光伏發(fā)電設(shè)計方案

家用光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計方案一家用離式光伏發(fā)電系統(tǒng)原理及系統(tǒng)組成在光照條件下，太陽電池根據(jù)光生伏特效應(yīng)產(chǎn)生一定的電動勢，通過組件的串并聯(lián)形太陽能電池方陣，使得方陣電壓達到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過充放控制器對蓄電池進行充電，將由光能轉(zhuǎn)換而來的電能貯存起來。晚上，蓄電池組為逆變器提供輸入電，通過逆變器的作用，將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，輸送到配電柜，由配電柜的切換作用進行供電。蓄電池組的放電情況由控制器進行控制，保證蓄電池的正常使用。光伏電站系統(tǒng)還應(yīng)有限荷保護和防雷裝置，以保護系統(tǒng)設(shè)備的過負載運行及免遭雷擊，維護系統(tǒng)設(shè)備的安全使用。從而實現(xiàn)：太陽能→電能→化學能→電能的轉(zhuǎn)換，滿足我們的日常生活需求。圖1-1家用光伏發(fā)電系統(tǒng)二各部分的作用為：

（一）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。

（二）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時控開關(guān)都應(yīng)當是控制器的可選項；

（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。

（四）逆變器：太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。Qp=Ioc×H×Kop×Cz=5.0×2.862×0.885×0.8=10.13（AH）式中：Ioc為太陽能電池組件最佳工作電流；Kop為斜面修正系數(shù)；Cz為修正系數(shù)，主要為組合、衰減、灰塵、充電效率等的損失，一般取0.8。③兩組最長連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)NW=30，此數(shù)據(jù)為本設(shè)計之獨特之處，主要考慮要在此段時間內(nèi)將虧損的蓄電池電量補充起來，需補充的蓄電池容量Bcb為：Bcb=A×QL×NL=1.2×（3000/24）×5=750(AH)Qp=3000/24=125(AH)④太陽能電池組件并聯(lián)數(shù)Np的計算方法為：Np=（Bcb＋Nw×QL）/（Qp×Nw）=(750+30×125)/(10.13×30)=14.81上式表達意為：并聯(lián)的太陽能電池組組數(shù)，在兩組連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)內(nèi)所發(fā)電量，不僅供負載使用，還需補足蓄電池在最長連續(xù)陰雨天內(nèi)所虧損電量。(3)太陽能電池方陣的功率計算根據(jù)太陽能電池組件的串并聯(lián)數(shù)，即可得出所需太陽能電池方陣的功率P：P=Po×Ns×Np=180×1×14=2520W式中：Po為太陽能電池組件的額定功率。所以，需要180W/24V電池板14塊。四控制器的安裝目前，家用系統(tǒng)大部分使用12V、24V和48V的直流太陽能系統(tǒng)，計算出太陽能板的總電流。公式如下：180W太陽能板14片/48V控制器=52.5A那么，采用兩個24V/30A注意事項：如超過1000W的系統(tǒng)，盡量采用雙控制器，以便于檢測發(fā)電狀況和使用維護?？刂破饕驗樘柲馨逶诎l(fā)電時候并不是始終處于最大電壓和電流，所以在選控制器是可以按40%~50%的電流，就可以滿足了。五逆變器的安裝逆變器是連接負載和電池的最后一個關(guān)鍵組件，采用純正弦波逆變器不會對任何電器電機的使用壽命造成影響。逆變器的計算公式如下：使用電器的功率之和×1.25=要使用的逆變器容量逆變器容量=（100+150+300+200+1200）×1.25=2437.5（W）因此，需要一個24W/2500W輸出220V/20HZ的逆變器。六綜合上述計算該家用光伏發(fā)電系統(tǒng)方案及報價如下表：序號產(chǎn)品名稱描述單位數(shù)量單價（元）總價（元）1太陽能電池組件BSM180-72180w/24v單晶硅塊141224171362太陽能充電控制器CM3048(30A/24V)LED顯示臺24008003太陽能逆變器HX4K24/48/96VDC3000臺2320064004鉛酸免維護蓄電池塊4150060005其他支架、電線等40006總計34336七方案分析及討論從整套家用獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的大概成本看要3.5萬元，成本較高按一般農(nóng)村家庭來計算要十年后才能免費用電。對于成本較高的原因分析為以下幾點：系統(tǒng)設(shè)計還不夠科學嚴謹。我對各部件產(chǎn)品的市場價格及性能不夠了解，所以在產(chǎn)品采購上的規(guī)劃還不是最優(yōu)化的，從而導致成本較高。從地點選擇上看：我設(shè)計地點在成都，而成都的日照強度在全國看來是偏低的為了理論上滿足用戶需求必然要增加成本特別是太陽能電池板上的投入。對于降低成本我提出以下兩點假設(shè)：為了降