【系统设计】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.com 15KW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。