某居民楼顶3KW并网光伏电站设计(光伏发电技术课程设计)
目录
第一章绪论 (3)
1.1论文研究背景 (3)
1.2选题意义 (3)
第二章系统总体设计方案 (4)
2.1项目概况 (4)
2.2地理位置及太阳能资源 (4)
2.3示范目标 (5)
2.4设计原则 (5)
2.5光伏组件选型 (6)
2.5.1太阳能电池种类 (6)
2.5.2几种太阳能电池组件的性能比较 (9)
2.5.3组件选用 (10)
2.6光伏并网逆变器选型 (11)
2.7光伏阵列运行方式选择 (12)
2.7.1阵列倾斜角与安装方式 (12)
2.7.2光伏阵列设计 (12)
2.7.2.1太阳能电池方阵设计原则 (12)
2.7.2.2光伏方阵串并联设计 (12)
2.7.3防雷接地设计 (13)
第3章节能降耗及经济效益分析 (15)
3.1 系统发电效率分析 (15)
3.2发电量计算 (16)
3.3节能减排分析 (17)
3.4经济效益分析 (17)
第4章结论 (18)
第一章绪论
1.1研究背景
目前各东部沿海地区主要是能源供应力依然不足，能源安全保障体系不够完备、能源利用效率与国际先进水平还有较大差距、能源价格形成机制有待于进一步完善、环保治理措施相对滞后等。
目前，国际能源形势总体上比较复杂，能源价格波动的局面仍将持续。我国能源供应将面临着资源、环境、运输和安全生产等多重制约。从资源的潜力和长远来看，光伏发电是最具有潜力的可再生能源的发电技术；从资源的合理开发利用来说，在居民楼屋顶修建太阳能电站进行发电具有得天独厚的优势，可以有效利用土地资源、合理的分配电力，实现可持续性发展。
2009年12月18日在丹麦首都哥本哈根气候大会达成的《哥本哈根协议》，虽未明确各国在何时实现那些减排指标。但是我国在会议上的减排承诺和会议倡导的低碳经济，已经深入人心，将对我国的经济发展模式起到引导作用。
所谓的低碳经济指改变高碳排放的发展模式，实现绿色的低能耗、低污染、低排放的可持续健康发展。低碳经济实现方式可概括为两种：一是改变能源使用结构，二是提高能源使用效率。具体来讲，改变能源结构是指降低度化石能源的依赖，提高一次能源使用中太阳能、风能、核能、生物质能、水能等非化石能源的占比，达到减少碳排放的目的。其中，太阳能、风能和核能将是未来发展的重点。
1.2选题意义
在全球能源形势紧张、全球气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻找新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。该光伏电站最大特点是源源不断的将光能转化为电能，使用寿命过程中几乎不会排放出粉尘、气体等，对环境的影响微乎其微。
从环境角度讲，太阳能发电被认为是目前排放量（二氧化碳）最少的一种发电技术之一。世界自然基金会的资料表明，太阳发电是目前排放量最少的一种发
电技术，在一个生命周期内它所排放的煤炭量只有每瓦55克。
永康市是以煤为主要能源的城市，因此，空气污染的主要原因是煤在燃烧后产生的燃料废气。据有关资料表明，永康空气质量愈来愈趋恶化。而永康市属于太阳能资源丰富的地区，大力发展太阳能利用技术，对于改善永康市的能源结构和生态环境具有特别重要的意义。
随着经济的高速发展，城镇工业开发区的建设，屋顶的空间利用十分必要。过去居民楼屋顶几乎没有利用，在现有结构的条件下，根据计算对屋顶增加相应的支撑体系，利用屋顶空间将会对资源的利用能够探索出全新的思路[1]；同时在今后新建房屋中，考虑利用太阳能进行建设也将对新能源产业是一个积极的推广意义。
第二章系统总体设计方案
2.1系统概况
本系统利用永康市某居民楼顶可利用屋顶面积约30平方米新建分布式光伏电站，采用260Wp光伏组件12块组成，共计建设3.12KWp屋顶分布式光伏发电系统。系统采用1台3KW光伏逆变器将直流电逆变为220V交流电，接入220V 线路送入户业主原有室内进户配电箱，再经由220V线路与业主室内低压配电网进行连接，即可送电进入市电网。本系统采用自发自用，余电上网模式。
2.2地理位置及太阳能资源
浙江省金华市永康市是县级市，隶属于浙江省地级市金华市，位于浙江省中部的低山丘陵地区。地理坐标为北纬28°45′，东经119°53′，总面积1049平方千米。永康市境内的地貌形态主要为低山、丘陵、平原三种。低山占全境面积的约17%，与磐安交界处海拔930米的黄寮尖为永康最高峰。丘陵占约44.3%，主要成因分为构造-剥蚀地貌和火山-剥蚀地貌两种。平原主要分布于永康江水系
的两岸，为永康地势最低的一级，占全境面积的约38.7%，以永康江流出永康境处最低，海拔72米。
永康气候温和，四季分明，气候类型为亚热带季风气候。年平均气温17.5℃，年平均日照时数为1909小时，无霜期245天，年平均降水量1387毫米。项目地址水平面年总辐射量约在1181.34KWh/m2左右，太阳能资源丰富，根据中华人民共和国气象行业标准QX/T89-2008《太阳能资源评估方法》，可判定本项目地址处太阳能资源丰富程度等级为资源丰富区域，有较好地开发利用价值，适宜建设并网光伏电站。
2.3目标
（1）我国能源消耗中，建筑能耗占了1/4的份额。与建筑结合的光伏发电系统是一种主动的节能方式应当受到重视。该项目的实施也能反映出永康市落实节能减排的信心；
（2）通过实际并网发电运行，累积各项数据，为测算太阳能并网电站实际
减排等提供实际数据，为确定适合该地区实际情况的费效比、节电、省煤、CO
2
分布式光伏电站提供理论依据；
（3）提供光伏并网发电示范，为广大民众树立节能减排的榜样，普及光伏发电知识；提高群众的环保意识；
（4）为促进浙江省永康市现有屋顶利用，发展低碳经济。
2.4设计原则
（1）合理性
由于分布式光伏发电系统也是属于光伏电站的一种，所以其设计、施工均需满足国标《GB50797-2012光伏发电站设计规范》的要求，将根据其对项目站址选址、太阳能发电系统、电气部分、接入系统进行合理性设计[2]。
（2）安全性
设计的光伏系统需安全可靠，防止意外情况造成的人身意外伤害与公共财产的损失。光伏系统的安装施工纳入建筑设备安装施工组织设计，并制定相应的安
