太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件

1、第七章 太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì) 光伏發(fā)電技術(shù)基礎(chǔ)光電工程學(xué)院學(xué)習(xí)內(nèi)容一、獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)二、并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三、光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的注意因素設(shè)計(jì)原則光伏系統(tǒng)和產(chǎn)品要根據(jù)負(fù)載的要求和當(dāng)?shù)氐臍庀蠹暗乩項(xiàng)l件，進(jìn)行專門的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在充分滿足用戶負(fù)載用電需要的條件下，盡量減少太陽電池和蓄電池的容量，以達(dá)到可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最佳結(jié)合。 要避免盲目追求低成本或高可靠性的傾向。當(dāng)前尤其要糾正為了競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，片面強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益，任意減小系統(tǒng)容量的現(xiàn)象。光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)是: 按月能量平衡太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1. 均衡性負(fù)載 這類負(fù)載每個(gè)月份的平均日耗電量都相同，這是獨(dú)立光伏系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的。對(duì)于

2、負(fù)載日平均耗電量變化不超過10%的，也可以當(dāng)作均衡性負(fù)載。(1). 確定負(fù)載耗電量 列出各種用電負(fù)載的耗電功率、工作電壓及平均每天使用時(shí)數(shù)，還要計(jì)入系統(tǒng)的輔助設(shè)備如控制器、逆變器等的耗電量。選擇蓄電池工作電壓V，算出負(fù)載平均日耗電量QL (Ah/d)。指定蓄電池維持天數(shù)為n(通常取3-7天)(2). 計(jì)算方陣面上太陽輻照量 根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩砑皻庀筚Y料，計(jì)算在該傾斜面上的各月平均日太陽輻照量Ht（KWh/m2d），并得出全年平均太陽總輻照量. 第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在數(shù)值上就等于當(dāng)月平均日峰值日照時(shí)數(shù) Tt ，以后就以單位化成（KWh / m2 d）的Ht來代替Tt 。 Ht的單位化成（KWh

3、 / m2d），除以標(biāo)準(zhǔn)輻照度1000w/m2第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 式中：1為從方陣到蓄電池回路的輸入效率，包括方陣面上的灰塵遮蔽損失、性能失配及老化、防反充二極管及線路損耗、蓄電池充電效率等。2為由蓄電池到負(fù)載的放電回路效率，包括蓄電池放電效率、控制器和逆變器的效率及線路損耗等。 (3). 算出各月發(fā)電盈虧量 對(duì)于某個(gè)確定的傾角，方陣輸出的最小電流應(yīng)為第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 方陣實(shí)際工作電流應(yīng)在 I min和 I max 之間，可先任意選取一中間值 I 同樣也可由方陣面上各月平均太陽輻照量中的最小值Htmin得出方陣所需輸出的最大電流為第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方陣各月發(fā)電量為 Q

4、 g = N I H t12 式中：N 為當(dāng)月天數(shù)， H t為該月太陽輻照量。各月負(fù)載耗電量為 Q c = N QL 從而得到各月發(fā)電盈虧量 Q= Q g - Q c 如果Q 0 為虧欠量，表示該月發(fā)電量不足，需要由蓄電池提供部分儲(chǔ)存的電量。第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(4). 確定累計(jì)虧欠量-Qi 以兩年為單位，列出各月發(fā)電盈虧量，如只有一個(gè)Q 0的連續(xù)虧欠期，則累計(jì)虧欠量即為該虧欠期內(nèi)各月虧欠量之和。如有兩個(gè)或以上的不連續(xù)Q n，則增大電流 I ，重新計(jì)算，反之亦然。直到 n1 n，即得出方陣輸出電流 I m。 (5). 決定方陣輸出電流 將累計(jì)虧欠量 -Qi代入第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(

5、6). 求出方陣最佳傾角 改變傾角，重復(fù)以上計(jì)算，進(jìn)行比較，得出最小的方陣輸出電流 Im值，相應(yīng)的傾角即為方陣最佳傾角opt。(7). 得出蓄電池及方陣容量 求出蓄電池容量為： 式中: (DOD)為蓄電池的放電深度，通常取 0.3 -0.8。第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 光伏方陣容量為: P = k I m ( V b + V d ) 其中：k 為安全系數(shù)，通常取11.5，可根據(jù)負(fù)載的重要程度、參數(shù)的不確定性、溫度的影響以及其他所需要考慮的因素而定；V b為蓄電池充電電壓； V d 為防反充二極管及線路壓降。第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(8). 最終決定最佳搭配 改變蓄電池維持天數(shù)n，重復(fù)以上計(jì)算

6、，可得到一系列B-P組合。再根據(jù)產(chǎn)品型號(hào)及單價(jià)等因素，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，最后決定蓄電池及光伏方陣容量的最佳組合。第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(9). 總結(jié) 先指定蓄電池維持天數(shù)n；任意選擇方陣傾角；得到滿足維持天數(shù)要求的方陣輸出電流I 。再改變方陣傾角，求出滿足維持天數(shù)要求的方陣最小輸出電流Im ，此時(shí)對(duì)應(yīng)的即為方陣最佳傾角opt 。由此得出方陣和蓄電池容量。改變維持天數(shù)n ，可以得到一系列BP組合，最后確定最佳的蓄電池和方陣搭配容量。第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例分析 為濟(jì)寧地區(qū)設(shè)計(jì)一套太陽能路燈，燈具功率為30W ，每天工作6小時(shí)，工作電壓為12伏，蓄電池維持天數(shù)取5天。要求太陽電池方陣和蓄電池

7、的容量及方陣傾角是多少? 負(fù)載耗電量: 第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 算出各月方陣發(fā)電量Qg，并列出各月負(fù)載耗電量Qc，從而求出各月發(fā)電盈虧量Q具體數(shù)值見下表：第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)濟(jì)寧地區(qū)緯度是35.3，任意取方陣傾角=60.0，算出各月份方陣面上的太陽輻照量Ht選取參數(shù)：1=2= 0.9 得到 Imax=11.52A Imin=5.176A在最大和最小電流值之間?。?I=5.2A。月份HtQ gQcQ g - Qc13.3467436.98465-28.01624.1618490.8242070.82134.4364579.27465114.2744.2092531.1245081.11

8、854.1050536.46570.99863.8124481.7445031.73573.4893455.6465-9.400683.6602477.9246512.91694.2056531.4245081.423104.0399527.4946562.493113.3169419.13450-30.871122.9347383.19465-81.808第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由表中可見，當(dāng)年7月和11-12月及次年1月都是虧欠量，所以有兩個(gè)虧欠期，其中7月份虧欠量-9.4006 ，但是在8月份就有盈裕量12.916 ，可以全部補(bǔ)足。因此全年累計(jì)虧欠量-Qi是11月到1月份的虧欠量之和

9、140.69 。 代入公式：第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 可見要比要求的蓄電池維持天數(shù)大得多，表示所取的方陣電流太小，因此要增加方陣電流。 另取: I=5.5(A) ，算出各月方陣發(fā)電量Q g ，并列出各月負(fù)載耗電量Qc ，從而求出各月發(fā)電盈虧量Q 具體數(shù)值見下表：第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)月份HtQ gQcQ g - Qc13.3467462.19465-2.805724.1618519.1442099.13734.4364612.69465147.6944.2092561.76450111.7654.1050566.92465101.9263.8124509.5345059.52873.48

10、93481.8846516.88483.6602505.4946540.48894.2056562.08450112.08104.0399557.9346592.925113.3169443.31450-6.6901122.9347405.30465-59.701第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由表中可見，當(dāng)年11-12月和次年1月都是虧欠量，但這是一個(gè)連續(xù)虧欠期?？偺澢妨浚?代入公式：第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與要求的維持天數(shù)5天相比要小。因此可以減少方陣電流，不斷重復(fù)以上步驟，最后取I=5.47565A ，得到的結(jié)果如下表：月份HtQ gQcQ g - Qc13.3467460.15465-4

11、.85224.1618516.8442096.83934.4364609.98465144.9844.2092559.27450109.2754.1050564.4146599.41163.8124507.2745057.27273.4893479.7546514.75183.6602503.2546538.25094.2056559.59450109.59104.0399555.4646590.455113.3169441.35450-8.6528122.9347403.51465-61.495第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由表中可見，當(dāng)年11-12月和次年1月還都是虧欠量， 總虧欠量為74.

12、49998Ah 由此求出n1= 4.999天，與要求的維持天數(shù)n=5天基本相符。 由此確定電流?。篒=5.47565A 。 接著再改變傾角，用同樣電流，比較累計(jì)虧欠量(或n1) 。試取傾角 = 62 ，重復(fù)以上計(jì)算，得到下表： 第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)月份HtQ gQcQ g - Qc13.3480460.33465-4.669924.1466514.9642094.95834.3920603.98465138.9844.1324549.8545099.84654.0143551.9446586.94163.7220495.2445045.24373.4128469.244654.24168

13、3.5917493.8446528.83194.1526552.54450102.54104.0174552.3746587.386113.3153441.13450-8.8727122.9386404.04465-60.959第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由表中可見，當(dāng)年11-12月和次年1月還都是虧欠量。 總虧欠量為74.501Ah 。 由此求出n1= 4.9668天，與上面的n1= 4.999天更小，可見取傾角62要比60更好。同樣繼續(xù)改變傾角，得出與維持天數(shù)n = 5天基本相符的最小電流，該角度即為最佳傾角。 本例中，最后得出I = 5.47356A ，相應(yīng)的角度是 = 62 0 ，各月

14、的盈虧情況如下表第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)月份HtQ gQcQ g - Qc13.3480460.15465-4.845624.1466514.7642094.76234.3920603.75465138.7544.1324549.6445099.63754.0143551.7346586.73063.7220495.0545045.05473.4128469.064654.062483.5917493.6446528.64294.1526552.33450102.33104.0174552.1646587.157113.3153440.96450-9.0411122.9386403.8946

15、5-61.113第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本例最后得出，方陣工作電流： Im = 5.47356A所對(duì)應(yīng)的角度，即為方陣最佳傾角： opt= 62結(jié)果得到蓄電池容量為： B = 104.4Ah太陽電池方陣容量為： P = 107.2W第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2). 季節(jié)性負(fù)載 這類系統(tǒng)的負(fù)載每天工作時(shí)間隨著季節(jié)而變化，不能當(dāng)作均衡負(fù)載處理。 最典型的是光控太陽能光伏照明系統(tǒng)。 光控照明系統(tǒng)的特點(diǎn)是以自然光線的強(qiáng)弱來決定負(fù)載工作時(shí)間長(zhǎng)短的。天黑開燈，天亮關(guān)燈。每天的工作時(shí)間不一樣，因此負(fù)載耗電量也不相同。 此特點(diǎn)與太陽日照時(shí)間的規(guī)律正好相反，夏天日照時(shí)間長(zhǎng)，輻照量大，而燈具需要照明的時(shí)間短；

16、而冬天日照時(shí)間短，輻照量小，但燈具需要照明的時(shí)間長(zhǎng)，所以此類光控照明系統(tǒng)在太陽能光伏電源應(yīng)用中的工作條件是最苛刻的。光控照明系統(tǒng)不同于均衡負(fù)載光伏系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)必須特別仔細(xì)考慮。第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 式中: 為當(dāng)?shù)鼐暥龋?為太陽赤緯 每天都在變化，所以 t 也每天在變. 先估計(jì)需要照明的時(shí)間， 從日落到日出之間的無日照小時(shí)數(shù)為:第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 不同地區(qū)t的差別很大， 如?？诘貐^(qū)( = 20.030) ， 夏至(6月21日 = 23.45)時(shí) t =10.1h ，冬至(12月21日 = -23.45)時(shí) t =13.2h； 哈爾濱地區(qū)( =45.450) ， 夏至?xí)r t = 8.

17、5h ，冬至?xí)rt =15.5h ，可見緯度越高，晚間需要照明時(shí)間相差越大。 一般情況下，日出前半小時(shí)和日落后半小時(shí)內(nèi)，天空尚有余光， 為了節(jié)約起見，可以不必開燈。如負(fù)載的工作電流為 i 負(fù)載日耗電量應(yīng)為: QL=(t-1) i 各月耗電量則為: QC=NQL 其中: N是當(dāng)月天數(shù)。 顯然，各個(gè)月份的耗電量都不相同，夏天少，冬天多。這是季節(jié)性負(fù)載的工作特點(diǎn)。第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 光控太陽能照明系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟與獨(dú)立光伏系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟基本相同，只是每天的耗電量QL不一樣。 所以一開始不是統(tǒng)計(jì)確定每天的耗電量，而是得出工作電流 i ，然后根據(jù)上述方法確定每天工作時(shí)間t，才能求得各天的耗電

18、量: QL=( t -1) i仍以上例進(jìn)行分析。第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 為濟(jì)寧地區(qū)設(shè)計(jì)一套光控太陽能路燈，燈具功率為30W ，工作電壓為12伏，蓄電池維持天數(shù)取5天。要求太陽電池方陣和蓄電池的容量及方陣傾角是多少?首先求出負(fù)載工作電流：i=W/V=30/12=2.5(A)再應(yīng)用公式，求出每天工作時(shí)間t： 第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最后由公式： QL=( t -1) i 算得各天耗電量，其余步驟與前相同，得到如下結(jié)果：月份HtQ gQcQ g - Qc13.34071045.01056.3-11.26924.10441159.6879.36280.2834.29391343.2874.574

19、68.5943.98131205.2740.82464.3953.82541196.6671.85524.7863.53541070.2603.94466.2873.25451018.0645.75327.2883.44741078.4726.50351.8994.03611221.8805.41416.37103.96121239.1941.23297.87113.3022999.631001.1-1.4333122.9377918.931080.5-161.57第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由以上計(jì)算最后得出：太陽電池方陣傾角為： =660蓄電池容量為： B=242.5Ah太陽電池方陣容量為

20、： P=216.3W 與上面討論的均衡性負(fù)載系統(tǒng)比較：太陽電池方陣傾角為： =620 蓄電池容量為： B=104.2Ah 太陽電池方陣容量為： P=107.2W 第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 光控太陽能照明系統(tǒng)冬天工作時(shí)間長(zhǎng)，耗電量多，夏天耗電量少，與日照規(guī)律正好相反。 光控太陽能照明系統(tǒng)與同樣功率的定時(shí)太陽能照明系統(tǒng)相比，所需要配置的太陽電池方陣和蓄電池的容量要大得多。 前者太陽電池方陣的傾角要比后者大，其原因是要照顧冬天方陣面上的日照量。 所分析的光控太陽能照明系統(tǒng)全年發(fā)電量為 13495.66Ah，而燈具實(shí)際耗電量只有10027.33Ah ，利用率只有74.3% 。 而上例定時(shí)太陽能照明系

21、統(tǒng)全年發(fā)電量為6087.12Ah ，燈具實(shí)際耗電量5475Ah ，利用率可達(dá)89.9% 。第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3). 特殊要求負(fù)載 衡量供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性能通常可用負(fù)載失電率LOLP (Loss-of-load-probability)來衡量。 LOLP的定義為: LOLP = 全年停電時(shí)間 /全年時(shí)間 LOLP值在0-1之間，數(shù)值越小，可靠程度越高。如LOLP = 0，表示任何時(shí)間都能保證供電，全年停電時(shí)間為零。 常規(guī)電網(wǎng)對(duì)大城市供電也只能達(dá)到 LOLP =10-3數(shù)量級(jí) 第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在一些特殊需要的場(chǎng)合，例如為重要的通訊設(shè)備、災(zāi)害測(cè)報(bào)儀器、軍用裝備等供電的獨(dú)立光伏系統(tǒng)

22、，確實(shí)需要做到滿足一分鐘都不停電的要求。對(duì)于這類獨(dú)立光伏系統(tǒng)，不能夠盲目地增加系統(tǒng)的安全系數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)要特別仔細(xì)，稍有不慎，其結(jié)果不但可能造成大量浪費(fèi)，還會(huì)影響光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。 對(duì)于均衡負(fù)載要求LOLP = 0的獨(dú)立光伏系統(tǒng)，同樣可以用上面提到的優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟，只是蓄電池的維持天數(shù)先用n = 0代入，使得各個(gè)月份的方陣發(fā)電量都大于負(fù)載耗電量，即可確定太陽電池方陣的容量。 再根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖铋L(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)，作為蓄電池的維持天數(shù)n ，確定蓄電池的容量。第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例分析 為上海地區(qū)設(shè)計(jì)一套全天工作，失電率為零的獨(dú)立光伏系統(tǒng)，負(fù)載平均每天耗電量為10W，工作電壓取12V，試

23、確定系統(tǒng)的容量。 求出每天負(fù)載耗電量為20Ah 。 重復(fù)上述計(jì)算，或以蓄電池維持天數(shù)n = 0代入，即可得到最佳傾角為470，方陣輸出電流為10.46A，太陽電池方陣容量為204.9W 。 根據(jù)上海地區(qū)最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)為8天，用 n = 8，并取蓄電池放電深度為0.6，求出蓄電池容量為313.7Ah。 實(shí)際可采用2只12V-160Ah蓄電池并聯(lián)使用。 各月能量平衡表如下: 第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)月份HtQ gQcQ g - Qc1月2.6557620.03620 0.032月2.9795628.3156068.313月3.0011700.6662080.664月3.6500824.6660

24、0224.665月3.8399896.50620276.56月3.569758.45600158.457月3.9046911.59620291.598月4.0097936.14620316.149月3.7106838.35600238.3510月3.4880814.37620194.3711月3.1002700.44600100.4412月2.8832673.1362053.13第一節(jié) 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2. 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由于有電網(wǎng)作為儲(chǔ)能裝置，不必像蓄電池那樣受到容量的限制。所以太陽電池方陣的安裝傾角應(yīng)該是以全年能接收到最大太陽輻射量所對(duì)應(yīng)的角度。 電網(wǎng)可以隨時(shí)補(bǔ)充電力，所以系統(tǒng)設(shè)

25、計(jì)不需要獨(dú)立光伏系統(tǒng)那樣嚴(yán)格。任務(wù)二 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常并網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算有兩種: 1). 根據(jù)準(zhǔn)備安裝的太陽電池方陣的容量，進(jìn)行設(shè)計(jì)，要找出全年能夠得到最大發(fā)電量所對(duì)應(yīng)的方陣最佳傾角，并且計(jì)算出系統(tǒng)各個(gè)月份的發(fā)電量及全年的總發(fā)電量。 首先可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀蠛偷乩碣Y料，求出全年能接收到最大太陽輻射量所對(duì)應(yīng)的角度即為方陣最佳傾角。任務(wù)二 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 根據(jù)已知方陣容量，求出方陣輸出電流，再根據(jù)最佳傾角時(shí)方陣面上各個(gè)月份所接收到的太陽輻射量，利用公式: Q g = N P H t12 即可得到各個(gè)月份系統(tǒng)的發(fā)電量。 將12個(gè)月份的發(fā)電量相加，就是全年并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的發(fā)電量。任務(wù)二 并網(wǎng)光

26、伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2). 根據(jù)用戶負(fù)載的用電量，在能量平衡的條件下要確定所需要最小的太陽電池方陣容量及其安裝傾角。 同樣根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀蠛偷乩碣Y料，求出全年能接收到最大太陽輻射量所對(duì)應(yīng)的角度即為方陣最佳傾角。 任務(wù)二 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 任意選取某個(gè)方陣輸出電流 I ，算出各個(gè)月份的方陣發(fā)電盈虧量，如全年總的盈虧量為正，則減少電流 I；如全年總的盈虧量為負(fù)，則增加電流 I ，重新進(jìn)行計(jì)算，直到全年總的盈虧量為零，這時(shí)方陣的輸出電流 Im即為所需的最佳電流。再與電壓及安全系數(shù)相乘，就可得到所需要最小的太陽電池方陣容量。任務(wù)三 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的注意因素1. 光伏發(fā)電系統(tǒng)必須根據(jù)負(fù)載和現(xiàn)場(chǎng)的地理及氣象條件進(jìn)

27、行專門的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 2. 日照時(shí)數(shù)與峰值日照時(shí)數(shù)不能混淆。3.方陣面應(yīng)盡量朝南傾斜放置。4.方陣最佳傾角不單取決于緯度，會(huì)隨不同的P-B組合而變化。5. P/B的比例并不固定。一、光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)的誤區(qū) 6. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不能只考慮某個(gè)月份的輻照量。 7. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮各個(gè)月份的能量平衡。 8. 要注意方陣全年發(fā)電量和有效發(fā)電量 的區(qū)別，兩者差別越小，系統(tǒng)設(shè)計(jì)得越好。 9. 蓄電池容量要恰當(dāng)，并不是越大越好。否則可能造成與太陽電池方陣容量失配， 因而經(jīng)常充電不足，容易損壞。10. 影響光伏發(fā)電量的因素很多，有的列出了十幾個(gè)損失系數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)時(shí)，沒有必要一一考慮。11. 在一定范圍內(nèi)，有一系

28、列PB組合都能滿足負(fù)載的用電要求，其規(guī)律是比較大的光伏方陣與比較小的蓄電池容量相搭配，反之亦然。但n越大， B也越大，而P卻減少得不多，在最終決定容量時(shí)要加以注意。任務(wù)三 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的注意因素 案例分析: 太陽能庭院燈工作電壓7.2V ，每天耗電量: 5W8h / 7.2V = 5.6Ah 以連續(xù)工作3天計(jì)，耗電量為16.7Ah 。即使不計(jì)蓄電池效率、放電深度、受蓄電池容量限制，能量不能全部利用等因素，實(shí)際配備的6Ah蓄電池也是無法正常工作的。 任務(wù)三 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的注意因素 1. 首先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，確定太陽電池方陣的安裝位置。要求方陣面上盡量不要有建筑物或樹木遮蔭。否則在遮蔭部分，非但

29、沒有電力輸出，反而要消耗電力，形成局部發(fā)熱，產(chǎn)生“熱斑效應(yīng)” ，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞太陽電池。 2. 根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)得出的太陽電池組件數(shù)量和尺寸大小以及方陣最佳傾角，設(shè)計(jì)方陣支架。要求方陣支架牢固可靠， 要充分考慮到承重、通風(fēng)、抗震等因素。在一些特殊地區(qū)，如海邊，還要考慮防強(qiáng)風(fēng)，防潮濕，防鹽霧腐蝕等，有時(shí)還要加設(shè)驅(qū)鳥裝置。 任務(wù)三 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的注意因素二、光伏系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3. 根據(jù)蓄電池的數(shù)量和尺寸大小，對(duì)安放蓄電池的房間進(jìn)行總體布置，設(shè)計(jì)蓄電池的支架及其結(jié)構(gòu)，要做到連接線路盡量短， 排列整齊，干燥通風(fēng)，維護(hù)操作方便。 4. 合理進(jìn)行配電房的布置，安排好控制器和逆變器的位置，盡量與蓄電池靠近

30、，但最好又能相互隔開。使得布局適當(dāng)，接線可靠，測(cè)量方便。 如果是并網(wǎng)系統(tǒng)，還要考慮電網(wǎng)連接位置及方式等。 對(duì)于重要或比較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的平面或立體結(jié)構(gòu)布置圖。 進(jìn)行基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)，特別要注意方陣支架的固定，接地線的安排等。有時(shí)還需要進(jìn)行安放蓄電池和控制和逆變器房間的設(shè)計(jì)及布置。任務(wù)三 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的注意因素 1. 根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)得出的太陽電池方陣中組件的串并聯(lián)要求，確定組件的連接方式，如串并聯(lián)組件數(shù)目比較多時(shí)，最好采用混合連接方式。 串聯(lián)組件數(shù)目比較多時(shí)，應(yīng)該并聯(lián)旁路二極管。同時(shí)還要決定防反充二極管的位置及連接方法。 合理安排連接線路走向，盡量采用最短的連接途徑。 確定分線盒和總線盒的位置及連接方式，決定開關(guān)及接插件的配置。 根據(jù)光伏系統(tǒng)各部分的工作電壓及電流，按照有關(guān)電工標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，選擇采用合適的連接電線、電纜等附件。 對(duì)于比較重要的工程，應(yīng)該畫出電氣原理及結(jié)構(gòu)圖，以便于維修及檢查。任務(wù)三 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的注意因素三、電氣設(shè)計(jì) 1. 蓄電池 根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果，決定蓄電池的電壓及容量，選擇合適的蓄電池種類及型號(hào)，再確定其數(shù)量及連接方式。 一般場(chǎng)合可以采用密封鉛酸蓄電池，有些為重要負(fù)載供電的系統(tǒng)，也可采用鎳-鎘電池。 任務(wù)三 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的注意因素四、輔助設(shè)備選配2. 控制器 按照負(fù)載的要