光伏項(xiàng)目裝機(jī)容量的確定、光伏太陽(yáng)能板陣選擇及發(fā)電量估算

光伏項(xiàng)目裝機(jī)容量的確定、光伏太陽(yáng)能板陣選擇及發(fā)電量估算5.1裝機(jī)容量及光伏太陽(yáng)能板選擇5.1.1裝機(jī)容量光伏發(fā)電扶貧工程裝機(jī)容量為52.5kWp屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)。分成3個(gè)自然村安裝。5.1.2光伏太陽(yáng)能板選擇為了拉動(dòng)寧夏自治區(qū)內(nèi)需，配合寧夏自治區(qū)政府實(shí)施“太陽(yáng)能屋頂工程”，晶體硅太陽(yáng)能組件選擇生產(chǎn)的產(chǎn)品。晶體硅太陽(yáng)能板具有長(zhǎng)期物理特性、電氣性能穩(wěn)定、轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn)，適合各類(lèi)規(guī)模并網(wǎng)項(xiàng)目使用。在單塊太陽(yáng)能組件功率的選擇上，以大功率單組件如160Wp以上的太陽(yáng)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(tǒng)通過(guò)將大量的同規(guī)格、同特性的太陽(yáng)能電池組件，經(jīng)過(guò)若干電池組件串聯(lián)成一串以達(dá)到逆變器額定輸入電壓，再將這樣的若干串電池板并聯(lián)達(dá)到系統(tǒng)預(yù)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(jìn)行布置，構(gòu)成一個(gè)方陣，這個(gè)方陣稱(chēng)之為光伏發(fā)電方陣。其中由同規(guī)格、同特性的若干太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)構(gòu)成的一個(gè)回路是一個(gè)基本陣列單元。參考太陽(yáng)能組件產(chǎn)品為175太陽(yáng)能組件。電池組件參數(shù)如下：額定功率：175W；額定輸出電壓：35.2V；開(kāi)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(xiàng)目具體實(shí)施中，可根據(jù)實(shí)際提供的太陽(yáng)能板規(guī)格再進(jìn)行設(shè)計(jì)。5.2太陽(yáng)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(tǒng)安裝地點(diǎn)為建筑屋頂，考慮太陽(yáng)能組件固定安裝方式，且應(yīng)與建筑物相結(jié)合。根據(jù)花蘆村緯度，并網(wǎng)太陽(yáng)能系統(tǒng)的太陽(yáng)能板傾角按34.2度考慮；裝機(jī)容量為50.4kWp，分成3個(gè)子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)采用96塊175Wp太陽(yáng)能板，共16.8kWp，16塊串聯(lián)X6組并聯(lián)；選用20KW的并網(wǎng)逆變器。16.8kWp系統(tǒng)需占屋頂面積為：13米X9米=117米2。50.4kWp系統(tǒng)占屋頂總面積為351米2。5.3上網(wǎng)電量估算5.3.1日照時(shí)數(shù)花蘆村水平年平均日輻照量4.53kWh/m2/day，相當(dāng)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(shí)數(shù)為2044h。5.3.2計(jì)算全年上網(wǎng)電量時(shí)應(yīng)考慮以下因素光伏電站占地面積大，直流側(cè)電壓低，電流大，導(dǎo)線有一定的損耗，因此考慮系統(tǒng)中線纜損耗，取值1%。太陽(yáng)能電池板之間存在一定的特性差異，取一致性97%。光伏并網(wǎng)逆變器的效率約為92%～95%（歐洲效率），且晚上不發(fā)電時(shí)還存在空載損耗，故本項(xiàng)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(duì)日照的影響，取系統(tǒng)效率為98%5.3.3上網(wǎng)電量估算裝機(jī)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(wǎng)電量約等于：103017.6×99%×97%×92%×97%×98%＝86517.5kWh日平均上網(wǎng)電量約等于：86517.5kWh/365天＝237kWh按照實(shí)際裝機(jī)容量50.4kW計(jì)算的上網(wǎng)年等效利用小時(shí)數(shù)為：86517.5kWh÷50.4kW=1716.6小時(shí)5.4并網(wǎng)逆變器選型與系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案每個(gè)子系統(tǒng)采用一個(gè)20KW并網(wǎng)逆變器。整個(gè)系統(tǒng)將采用3臺(tái)并網(wǎng)逆變器。整套屋頂光伏系統(tǒng)的運(yùn)行控制都依靠并網(wǎng)逆變器承擔(dān)。5.4.1并網(wǎng)逆變器特點(diǎn)：（1）并網(wǎng)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(shè)備供電，另一方面又可將剩余電能輸送到電網(wǎng)；（2）每棟建筑即是電能的消耗者又是獨(dú)立的發(fā)電個(gè)體；（3）系統(tǒng)平時(shí)全自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需用戶(hù)干預(yù)。白天隨著太陽(yáng)升起，系統(tǒng)自動(dòng)將太陽(yáng)能所發(fā)電能接入電網(wǎng)，與市電一起共同為本建筑物中負(fù)載供電；傍晚日落西山或連續(xù)陰雨天，太陽(yáng)能發(fā)電低于逆變器輸入電壓時(shí)，逆變器自動(dòng)將太陽(yáng)能作離網(wǎng)處理，并時(shí)刻監(jiān)測(cè)市電狀況。（4）具有直流電壓工作范圍寬的特點(diǎn)，可以更充分有效地利用太陽(yáng)能；（5）產(chǎn)品經(jīng)過(guò)嚴(yán)格安全測(cè)試，電氣絕緣保護(hù)、電網(wǎng)接口和電能質(zhì)量等技術(shù)指標(biāo)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。（6）具有輸出正弦波電流，諧波含量低，電能質(zhì)量高等特點(diǎn)。（7）具有防雷、防浪涌等保護(hù)裝置以及系統(tǒng)接地裝置。（8）具有太陽(yáng)能發(fā)電量的統(tǒng)計(jì)與顯示功能，同時(shí)具有交流市電供電電量的統(tǒng)計(jì)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(yùn)行保護(hù)功能；（3）具有全自動(dòng)運(yùn)行功能,無(wú)需人工干預(yù)；（4）具有發(fā)電量等運(yùn)行數(shù)據(jù)及狀態(tài)顯示功能；（5）具有過(guò)電壓、欠電壓、過(guò)頻率、欠頻率等并網(wǎng)保護(hù)功能；（6）具有串行通信功能等。5.4.3基本指標(biāo)：三相20kW太陽(yáng)能并網(wǎng)逆變器推薦最大太陽(yáng)電池陣列功率22kWp最大陣列開(kāi)路電壓450V太陽(yáng)電池最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)范圍220~380V可接入陣列串聯(lián)數(shù)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(shù)>0.99最大效率94.5%歐洲效率93.5%允許電網(wǎng)電壓范圍(單相)330~450VAC允許電網(wǎng)頻率范圍47~51.5Hz夜間自耗電≈0W通訊接口RS485可選以太網(wǎng)/GPRS防護(hù)等級(jí)IP20(室內(nèi))使用溫度范圍-20℃~+50℃噪音<40dB冷卻風(fēng)冷5.4.4并網(wǎng)系統(tǒng)示意圖并網(wǎng)系統(tǒng)框圖5.5系統(tǒng)配置參考點(diǎn)：花蘆村（37.5N,106.8E）太陽(yáng)能系統(tǒng)傾角：34.2?，支架結(jié)構(gòu)與建筑物結(jié)合。太陽(yáng)能板陣朝向:正南裝機(jī)容量50.4k