)等十幾個參數(shù)；8）歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示：過充電次數(shù)、過放電次數(shù)、過載次數(shù)、短路次數(shù)；9）可編程設(shè)定發(fā)電機啟停電壓、次要負(fù)載通斷電壓、風(fēng)機卸載和恢復(fù)電壓、路燈光敏切換電壓等參數(shù)；10）用戶可分別設(shè)置蓄電池過充電保護和過放電保護時負(fù)載的通斷狀態(tài)；11）具有二次下電控制能力，

17、即對主要負(fù)載和次要負(fù)載在不同蓄電池電壓點的下電控制能力;上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案16 / 1912）各路充電電壓檢測具有“回差”控制功能，可防止開關(guān)進入振蕩狀態(tài)；13）保護功能：具有蓄電池過充電、過放電、輸出過載、短路、浪涌、太陽能電池接反或短路、蓄電池接反、夜間防反充等一系列報警和保護功能；14）可配RS232/485接口，便丁遠(yuǎn)程遙信、遙控；PC監(jiān)控軟件可測實時數(shù)據(jù)、 報警信息顯示、修改控制參數(shù)，讀取30天的每天蓄電池最高電壓、蓄電池 最低電壓、每天光伏發(fā)電量累計和每天負(fù)載用電量累計等歷史數(shù)據(jù)；15）參數(shù)設(shè)置具有密碼保護功能且用戶可修改密碼；16）告警：過壓、欠壓、過載、短路

18、等保護報警；17）多路無源輸出報警或控制接點：蓄電池過充電、蓄電池過放電、柴油機啟動 控制、負(fù)載斷開、控制器故障；其它備用報警接點用戶可選擇，如水淹報警 等；18）工作模式有階梯式逐級限流模式、PWM工作模式、一點式工作模式、光開 光斷模式、光開時斷模式、時鐘控制模式、光開時斷凌晨亮模式，其中前三 種模式是針對通用負(fù)載場合的，后四種模式是針對路燈負(fù)載場合的，所有的 延時長度和定時時鐘都可以設(shè)置；19）用戶可設(shè)置參數(shù)還包括：均充電壓、浮充電壓、吸收電壓、啟動電壓、動態(tài) 穩(wěn)壓系數(shù)、靜態(tài)穩(wěn)壓系數(shù)、均充狀態(tài)時間和吸收狀態(tài)時間等。20）不掉電實時時鐘功能，顯示與設(shè)置時鐘；21）防密:根據(jù)系統(tǒng)要求，可安裝

19、不同等級的防密裝置；22）具有溫度補償功能；上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案17 / 192.6.3逆變器32位DSP控制-日本三菱第五代IPM功率模塊單元-高效逆變效率達(dá)94%(DC220V系列),多語種液晶顯小功能-標(biāo)依S485/232通信接口完美的保護功能故障記錄功能低電壓保護逆變器器性能、參數(shù)直流輸入輸入額定電壓(VDC)48輸入額定電流(A)73輸入直流電壓允許范圍(VDC)4264交流輸出額定容量(kVA)3上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案18 / 19輸出額定功率(kW)3輸出額定電壓及頻率220VAC , 50Hz上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案19 / 19

20、輸出額定電流（A）13 . 6輸出電壓精度（V）220 + 3%輸出頻率精度（Hz）50 +0.05波形失真率（THD）（線性負(fù)載） 5%動態(tài)響應(yīng)（負(fù)載 07 100% ）5%功率因數(shù)（PF）0.8過載能力150% , 10 秒峰值系數(shù)（CF）3:1逆變效率（80%阻性負(fù)載）93%工作環(huán)境絕緣強度（輸入和輸出）1500VAC , 1 分鐘噪音（1 米） 50dB使用環(huán)境溫度-20 C +55 C濕度090% ,不結(jié)露使用海拔（m）6000機械尺寸立式深、寬、高（mm）442 X482 X267重量(kg )42上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案20 / 19端于材料iCciC俄銅)扭矩值t

21、 12 16N+m恒功率放龜參數(shù)表(251C, 77*F)瓦悖(W)/單體建止電兀伏律體)放電時間頃怦)510152030601201803003604S060014401.6013221126940G176364162M196$3117P5.479?39.51.65119110128537465963932551911J01145M37B.338.71701052919砌557isi2413712&113蛉177.53SI175926S45726415213672+21S3126111P19W*1.8085S773667S知4903552S517912411090 775.737.1

22、3.工程施工烤止電壓 相單體)放電時間分律)51015203060120ISO3003604S060014401.60907694569481373231_U51077L762.449#41.417.1.658的630521444355230U310670.861.74941J_17.51.70由9573477425芬02221401(H70.161.243.740.717.51.75635525445迎31722113810269.260.443.240.517.4180_562_47941637130421313410168.359S47.740.017.5A)2.6.4畜電池產(chǎn)品技術(shù)特性

23、表GFM系列/GFM-400電池特性標(biāo)帝電醫(yī)單格個散毋考偵后外觀尺寸2T6/60.S21 8 31175/6.334431534443.542864.9個kg-Ibslinn in.IIUILinmm in.mm tnmmiflNh程容量容量(251C, -TF)iOhi 140 0A, 1 ROV400Ah血(101A, 1.S0V)303Ahihi (221A. 1.75V)221Ah荷電杰內(nèi)昭0347aiQ最大充電電流60A6406A浮充使用充電電反.中體225V循環(huán)使用充電旭耳中體2.35V設(shè)計寺帝15年恒破電賣數(shù)衰77F)上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案21 / 193.1工程

24、費用概算：序號名稱單價（元）數(shù)量單位合計1太陽電池組件302880Wp86,4002充電控制器70001臺7,0003逆變器120001臺12,0004全密閉免維護蓄電池950241節(jié)22,8005標(biāo)準(zhǔn)接頭109套906專用電纜12100米1,2007鋼結(jié)構(gòu)支架32880Wp8,6408其它輔助材料12880Wp2,8809材料費小計2880Wp141,01010系統(tǒng)安裝集成費5%7,05111稅金6%8,46112利潤5%7,05113總價2880163,57214均價288056.803.2工程周期本項目自簽訂合同并提交工程首付款后，我公司將著手進行工程所有材料和 設(shè)備的準(zhǔn)備工作，直至系統(tǒng)

25、通過調(diào)試，備貨期為30天，進場后大約需要10天完 成施工。3.3施工期間需要業(yè)主配合的事項按要求提供施工時使用的動力電源。提供暫時保管進場物資（材料、設(shè)備、工具等）的臨時倉庫。協(xié)助施工方處理在當(dāng)?shù)厥┕r意外可能發(fā)生的問題。在調(diào)試結(jié)束后按合同要求會同我方進行現(xiàn)場驗收。若條件許可，建議業(yè)主在工程開始時指派有一定電氣基礎(chǔ)知識的人員參丁現(xiàn)場工作，以便今后更好地做好系統(tǒng)維護工作。4.經(jīng)濟和社會效應(yīng)上海林洋太陽能科技有限公司系統(tǒng)設(shè)計方案22 / 19獨立系統(tǒng)：它由太陽能電池采集陽光，轉(zhuǎn)化為電能，通過控制和逆變設(shè)備，把直流電轉(zhuǎn)換成目前家庭通用的220V交流電。目前采用高性的膠體鉛酸蓄電池 作為儲能裝置，有可

26、有效地為業(yè)主在任意時間連續(xù)提供電力。 它的配置主要包括: 太陽能電池板（光伏組件）,控制器，逆變器，供配電柜等設(shè)備，主要應(yīng)用丁與國家電 網(wǎng)離得比較遠(yuǎn)的別墅，比如， 在一些山區(qū)， 林地或離城市較遠(yuǎn)的郊區(qū).這種別墅由丁 配高低壓電線和安裝成本昂貴 （包括輸電線路，電線竿/電塔安裝）,比較適合安裝太 陽能獨立系統(tǒng).1.優(yōu)勢特點1）使用壽命長，無需專人維護.其中太陽能電池壽命長達(dá)25年以上.2）自給自足，蓄電池作為蓄能裝置，把白天太陽能電池收集的電能儲存起來，方便業(yè)主使用，陰雨天氣，可按用戶要求連續(xù)供電（3-10天）;3）一次投資，終身受益，太陽能活潔無輻射，無污染.4）綠色能源，安全環(huán)保.間接地減少對大氣二氧化碳等溫室氣體的排放。5）安全可靠、無噪聲、無污染、能量隨處可得，不受地域限制6）無須消耗燃料，無機械轉(zhuǎn)動部件，無須另外架輸電線路，可以按照業(yè)主的 要求，方便地與任意地面或建筑物相接合.7）建造的周期很短，實際建造時間按規(guī)模大小來算。8）不破壞建筑的外觀。太陽能電池板一般安裝在屋頂或傾斜面， 不會破壞原 有建筑外觀，甚至有時會增加其建筑的美感。2.減排效果：光伏發(fā)電屆丁活潔可再生能源，