項(xiàng)目名稱： 20KW并網(wǎng)光伏設(shè)計(jì)
項(xiàng)目編號(hào)：****************************
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項(xiàng)目說(shuō)明31、項(xiàng)目說(shuō)明
太陽(yáng)能發(fā)電是傳統(tǒng)發(fā)電的有益補(bǔ)充，鑒于其對(duì)環(huán)保與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性，各發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)不全力推動(dòng)太陽(yáng)能發(fā)電工作，目前中小規(guī)模的太陽(yáng)能發(fā)電已形成了產(chǎn)業(yè)，我國(guó)目前也在大力發(fā)展家庭分布式電站。
2、項(xiàng)目分析
經(jīng)過(guò)與客戶溝通，要求我們?cè)诔啥悸殬I(yè)技術(shù)學(xué)院建立20KW的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。
3、項(xiàng)目選址
經(jīng)過(guò)對(duì)成都職業(yè)學(xué)院院內(nèi)情況的考察，我們決定在一棟男生寢室樓頂鋪設(shè)光伏電池板，該樓頂?shù)拿娣e大約為2500平方米，可以安裝大約250KW的電站，客戶要求我們安裝20KW的并網(wǎng)系統(tǒng)，該樓頂足以滿足系統(tǒng)光伏板的鋪設(shè)。
4、項(xiàng)目計(jì)算
20KW的裝機(jī)容量大約需占地200平方米，
根據(jù)這個(gè)公式可得：
占地面積/單塊板子面積*板子功率*50%*1.5~1.8=傾角式裝機(jī)容量：
200/1.5*200*50%*1.6=21333W=21KW
為了滿足客戶需求的同時(shí)考慮到成本問(wèn)題，我們?cè)?.5到1.8之間取到1.6
板子總數(shù)：21000/200=105塊
我們經(jīng)過(guò)計(jì)算得出組件串聯(lián)數(shù)為7，組件并聯(lián)數(shù)為15。
圖1 pvsyst初步仿真
計(jì)算得到的21kw。
5、項(xiàng)目選材
1.太陽(yáng)能電池板的選擇
我們采用徐州眾厵能源有限公司的xkd-200型太陽(yáng)能電池板。
其參數(shù)如下：
表1 太陽(yáng)能電池參數(shù)
外形尺寸 | 1547*983*35 mm |
重量 | 20.0（200w）kg |
封裝形式 | 紙箱加防護(hù)泡沫 |
工作電壓 | 34.4V |
工作電流 | 5.81（200w）A |
開(kāi)路電壓 | 43.2（200w）V |
開(kāi)路電壓 | 6.5（200w）A |
2.雙電源開(kāi)關(guān)的選擇
實(shí)現(xiàn)兩個(gè)獨(dú)立電源間的快速轉(zhuǎn)換的無(wú)觸點(diǎn)電子式開(kāi)關(guān)裝置，其最高轉(zhuǎn)換時(shí)間可以達(dá)到5mS，為數(shù)字設(shè)備、控制設(shè)備或其它對(duì)電源供電連續(xù)性要求極高的用電設(shè)備提供供電保障，當(dāng)一路電源超限或斷電后，迅速地切換至另一路電源,保證設(shè)備運(yùn)行及數(shù)據(jù)安全。它（STS）是實(shí)現(xiàn)所謂“分布式供電”方案的有利工具，可以大大提高機(jī)房供電系統(tǒng)的可靠性。
表2 雙電源開(kāi)關(guān)型號(hào)
品牌 | Seviem | 額定電壓 | AC220V/380V |
產(chǎn)品名稱 | 迷你型雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) | 額定電流 | 63A |
產(chǎn)品型號(hào) | SWQ2-A-63A/2P | 額定頻率 | 50HZ/60HZ |
產(chǎn)品規(guī)格 | 兩進(jìn)兩出CB級(jí) | 符合標(biāo)準(zhǔn) | GB/T14048.11-2008 |
圖2 雙電源開(kāi)關(guān)實(shí)物
3.控制器的選型
光伏控制器的選型規(guī)則主要是，額定工作電壓和二極管工作電流，點(diǎn)確定裝機(jī)容量和蓄電池組電壓后，我們便可以確定控制器的選型。
我們采用光合硅能有限公司的60A型控制器。
控制器規(guī)格：
表3 控制器選型
電壓 | 12V/24V |
最大發(fā)電電流 | 60A |
自我損耗 | 小于等于13MA |
充電模式 | PWM |
防水級(jí)別 | IP32 |
尺寸 | 187*122*57mm |
重量 | 850g |
4.并網(wǎng)逆變器的選型
逆變器的選型大概遵從也下幾點(diǎn)
①.因地制宜，跟場(chǎng)景匹配
②.高效發(fā)電，效率為先
③.安全可靠，順暢運(yùn)行
④.電網(wǎng)友好性，監(jiān)控運(yùn)維。
⑤.逆變器在有感性負(fù)載的情況下其容量為裝機(jī)容量的3到5倍，以滿足感性負(fù)載正常啟動(dòng)。
我們采用固德威10kw光伏逆變器。
表4 逆變器參數(shù)
最大直流功率 | 12000w |
直流電壓范圍 | 180-1000v |
額定直流電壓 | 64v |
MPPT電壓范圍 | 200-850v |
最大直流工作電壓 | 11/11a |
額定交流功率 | 10kw |
電網(wǎng)頻率 | 50hz |
5.光伏陣列前后排的距離及安裝傾斜角度
對(duì)光伏陣列的安裝支架必須考慮前后排的間距，以防止在日出日落時(shí)前排光伏組件產(chǎn)生的陰影遮擋住后排的光伏組件而影響光伏陣列的輸出功率。根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)所在的地理位置、太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)情況、安裝支架的高度等因素，可以由pvsyst計(jì)算出固定式支架前后排之間最小距離.
圖3 pvsyst陣列距離設(shè)定
通過(guò)pvsyst我們發(fā)現(xiàn)組件距離2.84m不會(huì)產(chǎn)生陰影影響。
圖4 pvsyst全年最佳的安裝角度
6.光伏支架
我們采用河北諾維有限公司生產(chǎn)的光伏支架，售價(jià)為0.8元/w，21000*0.8=16800元。
圖5 支架圖紙
7.光伏電纜我們采用勝華PV1-F2，4平方光伏電纜直流太陽(yáng)能專用電線鍍錫銅芯軟銅絲200米。
圖6 電纜歐姆接觸設(shè)置
6、成本計(jì)算
表5 投資計(jì)算
名稱 | 數(shù)量 | 單價(jià)（元） | 總價(jià)（元） |
太陽(yáng)能電池板 | 105 | 445 | 46725 |
控制器 | 1 | 166 | 166 |
逆變器 | 1 | 800 | 800 |
支架 | 2100 | 0.8 | 16800 |
4平方光伏電纜 |
| 479 | 479 |
光伏配電箱 |
| 179 | 179 |
雙電源開(kāi)關(guān) | 1 | 121 | 121 |
安裝人工 |
| 1000 | 1000 |
合計(jì) |
|
| 66270 |
7、年發(fā)電量計(jì)算
圖7 pvsyst初步仿真結(jié)果
根據(jù)pvsyst仿真得到的年發(fā)量為17672°，根據(jù)國(guó)家對(duì)光伏發(fā)電的文件規(guī)定：用戶每一度電0.8元，所以，年產(chǎn)生利潤(rùn)17672x0.8=14137.6元，預(yù)計(jì)66270/14137.6≈4.5年后回本。
8、系統(tǒng)年節(jié)約能源
根據(jù)專家統(tǒng)計(jì)：每節(jié)約1度電，就相當(dāng)于節(jié)約0.328kg的標(biāo)準(zhǔn)煤、同時(shí)減少污染排放0.27kg風(fēng)塵、0.99kg二氧化碳。
系統(tǒng)年發(fā)電量17672度
節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤：17672X0.328=5796.41kg
減少的污染排放：17672X0.27=4771.44kg
減少的二氧化碳排放：17672X0.99=17495.28kg
9、附件
圖8 pvsyst詳細(xì)損耗
圖9 Pvsyst建模仿真①
Pvsyst光線線性損失2.6%
Pvsyst光線線性損失0.7%
圖10 pvsyst建模仿真圖②
通過(guò)上面的建模仿真得到結(jié)論：系統(tǒng)的位置應(yīng)該與周圍高大的建筑物保持一定的距離。
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