屋顶光伏发电系统剖析.pptVIP

3.1 并网光伏发电系统 并网太阳能光伏发电系统是由光伏电池方阵并网逆变器组成，不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接将电能输入公共电网。并网太阳能光伏发电系统相比离网太阳能光伏发电系统省掉了蓄电池储能和释放的过程，减少了其中的能量消耗，节约了占地空间，还降低了配置成本。值得申明的是，并网太阳能光伏发电系统很大一部分用于政府电网和发达国家节能的案件中。并网太阳能发电是太阳能光伏发电的发展方向，是21世纪极具潜力的能源利用技术。 并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，因而没有太大发展。而分散式小型并网光伏系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。 3.1 并网光伏发电系统 并网光伏发电系统分类 1、有逆流并网光伏发电系统 2、无逆流并网光伏发电系统 3、切换型并网光伏发电系统 4、有储能装置的并网光伏发电系统 系统组成及功能 太阳能板 按国际电工委员会IEC：1215：1993标准要求进行设计，采用36片或72片多晶硅太阳能电池进行串联以形成12V和24V各种类型的组件。 逆变器 太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。 交流配电柜 其在电站系统的主要作用是对备用逆变器的切换功能，保证系统的正常供电，同时还有对线路电能的计量。 3.2 光伏阵列的容量设计 光伏系统装机容量是指太阳能电站使用多少Kwp(或Mwp)（太阳能功率）的电池组件。规划光伏电站的方法有两种：一是先确定光伏电站的装机容量，再设计规划安装区域及其占用的面积；二是先确定光伏电站安装区域及其有效采光的面积，再设计规划装机容量。前者多用于地面光伏电站，后者多用于与建筑结合的bipv(光伏建筑一体化）。值得注意的是，采用的光伏组件效率不同，规划用地内的光伏系统装机容量往往会有很大的差距，必须对晶硅电池组件和非晶薄膜电池组件的差价与因多占用土地所增加的征地费用进行比较。 某10Mwp光伏并网电站。规划用地面积20.3万平方米(305亩)，采用单晶硅光伏电池和非晶硅薄膜电池。项目方原打算按照“5+5”配比安装5Mwp晶硅电池和5Mwp薄膜电池，后来经计算只能按照“9+1”配比安装9Mwp晶硅电池和1Mwp薄膜电池。原因是1Kwp晶硅光伏方阵和lMwp薄膜光伏发电方阵的占地面积分别为1.3万平方长、3.3万平方米。按照“9+l”配比占地面积分别为11.7万平方米+3.3万平方米=15万平方米，占规划用地的75％，剩余25％是场内道路和基础设施。如果按照“5+5”配比，占地面积分别为6.5万平方米+16.5万平方米=23万平方米，再加上剩余25％是场内道路和基础设施，用地面积将达到30万平方米(460亩)远远超出规划用地。 3.3 蓄电池的容量设计 太阳能电源设计 硅太阳能阵列板容量是指平板式太阳能发电功率Wp。太阳能发电功率量值取决于负载24小时所消耗的电力H(WH)。由负载额定电压与负载24小时消耗的电力，决定了负载消耗的容量P(AH)，再考虑到平均每天日照时数及阴雨天影响，则可算出太阳能阵列板工作电流Ip(A)。由负载额定电压选取蓄电池标称电压，确定蓄电池的浮充电压VF(V)，再考虑到太阳能阵列板因温度升高而引起的温升压降VT(V)及反充二极管P一N结的压降VD(v)所造成的影响，则可计算出太阳能阵列板工作电压VP(V)。故，太阳能阵列板容量WP为: WP=IPVP (1) 由WP,VP确定阵列板的串联块数和并联组数。至此，太阳能阵列板设计完毕。 1 太阳能阵列板容量WP的计算，在设计单位和生产厂家均按上述的太阳能阵列板的设计步骤进行，但是，在应用单位均按下述方法来计算太阳能阵列的容量WP(即输出功率)。1.1 针对负载消耗功率并根据当地太阳资源确定太阳能阵列板工作电压VP为: VP=1.2VL (2) (2)式中VL—负载电压。 3.3 蓄电池的容量设计 1.2 确定太阳能阵列板工作电流IP： （1）连续无太阳时段内，所耗蓄电池容量Pl应为蓄电池总容量P的0.8倍。 PL=0.8P （3） （2）若每天日照时数T为4个峰值日光，则希望在两天内充满耗掉电能所需太阳能阵列板工作电流IP为: IP=(PL)/(2T) （4） 为了太阳能阵列板安全运行，至少将太阳能阵列板的能量减少10肠，考虑到纬度的影响， 则取：IP=(√2PL)/(2T) （5） 将(3)式代人(5)便得