离网系统太阳能路灯系统设计方案
关键词: 太阳能路灯光伏应用光伏技术
太阳能路灯系统设计方案
1.0总述
如今，太阳能已经成为人们公认的结净的绿色能源，并逐渐应用于民生，造福人类。其中太阳能庭院灯就是太阳能应用方式的一种，依靠白天太阳照射太阳能光伏组件而产生电能，并将所产生的电能输送到蓄电池进行储存。晚上当光照度降到一定程度时或达到某一时刻，通过控制器控制，使蓄电池对光源用电器放电。待到光照度升高到一定程度或某一时刻时，自动关闭用电。
2.0系统总体设计
太阳能路灯主要由太阳电池组件、组件支架、电控箱（内装控制器、蓄电池）、灯杆（含灯具）等几部分组成。系统示意图如下图：
图1太阳能路灯系统示意图
2.1系统设置
本系统使用地区为**，其平均标准光照小时数为4.46小时。设系统每天正常工作8小时，每月连续阴雨天为5天，每两个连续阴雨天间隔20天。
2.2设计流程
本系统设计过程主要包括：灯杆的选型，灯具的选型，太阳能组件的配置，蓄电池、控制器的配置，系统保护措施设定。
3.0灯杆的选型
灯杆是整个路灯的支撑部分，对其硬度，高度，抗风能力，防腐等有较高的要求；现在常用的材料为Q235，通过一系列工艺加工而成，表面喷镀80μm的防腐层。
本系统安装路况为主干道，路宽30米，采用双侧对称排布。根据路灯施工设计规范（见表1），本系统采用截光型灯具，安装高度为10米（按照标准本应安装高度为15M，但是考虑高度越高，需要灯具的功率越大，灯杆设计越复杂，综合考虑后选择灯杆为12米，灯具安装高度为10米），间距为30米。灯杆上下口直径为Ф70/Ф250，材料厚度为3.75mm，圆锥度为11‰，地基尺寸500*500，法兰盘尺寸及孔间距400*400*18-300，基础架尺寸为300*300-Ф18。
表1灯具的配光类型、布置方式与灯具的安装高度、间距的关系
注:Weff为路面有效宽度(m)
4.0路灯功率的选择
根据路灯施工设计规范中对机动车交通道路照明标准（见表2）的要求，本系统属于级别I，路面平均照度取20勒克斯（lx）。则由此可得出灯具的总光通量为：光通总量=（平均光照度*维护系数*照射面积）/（灯具数量*灯具利用系数）=（20*0.9*15*30）/0.95=8526lm。
表2 机动车交通道路照明标准值
(含迎宾路、通向政府机关和大型公共建筑的主要道路，位于市中心或商业中心的道路)目前作为道路照明的灯具有多种，包括高压/低压钠灯，节能灯，LED灯等。其中LED 等具有明显的优势，是未来道路照明灯具的趋势，其优势表现为：
1、LED光照效率高，使用寿命长，能使用5万小时以上；安装简便：无需加埋电缆无需整流器等；具有独特的二次光学设计，将LED路灯的光照射到所需照明的区域，进一步提高了光照效率，以达到节能目的；
2、LED的光源效率高目前已达90-110lm/W，且光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍达到道路使用照度要求。
3.维护成本低：相对于传统路灯，LED路灯维护成本极低，经过比较，不到6年即可收回全部投入成本。
综合上述原理，大功率LED路灯的节能效果显著，代替高压钠灯可节电60%，依照市面上LED灯具的功率及其光通量数据，选择120W（直流24V）较合适。
LED灯具有交流和直流两种，为减少成本以及功率损耗，本系统选择直流LED灯，型号为D24/120。
注：灯具利用系数是指投射到一条无限长一定宽度的平直道路上的光通量与LED灯具输出光通量的比值。
5.0蓄电池、电池板选型
选型过程：
（1）负载日耗电量Q=W*H/U=120*8/24=40Ah。式中U为系统蓄电池标称电压
（2）满足负载日用电的太阳能电池组件的充电电流
I1=Q*1.05/h/0.85/0.9=40*1.05/4.46/0.85/0.9A=12.3A式中1.05为太阳能充电综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率、0.9为控制器效率，h为标准峰值时数，为4.46小时。
（3）蓄电池容量的确定满足连续5个阴雨天正常工作的电池容量CC=Q*（d+1）
/0.8*1.1=40*6/0.8*1.1=330Ah式中0.8为蓄电池放电深度，1.1为蓄电池安全系数，选取2节12V180Ah的电池串成电池组。
（4）连续阴雨天过后需要恢复蓄电池容量的太阳能电池组件充电电流
I2I2=C*0.8/h/D=330*0.8/4.46/20=2.96A式中0.8为蓄电池放电深度，D为两次连续阴雨天间隔天数。
（5）太阳电池组件的功率为（I1+I2）*30=（12.3+2.96）*30=457Wp式中30为太阳电池组件工作电压，选取2块峰值功率为230W的太阳能电池组件。
6.0控制器选型
控制器是整个路灯系统中充当管理者的关键部件，它的最大功能是对蓄电池进行全面的管理，好的控制器应当根据蓄电池的特性，设定各个关键参数点，比如蓄电池的过充点、过放点，恢复连接点等
光伏控制器的配置选型要根据整个系统的各项技术指标并参考厂家提供的产品样本手册来确定。一般要考虑下列几项技术指标：
1、系统工作电压
指太阳能发电系统中蓄电池组的工作电压，这个电压要根据直流负载的工作电压或交流逆变器的配置造型确定，一般有12V、24V、48V、110V和220V等。
2、光伏控制器的额定输入电流和输入路数
光伏控制器的额定输入电流取决于太阳能电池组件或方阵的输入电流，选型时光伏控制器的额定输入电流应等于或大于太阳能电池的输入电流。光伏控制器的输入路数要多于或等于太阳能电池方阵的设计输入路数。小功率控制器一般只有一路太阳能电池方阵输入，大功率光伏控制器通常采用多路输入，每路输入的最大电流=额定输入电流/输入路数，因此，各路电池方阵的输出电流应小于或等于光伏控制器每路允许输入的最大电流值。
3、光伏控制器的额定负载电流
也就是光伏控制器输出到直流负载或逆变器的直流输出电流，该数据要满足负载或逆变器的输入要求。
除上述主要技术数据要满足设计要求以外，使用环境温度、海拔高度、防护等级和外形尺寸等参数以及生产厂家和品牌也是控制器配置造型时要考虑的因素。
本系统选用额定电压24V，额定电流20A的控制器。
7.0安装要求
1.灯杆：灯杆安装地点不宜有高大树木，灯杆因安装点应距路边有一定距离。
2.悬挑：灯具的悬挑长度不宜超过安装高度的1/4。
3.灯具：灯具的仰角不宜超过15°，最大光强投射方向和垂线交角不宜超过65°。
4.地基：地基设置地点必须排水顺畅；距安装地点10米内存在河流、水坑等低洼积水点，则地基最低点必须高于积水点50年内最高水位；安装地点地下不能铺设有电缆、光缆等公共设施，影响施工、安装。
8.0配置清单及报价
9.0总结
太阳能路灯的优越性是不容置疑的，然而它的经济性却一直受到质疑。原因是它的初始投资太大。其中最贵的是太阳能电池板。而为了保证在连续3－5个阴雨天气还能正常工作，通常太阳能电池的功率要比LED消耗功率大2－3倍。另一个价钱比较贵的就是LED灯头。铅蓄电池也占用不部分成本。尽管太阳能路灯的初始安装成本要大于市电路灯，但是太阳能路灯在安装之后追加成本非常低，而市电路灯除了每天固定消耗电网电能外，在线路维护、灯具更换等方面的频率和成本要远远大于太阳能路灯，长期成本要大的多。
太阳能照明的其它优势：绿色环保，能为高尚生态小区的开发和推广增加新的卖点；可持续降低物业管理成本，减少业主公共分摊部分的费用。
综上对比所述，太阳能照明之安全无隐患、节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制免维护等固有的特性将为楼盘的销售、市政工程的建设直接带来明显可利用的优势。
太阳能路灯配置 一系统介绍 随着地球资源的日益贫乏，基础能源的投资成本日益攀升，各种安全和污染隐患可谓是无处不在。太阳能作为一种“取之不尽，用之不竭”的安全、环保新能源越来越受到重视，在照明领域中得广泛的应用，因为太阳能照明灯有着以下几个优点。 ●太阳能照明灯安装简便：太阳能灯具安装时，不用铺设复杂的线路，只要做一个水泥基 座，然后用不锈钢螺丝固定就可。 ●太阳能照明灯具无需电费：太阳能照明灯具是一次性投入，无任何维护成本，长期受益。 ●太阳能照明没有安全隐患：太阳能灯具是低压产品，运行安全可靠。 ●安装简单.免维护. ●节能环保,符合国家节能环保要求,响应对新能源的使用要求. ●提升城镇管理形象.树立节能降耗与新能源的城市旗帜. 太阳能照明安全无隐患、节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制免维护等固有的特性为市政工程的建设直接带来明显可利用的优势。 太阳能照明灯是一个自动控制的工作系统，只要设定该系统的工作模式就会自动运行工作。太阳能路灯是理想的道路照明灯具，随着人们生活的提高和社会的不断发展，它将被广泛利用，使太阳赐给大地的光明在夜晚为人类照明。
不足１平方米的光伏电池板每年可发电２００余度；一个５６Ｗ的ＬＥＤ节能灯，相当于１５０Ｗ的高压钠灯，每天应用６个小时的话，一年才用１２０度电。二者倘若结合应用，电力消耗仅为传统路灯照明光源的十分之一。 据统计，我国照明用电量已占总用量的１２％。按照我国提出的“中国绿色照明工程”，照明节电已成为节能的重要方面。目前的照明节能潜力很大，一般节能方案均能达到节约２０％～３５％，按保守的数量采取２０％的计算，全国节约的电能价值非常巨大。而太阳能ＬＥＤ照明的推广应用，让“绿色照明”实现了新的跨越。 据统计，以一个中型城市为例，按有５万余盏路灯计，若全部采用太阳能ＬＥＤ路灯代替的话，则一年节电近亿度，合计７０００万元人民币，则整个城市每年节省煤炭５００００吨，减少二氧化碳排放１１００００吨。假设全球３０％的路灯转而使用太阳能ＬＥＤ集成照明系统，粗略计算这些措施可以减少２．６０亿吨全球二氧化碳排放量和４６００亿千瓦时用电量。而这些数字相当于印度的全年用电量、日本全年用电量的一半或中国全年用电量的四分之一。 以已经调查过的城市济南为例.济南市的２０００个行政村全部安装太阳能路灯，按照一个村装２０盏（３０Ｗ）来计算。发电量约为１２０万千瓦时，相当于每年可节省标准煤４８０多吨，减排灰渣约３３６吨，减排二氧化碳约９００多吨，减排二氧化硫约３６吨，减排可吸入颗粒物约６吨，真正为农村绿色生态建设做出实实在在的贡献。 1、系统基本组成简介 系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、光源、控制箱（内有控制器）等几部分构成；太阳能电池板光效效率较高，对系统的抗风设计非常有利； 蓄电池箱做地埋式设计，美观耐用、方便更换；蓄电池箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式免维护铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比；
太阳能路灯系统设计方案 1.项目概况 1.1项目背景及意义 本路灯项目设计在风情园区，安装于城区次干道支路两侧，用于道路照明，待该路灯项目投入使用后，将为新风情园区增加新的亮点，同时为打造企业绿色节能环保做出很好的宣传。结合《城市道路照明设计标准》、《道路照明LED 灯》标准CJJ45-2006，我司制定以下太阳能路灯系统照明方案。 1.2太阳能路灯系统的要求 （一）主道路宽度（W）为6米，道路总长(L)7700米(共计),城乡道路。 此三条道路坚持以功能性照明为主要原则来设计路灯，就是要在夜间给汽车通行、运输、行人、园区治安提供一定光亮的视看环境。以消除黑暗可能带来的各种危险境况。因此，应以“视功能”评价为主，其中，又以平均亮度（照度）作为侧重参考指标；同时在灯具灯杆的外形选择上，兼顾美观的要求，要从园区的景观考虑各方面来设计路灯样式。 此三条道路应选择较为简明、相对统一的模式作为布灯方式。在常规的五种布置方式中，单侧布置更为适合本项目的照明功能要求，其优点：布置造价低；对线路两侧的装灯位置地况要求不高；对线路外（不设灯面）一侧无要求；施工与维护难度较小；我公司根据现场定制亮度总均匀较好，辐射宽的路灯。 此三条道路应重视照明计算，以提高照明设计的整体水平。其灯具安装高度（H）可按接近值6.5米（H≥W），而灯间距（S）可按上限值26米（S≤4W）选取。 灯具亮度可参考“国家机动车辆交通道路照明标准值”
灯具光能量LM=2Φ*6㎡*15=3390。范围维持值：2260lm－3390lm。 兹于上述各方面与现场实际路况综合考虑，此太阳能路灯采用以下： 本路灯项目拟设计230盏，单头路灯，灯杆高度6米，灯杆距离30米，LED 路灯具36W，最大光通量3600LM，路灯具倾斜角15度。路灯用纯太阳能供电，保证全年95%的夜晚不熄灯。 （二）园区道路宽度（W）为3米，道路总长(L)5000米,景区道路。 此景区道路以灯具灯杆的外形美观,兼顾夜间景观为主要原则，以照明艺术，节约能源，光环境下的独特意境的设计思想，在技术实现无眩光，低光光污染，提高光的照明质量。 兹于上述各方面与现场实际路况综合考虑，此太阳能路灯采用以下： 本路灯项目拟设计120盏，单头路灯，灯杆高度3.5米，灯杆距离50米，LED路灯具16W，最大光通量1600LM，路灯具半弧度性。路灯用纯太阳能供电，保证全年95%的夜晚不熄灯。 2.系统方案 2.1现场资源和环境条件 重庆市位于中国西南部、东经106.5528°、北纬29.5628° 属北半球副热带内陆地区，年平均气温为18℃。1月份气温最低，月平均气温为7℃，最低极限气温为零下3.8℃。7月至8月份气温最高，多在27℃—38℃
本设计基于C8051F330的PWM 限流控制器结合蓄电池充放电特性和电池伏安特性，专为LED路灯设计的充放电路。白天太阳能电池板给蓄电池充电作为供电能源，灯不亮；在晚上，蓄电池对LED路灯放电，达到照明目的。 1 太阳能路灯控制系统硬件设计 1.1 硬件组成 路灯控制电路系统如图1- 1 所示。 图1-1 路灯控制电路系统 1.2 控制器 1.2.1 充放电电路 选用C8051F330 单片机作主控制芯片，检测太阳电池电压、蓄 电池电压及充放电流等参数，并按一定算法控制MOS管的导通和关 断，达到控制路灯系统充放电的功能。 图1- 2 为控制器充放电电路图，电池板电压经R1 和R2 分压送至 A/D转换口检测，以判别光线强弱。光照充足时，电池板给蓄电池充 电。控制器实时检测蓄电池端电压，同时按设定转换点的蓄电池端电压 值，控制充电各阶段的电压转换和停充。 图1-2 充放电电路 1.2.2 MOSFET开关电路
设计中用MOSFET 实现电路通断。MOSFET 开关频率高适合作为PWM 控制充电开关。采用N 沟道MOSFET ，导通电压Vth>0，由图1- 3 实现MOSFET 驱动。R1 为基极限流电阻，C 为加速电容。当输入信号上升、下降时，R1 电阻瞬间被旁路并提供基极电流，在晶体管由导通状态变化到截止状态时能够迅速从基区取出电子（因为R1 被旁路），消除开关的时间滞后，提高开关速度。 图1-3 MOSFET 驱动电路图 1.3 电流采样电路 通过康铜丝电阻采样的电压经LM358 放大输入单片机，进行数据的处理。如下图1- 4 所示。 图1-4 电流的采样电路 回路电流在康铜丝电阻上产生的压降输入到放大器的反向输入端。其中 10-R R -U U R U R U -0V 0U -U 12032 31021==== 1.4 电源电路
自制家用太阳能发电照明系统（转载） 太阳能发电系统由太阳能电池、太阳能充放电控制器、铅酸免维护蓄电池、逆变器和照明灯具组成。 太阳能电池（30W） 一般使用单晶硅/多晶硅太阳能电池，体积小，光电转换效率高。现在的价格平均为30元/W，封装后的成品会略贵些。建议购买成品，质量和稳定性有保证。本人使用30W单晶硅太阳能电池，设计寿命为25年，使用不锈钢支架安装于阳台外（可在铝合金门窗加工店定制），横向摆放可使抗风性更好，如图1。 For personal use only in study and research; not for commercial use
图1 太阳能充放电控制器（12V/10A） 太阳能充放电控制器是专为太阳能直流供电系统设计的，目的是为了提供过充、过放、电子短路、过载保护，在10W以上的太阳能系统中，是必不可少的，相当于整个系统的心脏。控制器的空载损耗仅为6mA，非常省电。太阳能充放电控制器有三对正负极接口，分别接太阳能电池、蓄电池和负载，如图2。控制器的选购跟负载有关，如负载超过120W，需要选用12V/20A的控制器。 图2 铅酸免维护蓄电池（12V/24AH）
在有些国家的太阳能系统中，可以直接通过逆变器转为交流电后输到电网，由政府收购，然后晚上再从电网问政府买电，如果发电量大还可以赚钱，也节约了蓄电池的成本。但我国目前还没有类似收购计划，电表也是单向运转的，如果将电输到电网，还会增加每月电费开支，所以使用蓄电池来存储白天所发的电量以供夜间使用，如图3。蓄电池建议选择铅酸免维护蓄电池，不用加水，使用方便。蓄电池的容量不能选太小，因为太小会浪费太阳能电池所发电量；也不能选太大，因为长时间处于未充满状态会影响电池寿命。一般情况下，以两天可以充满电池为宜。 图3 逆变器（70W） 现在市面上有很多车载逆变器，转换效率高，价格便宜。因车载逆变器也是12V输入，所以用来当太阳能发电系统的逆变器正好合适。经测
小区适用太阳能路灯设计方案 一、前言 太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源，太阳能作为一种巨量可再生能源，每天达到地球表面的辐射能大约等于2.5亿万桶石油，可以说是取之不尽、用之不竭。太阳能作为一种安全、环保新能源越来越受重视。同时，随着太阳能光伏技术的发展和进步，太阳能灯具产品在环保节能的优势，太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等方面的应用已经逐渐形成规模，太阳能发电在路灯照明领域发展已经日趋完善。 全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出，节能和环保是中国实现社会经济可持续发展急需解决的问题。每年照明消耗电能约占全部电能消耗的12%～15%，作为能源消耗的大户，必须尽快寻找可以替代传统光源的新一代节能环保光源。据我国国家绿色照明工程促进项目办公室的专项调查显示，我国照明用电每年在3000亿度以上，道路照明用电量占1/3如用太阳能取代，这相当于总投资规模超过2000亿元的三峡工程的全年发电量。 某经济适用房住宅小区响应市政府节能减排号召，整个小区道路照明采用太阳能发电照明，由于小区楼层高达50米，小区内光照不足，大部分道路照明无法采用独立供电型太阳能路灯，必须把太阳能电池板放到采光比较好的地方，采用集中供电方式发电照明。 二、根据小区照明要求，我公司光伏工程师给予该小区太阳能路灯如下设计方案：
1.1负载的工作时间和类型 根据该项目的工作要求，太阳能路灯的设计配置及依据如下： 1.2、灯具设计类型 我小区根据各路段道路采光时间不同，设计出不同类型的太阳能路灯以满足小区内道路照明，太阳能路灯设计类型如下： A: 独立供电型太阳能路灯 B: 高配型太阳能路灯 C: 集中供电型太阳能路灯 1.3本工程主要遵循和依据下列标准、文件 GB/T7000.1-2002 《灯具一般安全要求与实验》 CJJ89-2001 《城市道路照明工程施工与验收标准》 CJJ45-9 《城市道路照明设计标准》 GB/T9535 《地面用晶体硅光伏组件鉴定和定型》 GB/T18479 《地面用光伏（PV）发电系统概述和导则》 GB50054 《低压配电设计规范》 GB17478 《低压直流电源设备的特性和安全要求》 GB50171 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》 GB6495 《光伏器件》 GB/T17626 《电磁兼容试验和测量技术》 GB13337.1 《固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件》
太阳能光伏发电系统基本组成 欧阳光明（2021.03.07） 太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。中国国产晶体硅电池效率在10至13％左右，国际上同类产品效率约12至14％。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器。各部分的作用为：（一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳
的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 （二）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 （三）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 （四）逆变器：在很多场合，都需要提供220V AC、110V AC 的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12V DC、24V DC、48V DC。为能向220V AC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC 逆变器，如将24V DC的电能转换成5V DC的电能（注意，不是简单的降压）。
桂东县农村基础设施建设路灯项目 太 阳 能 路 灯 设 计 方 案 设计单位：迎辉电气集团有限公司 二O一七年十月
设计方案组成部分 一、企业简介 二、总述 三、太阳能路设计标准 四、太阳能路灯组成及原理 五、项目设计方案 （一）工程概况 （二）设计效果图及技术图纸 （三）产品参数 （四）工程内容与设计及所用产品节能、环保说明（1）太阳能电池组件设计说明 （2）蓄电池的设计说明 （3）控制器的设计说明 （4）LED光源设计说明 六、施工方案 七、验收方案 八、培训
一、企业简介 迎辉电气集团有限公司是专业生产路灯灯具、LED、灯杆、标志杆、交通信号灯杆、高杆灯、太阳能系列灯杆及各种异形灯杆的大型生产企业，公司注册资本1.0086亿元，企业拥有自主专利产品二十多项；具有：城市照明专业承包一级安装资质、国家高新技术企业、金太阳认证、3C、CQC等各项认证证书；同时具备各种景观灯型、环境绿化及城市亮化工程设计、施工、安装。公司自创立以来，先后承接和参与了全国大、中、小城市及乡镇村道路，市政工程的施工建设，深受各界的好评。 本公司主要产品有：道路照明器材、LED光源、太阳能电池板、交通设施器材、雕塑、喷泉、市政设施及城市广场、道路绿化、亮化工程等系列千余款品种和项目。 公司座落于扬州市北郊、美丽的高邮湖畔、誉有全国灯具之乡送桥镇，南邻扬州市郊，北靠高邮湖畔，东临京杭大运河，西接安徽省滁州市，东有京沪高速，西有宁通高速，S333省道贯穿境内，是连接宁通和京沪高速的重要道路，距扬州机场及扬州火车站40分钟路程，交通十分便利。 公司现有员工300多人，其中设计、工程施工、安装等各类技术人员105人，其中具体本科学历42人，大专学历38人，一级机电、市政建造师6人，,二级机电、市政建造师20人，高级职称5人，中级职称36人，初级职称48人，公司技术力量雄厚。 公司占地面积43355平方米，有标准化厂房15000多平方米，办公用房3500平方米，生活及其他附属房2850平方米。公司现有各种生产设备188套，大型灯杆折弯专业生产线两条，表面喷涂生产线一条，专利灯具铸压生产线一条，年生产产值30000万元，具有较大的生产能力。公司奉行“为用户提供无缺陷、高品质、能竞争的产品和服务，坚决满足客户的期望”。公司一贯坚持“靠诚信客户广交朋友，靠优质产品占领市场，靠拼搏精神提高收益，靠创新技术发展壮大”从而赢得广泛的市场声誉。 竭诚欢迎新老客户来扬观光旅游及考察指导。 二、总述 本公司在收到招标文件后，详细阅读了招标文件中的要求及结合实地考察，并安排技术、人员进行技术图纸设计方案、施工方案的编制工作。结合本项目特点及我公司实力、特长、技术、机具配套能力等多方面因素，制定本太阳能路灯设计方案。
太阳能灯的原理及组成 太阳能灯具系统为直流型独立光伏系统。太阳能电池组件将太阳能转化为电能，通过控制器进行控制及保护，将电能转变为化学能储存在蓄电池中。当用电时，蓄电池再将化学能转化为电能，供直流负载使用，或者通过逆变器逆变为交流电供交流负载使用。只有当长时间无光照以致电池中的电能用完时，这个装置才停止工作。 太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳，有的还要配置逆变器。 1）太阳能电池板 太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能转换为电能，或送至蓄电池中存储起来。太阳能电池主要用单晶硅、多晶硅为材料。单晶硅的光电转换效率为13％～15％，多晶硅为11％～13％。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。 2）太阳能控制器 太阳能灯具系统中最重要的一环是控制器，其性能直接影响到系统寿命，特别是蓄电池的寿命。控制器用工业级M CU做主控制器，通过对环境温度的测量，对蓄电池和太阳能电池组件电压、电流等参数的检测判断，控制MOSFET 器件的开通和关断，达到各种控制和保护功能。 3）蓄电池 由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则：首先在能满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要，容量过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用电负荷（路灯）相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上，系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20%～30%，才能保证给蓄电池正常负电。蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍以上为宜。 4）光源
20kWp太阳能离网发电系统技术方案桂林尚华新能源有限公司
（一）太阳能离网系统主要组成 离网型光伏发电系统广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能控制逆变一体机、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电，再给交流负载供电。 图1 离网型光伏发电系统示意图 (1) 太阳电池组件 是太阳能供电系统中的主要部分，也是太阳能供电系统中价值最高的部件，其作用是将太阳的辐射能量转换为直流电能； (2) 太阳能控制逆变一体机 主要功能分为2部分，MPPT太阳能控制器和DC/AC双向充放电控制器，其作用是对太阳能电池组件所发的电能进行调节和控制，最大限度地对蓄电池进行充电，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。同时把组件和蓄电池的直流电逆变成交流
电，给交流负载使用。 (3) 蓄电池组 其主要任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。 (一) 主要组成部件介绍 2.1 太阳电池组件介绍 图2 硅太阳电池组件结构图 太阳电池组件是将太阳光能直接转变为直流电能的阳光发电装置。根据用户对功率和电压的不同要求，制成太阳电池组件单个使用，也可以数个太阳电池组件经过串联（以满足电压要求）和并联（以满足电流要求），形成供电阵列提供更大的电功率。太阳电池组件具有高面积比功率，长寿命和高可靠性的特点，在25年使用期限内，输出功率下降一般不超过20%。 2.2 太阳能控制逆变一体机介绍 采用新一代的全数字控制技术，纯正弦波输出；太阳能控制器和逆变器集成于一体，方便使用；可以由太阳能电池板单独供电工作，也可以接入市电或发电机，实现太阳能/市电互补、太阳能/发电机互补；适用于电力缺乏和电网不稳定的地区，为其提供经济的电源解决方案。
七、常见问题及处理方法： 太阳能智能充电控制器 使用说明书 一、主要特点 1.使用微处理器和专用控制算法，实现了智能控制。 2.两种负载工作模式：纯光控、常开模式，负载亮灭时间可调。 3.具有放电率修正控制，不同放电率具有不同的终止电压，符合蓄电池固有特性。 4.科学的蓄电池管理方式，当出现过放时，对蓄电池进行提升电压充电，进行一次补偿维 护，正常使用时，使用直充充电和浮充结合的充电方式，增强了蓄电池的使用寿命；同 时具有高精度温度补偿，使充电控制更加精确。 5.参数设置具有掉电保存功能，即系统模式和控制参数等重要数据均保存在芯片内部，掉 电后不丢失，使调节更加方便，系统工作更可靠。 6.充电回路采用双MOS串联式控制回路，使回路电压损失较使用二极管的电路降低近一半， 充电采用PWM模糊控制，使充电效率大幅提高，用电时间大大增加。 7.LED直观显示太阳能电池、蓄电池和负载的状态，数码管显示调节参数，让用户实时了 解系统运行状况，并且具有丰富的参数设置，用户可以根据不同使用环境设置相应的工 作模式。 8.具有过充、过放、过载保护以及独特电子短路保护与防反接保护，所有保护均不损害任 何部件，不烧保险；具有TVS防雷保护，无跳线设计，可提高系统的可靠性、耐用性。 9.所有控制全部采用工业级芯片和精密元器件，能在寒冷、高温、潮湿环境正常运行。同 时使用晶振定时控制，使定时控制更加精确。 10.使用了数字LED显示及设置，一键式操作即可完成所有设置，使用方便直观。 二、系统说明： 本控制器专为太阳能直流供电系统、太阳能直流路灯系统、小型太阳能电站系统设计，使用专用电脑芯片实现了智能化控制，所有芯片均采用工业级别，可以在恶劣的环境下使用。 对于具有12V/24V自动识别功能的型号，当控制器初次上电时，系统会进行电压识别，当数 码管显示“0”时，表示12V系统，若显示“1”则表示24V系统。同时系统具有短路、过载、 和独特的防反接保护，充满、过放自动关断、恢复等全功能保护措施，详细的充电指示、蓄 1 / 3
太阳能离网发电系统设计 方案书 二0一一年五月
目录 一、地理位置及光照情况...................................... 错误!未定义书签。 二、系统概况及技术方案 (3) 三、设备材料及工程估算 (4) 四、负载需求及系统性能 (5) 1 负载需求 (5) 2 系统性能 (5) 五、施工及调试方案 (6) 1、工程范围 (6) 2、施工人员及指导 (6) 3、设备安装流程 (6) 4、安装及调试 (7)
二、系统概况及技术方案 根据各种数据采集后计算所制定本太阳能离网发电系统，本系统将给别墅的三层用电负载进行供电，展示太阳能发电、储能、供电的过程并达到一定的环保节能的目的。 图1 60kW太阳能离网发电系统方案图 本系统主要由太阳能电池板、控制器、蓄电池、逆变器、稳压保护装置和ATS等组成，系统框图见图1。 本系统中，负载为照明、电脑、电视和小功率电器等负载。为确保系统安全可靠运行，根据初步的预算，系统的安装容量设计为60kw。根据负载情况，采用夏季和冬季的发电量最大指标来设计系统。当系统供电不足时采用ATS装置切换到市电，以保持负载正常运行所需电量。ATS装置可确保太阳能离网发电系统供电和电力电网供电分离，在任何时候，只能取一种电源供电，系统运行的可靠安全性得到保障。
三、设备材料及工程估算 主要元器件一览表 序号代号名称型号规格数量单价小计1CELL1.1太阳能电池组件DC12V, 180W×34060000 2KP充电控制系统SYT-F10001 3INV逆变系统SYT-B1000Uin=99-155V,Uo=AC220V,4.6A1 4ATS1自动电源切换系统DR61T AC220V,500A1 5ATS2稳压保护装置SCU-A1 6BAT1.1密封式胶体蓄电池DC12V, 200Ah×20040000 7SPV防雷汇流箱SPVMB-164 主要材料一览表 序号名称规格单位数量单价小计1聚氯乙烯绝缘电力电缆2x6mm2, 750V米约2000 2同上3x25mm2, 750V米约2000 工程造价估算 序号项目规格单位数量单价小计1太阳能电池阵机架项1 蓄电池机架项1 可编辑修改
太阳能路灯技术项目设计方案随着世界能源危机的加剧，各国都在寻求解决能源危机的办法，一条道路是寻求新能源和可再生能源的利用；另一条是寻求新的节能技术，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。 太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源，太阳能作为一种巨量可再生能源，每天达到地球表面的辐射能大约等于2.5亿万桶石油，可以说是取之不尽、用之不竭。太阳能作为一种安全、环保新能源越来越受重视。同时，随着太阳能光伏技术的发展和进步，太阳能灯具产品在环保节能的优势，太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等方面的应用已经逐渐形成规模，太阳能发电在路灯照明领域发展已经日趋完善。 全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出，节能和环保是中国实现社会经济可持续发展急需解决的问题。每年照明消耗电能约占全部电能消耗的12%～15%，作为能源消耗的大户，必须尽快寻找可以替代传统光源的新一代节能环保光源。据我国国家绿色照明工程促进项目办公室的专项调查显示，我国照明用电每年在3000亿度以上，道路照明用电量占1/3如用太阳能取代，这相当于总投资规模超过2000亿元的三峡工程的全年发电量。 二、国家政策 中国光伏发电产业起步于20世纪70年代，经过30多年的努力，迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”和“送电到乡”等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。到2007年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦，2008年太阳能电池的产量达到了200万千瓦。 2008下半年以来，金融风暴危及到中国，光伏企业深受影响：订单减少，多晶硅价格下降。这次金融危机的影响是深远的，但太阳能以其独特的优势，决定了它的发展趋势并没有也不可能改变。此次金融危机，对正处于行业洗牌阶段的太阳能产业来说，并不一定是件坏事，反而对促进产业的快速升级具有现实意义。另外中央实行的一些措施都着眼于拉动需、拉动农村经济发展、拉动中小企
太阳能灯具有哪些部分组成 太阳能灯相信大家并不陌生，在平时生活中经常能够运用得到。太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳。以下我们来介绍一下旭日东方绿匠人大功率太阳能灯的组成部分。1、太阳能电池板： 太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送至蓄电池中存储起来。在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种。在太阳光充足日照好的东西部地区，采用多晶硅太阳能电池为好，因为多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶低。在阴雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区，采用单晶硅太阳能电池为好，因为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。非晶硅太阳能电池在室外阳光不足的情况下比较好，因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低。 2、太阳能控制器 无论太阳能灯具大小，一个性能良好的充电放电控制器是必不可少的。为了延长蓄电池的使用寿命，必须对它的充电放电条件加以限制，防止蓄电池过充电及深度充电。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿功能。同时太阳能控制器应兼有路灯控制功能，具有光控、时控功能，并应具有夜间自动切控负载功能，便于阴雨天延长路灯工作时间。 3、蓄电池 由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池。蓄电池容量的选择
一般要遵循以下原则：首先在能满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要，蓄电池过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用电负荷（路灯）相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上，系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20~30%，才能保证给蓄电池正常负电。蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍以上为宜。 4、光源 太阳能路灯采用何种光源是太阳能灯具是否能正常使用的重要指标，一般太阳能灯具采用低压节能灯、低压钠灯、无极灯、DLED光源。 （1）低压节能灯：功率小，光效较高，但使用寿命2000小时，电压低灯管发黑，一般适合太阳能草坪灯、庭院灯。 （2）低压钠灯：低压钠灯光效高（可达200Lm/w），但需逆变器，低压钠灯价格贵，整个系统造高，采用较少。 （3）无极灯：功率小，光效较高。该灯在220V（纯正弦波，频率50赫兹）普通市电条件下使用，寿命可以达到5万小时，在太阳能灯具上使用寿命大大减少和普通节能灯差不多（因为太阳能灯具都是方波逆变器，太阳能电源220V输出频率、项位、电压都是不能和普通市电相比的）。 （4）LED：LED灯光源，寿命长，可达1000000小时，工作电压低，不需要逆变器，光效较高，国产50 Lm/w，进口80 Lm/w。随着技术进步，LED的性能将进一步提高。笔者认为LED作为太阳能路灯的光源将是一种趋势。
基于MPPT技术的太阳能发电的路灯控制系统 2011-4-6 10:50:24 太阳能是一种清洁高效的可再生能源。在阳光充足的白天，屋顶的光伏电池将太阳能转化成电能，供人们在夜晚使用。据专家预测，到2040年，全球的光伏发电量将占世界总发电量的26％，2050年后将成为世界能源的支柱。太阳能路灯以太阳光为能源，不需要铺设复杂的管线，安全节能无污染。白天利用太阳光给蓄电池充电，晚上蓄电池提供能量带动路灯工作。路灯的关／开过程采用光控，采用最大功率跟踪技术，最大程度的吸收太阳能，提高太阳能光电池的效率，以降低路灯系统的成本。最大功点跟踪(Maximum Power PointTracking，MPPT)系统是一种通过调节电气模块的工作状态，使光伏板能够输出更多电能的电气系统。 1 硬件组成 太阳能路灯控制系统的组成如图1所示。
1.1 Buck电路及其驱动电路 Buck电路工作原理是通过斩波形式将平均输出电压予以降低，可以将输入接在光伏电池输出端，通过调节其输出电压来达到调节负载之目的，以保持光伏阵列输出电压在其最大功率点的电压和电流处。这里控制目标是输出功率为最大，调节手段是改变开关管的开通占空比。由于光伏阵列的软特性，并不是简单的增大开关管占空比就能增大光伏阵列输出功率。当Buck电路负载为蓄电池时，其构成了蓄电池充电电路，将蓄电池直接接在Buck电路的输出端，通过调节蓄电池的端电压实现蓄电池的充电控制，使用单片机智能控制方法，可以实现蓄电池的智能化充放电控制。 Buck电路为主电路，如图2所示，太阳能光伏阵列输出额定电压为35 V，输出额定电流为4.65 A，蓄电池额定电压为24 V，开关频率为80 kHz。电路工作在电流连续模式时电感量： 式中Ui为太阳能光伏电池输出电压；D为PWM脉冲占空比；f为开关频率；k为k=△I／2Io；△I为纹波电流；Io为负载上的输出电流。
太阳能发电系统的结构和工作原理 在理解太阳能发电原理之前，如果您对太阳能还有所疑问的话，建议您先看一下什么是太阳能。 所谓太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材 料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑(照明)一体化"技术，而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。 1、太阳能发电原理 太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中 ，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。 1.1 太阳能电源系统 太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元，因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。 (1) 电池单元： 由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的 电池系统，称为电池组件(阵列)。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。 若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路，就有"光生电流"流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。 理论研究表明，太阳能电池组件的峰值功率Pk，由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷(需电量)决定。(2) 电能储存单元： 太阳能电池产生的直流电先进入蓄电池储存，蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术是十 分成熟的，但其容量要受到末端需电量，日照时间(发电时间)的影响。因此蓄电池瓦时容量和安时容量由预定的连续无日照时间决定。 1.2 控制器 控制器的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，以获得最高效率。而充电控制通常 采用脉冲宽度调制技术即PWM控制方式，使整个系统始终运行于最大功率点Pm附近区域。放电控制主要是指当电池缺电、系统故障，如电池开路或接反时切断开关。目前日立公司研制出了既能跟踪调控点Pm，又能跟踪太阳移动参数的"向日葵"式控制器，将固定电池组件的效率提高了50%左右。 1.3 DC-AC逆变器 逆变器按激励方式，可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电 。通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照明负载频率f，额定电压UN等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。 2、太阳能发电系统的效率 在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及 负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围
太阳能路灯设计 1太阳能路灯的组成 太阳能路灯由太阳能电池板（包括支架）、灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池 等）和灯杆、基础等几部分构成。太阳能路灯一般各自成供电系统，不与常规路 灯供电网络连接。太阳能路灯系统主要有12V与24V两种。 2、工作原理介绍 太阳能路灯是利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池板，白天接收太阳辐 射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至5lux 左右、太阳能电池板开路电压 4.5V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电12小时后，充放电控制器动作， 蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是控制路灯打开和关闭，同时保护蓄 电池，延长蓄电池使用寿命。 3、系统设计 、太阳能板功率计算： I. 类型 太阳能电池将太阳能转换为电能。较实用的有单晶硅、多晶硅、非晶硅太
阳能电池等三种。 1) 单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定．适合在阴雨天比较多、阳光相对 不是很充足的南方地区使用； 2) 多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶硅低．适合在太阳光充足、 日照好的东西部地区使用； 3) 非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低，适合在室外阳光不足的地区使 用。 4. 平均峰值日照时数h 太阳能电池输出功率Wp即是标准太阳光照条件下，欧洲委员会定义的10标准，辐射强度1000W/m2, 大气质量AM1.5，电池温度2SC条件下，太阳能电池的输出功功率。不同的时间，不同的地点，同样一块太阳能电池的输出功率是不同的。所谓标准条件，接近平时晴天中午前后的太阳光照条件。 5. 功率计算 太阳能板功率=日耗电量X 120%X太阳能板工作电压十日照系数十效率系数 1) 日耗电量：为工作电流乘以日工作小时数 2) 120% ：太阳能路灯组件中的线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流 源的功耗 3) 效率系数: 蓄电池的充电接受效率，正常取0.7 4) 日照系数: 按“表—1”
施工组织设计 1、工程概况 建设单位：************发展有限公司 项目名称：**********太阳能发电系统 建设地点：*********** 该工程位于********，建筑面积****平方米， 2、系统要求： 1）根据项目要求，为**个房间供电，每个房间平均负荷约***W，负载最大功率为：16000W ，所以选用逆变器功率为20Kw。 2）每个房间平均每天用电4~5小时，平均用电量为16kw×4.5h=72kwh。 3）电池组件集中放置在宿舍楼屋顶。 4）由于蓄电池数量较多，且较重，所以集中放置在一楼独立的一个房间，并且便于维护，检测。 系统主要由太阳电池板、充放电控制器、免维护铅酸蓄电池、安装支架、电池柜等组成，太阳电池板产生的电能经过电缆、控制器、蓄电池等环节，转换为交流负载所能使用的电能。示意图如下：
3、系统配置方案： 根据客户要求，主要给家庭户用电源系统，配置计算如下： 说明：1、本报价为系统的货物总价，包含安装、运输、施工等费用，直至系统正常运行。 2、其它项包括螺栓螺母、穿线管等配件费用； 3、本报价有效期为即日起15个日历日内。 4、系统的关键部件描述： 1）太阳能电池板： 在太阳光的照射下将太阳能转换成电能输出，是整个光伏系统的核心部件。本系统采用电池组件共计200块，8块36V/170W（外形尺寸为1580×808×50）串联组成一组，然后进行并联，共计20组。我公司专业生产太阳能电池板，产品已经通过了CE、ISO9001、ISO14001认证，电池片效率20％以上，使用寿命25年以上。
2）充放电控制器： 根据系统的充放电要求，采用GS-200PFL6-V控制器，控制器对蓄电池充放电条件加以规定和控制，具有LCD中英文菜单显示、精确的电池电量测量显示、工作状态指示等功能，是整个系统的核心控制部分，控制器具有以下特点： a、 LED、LCD显示功能，可对蓄电池电压，负载电流及充电电流、日发/放电量、累计发 /放电量、负载短路次数、环境温度进行实时监控和显示。 b、具有过充、过放、过载、短路、接反、过压、过热等一系列声光报警和保护功能。 c、温度补偿调节电压，补偿系数可设定。 d、提供标准RS232/RS485接口。 e、人性化的人机交互界面，具有故障信息和运行状态查询功能。 型号GS-50PFL2-R GS-100PFL4-V GS-150PFL6-V GS-200PFL6-V GS-300PFL6-V 额定容量（A）50 100 150 200 300 最大光伏组件功 10.8 21.6 32.4 43.2 64.8 率（KWp） 额定电压（VDC）216 216 216 216 216 负载最大电流（A）50 100 150 200 300 充电最大电流（A）55 110 165 220 330 充电路数 2 4 6 6 6 每路光伏阵列最 25 25 25 34 50 大电流（A）
太阳能发电系统的设计分析 发表时间：2018-06-04T16:55:59.477Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：林刚张少利[导读] 摘要：在太阳能的有效利用中，太阳能发电是最具活力的研究领域，也是最受瞩目的项目之一。 江苏四季沐歌有限公司江苏省连云港市 222000 摘要：在太阳能的有效利用中，太阳能发电是最具活力的研究领域，也是最受瞩目的项目之一。太阳能发电系统采用太阳能电池阵列、太阳能控制器、蓄电池（组）、DC/AC 逆变器（并网/不并网）、低压输配电网及交、直流负载等部分组成。下面就谈谈自己对太阳能发电系统的设计的看法。 关键词：太阳能；发电系统；设计太阳能电池发电是基于“光生伏打效应”的原理，利用充电效应把太阳辐射直接转化为电能。太阳能具有永久性、清洁性和灵活性三大优点，是其他能源无法比拟的。总之，太阳能发电的过程没有机械转动部件也燃料消耗，不排放包括温室气体在内的任何有害物质，无噪音、无环境污染，太阳能资源分布广泛没有地域限制。维修保养简单，维护费用低，运行可靠性、稳定性好。无需架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短。 1太阳能的特点 利用太阳能发电有两大类型，一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。太阳能是一种普遍存在的能源，并且无需采集、运输就可以直接开发利用；其次，太阳能作为一种清洁能源，对环境不会造成任何损害，在环保意识逐步提高的今天，值得推广应用；有数据显示，4年地球接受到的太阳能相当于130万亿吨煤产生的能量，应用潜力巨大；此外，太阳能量可持续时间如果用地球的寿命来换算，儿乎是取之不尽用之不竭的。然而，与此同时，太阳能的利用目前还存在一些问题，比如太阳能虽然普遍存在，但是也存在严重的不稳定性，同时总量虽大但是能流密度却相对较低，并且人类对于太阳能的利用率还处于较低的水平，同时应用成本也较高。 2太阳能发电系统 太阳能发电系统分为独立发电系统与并网发电系统：独立发电系统也叫离网发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。并网发电系统就是太阳能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后直接接入公共电网。并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，目前还没有太大发展。而分散式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是目前并网发电的主流。 太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组是太阳能发电系统的主要组成部分，此外逆变器也是常见的辅助设备，用于输出合适交流电太阳能电池板的主要功能是转换太阳的辐射能为电能，送往电池组中进行存储，并推动负载作用，是太阳能发电系统中最核心、最有价值的组成部分，它的质量也直接决定了整个太阳能发电系统的质量。太阳能控制器负责对整个太阳能发电系统进行监控，并对蓄电池组起到一个保护的作用，此外，部分控制器可能还兼具有光控和时控功能。值得注意的是，一个合格的控制器在温差较大的地方，还应该配备温差补偿功能。太阳能蓄电池组的功能，就是将太阳能发电系统产生的电能储存起来以备用，铅酸电池、镍氢电池、镍锅电池或铿电池是最常见的蓄电池种类，除铅酸电池外，主要用于小微型的太阳能发电系统中。我们知道，太阳能直接输出的电能为12VDC，24VDC，48VDC，而我们日常使用的电能则为220VAC，110VAC，囚此逆变器的主要作用就是为我们提供合适的电能。 3太阳能发电系统的效率在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围绕着加大吸能面，如双面电池，减小反射；运用吸杂技术减小半导体材料的复合；电池超薄型化；改进理论，建立新模型；聚光电池等。 4太阳能发电系统的运行 4.1并网全自动运行方式 设计的太阳能发电系统产生的电能将直接分配到需要太阳能供电的用电负载上，包括楼道间照明以及地下停车场照明，不足的电力将由连接的电网进行补充调节。具体工作起来，就是太阳能发电系统在旱晚分别对太阳能电池板阵列的电压进行监测：旱上达到设定值即执行并网发电，并将产生的直流电经由逆变器转换为可供使用的交流电；晚上低于设定值时，并网发电系统将自动停止运行。 4.2并联运行方式 太阳能发电系统并联运行方式与并网全自动运行方式在电能利用和调节方式上基本一致，是一个相对独立的发电系统。该方式的配电方式与柴油发电机的配电方式基本相同，即增加一路交流市电供电，将经逆变器转换的交流电和市电组成A'1'SE双电源自动切换，这是一种简单、灵活、独立的发电系统，A'1'SE双电源自动切换系统会在太阳能供电中断，或者供电不足的时候自动切换到市电供电，供电的可靠性也随之提高然而，并联运行方式也有一定缺点，那就是A'1'SE双电源自动切换的过程中，将会中断一段时间的供电，这将不利于一些用电设备的正常运行，甚至可能会造成一定的损坏。同时，考虑到太阳能发电的不稳定性，并联运行方式的用电量也很难达到平衡。不过，由于并联运行方式可以尽量更多的发挥太阳能的发电量，从而部分节约备用的蓄电池，进而节约投资。 5太阳能光伏发电需要考虑的因素 5.1地理位置及气象条件 利用太阳能光伏发电必须要综合考虑各种因素，包括地点、纬度、经度、海拔等，太阳能每月的总辐射量。直接辐射量，年平均气温，最长连续阴雨天数，最大风速降雪及冰雹等特殊气象情况。 5.2最大负载及用电特性