太阳能光伏供电方案及施工组织设计.docx

太阳能光伏供电方案及施工组织设计 太阳能光伏供电方案及施工组织设计 二六年十二月 目录 一、太阳能光伏供电系统组成 二、太阳能光伏供电系统的原理 三、阳能光伏供电系统的电站勘测 四、太阳能光伏供电系统的设计 五、施工部署 六、设备及材料进场计划 七、施工方案 八、施工进度计划 九、质量保证措施 十、环境保护措施十一、安全生产措施十二、文明施工措施 一、供电的光伏系统组成 独立供电的太阳能光伏系统的结构框图一般如图所示。由于太阳能电池只能在白天光照条件下输出能量，根据负载需要，系统一般选用铅酸蓄电池作为储能环节来提供夜间所需电力。整个光伏系统由太阳能电池、蓄电池、负载和控制器组成。虚线框中部分即为系统控制部分的结构框图，一般由充电电路、放电电路和状态控制电路的太阳能光伏系统结构框图 在与负载容量配合时，应该考虑到连续阴天的情况，对系统容量留出一定裕度。 二、太阳能光伏供电系统的原理 太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳的光能转化为电能后，通过充电控制器的控制，一方面直接提供给相应的电路或负载用电，另一方面将多余的电能存储在蓄电池中作为夜晚或是太阳能电池产生的电力不足时备用。 太阳能电池组件是由多个多晶硅或单晶硅电池片串并联，并经严格封装而成的。而其中的电池单体在太阳的照射下可发生光电效应而产生一定的电压和电流，通过将电池板串并联组合后得到一定大小等级的电压和电流后经电缆送至充电控制器。 充电控制器是对蓄电池进行自动充电、放电的监控装置，当蓄电池充满电时，它将自动切断充电回路或将充电转换为浮充电方式，使蓄电池不致过充电；当蓄电池发生过度放电时，它会及时发出报警提示以及相关的保护动作，从而保证蓄电池能够长期可靠运行。当蓄电池电量恢复后，系统自动恢复正常状态。控制器还具有反向放电保护功能、极性反接电路保护等功能。蓄电池作为系统的储能部件，主要是将太阳能电池产生的电能存储起来方便供电。 系统供电原理图 三、太阳能光伏供电系统的电站勘测 1、应从当地气象站、气象部门等途径获取太阳能站场地的太阳能资源和气候状态的数据.其中太阳能资源包括年太阳总辐射量（辐照度）或太阳能辐射量和辐射强度的每月日平均值，气候状态包括年平均气温、年最高气温、年最低气温、一年内最长连续阴雨天（含降水或下雪天）、年平均风速、年最大风速、年冰雹次数、年沙暴日数。 2、应了解并记录太阳能站所供应负载的详细情况。其中负载情况包括负载额定功率、峰值功率、供电方式、供电电压、供用时间、日平均用电量、负载性质等。 3、应了解并记录当地市电的情况。其中市电情况包括有无市电、市电距太阳能所供负载距离、市电质量等。 4、应了解并记录太阳能所供负载所在位置的详细情况。其中位置情况包括距最近县城距离、是否通车、离最近通车点多远多高、路面状况、对以后施工影响。 5、太阳能电站的选址应选择大阳光不被遮挡的位置，为了施工方便应选择地势平坦的地方，应尽量避开山石区，远离树木，以防止阴隐对太阳能电池板的遮蔽，同时电站的位置应尽量避开水流通道和易积水的部位。为了减少电线线路上的损耗和压降，电站应尽量建设在负载附近。 6 、应对所选电站位置土地归属进行详细了解，做出详细的记录。并与负载方对土地使用权作出相应的对策。 7、选址后应用木桩、石灰等物件对站点划好位置。并能根据负载、天气、光照情况等粗约估算电站面积。如有经验可直接定好基础位置。 8、应对太阳能电站周边土壤进行测量，以确定土壤电阻。并能根据当地地形及土壤电阻率确定接地装置的位置和接地体的埋设方案。 9、应对负载方的要求作出认真记录和应对解决方案。 四、太阳能光伏发电系统设计 1、设计原则： 在保证满足负载供电需要的前提下，确定使用最少的的太阳能电池组件功率和蓄电池容量，以尽量减少初始的投资。 2、设计 太阳能发电系统的设计分软件设计和硬件设计，且软件设计先于硬件设计。软件设计包括：负载用电量的计算，太阳能电池方阵面辐射量的计算，太阳能电池组件，蓄电池用量的计算和两者之间相互匹配优化设计，太阳能电池方阵安装倾角的计算，系统运行情况的预测和经济效益的分析等。硬件设计包括：太阳能电池组件和 蓄电池的选型，太阳能电池方阵支架的设计，逆变器的选型和设计，控制器的选型和设计，以及防雷接地、配电设备和低压配电线路的设计。 下面是独立太阳能光伏发电系统的总体设计内容图： 控制逆变单元设计 独立太阳能光伏发电系统容量设计 储能及储备电设计 电气设计 遥测、遥控、遥信设计 机械结构设计 电气安全设计 建筑设计 热力设计 防火、防雷、接地等安全设计 可靠性设计 包装、运输、安装及调试运行设计 维修及检测设计 经济成本核算及经济社会效益分析 太阳能系统计算: 以150W、220V无线通讯电源设备为例计算过程如下： 交流负载功率：150W ； 按逆变器效率0.8，将交流负载换算至逆变器输入端，直流负 载功率：188W ； 直流工作电压：48V ； 直流负载每天工作时间：24小时； 蓄电池后备时间：按3天计算。 （1）蓄电池计算 根据以下蓄电池容量计算公式： 蓄电池的容量: )(10t t T I K Q -+? 式中： Q 蓄电池的额定容量； K 安全系数，取1.25； I VSAT 设备负荷电流（A ）； T VSAT 设备放电小时数（h ）； 电池温度系数，本设计取0.006； t 放电时实际电解液的最低温度，通常取蓄电池安装地的最低 环境温度； t0蓄电池额定容量的电解液温度;通常取25； 放电容量系数，详见下表。 铅酸蓄电池放电容量系数()表 电池放电小时数(h) 1 2 3 4 6 8 10 20 放电终止电压(V) 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.85 阀控电池放电容量系 0.45 0.61 0.75 0.79 0.88 0.94 1 1 数 （2）光伏电池板计算 设计依据为太阳能电池板方阵每天的发电量必须等于或大于负 载设备的消耗量，基本计算如下： 太阳电池组件的并联组数Nc： Nc设备负载功率×每天工作时间 系统电压×太阳能电池板最大功率电流×日照时数×组装损失因子×温度损失因子×灰尘遮蔽损失×输配电损失×充电损失 经过取整后，太阳能系统配置的蓄电池的总容量为 500Ah/48V。 （3）光伏电池板设备基本情况 标称峰值功率（Pmax）：80Wp 130Wp 160Wp 额定电压：12V 12V 24V 最大功率时电压（Vmp）：17.6 17.6 36 最大功率时电流（Imp）：4.55 7.39 4.45 （4）光伏电池板 设计依据为太阳能电池板方阵每天的发电量必须等于或大于负载设备的消耗量，基本计算如下： a.太阳电池组件的串联组数 蓄电池均充电压取2.35V/只，48V 系统为：2.35V×24 只=56.4V 防反充二极管的压降及线路压降总和可取1.8V 太阳电池组件的串联数为:(56.4+1.8)/17.6=3.31(组)