15kw离网式光伏电站系统

离网式光伏电站调研报告安徽皖通科技股份有限公司设计部2012 年 2 月石英式动态称重系统调研报告安徽皖通科技股份有限公司设计部 - 1 - 目录目录 . 1 一、概述 1 二、 技术方案 . 1 2.1 系统设计原则 . 1 2.2 系统设计依据 . 2 2.3 系统组成 2 2.4 光伏系统的原理 2 2.5 小型光伏系统原理框图 . 3 三、主要设备说明 3 3.1 太阳能电池功率 3 3.2 蓄电池容量 . 4 3.3 控制器 4 3.4 逆变器 5 四、设计 15kw 小型离网发电站主要设备技术（单件）参数 5 4.1 太阳能板参考样图 6 4.2 蓄电池参考样图 6 4.3 控制器参考样图（直流部分） . 6 4.4 逆变器参考样图 7 4.5 防雷器参考样图 7 五、安装及电气参考样图 . 7 六、 投资预算 8 石英式动态称重系统调研报告安徽皖通科技股份有限公司设计部 - 1 - 一、概述改革开放 30 年来， 我国公路建设投资数量之大、 开工项目之多、 举世瞩目。尤其是近二十年来， 我国公路事业得到了长足发展， 公路总里程迅猛增长。 2007年“五纵七横”基本贯通，初步构筑了我国区域和省际间横连东西、纵贯南北、连接首都的国家公路网络。目前我国公路总里程、高速公路里程均位居世界第 2位。截至 2011 年底，全国公路总里程已超过 400 万公里，其中高速公路历程达8.5 万公里。全国高速公路以平均每年 2000 多公里的速度递增，这种建设速度在世界上是少见的。另一方面，汽车保有量也与日俱增，截止到 2011 年底我国民用汽车保有量达 10578 万辆， ， 其中私人汽车保有量 7872 万辆， 我国私人汽车保有量为 6222.18 万辆。交通运输业的发展对国民经济建设起到了积极的推动作用， 但是公路运输车辆超限、 超载和超速等违规现象也较为普遍， 为了减少交通事故加大对公路监控投入； 但对于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所， 如为边远偏僻互通立交、等地方，可以建立光伏电站解决供电问题。太阳能具有以下特点 1、无枯竭危险； 2、 不产生废水、 废气、 无噪音， 干净无公害； 3、 不受资源分布地域的限制；4、可在用电处就近发电； 5、能源质量高； 6、获取能源花费的时间短。 太阳能是真正取之不尽、 用之不竭的能源， 而且太阳能发电绝对干净， 不产生公害。 所以太阳能发电被誉为是理想的能源， 通过太阳能电池方阵将太阳能辐射能转换为电能的发电站称为太阳能光伏电站。二、 技术方案2.1 系统设计原则1、充分满足设备用电量的要求；在阴雨天仍然能够保证设备正常运行。2、光伏系统硬件设备的选型应最大程度的提高系统的效率、延长系统的使用寿命、保证系统长期的可靠稳定的运行。3、在满足系统工作的可靠性基础上尽量地减少系统成本，达到可靠性和经济性的最佳结合。4、 要避免盲目追求低成本或高可靠性的倾向； 片面强调经济效益 , 任意减小系统容量。石英式动态称重系统调研报告安徽皖通科技股份有限公司设计部 - 2 - 2.2 系统设计依据1、光伏系统使用现场的地理位置，包括地点、纬度、经度和海拔。2、 该地区的气象资料， 太阳能日均辐射量、 年平均气温和最高、 最低气温，最长连续阴雨天数，最大风速等情况。3、负载的基本信息，负载的性质，工作电压，功率，平均每天工作时间等。2.3 系统组成太阳能光伏供电系统应用的基本形式可分为两大类 独立 （离网） 发电系统和并网发电系统。离网系统主要由太阳能电池方阵、蓄电池组、控制器、直流 /交流逆变器、电路保护装置等设备组成 。并网系统主要由太阳能电池方阵、并网逆变器、电路保护装置等设备组成。2.4 光伏系统的原理离网系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下， 将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电， 如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电， 对于含有交流负载的光伏系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交 流电。并网系统最大的特点就是太阳电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网， 并网系统中光伏方阵所产生电力除了供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。石英式动态称重系统调研报告安徽皖通科技股份有限公司设计部 - 3 - 2.5 小型光伏系统原理框图图 2.1 复杂型独立（离网）光伏系统三、主要设备说明3.1 太阳能电池功率太阳电池组件设计的主要原则之一就是要满足平均天气条件下负载的每日用电需求。 根据负载的日耗电量、 当地太阳能日均辐射量等条件， 综合考虑系统的线损、压降、灰尘、角度偏差、修正系数及设备的效率等因素，并结合电脑辅助软件进行设计。3、控制器和逆变器 太阳能充放电控制器是太阳能发电系统的核心部分， 它在发电系统中，不仅要具备充电与放电控制基本功能， 还应具备一些辅助的保护功能， 以做到对太阳能发电系统的运行保护，提高系统的稳定性与运行寿命。为了提高系统的稳定性与运行寿命。4、 太阳电池组件容量计算，参考公式 P 总 P t h / η 1 T，式中P总 太阳电池组件的峰值功率，单位 Wp；P 负载的功率，单位 W；t 负载每天的用电小时数，单位 H ；η 1 为系统的效率（一般为 0.85 左右） ；石英式动态称重系统调研报告安徽皖通科技股份有限公司设计部 - 4 - T 当地的日平均峰值日照时数，单位 H ；h 连续阴雨系数（一般为 1.2 ～ 2 ） 。3.2 蓄电池容量蓄电池的设计思想是保证客户负载在无光照情况下负载仍可以连续若干天正常工作。 根据负载的日耗电量、 连续阴雨天数， 再综合考虑温度等因数的影响，结合电脑辅助软件计算得出。蓄电池组的容量计算，参考公式 CP t h /V Kη 2，式中C 蓄电池组的容量，单位 Ah ；P 负载的功率，单位 W；t 负载每天的用电小时数，单位 H ；V 蓄电池组的额定电压， 单位 V ； K 蓄电池的放电系数 , 考虑蓄电池效率、放电深度、环境温度、影响因素而定，一般取值为 0.4 ～ 0.7 。 该值的大小也应该根据系统成本和用户的具体情况综合考虑；η 2 逆变器的效率；h 连续阴雨天数（一般为 2 ～ 3 天） 。3.3 控制器太阳能充放电控制器是太阳能发电系统的核心部分， 它在发电系统中， 不仅要具备充电与放电控制基本功能， 还应具备 安全的雷电保护； 蓄电池极性反接保护；夜间反向放电保护；输出端的开路、短路、过流、过压、过功率等全方位的立体保护，确保整套系统的长期稳定。石英式动态称重系统调研报告安徽皖通科技股份有限公司设计部 - 5 - 3.4 逆变器太阳能充放电控制器是太阳能发电系统的核心部分， 它在发电系统中， 不仅要具备充电与放电控制基本功能， 还应具备一些辅助的保护功能， 以做到对太阳能发电系统的运行保护， 提高系统的稳定性与运行寿命。 为了提高系统的稳定性与运行寿命。逆变器额定容量计算，参考公式 PnP*Q/Cosθ ，式中Pn 逆变器的容量，单位 VA ；P 负载的功率，单位 W，感性负载需考虑 5 倍到 8 倍左右的裕量；Cosθ 逆变器的功率因数（一般为 0.85 ） ；Q 逆变器所需的裕量系数（一般选 1.2 ～ 5 ） 。四、设计 15kw 小型离网发电站主要设备技术（单件）参数序号 名称 规格 重量 单位 参数1 太阳能光电 池组件 550*820*30 5.5kg 片最佳工作电压 17.4v 电流 2.87A ；开路电压 22.0v ；短路电流 3.15A ； 转换效率 14.0； Pm温度系数 -0.45/k ；3.2mm低铁超白绒面钢化玻璃； IP65 2 太阳能充电控制器75*100*24*2 250g 台输出电流 15000mA-20000mA； 24v 系统电压； 最大充电 20A；防护级别 IP67 ；最大误差电流 3；设置参数由电脑软件设置。3 电池 525*240*220 67kg 个额定容量是 100Ah；系统电压 24v ；最大工作电压 24.5v容量误差 5。4 防逆流系统 控制箱 1400*630*740 7.5kg 台最大直流电压 450Vdc， 光伏列阵开路电压 320v， 最大电流50A，输出电压 24v. 功率因数≥ 0.99 额定功率 1100w。石英式动态称重系统调研报告安徽皖通科技股份有限公司设计部 - 6 - 4.1 太阳能板参考样图4.2 蓄电池参考样图4.3 控制器参考样图（直流部分）石英式动态称重系统调研报告安徽皖通科技股份有限公司设计部 - 7 - 4.4 逆变器参考样图合肥市铜陵路 18KW发电站现场逆变器4.5 防雷器参考样图五、安装及电气 参考样图石英式动态称重系统调研报告安徽皖通科技股份有限公司设计部 - 8 - 六、 投资预算序号 产品名称 型号 规格参数 数量 价格（万元）1 太阳能板 GM-PV-127 24V120W 90 11.1 2 支架 DX-GB02 23*568 一批 1.3 3 防逆流直流控制箱 TD10CV-6 15KW 1台 0.67 4 光伏变电直流控制器 TD-MD24v 1套 4.4 5 土木及配电基础设施 1批 1.5 6 电缆及防护材料 1批 0.4 7 蓄电池组 TD-JT-100 525*240*220 250 22.4 8 电池室、零配件 1套 1.1 合计 肆拾贰万捌仟柒佰元元整 小计 42.87