并网光伏发电系统容量的设计与计算.
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68%
西南
93%
96%
88%
66%
西
93%
90%
78%
55%
同一系统有不同方向和倾斜角的光伏方阵时,要根据各自条件分别计算发电量。
二、根据负载耗电量计算光伏方阵的面积
理论上讲,负载全年消耗的电能应该与光伏发电系统全年的发电量相等,因此,在统
计和计算出负载全年耗电量后,利用上述公式就可以计算出光伏组件或方阵的面积。年耗电
变器效率,一般取 0.85,也可根据逆变器生产商提供的技术参数确定;K5 为光伏方阵朝向
及倾斜角修正系数。
光伏组件朝向 东
表 7-7 太阳能电
0°
30°
60°
90°
93%
90%
78%
55%
东南
93%
96%
88%
66%
南
93%
100%
91%
1
28
4
112
7
合计
1518
2947
根据住户屋顶面积及长宽形状,拟选择规格尺寸为 1200mm×550mm 的单晶硅太阳能电
池组件 16 块,4 块串联 4 串并联,每块输出峰值功率为 85W,总功率为 85WX16-1360W。占 用面积为 1.2m×0.55m×16=10.56m2,符合设计要求。
三、固定式光伏阵列间距确定
(1)阵列前后排间距设计
光伏阵列通常成排安装,一般要求在冬至影子最长时,两排光伏阵列之间的距离要保
证上午 9 点到下午 3 点之间前排不对后排造成遮挡。
(2)太阳能电池板最低点距地面距离 H(不包含倾斜屋顶部分) 太阳能电池板最低点距地面距离 H 的选取主要考虑如下因素: 高于当地最大积雪深度; 高于当地洪水水位; 防止动物破坏; 防止泥和沙溅上太阳能电池板;
△
台式 电脑
△
电冰 箱
△
洗衣 机
△
空调 器
△
厨房 电器
△
50 50 75 AC220 AC0.2 ● △ △ △ △ △ △ 100 150 225 AC220 AC0.7 ● △ △ △ △ △ △ 150 150 225 AC220 AC0.7 ● △ △ △ △ △ △ 200 200 300 AC220 AC0.9 ● △ △ △ △ △ △ 300 300 450 AC220 AC1.4 ● ◎ ◎ △ △ △ △ 500 500 750 AC220 AC2.3 ● ◎ ◎ △ △ △ △ 600 600 800 AC220 AC2.7 ● ◎ ◎ ◎ △ △ △ 800 800 1200 AC220 AC3.6 ● ● ◎ ◎ △ △ △ 1000 1000 1500 AC220 AC4.5 ● ● ● ● ◎ △ △ 1500 1500 2250 AC220 AC6.8 ● ● ● ● ◎ △ △ 2000 2000 3000 AC220 AC9.1 ● ● ● ● ◎ ◎ ◎ 3000 3000 4500 AC220 AC13.6 ● ● ● ● ● ◎ ◎ 4000 4000 6000 AC220 AC18.2 ● ● ● ● ● ● ◎ 5000 5000 7500 AC220 AC22.7 ● ● ● ● ● ● ● 7500 7500 11250 AC220 AC34.1 ● ● ● ● ● ● ● 10000 10000 15000 AC220 AC45.5 ● ● ● ● ● ● ● 注明:●为可持续使用,◎为须交替使用,△不能使用。
屋顶、外墙立面等。组件转换效率,单晶硅组件取 17%,多晶硅组件取 15%。
修正系数K = K1× K 2× K3× K 4× K5
其中 K1 为太阳能电池长期运行性能衰降修正系数,一般取 0.8: K2 为灰尘遮挡玻璃及
温度升高造成组件功率下降修正,一般取 0.82; K3 为线路损耗修正,一般取 0.95; K4 为逆
在实际光伏发电系统中,系统所带负载是光伏发电系统设计的重要因素,特别对于电
阻性负载、电感性负载、电力电子负载系统容量设计有不同要求。下表为光伏发电功率与带
负载类型配置速配表。
发电功 额定 峰值 输出电
率(W) 负载 负载 压(V)
(W) (W)
50
50
75
DC12
输出电 流(A)
DC4.1
照明
●
彩电
大化。条件允许的情况下,太阳能电池方阵的安装倾斜角也应该是全年能接收到最大太阳辐
射量所对应的角度。
任务实施:
并网光伏发电系统容量的设计与计算,除了可以采用上面介绍的几种方法外,还可以
按照下面介绍的方法计算。一是通过太阳能电池方阵的计划占用面积计算系统的年发电量,
并确定出太阳能电池方阵的容量。二是通过用电负载的耗电量计算出光伏方阵的占用面积,
量的统计还可以采用表 7-3 的方法,只是表 7-3 统计的是日耗电量,需要再乘以全年实际耗
电天数,例如家庭要按 365 天算;机关办公室等就可以考虑减去节假日天数。另外表 7-3
统计出的耗电量单位是 Wh,要换算成 kWh(度)。
光伏组件面积 =
年耗电总量(KWh)
当地年总辐射能 ×电池组件转换效率 × 修正系数
序号 负载名称
直流/ 负载功率 数 功率合计 每天工作时 每日耗电
交流
(W)
量 (W)
间(h) 量(Wh)
1 彩色电视机
AC
120
1
120
4
480
2
计算机
AC
300
1
300
3
900
3
电冰箱
AC
95
1
95
12
1140
4
照明灯
AC
15
5
75
3
225
5
微波炉
AC
900
1
900
0.1
90
6 数字机顶盒
AC
28
设计实例:某住户有家用电器、电脑及照明灯等,日耗电量统计见表 7-8,住户房屋朝 向正南,屋顶倾斜角 30。,当地年太阳能辐射总量为 6498MJ/m2,换算后为 1805kWh/m2,计
划选用单晶硅电池组件,求该方阵面积,并确定电池组件规格尺寸和容量。
计算:统计该住户日耗电量如表 7-8 所示。
表 7-8 大气环境监测站设备耗电情况统计
确定出太阳能电池方阵的容量。该方法以当地年太阳能辐射总量为计算参数。
一、光伏方阵发电量的计算
光伏方阵年发电量计算公式为: 年发电量(KWh)= 当地年总辐射量(KWh / m2)× 光伏方阵面积(m2)× 电池组件转换效率× 修正系数 式中光伏方阵面积不仅仅是指占地面积,也包括光伏建筑一体化并网发电系统占用的
并网光伏发电系统容量的设计与计算
任务目标:
掌握并网光伏电站组件容量设计方法。
任务描述:
并网光伏发电系统以电网储存电能,一般没有蓄电池容量的限制,即使是有备用蓄电
池组,一般也是为防灾等特殊情况而配备的。并网光伏系统的设计也就没有独立光伏发电系
统那样严格,注重考虑的应该是太阳能光伏方阵在有效的占用面积里,实现全年发电量的最
四、太阳能发电系统功率与带负载配置
交流负载分电阻性负载、电感性负载、电力电子负载。
电阻性负载:电流与电压相同,无冲击电流。例如:白炽灯、电子节能灯、电加热器
等。
电感性负载:电压超前电流,有冲击性。例如电动机、电冰箱、水泵。
电力电子负载:有冲击电流。例如荧光灯(带电子镇流器)、电视机、计算机等。
电感性负载的浪涌电流:
电动机:额定电路的 5~8 被,时间 50~150ms。
电冰箱:额定电流的 5~10 倍,时间为 100~200ms。
彩色电视机的消磁线圈和显示器:额定电流的 2~5 倍,时间为 20~100ms。
电力电子类负载的峰值电流(振幅系数)1)
负载参数和对电源的要求有:电压、电流、功率因素、波形、频率等。