太阳能光伏电站光伏组件及支架设计方案.doc

太阳能光伏电站光伏组件及支架设计方案 第一节 光伏组件的选型 光伏组件的选型，主要考虑下述因素： 转换效率 优先选择转换效率高组件，可以减小组件尺寸、方阵占地面积，降低占地率。 稳定性 目前市场上应用的光伏组件主要有几种类型：单晶硅、多晶硅、非晶硅，各种类型硅片都有自己的衰减指标，而且随着技术的不断进步，各个厂家产品水平不断提高，设计时要优先选择稳定性好的组件。 简单性 在组件选择上要考虑方阵整体排布、汇流方式、布线等的简单性，设计时优先选择大功率组件，这样会减少组件用量，减少相应的配套设备；优先选用低电压大电流的组件，这样会在组件的串联上会更灵活，更接近MPPT跟踪窗，同时可减少并联数从而能减少汇流箱数量、输出线缆路数等。 其他因素 组件选择时经常需要考虑一些因素，比如抗风、沙尘、雨水等，对于风力比较大的地区，可能会考虑使用面积比较小的组件，或者使用比较长的组件，便于固定、抗风； 对于沙尘较大的地区，会考虑沙尘对组件背部EVA的损伤，考虑组件背部封闭的产品； 还有一些组件加工方面的细节，比如铝合金边框的边角，要圆滑，不得出现锐角，毛刺，否则在安装过程中非常容易划伤EVA膜。 第二节 光伏电池板阵电压及组串设计 光伏电池板阵电压设计需要考虑以下因素： 组串开路电压不超过并网逆变器最高输入直流电压； 组件的电压随温度变化的温度系数； 逆变器的MPPT电压范围； 以合肥阳光电源公司生产的SG500KTL为例，电池板组串的设计过程如下： SG500KT逆变器主要参数为： 输入直流最高电压为：900V MPPT范围为：450V～820V 选用的某公司生产的多晶硅电池组件参数如下： 峰值功率(Wp) 230 电池片类型 多晶硅 电池片串联数（片） 60 峰值电压(V) 30.0 峰值电流(V) 7.66 开路电压(V) 37 短路电流(A) 8.38 功率温度系数%/℃ -0.45 开路电压温度系数%/℃ -0.37 短路电流温度系数%/℃ +0.06 组件尺寸结构mm 1970×990×50 组件效率 14.1% 组件的参数一般给定的是在标准条件下的值，组串的设计应结合气象数据进行计算，当系统安装地点的最低为-25℃时，组件的开路电压变化为37V×0.37%×50℃=6.845V，组件在最低温度时，其开路电压将有可能会达到37V+6.845V=43.845V,当选用SG500KTL逆变器时，则太阳能电池组件的串联数为：900÷43.845V=20.52，向下取整后得到组串实际串联数应为20块。通过计算得到组串的参数如下： 组串最大功率电压：600V 组串开路电压：740V 组串最高极限电压：876.9V 组串最大功率电流：7.66A 组串短路电流：8.38A 计算结果可以看出，选用60片太阳能电池封装的230Wp组件，采用20块串联组成的电池组串可满足逆变器安全、可靠、高效工作。 第三节 太阳能电池组件方阵设计 1 太阳能电池组件支架设计 太阳能电池组件支架设计选择需要根据当地的气候条件、组件尺寸、安装成本、维修成本、发电量和上网电价等因素综合确定。 太阳能电池板支架的设计既要满足其具有良好结构性能和防腐蚀性能，还要根据项目建设地点的纬度选择合适电池板倾角，保证全年发电量的最大化是光伏发电站设计主要目的。不同的仰角系统在各月的发电量是不同的，支架设计时要根据组件的机械结构参数结合当地的地理气象数据资料以及组件能够承受的极限风速来进行设计。 1.1支架的设计形式与选择 支架的设计形式一般有三种形式，即倾角固定形式、单轴跟踪形式和双轴跟踪形式，选用的材料主要有型钢、铝合金型材和型钢与铝合金混合材料。本设计主要针对倾角固定形式来进行，选用的材料以型钢为主。 1.2设计参照依据 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001 《钢结构设计规范》 GB50017-2003 《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002 《建筑结构可靠设计统一标准》 GB50068-2001 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001 《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50023-2004 1.3设计原则 贯彻“安全可靠、经济适用、符合国情”的电站建设方针； 全面执行国家的相关政策、法规； 保证全年发电量最大化。 1.4设计条件 结构设计使用年限：50年 环境类别：地上一类 风荷载：35m/s 基础方案：太阳能电池方阵支架基础采用独立基础 使用材料：热轧钢材：Q235 1.5组件支架设