光伏水泵方案

一、太阳能光伏交流水泵系统简介交流光伏水泵系统是接将太阳电池组件发出的直流电输入水泵逆变器进而驱动专用通用的交流水泵抽水的系统。1.1 交流光伏水泵系统组成交流光伏水泵系统由太阳电池组件、 水泵逆变器以及通用交流水泵组成， 其示意图如下图所示。光伏水泵逆变器 三相异步交流水泵交流光伏水泵系统组成示意图1.2 交流光伏水泵优缺点优点适用性强交流系列水泵可以抽污水也可以抽清水，耐酸性也强；易于选型配套交流系列水泵是通用标准型产品、容易选型、配套；可靠性好交流水泵过载能力强、使用寿命长；可控性好可以采用现在流行的变频技术进行调速，更好的保护水泵和最大程度利用太阳电池组件抽水。缺点效率较直流水泵系统低因为它经过一次 DC-AC 的转换，不可避免的存在一些损耗；二、主要设备介绍2.1 设备介绍1）光伏水泵逆变器产品特点本公司自主研发、外协生产，经多次试验运行稳定可靠。VI 最大功率点跟踪（ MPPT）算法，响应速度快，运行稳定性好，解决了传统 MPPT方法在日照强度快速变化时跟踪效果差、 运行不稳定甚至造成水锤危害的问题。采用新型变频技术，保证水泵在日照较差的情况下也可工作，最大限度利用太阳电池阵列功率。全数字式控制，具备全自动运行、数据存储以及完善的保护功能，完全可以做到无人值守。基于开发环保型和经济型光伏产品的设计理念，以蓄水替代蓄电，无蓄电池装置，直接驱动水泵扬水，装置的可靠性高，同时大幅降低的建设和维护成本。主电路采用智能功率模块，可靠性高，转换效率达 96。可选配上下水位检测与控制电路产品图片JNPB-3700 光伏水泵逆变器图片技术参数我公司自主研发的光伏水泵逆变器技术参数见下表光伏水泵逆变器技术参数表型号 JNPB22KH 输入最大光伏输入功率（ KW） 30 最大直流输入电压（ V） 750 光伏阵列最大开路电压（ V） 1000 最大功率跟踪（ MPP）电压（ V） 500-600 输出额定功率（ KW） 22 额定交流输出电流（ A） 45 额定交流输出电压（ V） 380 输出频率（ HZ） 0-60 输出相数 3 适配水泵适配水泵种类 三相异步电机驱动型适配水泵额定功率（ KW） 15KW 适配水泵额定电压（ V） 380 保护功能过压、欠压保护 有过载保护 有过热保护 有打干保护 有防雷保护 有数据显示 LED显示操作面板 按键防护等级 IP41 使用温度 -10-50 ℃三、 太阳能光伏水泵系统方案3.1 系统设计依据序号 设备名称 扬程（ m）流量（ m3/h）数量 功率 运行时间 备注1 抽水机 27300 10010 3 15kW 5 小时 /天 1A 系统2 抽水机 27300 10010 9 15kW 5 小时 /天 1B 系统3 抽水机 27300 10010 5 15kW 5 小时 /天 2A 系统4 抽水机 27300 10010 15 15kW 5 小时 /天 2B 系统3.2 系统配置及参考价格表 1 1A 系统配置表序号 名称 规格型号 单位 数量 备注1 太阳电池组件 18V 245W 块 342 单晶硅、 通过 CE、 UL、或 TUV国际认证2 光伏水泵逆变器JNPB-22KH 22KW 3相 380V 0-60HZ 台 3 完善的保护功能，使用寿命长3 通用交流水泵 15KW 3 相 380V 50HZ 台 3 工作稳定可靠、质保期 1 年4 太阳电池阵列切换控制器 -- 台 1 -- 5 水泵切换控制器 -- 台 1 -- 6 光伏水泵配件 水位传感等 套 3 选配参考价格 39.5 （不含太阳能电池组件）表 2 1B 系统配置表序号 名称 规格型号 单位 数量 备注1 太阳电池组件 18V 245W 块 1026 单晶硅、 通过 CE、 UL、或 TUV国际认证2 光伏水泵逆变器JNPB-22KH 22KW 3相 380V 0-60HZ 台 9 完善的保护功能，使用寿命长3 通用交流水泵 15KW 3 相 380V 50HZ 台 9 工作稳定可靠、质保期 1 年4 太阳电池阵列切换控制器 -- 台 1 -- 5 水泵切换控制器 -- 台 1 -- 6 光伏水泵配件 水位传感等 套 9 选配参考价格（万元 / 套） 76.1 （不含太阳能电池组件）表 3 2A 系统配置表序号 名称 规格型号 单位 数量 备注1 太阳电池组件 18V 245W 块 570 单晶硅、 通过 CE、 UL、或 TUV国际认证2 光伏水泵逆变器JNPB-22KH 22KW 3相 380V 0-60HZ 台 5 完善的保护功能，使用寿命长3 通用交流水泵 15KW 3 相 380V 50HZ 台 5 工作稳定可靠、质保期 1 年4 太阳电池阵列切换控制器 -- 台 1 -- 5 水泵切换控制器 -- 台 1 -- 6 光伏水泵配件 水位传感等 套 5 选配参考价格（万元 / 套） 63.7 （不含太阳能电池组件）表 4 2B 系统配置表序号 名称 规格型号 单位 数量 备注1 太阳电池组件 18V 245W 块 1710 单晶硅、 通过 CE、 UL、或 TUV国际认证2 光伏水泵逆变器JNPB-22KH 22KW 3相 380V 0-60HZ 台 15 完善的保护功能，使用寿命长3 通用交流水泵 15KW 3 相 380V 50HZ 台 15 工作稳定可靠、质保期 1 年4 太阳电池阵列切换控制器 -- 台 1 -- 5 水泵切换控制器 -- 台 1 -- 6 光伏水泵配件 水位传感等 套 15 选配参考价格（万元 / 套） 185.5 （不含太阳能电池组件）3.3 系统简介多机系统是指系统中有多台水泵，可以采用单台大功率逆变器驱动多台水泵， 也可采用多台功率相匹配的逆变器。 在流量要求大的场合， 多机系统的运行具有更大的灵活性。 通过太阳电池阵列及水泵切换控制， 日照充足时， 所有水泵以 MPPT方式运行；日照较弱时，关停部分水泵，太阳电池阵列集中为部分继续运行的水泵供电。 在单机系统优化的基础上， 水泵的调速范围能够得到进一步优化，始终处于高效运行状态。多机系统示意图如下图所示太阳电池阵列切换控制器水泵切换控制器- - - - - - - - - - - - 太阳电池阵列光伏水泵逆变器水泵多机系统示意图3.4 系统应用图片11KW光伏水泵多机系统图片四、 光伏水泵系统经济、社会效益分析4.1 光伏水泵系统经济效益分析由 于 在 边 缘 无 电 山 区 用 市 电 网 建 设 抽 水 系 统 的 电 网 建 设 成 本 太高 ， 这 里 我 们 以 光 伏 水 泵 系 统 和 柴 油 机 发 电 水 泵 系 统 进 行 经 济 效 益 的做 个 对 比 ， 其 具 体 情 况 如 下 表 光 伏 水 泵 系 统 与 柴 油 机 发 电 水 泵 系 统 经 济 性 对 比 表（以每天用水量均为 160 吨，在 25 年内为基准作比较）对比项目 光伏扬水系统 柴油三相发电机抽水系统每天抽水量 160 m3/ 天 160 m3 / 天额定功率输出时间 5h 10.67h 流量 32 m3/h 15 m3 /h 扬程 28M 28M 水泵额定输出功率 5.5KW 2.2KW 发电部件功率 太阳电池阵列 10.9KW 柴油发电机 5.5KW 组成部件组成部分 购买价格 使用寿命 组成部分 购买价格 使用寿命太阳电池阵列 218000.00 25 柴 油 三 相 发 电 机 7,000.00 5 逆变器 32000.00 10 潜水泵 4,528.00 5 潜水泵 4800.00 5 附件 10,000.00 5 小计 264,800.00 小计 11,528.00 配套成本项目 金额 项目 金额工程施工费 66,833.00 柴油运输仓储费 450,000.00 小计 66,833.00 小计 450,000.00 维护成本项目 次数 金额 项目 次数 金额水泵更新成本 4.00 19,200.00 人工成本 25.00 600,000.00 逆变器更新成本 2.00 64,000.00 燃油消耗 25.00 1,155,586.00 水泵更新成本 4.00 18,112.00 柴油三相发电机 4.00 28,000.00 小计 83,200.00 小计 1,801,698.00 安全稳定性能光伏水泵系统是解决边远社区无电地区的人畜饮水和灌溉问题最理想的方式之一 ，另一方面光伏水泵系统无污染、 无噪声， 可靠性高，维护工作量极小。柴油三相发电机抽水系统维护成本较高，噪音大、严重的污染环境，因需储备柴油，存在一定的安全隐患。成本合计 414,833.00 2,263,226.00 总抽水量 1,460,000.000 1,460,000.000 单位成本（元 /m3） 0.284 1.550 光伏扬水系统与柴油发电机抽水系统在 3 年左右单位成本持平，随着电池板价格的下降，油价的上升其单位成本持年限会缩短。4.2 光伏水泵系统社会效益分析光伏水泵系统最大的社会效益就是无污染， 保护环境。 下表是光伏水泵系统一年的各种污染气体减排量。 （ 注 以每天用水量为 160 吨， 水泵配置为 5.5KW，电池阵列配置为 10.9KW。 ）5.5KW光伏水泵系统年废弃物减排简表电池阵列一年总发电量 48,000 365 25438,000,000 KWh 相当标准煤发电量吨数 438,000,000 2660≈ 164,661.7 吨减排量二氧化碳 72,451.1 吨二氧化硫 3,293.2 吨烟尘 2,467.0 吨灰渣 42,812.0 吨计算依据每吨标准煤发电 2660kwh 同时排放二氧化碳 440kg 二氧化硫 20kg 烟尘 15kg 灰渣 260kg 每吨标准煤发电 2660kwh 同时排放二氧化碳 440Kg 二氧化硫 20 Kg 烟尘 15 Kg 灰渣 260 Kg