3kw太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、3kw太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的要求因本系統(tǒng)僅是一個(gè)參考項(xiàng)目，所以這里就只設(shè)計(jì)一個(gè)2.88kWp的小型系統(tǒng),平均每天發(fā)電5.5kWh，可供一個(gè)1kW的負(fù)載工作5.5小時(shí)。2. 系統(tǒng)方案2.1現(xiàn)場(chǎng)資源和環(huán)境條件Nature Resources:Mon thAir temperatureRelative humidityDaily solar radiati on horiz on talAtmospheric pressureWind speedEarth temperatureC%2kWh/m/dkPam/sCJanuary3.976.50%2.69102.34.23.6F

2、ebruary5.475.30%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%4.71100.33.426.3September22.182.60%3.99100.93.522.4October1777.90%3.4101.63.517.2November11.676.70%2.811

3、02.13.811.5December676.50%2.68102.445.7Annual15.379.30%3.78101.33.715.62.2光伏系統(tǒng)方案的確定本項(xiàng)目采用獨(dú)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、逆變器、蓄電池等部件組成。（原理圖如下:）代單#5宅PIZEJM交建負(fù)親土無(wú);城獨(dú)立系統(tǒng)原理圖本系統(tǒng)由太陽(yáng)電池組件，跟蹤控制系統(tǒng)，控制器，逆變器，蓄電池等部分組成。太陽(yáng)電池組件在太陽(yáng)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(yáng)能電池板、蓄電池和負(fù)載的工作，具有自動(dòng)防止太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的儲(chǔ)能蓄電池過(guò)充 電和過(guò)放電的功能。蓄電池在系統(tǒng)中的作用就是存儲(chǔ)能量， 還能對(duì)系統(tǒng)起

4、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(jìn)入配電柜；在配電柜內(nèi)裝有用于輸出 控制、過(guò)流保護(hù)、防雷保護(hù)等器件。2.3計(jì)算機(jī)仿真2.3.1太陽(yáng)能資源1現(xiàn)場(chǎng)的箱度和先伏陣列的方檢估算最近甕聚站的氣叢數(shù)據(jù)江陰項(xiàng)目地點(diǎn)的締度31 9光伏陣耐跟躊模式兩乍軸月?lián)p入月由備用比洌月平均湼度各月黑伏面上的平陣列水平面均H宕射上的平均日輻對(duì)Wh/mVn)71.tKm 加73.(M.8475.ao04藺07 z a 工4.山5.5.心 45.0 a1.001 923.?toorud.B1 002.的0.51(10J.W14.21 M11T19

5、51 00+ 442341 004 94zr 81Q04 OS27 71003 5323 5T 001501331(10?7?1?i1002 23S.1-H- _QH- m? R- _Rn 冃 3- An 冃 R- ! 一二-二luJ天七丿，九十一二 十十樂(lè)用的垂節(jié)丈舊慟童朮平）MWh/rrf1.24112陽(yáng)槨刃臺(tái)（olj）MVYh/nf1571.57平廂虞C15.815.B負(fù)荷特征 1S3-霸碩負(fù)荷梆昱倍否年商腳需求kM值刑00kmK3)6.0001,825 0交洲賄kWf* 流)3.000-2.3.2能源模型咽目名稱廠房建策項(xiàng)目位置江陰，中國(guó)最近的氣象站氣象頻據(jù)-江陰頃目所在抱的緯廈aN3

6、1.9年度太陽(yáng)短肘童M頁(yè)斜表面）MVW時(shí)1 &7軍平均溫度C15.8分析月份的直涼電能量需求MWh0 000分析月份的交涼電能量需求MWh1 825至統(tǒng)特征估算應(yīng)用糞型-葛網(wǎng)光伏系統(tǒng)配蓋-光伏/蓄電也電力調(diào)節(jié)至統(tǒng)推薦的忌玉器（直流歸到交涼電）密量kW改流3.00逆變戢容量kWt)3.0逆變器平均敕率%90%其他電力訥節(jié)攢耗%0%蓄阻池所需電池自動(dòng)維持旳天數(shù)日20師定電池電J5V48.0電池嫌率%85%最六放電深度%60%充電控制器（直流到直潦）效率%95%邑池濕虞控制-繪小的量低的電池溫度T15.Q蓄電池容量的淳度損失%3%建誼的額走電池容量AF1404額定電池容重Ah400光試荷列光伏組件類

7、型-單晶硅光伏組件制造商SQlariiJn頷定光伏組件的效率%137%正営工條件溟度BC4S光試溫度因于%/ftC0.40%光伏陣?yán)麢u制器-固定真他光伏陣列損乾%ED%推薦的額定光伏陣列國(guó)力容重kWp3.38領(lǐng)定光伏陣列電力容量kWp2翻|光試陣列面積ma21.0I年能源產(chǎn)童（12-00月分捌佔(zhàn)算等效的年度直瀟電量需求L- .Ju n ZJ. Adk-k-J * 14 Ji*_ mMWh2.02S未滿足的等效直潦電需求里MWh0.023單位面積發(fā)電量IcWh 加#95.1總購(gòu)光佚慕統(tǒng)效率%6.1%光伐盞統(tǒng)功率參數(shù)%7.9%供應(yīng)的可再主能源MWh1.999kWh1,9992.4系統(tǒng)方框圖2串并系

8、統(tǒng)方框圖2.5配置方案太 陽(yáng)能 組 件功率160W( 43.7 V,5.1A )數(shù)量18片連接方式2串9并控制器充電電壓48V最大電流50A數(shù)量1說(shuō)明無(wú)逆變器規(guī)格48V，3KVy 輸出電壓：220V AC，50HZ數(shù)量1蓄 電 池規(guī)格400AH, 2V數(shù)量（節(jié)）24連接方式24串附注年供應(yīng)電量預(yù)計(jì)3642kWh1. 本系統(tǒng)共使用了 18塊電池組件，組件每2塊為一串，在接線盒里9串并聯(lián)后輸出。占地面積約22吊。2. 充電控制器選用48V50A的直流控制器，它是是具有自動(dòng)防止太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的儲(chǔ)能蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電的設(shè)備，由它協(xié)調(diào)太陽(yáng)能電池板、蓄電池和負(fù)載的工作。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，它能對(duì)蓄電池的荷電狀

9、況和環(huán)境溫度自動(dòng)、連續(xù)地進(jìn)行監(jiān)測(cè)，按照用戶設(shè)置的參數(shù)對(duì)其充、放電過(guò)程進(jìn)行控制，起到有效管理光伏系統(tǒng)能 量、保護(hù)蓄電池及保證整個(gè)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(hù)功能全、轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高的特點(diǎn)。4. 蓄電池在系統(tǒng)中的作用就是存儲(chǔ)能量。由于系統(tǒng)采用 48V電壓，蓄電池組由 24節(jié)2V800Ah的蓄電池串聯(lián)而成。太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換為直流電能， 通過(guò)蓄電池將直流電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。另外它還能對(duì)系統(tǒng)起著調(diào)節(jié)電量、

10、穩(wěn)定輸出的作用。全部蓄電池置于兩排雙層電池架上。 電池架上裝有輸出控 制開關(guān)，可方便地進(jìn)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(yáng)能電池和組件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、 服務(wù)為一體并在美國(guó)成功上市的國(guó)際性公司。 公司采用世界上最先進(jìn)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)品通過(guò)了 IEC61215 TUV和UL國(guó)際認(rèn)證，在國(guó)內(nèi)享有盛譽(yù)。該太陽(yáng)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。最大輸出功率160Wp開路電壓4

11、3.7V短路電流5.10A最大輸出電壓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%/ C300D20010150U1QQDsaaV(V)SF-160單晶硅電池組件性能SF-160 單晶硅太陽(yáng)能電池的機(jī)械特性。Standard test condition :glOCMIW/m, 25XVog = 44 596/ lac - 6,193AVm = 36衛(wèi)33廿ln= 4.A6AP)c =169T4W FF 73.3%RS=1J16DRsfi - 256.3Q q- 15.82

12、%2 E 74 1U圖2 SF-160單晶硅太陽(yáng)能電池的I-V特性2.6.2充電控制器光伏控制器性能、參數(shù)額定電壓（V）48額定電流Ip （A）50最大太陽(yáng)能電池組件功率（kWp）3太陽(yáng)能電池組數(shù)N 6每路太陽(yáng)能電池電流lb（ A ）lb=lp/N環(huán)境溫度-20C + 50C電壓降落太陽(yáng)能電池與蓄電池之間（V ）0.7蓄電池與負(fù)載之間（V）0.1機(jī)械尺寸深x寬x高（mm ）421*488*177防護(hù)等級(jí)IP20海拔高度 5500性能特點(diǎn):1）微電腦芯片控制充放電各參數(shù)點(diǎn)、溫度補(bǔ)嘗系數(shù)可編程任意設(shè)定，可適應(yīng)不 同場(chǎng)合的特殊要求；2）LCD液晶模塊點(diǎn)陣顯示，中英文操作菜單，用戶可根據(jù)需要選擇；3）

13、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(gè)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）118路太陽(yáng)能電池輸入控制；7）實(shí)時(shí)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(jì)光伏發(fā)電安時(shí)數(shù)、累計(jì)負(fù)載用電安時(shí)數(shù)等十幾個(gè)參數(shù)；8）歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示：過(guò)充電次數(shù)、過(guò)放電次數(shù)、過(guò)載次數(shù)、短路次數(shù)；9）可編程設(shè)定發(fā)電機(jī)啟停電壓、次要負(fù)載通斷電壓、風(fēng)機(jī)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(guò)充電保護(hù)和過(guò)放電保護(hù)時(shí)負(fù)載的通斷狀態(tài)；11) 具有二次下電控制能力， 即對(duì)主要負(fù)載和次要負(fù)載在不同蓄電池電壓點(diǎn)的下 電控制能力；1

14、2) 各路充電電壓檢測(cè)具有“回差”控制功能，可防止開關(guān)進(jìn)入振蕩狀態(tài)；13) 保護(hù)功能：具有蓄電池過(guò)充電、過(guò)放電、輸出過(guò)載、短路、浪涌、太陽(yáng)能電 池接反或短路、蓄電池接反、夜間防反充等一系列報(bào)警和保護(hù)功能；14) 可配RS232/485接口，便于遠(yuǎn)程遙信、遙控；PC監(jiān)控軟件可測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、 報(bào)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(jì)和每天負(fù)載用電量累計(jì)等歷史數(shù)據(jù)；15) 參數(shù)設(shè)置具有密碼保護(hù)功能且用戶可修改密碼；16) 告警：過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、短路等保護(hù)報(bào)警；17) 多路無(wú)源輸出報(bào)警或控制接點(diǎn)：蓄電池過(guò)充電、蓄電池過(guò)放電、柴油機(jī)啟動(dòng) 控制、

15、負(fù)載斷開、控制器故障；其它備用報(bào)警接點(diǎn)用戶可選擇，如水淹報(bào)警 等；18) 工作模式有階梯式逐級(jí)限流模式、PWM工作模式、一點(diǎn)式工作模式、光開光斷模式、光開時(shí)斷模式、時(shí)鐘控制模式、光開時(shí)斷凌晨亮模式，其中前三種 模式是針對(duì)通用負(fù)載場(chǎng)合的，后四種模式是針對(duì)路燈負(fù)載場(chǎng)合的，所有的延 時(shí)長(zhǎng)度和定時(shí)時(shí)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(dòng)電壓、動(dòng)態(tài) 穩(wěn)壓系數(shù)、靜態(tài)穩(wěn)壓系數(shù)、均充狀態(tài)時(shí)間和吸收狀態(tài)時(shí)間等。20) 不掉電實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能，顯示與設(shè)置時(shí)鐘；21) 防雷: 根據(jù)系統(tǒng)要求，可安裝不同等級(jí)的防雷裝置；22) 具有溫度補(bǔ)償功能；2.6.3 逆變器-32位DSP空希9

16、-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(yǔ)種液晶顯示功能-標(biāo)準(zhǔn)RS485/232通信接口-完美的保護(hù)功能-故障記錄功能低電壓保護(hù)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交流輸岀額定容量（kVA）3輸出額定功率（kW）3輸岀額定電壓及頻率220VAC 50Hz輸岀額定電流（A）13. 6輸岀電壓精度（V）220 3%輸出頻率精度（Hz）50 0.05波形失真率仃HD）（線性負(fù)載） 5%動(dòng)態(tài)響應(yīng)（負(fù)載100%5%功率因數(shù)（PF）0.8過(guò)載能力150%, 10 秒峰值系數(shù)（CF）3:1逆變效率

17、（80%阻性負(fù)載）93%工作環(huán)境絕緣強(qiáng)度（輸入和輸岀）1500VAC 1 分鐘噪音（1米） 50dB使用環(huán)境溫度-20 C+55C濕度090%不結(jié)露使用海拔（m） 6000機(jī)械尺寸立式深、寬、高（mm）442X482 X 267重量（kg）42264蓄電池產(chǎn)品技術(shù)特性表GFM 系列 / GFM-400電池特性電池歸片杯布電爪2V單搟個(gè)數(shù)16r.6 60.8kg. Ibs外觀尺寸tnni in211 S 31門mi in竜175/6.89muiia334.-B.15mm in總胚544/13.54ininiii磴就比能屍28.9Wh趕休枳比陡見(jiàn)64.5LVh dm，堺子類起（GDI口）10hi

18、i：40.0A, 1.SCVJ400Ah3hr 101A. 1 SOV)303Ahlhr 221A+ 1.75V)221Ah荷電態(tài)內(nèi)阻0A47m Q疑大充電電流60A超齬電流64CH5A誓充便用花電電爪甲休2 25V弗并便用充電電爪中休2.35V設(shè)計(jì)奇帶15年瑞予材料喩鎬I扭矩值t 21礎(chǔ).HiSift放電案數(shù)農(nóng)（25Tf 7TF）史A）終止電壓 （伏呻體放電時(shí)間C竹鐘51015203D60120ISO30036043050014401.609076&456548137823714510771.762.445.641.417.71.65809630521U435523014310670.861

19、.749141.117 1.7073957347742535022214010470 161.248 740.717.51.75635$2544$30331722113S1026P.260440$17.41.8056247?4163713M21J1J410166359 647740 017.3植功率旗電參樹t 25t?, 77*F)瓦特（W）出體終1卜電壓放電時(shí)間1伏/單休51015203D601201803003604S060014401.6013221.C6P40&17636416血1Mm11795475.759.51.6511911012呵了恥39825519115011494 378

20、338 71.7010529197S6剛557期2481ST129LB93 177.538.1175926845126641血2431站126111gi.g76 337.51.80358T736675&049035S235179124tto90 775 737 13. 工程施工3.1工程費(fèi)用概算：序號(hào)名稱單價(jià)（元）數(shù)量單位合計(jì)1太陽(yáng)電池組件302880Wp86,4002充電控制器70001臺(tái)7,0003逆變器120001臺(tái)12,0004全密閉免維護(hù)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12880W

21、p2,8809材料費(fèi)小計(jì)2880Wp141,01010系統(tǒng)安裝集成費(fèi)5%7,05111稅金6%8,46112利潤(rùn)5%7,05113總價(jià)2880163,57214均價(jià)288056.803.2工程周期本項(xiàng)目自簽訂合同并提交工程首付款后，我公司將著手進(jìn)行工程所有材料和 設(shè)備的準(zhǔn)備工作，直至系統(tǒng)通過(guò)調(diào)試，備貨期為30天，進(jìn)場(chǎng)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(xiàng)按要求提供施工時(shí)使用的動(dòng)力電源。提供暫時(shí)保管進(jìn)場(chǎng)物資（材料、設(shè)備、工具等）的臨時(shí)倉(cāng)庫(kù)。協(xié)助施工方處理在當(dāng)?shù)厥┕r(shí)意外可能發(fā)生的問(wèn)題。在調(diào)試結(jié)束后按合同要求會(huì)同我方進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。若條件許可，建議業(yè)主在工程開始時(shí)指派有一定電氣

22、基礎(chǔ)知識(shí)的人員參于現(xiàn)場(chǎng)工作，以便今后更好地做好系統(tǒng)維護(hù)工作。4. 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效應(yīng)獨(dú)立系統(tǒng)：它由太陽(yáng)能電池采集陽(yáng)光，轉(zhuǎn)化為電能，通過(guò)控制和逆變?cè)O(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(chǔ)能裝置，有可有效地為業(yè)主在任意時(shí)間連續(xù)提供電力。 它的配置主要包括 : 太陽(yáng)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)用于與國(guó)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 由于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(yáng)能獨(dú)立系統(tǒng) .1. 優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)1）使用壽命長(zhǎng)

23、,無(wú)需專人維護(hù) . 其中太陽(yáng)能電池壽命長(zhǎng)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(yáng)能電池收集的電能儲(chǔ)存起來(lái)， 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(yáng)能清潔無(wú)輻射 ,無(wú)污染.4）綠色能源 ,安全環(huán)保 . 間接地減少對(duì)大氣二氧化碳等溫室氣體的排放。5）安全可靠、無(wú)噪聲、無(wú)污染、能量隨處可得，不受地域限制6）無(wú)須消耗燃料， 無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件 , 無(wú)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(shí)際建造時(shí)間按規(guī)模大小來(lái)算。8）不破壞建筑的外觀。 太陽(yáng)能電池板一般安裝在屋頂或傾斜面， 不會(huì)破壞原 有建筑外觀，甚至有時(shí)會(huì)增加其建筑的美感。2. 減排效果 :光伏發(fā)電屬于清潔可再生能源， 無(wú)論從能源角度， 還是從環(huán)境角度， 都是未來(lái)發(fā) 展的重點(diǎn)， 光伏并網(wǎng)發(fā)電的推廣應(yīng)用， 無(wú)疑會(huì)帶來(lái)良好的環(huán)境效益。 可以粗略計(jì) 算“環(huán)境效益”如下：