离网光伏系统设计方案

太 阳 光 伏 系 统 设 计 方 案 南京格瑞能源科技有限公司 一 总体方案描述 面对化石燃料的逐渐枯竭和人类生态环境的日益恶化， 在能源供应方面必须走可持续发 展的道路，逐渐改变能源消费结构，大力开发利用以太阳能为代表的可再生能源，已逐步成 为人们的共识。由于太阳能发电具有节能、环保，安装使用方便，一次投资，长期受益等特 点，目前广泛应用在别墅群、旅游渡假村、草原牧区、偏远山村、高山海岛等。 采用 210W单晶太阳电池组件组成太阳电池阵列，太阳能阵列把光能转换为电能，太阳 电池阵列通过防雷汇流箱后，进线通过防雷处理进入光伏控制器 , 充电控制器作过充、灯控 制进入蓄电池组，逆变器把蓄电池逆变为 AC220V频率（ 50Hz± 2%）交流电且和市电形成互 补，通过 AC220V交流配电柜输出配电和后级防雷保护处理后 , 共 462 盏 LED等照明灯使用。 太阳能电池板总共需安装占地面积约 120 平方米左右， 可分别安装在屋顶相应的朝南位 置，电池板支架采用全铝结构，具体方案在图纸深化设计中体现。万泽大厦位于： E（东经） 119° 58′ N（北纬） 31° 48′光伏组件安装倾角确定为 32° 发电系统包括太阳能电池板、组件支架、防雷汇流箱、蓄电池组，控制器，逆变器及 配电箱其附件。 二 系统介绍 本系统的主要目的是给照明设备供电， 采用 LED灯后地下车库照明负载总功率 为 5544W， 车道、 车位共采用 462 盏 12W的 LED灯管 ，负载需要电压为交流 220V， 负载每天工作 8 小时。根据电量平衡原理，需要太阳电池方阵功率为： 11340Wp，方阵支架 的倾角为 32°，组件排列方式为 6 行 9 列。太阳能电池方阵占地面积： 120 ㎡。系统设计 2 个阴雨能正常工作，蓄电池配置容量为： 180Ah/DC220V。蓄电池，控制器，逆变器，以及输 出控制柜安装在空置房内。 本图供示意参考 2.1 系统核心配置 名称 型号 参数 备注 太阳电池组件 210Wp/DC96V 单晶 蓄电池 180Ah/DC220V 控制器 GESM60/220 DC220V/60A 智能自动控制 汇流箱 GEHL10-S6 6 进一出 汇流箱 逆变器 GEII10K/220 DC220V/10KW 正弦波逆变器 ( 带 市电互补 ) 太阳电池组件支架 2.2 负载用电（ AC220V） 项目 名称 功率 数量 总功率 工作时间 用电 负载 LED 12W 462 台 5544W h Wh 合计 5544W h 三、系统示意图 四．太阳电池光伏阵列： 太阳电池光伏技术设计 ： 4.1 太阳电池组件 ： 组件介绍略。 4.2 单元阵列定义： 由 FEIDA195W太阳电池组件， (9 块板 / 列× 6 列 ) 组成一个单元阵列，便于太阳板支架设计 和实际施工，光电站阵列由单元阵列组合。 单元阵列组成规格 ( 块板 / 单元阵 列 ) 9 块板 / 单元阵列 单元阵列表示总功率 (W/单元阵列 ) / 单元阵列 单元阵列实际总功率 (W/单元阵列 ) W/单元阵列 本系统由 9 串× 6 并阵列组成 4.3 、太阳电池阵列支架： 最佳倾角： 公式 Htβ =Hb× Rb+Hd((H-Hd)Rb/H0+1/2(1+cos β )(1- H-Hd)/H0)+ α /2H(1- cosβ ) (1) β =φ +σ (2) 计算结果：最佳倾角与当地纬度和当地太阳辐射以及气候有关，经计算，最佳倾角为 32o 4.4 . 太阳电池支架结构及装配图 投标方按 9 块板 / 列× 4 列 单元阵列 (1755W)设计配置、生产、施工，并且按实际功 率需要组合而成。全部支架由镀锌角钢 (45mm× 45mm× 5mm)和镀锌槽钢 (80mm× 43mm× 5mm) 制成。 其单元阵列的安装示意图如下： 五 控制器参数 太阳能智能控制器专门为太阳能发电系统提供蓄电池充电、放电管理功能。太阳能光伏阵列发出的 直流电力，经过智能控制器对蓄电池充电，在蓄电池未充满时，控制器的作用是最大限度地对蓄电池充 电，当蓄电池被充满时，控制太阳能的电力，使蓄电池处于浮充状态。当蓄电池放电至接近蓄电池过放 点电压时，控制器将发出蓄电池电量不足告警并切断蓄电池的放电回路，以保护蓄电池。 LCD 显示如蓄电池电压、电流等多种参数； 可编程设定过充电、过放电、过电流保护值； 霍尔电压、电流互感器； 控制电路与主电路完全隔离； 1 路太阳能电池输入； 安培 -小时电量累计功能； 浪涌、短路、反接、过载等各种保护功能； 可配 RS232/482 通讯接口； 温度补偿功能。 序号 项目名称 参 数 1 生产厂家和型号 南京格瑞能源科技有限公司 GESM60A/220 2 设计寿命 5 年 3 每路太阳能电池电流（ A） 60 4 蓄电池荷电状态指示 （模拟表头 /LCD ） 5 温度补偿 有 6 蓄电池开路保护 有 7 短路保护 有 8 极性反接保护 有 9 防反充保护 有 10 雷击保护 有 11 震动、颠簸保护 有 12 是否有标签 有 13 技术文件 有 六．逆变器参数 项目 参数 1 生产厂家和型号 南京格瑞能源科技有限公司 GEII10K/220 直流 输入 额定容量（ KW ） 10 输入额定电压（ VDC ） 220 直流电压允许范围（ VDC ） 180-280 输入最大电流（ A） 50 输入空载电流（ A） 1 交 流 输 出 输出额定功率（ KW ） 10 输出额定电压（ VAC ） 220 输出额定电流（ A） 46 输出额定频率（ Hz） 50 过载能力 120% 1 分钟， 150 ％ 10 秒钟 电压稳定精度（ VAC ） 220 ± 3% 频率稳定精度（ Hz） 50± 0.04 波形失真率（ THD ） ≤ 3％（线性负载） 动态响应（负载 0～ 100% ） 5% 功率因数（ PF） 0.8 逆变效率 95% 峰值系数 3:1 主电路结构 全桥电路 控制方式 微处理器控制 连续运行时间 可连续运行 工 作 环 境 绝缘强度 VAC （输入和输出） 1500 ，一分钟 噪音（ dB 、 1 米） ≤ 55 使用环境温度（℃） -10 ～ + 50 储存环境温度（℃） － 20～＋ 70 湿度 0— 90%, 不结露 使用海拔（ m） ≤ 4500 保护功能 说 明 备 注 输出过载保护 负载功率超过 120% 时 ,1 分钟延时后将关 断输出， “过载”指示灯亮，蜂鸣器常鸣报警 需关机才能复 位 输出短路保护 输出万一短路 ,逆变电源将自动关闭， “过载” 指示灯闪烁，蜂鸣器间断性鸣叫报警 输入接反保护 输入逆变器的直流电压极性接反 ,逆变器将 纠正即可使用 输入欠压保护 输入直流电压低 180VDC 时 ,逆变电源将自 动关闭， “偏压”指示灯亮，蜂鸣器常鸣报警 自动复位 ,即故 障消除后输出 将自动恢复 输入过压保护 输入直流电压高于 280VDC 时 ,逆变电源自 动关闭， “偏压”指示灯闪烁，蜂鸣器间断性 鸣叫报警 过热保护 逆变电源机箱内温度超过 75 ℃时 ,输出将 自动关闭 七 汇流箱 八、 电 源 柜 体 放 置 地 点 选 择 为 了 保 证 完 好 的 性能和长期工作寿命，选择本系统的安装地点时应注意保护系统免遭下列条件的侵害： 阳光直射（避免用于户外） 腐蚀性气体、油雾、溅水、盐雾、淋雨、潮湿 空气中的尘埃或金属粉末 机械冲击、震动 高湿度 电磁噪声（例如：电焊机、大功率设备） 放射性材料 易燃物品 极端的冷和热（所能使用的环境温度范围为： -10 ℃～ 50℃） 九、 设备安装调试 1： 太阳能组件方阵要满足最大采光要求。在电池方阵四周不出现高的建筑及阴影，保证电 说明 最大可接入输入组件数目 6 输入阵列正负极连线线径 6mm2 输出线径 20mm2 接地线径 10mm2 最大输出电流 60 A 机壳防水等级 IP65 防水端子 PG11 湿度 0-99% 温度范围 -25 ℃ -75 ℃ 体积（宽×高×深） 460mm× 190mm× 570mm 池板不受阴影的影响。 2： 安装固定组件要牢固应符合设计要求。 3：支架固定牢靠，可抵抗 7-8 级风。 4：导线，接线端子等必须做到 100%防水保护、安装牢固。 5：系统安装使用的支架、螺栓、等金属构件应进行热镀锌处理，防腐质量应符合现行国家 标准。 6：各种螺母紧固，宜加垫片和弹簧垫。紧固后螺出螺母不得少于两个螺距。 7：安装完成后进行检查，确认无误，方可进行分项调试。 8：各分项调试完成后，可进行系统调试，联动调试，试运行； 十、注意事项 1 ． 必须由专业人员进行设备的所有操作，操作前请将手上的金属饰品去除如戒指、手镯 等，以防触电！ 2. 为可靠运行 , 接地线要接好。 3. 在电压不稳或市电电压严重畸变或柴油机供电的场合，请将交流输入断开。 4. 系统正在工作时为防止意外，避免触电，请勿打开机盖。 5. 定期检查时请不要擅自对线路进行改动，以免发生故障。 6. 电源在使用过程中有一定的发热量属正常现象， 但要保持安装环境的通风散热、 干净清 洁，特别不能堵塞通风孔。 7. 逆变器中的任何 CMOS元件不可以碰触， 并且电路通电时不要连接或断开导线以及端子。 本系统的工作条件为：环境温度年平均 35℃，通风应良好。 8. 接完线后必须进行仔细检查（电压值，极性是否一致，接地是否良好） 。 9. 即所有开关切断，逆变器中部分电容仍为带电，且勿接触。 10．盖维护前应彻底切断电源，待停机 10 分钟或更长时间后方可进行，拆卸时注意不要损 坏部件及元器件，注意接线次序。具体要求如下： ① 定期清洁机内的灰尘； ② 检查各端子螺钉是否紧固；检查有无过热后留下的痕迹及损坏的器件； ③ 检查电线是否老化。 十一、系 统 配 置 表 Off-grid solar system 10KW Name Type Quantity Module 36V210W 54pcs Controller 户用电源控制器 220V60A 1pcs Gel-type Battery 胶体蓄电池 12V180Ah 18pcs Inverter 逆变器 DC220V/AC220V-10KW 1pcs Solar array combiner box 防雷汇流箱 6 input 1output,IP65 1pcs AC&AC distribution box 交直流配电柜 IP20 1pcs Wire(DC) from solar array combiner box to controller 从汇流箱到控制器的线 ZC-VV-3× 20mm2 100m Wire(DC) from panel to solar array combiner box 从组件到汇流箱的线 6mm2 400m Sheif 支架 195*9 W 4set Screw 螺丝 M8 64*9 sets Screw 螺丝 M12 64*9sets Nylon ribbon 尼龙扎带 300mm 10pcs Earth wire 地线 BVR-10mm2(1m) 10pcs Conductor 避雷针 M12 4pcs Wire(DC) from controller to battery 从控制器到 电池的线 ZC-VV16mm2(10m) 2pcs Wire(AC) from battery to inverter 从电池到逆变 器的线 ZC-VV16mm2(10m) 2pcs 电池支架 1 1pcs 蓄电池连接线 10mm2 200mm 48pcs 十二 安装施工设备与人工 太阳电池水泥基础安装 4× 0.5 太阳电池方阵搬运安装 4× 0.5 太阳电池方阵搬运安装 4× 0.5 太阳电池搬运安装 1× 0.5 太阳电池组件联线 1× 0.5 蓄电池安装调试 1× 0.5 控制逆变器安装调试 1× 0.5 十三 材料成本报价 名称 型号 数量 单价（元） 价格（元） 备注 组件 控制器 逆变器 蓄电池 方阵支架 导线 安装费 运输费 合计