光伏发电系统.ppt

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1、光伏发电系统光伏发电系统2010年5月光伏发电系统光伏发电系统分类系统的组成系统部件的选择系统设计需要最基本的信息光伏发电系统分类太阳能光伏系统的构成例如：户用直流电源，路灯等交直流系统配置交直流系统配置并网发电系统配置并网发电系统配置大型并网光伏电站配置光伏组件（固定或光伏组件（固定或跟踪）跟踪）方阵汇流箱方阵汇流箱直流配电柜直流配电柜并网逆变器并网逆变器交流配电柜交流配电柜电网接入系统（升电网接入系统（升压、计量设备等）压、计量设备等）交、直流电缆交、直流电缆监控及通讯装置监控及通讯装置防雷接地装置防雷接地装置系统部件的选择1、太阳能电池组件2、蓄电池3、控制器4、逆变器5、控制逆变一体机

2、1、太阳能电池组件2、蓄电池蓄电池在光伏系统的作用 蓄电池将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、胶体蓄电池等。胶体蓄电池适合于气温较低地区，成本较铅酸电池稍高蓄电池容量的设计蓄电池容量的设计与三个因素有关：蓄电池容量的设计与三个因素有关：1、负载的用电情况、负载的用电情况2、光伏系统安装地点的气象条件、光伏系统安装地点的气象条件3、负载对电源的要求程度即、负载对电源的要求程度即最

3、大连续阴雨天数最大连续阴雨天数。1）对于可以采用光电互补的光伏应用，我们在设计中通常取阴雨天）对于可以采用光电互补的光伏应用，我们在设计中通常取阴雨天数为数为12天。天。2）对于负载对电源要求不是很严格的光伏应用，我们在设计中通常）对于负载对电源要求不是很严格的光伏应用，我们在设计中通常取阴雨天数为取阴雨天数为35天。天。3）对于负载要求很严格的光伏应用系统，我们在设计中通常取阴雨）对于负载要求很严格的光伏应用系统，我们在设计中通常取阴雨天数为天数为714天。天。所谓负载要求不严格的系统通常是指用户可以稍微调节一下负载需所谓负载要求不严格的系统通常是指用户可以稍微调节一下负载需求从而适应恶劣天

4、气带来的不便，而严格系统指的是用电负载比较重要，求从而适应恶劣天气带来的不便，而严格系统指的是用电负载比较重要，例如常用于通信，导航或者重要的健康设施如医院、诊所等。例如常用于通信，导航或者重要的健康设施如医院、诊所等。蓄电池容量估算的基本方法第一步第一步，将每天负载需要的用电量乘以根据实际情况确定的，将每天负载需要的用电量乘以根据实际情况确定的阴雨天数就可以得到初步的蓄电池容量。阴雨天数就可以得到初步的蓄电池容量。第二步第二步，将第一步得到的蓄电池容量除以蓄电池的允许最大，将第一步得到的蓄电池容量除以蓄电池的允许最大放电深度。因为不能让蓄电池在阴雨天数中完全放电，放电深度。因为不能让蓄电池在

5、阴雨天数中完全放电，所以需要除以最大放电深度，得到所需要的蓄电池容量。所以需要除以最大放电深度，得到所需要的蓄电池容量。最大放电深度的选择需要参考光伏系统中选择使用的蓄最大放电深度的选择需要参考光伏系统中选择使用的蓄电池的性能参数。通常情况下，如果使用的是深循环型电池的性能参数。通常情况下，如果使用的是深循环型蓄电池，推荐使用蓄电池，推荐使用80%放电深度（放电深度（DOD）。设计蓄电池）。设计蓄电池容量的基本公式见下：容量的基本公式见下：阴雨天数阴雨天数 X 日平均耗电量日平均耗电量 蓄电池容量蓄电池容量 =最大放电深度最大放电深度 3、控制器4、逆变器逆变器的作用 逆变器是将直流电变换成交

6、流电的电子设备。由于太阳能电池和蓄电池发出的是直流电，当负载是交流负载时，逆变器是不可缺少的。逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统，为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统，将发出的电能馈入电网。5、光伏控制逆变一体机 光伏系统利用光伏电池将光能转化为电能，通过充电回路给蓄电池充电，同时蓄电池通过控制器部分向直流负载和逆变部分提供电力，逆变部分再将交流电力提供给交流负载。可实现与市电互补供电。控制逆变一体机主要应用于较小离网系统（一般小于5KWp系统），当系统较大时需采用独立控制器、逆变器电池板所需要的安装面积Re

7、quired area for PV generators with different cell types不同朝向安装的太阳电池的不同朝向安装的太阳电池的发电量发电量:假定向南倾斜纬度角安装假定向南倾斜纬度角安装的太阳电池发电量为的太阳电池发电量为100；其它朝向全年其它朝向全年发电量均有量均有不同程度的减少。不同程度的减少。系统设计需要的基本信息系统设计需要的基本信息负载情况负载情况并网或离网系统安装地理位置气象资料负载情况 主要用电器，负载功率，工作时间，日耗电量等。连续阴雨天数中国水平中国水平面太阳辐面太阳辐射分布图射分布图等等级级资资源源带带号号年年总辐总辐射量（射量（MJ/m2）

8、年年总辐总辐射量射量（kWh/m2）平均日平均日辐辐射量射量（kWh/m2）最丰富带I 6300 1750 4.8 很丰富带II5040 6300 1400 1750 3.8 4.8 较丰富带III3780 5040 1050 1400 2.9 3.8 一般IV 3780 1050 2.9 太阳能资源的单位换算1992年以前的太阳辐射单位：年以前的太阳辐射单位：Kcal/cm21992年以后：年以后：MJ/m2光伏设计用辐射单位：光伏设计用辐射单位：kWh/m21卡=4.18焦耳 1MJ/m2=3.6kWh/m2厦门水平面年辐射量：5288.76MJ/m25288.76106/3600/100

9、0=1469.1kWh/m21469.1kWh/m2/365=4.02 kWh/天1TWp=1000GWp1GWp=1000MWp1MWp=1000KWp1KWp=1000Wp太阳能发电量估量并网发电量当地太阳能辐射量电池组件容量（0.80.85）离网发电量 当地太阳能辐射量电池组件容量（0.50.6）以厦门地区为例：水平面年辐射量：4.02 kWh/天 1KW日发电量日发电量=1KW 4.02 kWh/天 0.82 =3.25 kWh 1KW年发电量约1200 kWh不同跟踪方式全年太阳能收益对比固定纬度角：比水平面提高固定纬度角：比水平面提高14%；单轴水平跟踪：提高；单轴水平跟踪：提高40%；单轴跟踪倾纬度角：提高单轴跟踪倾纬度角：提高51%；双轴高精度跟踪：提高；双轴高精度跟踪：提高56%。纬度：纬度：33.43 N，经度：经度：112.02 E，海拔：，海拔：339米。米。美国美国Arizona 州州Phenix WBAN No.：23183气象站气象站1961-1990的测试数据：的测试数据：纬度：纬度：33.43 N，经度：，经度：112.02 W，海拔：，海拔：339 米，气压：米，气压：974 毫巴毫巴谢谢！