15KW户用光伏系统典型设计全过程

江苏固德威电源科技股份有限公司官网： www.goodwe.com15KW户用光伏系统典型设计全过程前言在北方许多地区，大屋顶优势让 户用光伏系统 能够达到 15kW 左右。随着越来越的屋顶资源进入市场， 15kW系统迎来大量应用场景。本文从组件排布配置、 逆变器 信息、线缆、发电量预测及实际项目发电情况等方面，详细介绍 15kW 光伏系统设计全过程，进行整体方案分享，欢迎您的阅读讨论。一、设计过程1.项目简介固德威太阳能学院 之前推出的 《 10kW 光伏系统典型设计全过程》 &《 5KW 家用光伏系统典型设计全过程》 详细介绍了项目的接地安装、配电箱配置方法由于各区域差别较大，这里不做重复介绍。1.1 项目示意图纸最大敷设面积1.2 组件选型和安装配置考虑到有限的屋顶面积、 银行放款条件以及全寿命周期的收益， 越来越多的高效板在屋顶分布式项目中得到应用，江苏固德威电源科技股份有限公司官网： www.goodwe.com此次方案选择 60 片 300W 高效组件，参数如下：TAB-1 组件参数考虑到当天气候水文条件、以及现场的安装条件，采用类似阳光房的方案将组件抬高， 5*4 为一个单元，每个单元内组件串联接入逆变器，组件排布及支架方案如下：PIC-1 支架示意图（ 1 ） 每串组件开路电压和工作电压在 SOC 条件下分别约为 800V 和 656V ，满足逆变器安全和最优运行电压需要；（ 2 ） 每串组件额定功率在 SOC 下约为 6kW ，每 3 串接入一台逆变器，接入总功率为 18kW ，满足逆变器最大额定输入功率要求；1.3 逆变器的选择新型高效组件的应用给逆变器的性能提出了需求，包括直流侧超配和交流侧过载能力， GW15KN-DT 在考虑实江苏固德威电源科技股份有限公司官网： www.goodwe.com际应用要求后，优化了产品性能，包括结构优化设计、效率提升、过载能力等。PIC-2 逆变器外观图TAB-2 逆变器电气参数1.4 线缆的选择（ 1）直流侧线缆GW15KN-DT直流输入参数 交流输出参数最大直流输入功率（ W） 19500 额定交流输出（ W） 15000 最大直流输入电压（ V） 1000 最大视在功率（ W） 16500 最大直流输入电流（ A） 22/11 额定输出电压（ V） 380 直流启动电压（ V） 180 最大输出电流（ A） 24 MPPT 电压范围（ V） 200~850 输出电压频率（ Hz） 50/60 MPPT路数 /每路 MPPT输入路数 2/1 功率因数可调范围 -0.8~+0.8 江苏固德威电源科技股份有限公司官网： www.goodwe.com直流线缆多为户外铺设，需要防潮、防晒、防寒、防紫外线等，因此分布式光伏系统中的直流线缆一般选择光伏认证的专用线缆，考虑到直流插接件和光伏组件输出电流，目前常用的光伏直流电缆为 PV1- F 1*4mm2 。（ 2）交流侧线缆交流线缆主要用于逆变器交流侧至交流汇流箱或交流并网柜，可选用 YJV 型电缆。长距离铺设还要考虑到电压损失和载流量大小， 15KW 三相机交流线缆推荐使用 YJV-5*10mm 2 。交流线缆选型YJV 线缆（交联聚乙烯绝缘电力电缆）推荐使用 YJV-0.6/1kV 5*10mm 2，双重绝缘，机械强度高，工作温度高，寿命较长； 耐温，耐压，耐腐蚀 / 环保上都优于 BV 电缆。BV 线缆 （聚氯乙烯绝缘铜芯线 - 单芯单股硬线）单层绝缘 ,相对 YJV,最高工作温度较低 ,自然载流量也较低 ,机械强度低 ,寿命低。BVR 线缆（聚氯乙烯绝缘铜芯线 -单芯多股软线）江苏固德威电源科技股份有限公司官网： www.goodwe.com注：交直流线缆一般都安装在户外，一般套 PVC 管来保护线缆。二、设计方案图及清单表（ 1）设计方案（ 2）材料清单表江苏固德威电源科技股份有限公司官网： www.goodwe.com三、收益计算（ 1）发电量估算装机容量 18kW， PR=82%，全年发电量估值为 1200 小时（山东地区） ，首年发电量为 17712kwh 。首年衰减为2.5% ， 25 年末最低功率为 85% 。序号 商品名称 技术参数及配置 计量单位 数量1 太阳能电池板 峰值功率 300Wp 块 60 2 光伏并网逆变器GW15KN-DT 额定交流输出 15kW ， 最大视在功率16.5kVA 台 1 3 交流配电箱含空开、自复式过欠压开关、熔断器及浪涌保护器、刀闸）台 1 4 支架 与组件配套 组 若干5 光伏直流电缆 PV1-F-1*4mm 2 米 100 6 交流线缆 YJV-5*10mm 2 米 100 7 接地线缆 BVR-10mm 2 米 100 8 接地装置 接 50*5mm 地扁钢或 φ 12 圆钢 根 1 9 监控方案 GPRS 模块 个 1 10 电表全额上网模式单相电表（供电公司提供）个 1 江苏固德威电源科技股份有限公司官网： www.goodwe.com注：按照 25 年衰减至 85%计算， 25 年累计发电量超过 41 万度电。（ 2）实际应用案例该电站位于河北省沧州市。年份 功率衰减 年末功率 年发电量 (kWh) 累计发电量 (kWh) 1 1.00% 99.00% 17712 17712 2 0.58% 98.42% 17534.88 35246.88 3 0.58% 97.83% 17431.56 52678.44 4 0.58% 97.25% 17328.24 70006.68 5 0.58% 96.67% 17224.92 87231.6 6 0.58% 96.08% 17121.6 104353.2 7 0.58% 95.50% 17018.28 121371.48 8 0.58% 94.92% 16914.96 138286.44 9 0.58% 94.33% 16811.64 155098.08 10 0.58% 93.75% 16708.32 171806.4 11 0.58% 93.17% 16605 188411.4 12 0.58% 92.58% 16501.68 204913.08 13 0.58% 92.00% 16398.36 221311.44 14 0.58% 91.42% 16295.04 237606.48 15 0.58% 90.83% 16191.72 253798.2 16 0.58% 90.25% 16088.4 269886.6 17 0.58% 89.67% 15985.08 285871.68 18 0.58% 89.08% 15881.76 301753.44 19 0.58% 88.50% 15778.44 317531.88 20 0.58% 87.92% 15675.12 333207 21 0.58% 87.33% 15571.8 348778.8 22 0.58% 86.75% 15468.48 364247.28 23 0.58% 86.17% 15365.16 379612.44 24 0.58% 85.58% 15261.84 394874.28 25 0.58% 85.00% 15158.52 410032.8 年平均发电量 16401.312 江苏固德威电源科技股份有限公司官网： www.goodwe.com峰值并网功率 -12151W （ 12.16）当日发电量 -72kWh （ 12.16 ）结论15 千瓦左右的装机容量的电站在北方还是比较普遍的，通过典型设计的分享让用户对光伏系统的前端设计有了很好的了解，设计的目的就是为了指导施工，让施工有序，通过施工还可以对设计方案进行验证，从而高质量的完成电站的建设。