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太阳能光伏发电系统设计

作者:admin发布时间:2020-10-15 13:30

  太阳能光伏发电系统设计_其它_职业教育_教育专区。太阳能光伏发电技术及其应用 姚建曦主楼B610 太阳能光伏发电系统设计 2

  太阳能光伏发电技术及其应用 姚建曦 Tel: 61772338, Email: .cn 主楼B610 太阳能光伏发电系统设计 2 太阳能光伏发电系统的设计分为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:负载的功率和用电量的统计和计算,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二者之间相互匹配 的优化设计,太阳能电池方阵安装倾角的确定,系统运行情况的预测以及 系统经济效益的分析等。 硬件设计包括:负载类型的确定和限制,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,以及控制、测量 系统的选型和设计。对于大型光伏发电系统,还要有方阵场的设计、防雷 接地的设计、配电系统的设计以及辅助或备用电源的选型和设计。 软件设计由于牵涉到复杂的辐射量、安装倾角以及系统优化 的设计计算,一般是由计算机来完成的;在要求不太高的情 况下,也可以采用估算的方法。 太阳能电站选址 4 太阳能电站选址 太阳辐射 太阳能光伏发电的全部能量来自太阳,因而太阳能电池方阵面上所获 得的辐射量决定它的发电量。太阳能电池方阵面上所获的的辐射量多少与 很多因素有关:当地纬度,海拔高度,大气透明度,一年当中四季的变化, 一天当中时间的变化,到达地面的太阳辐射直、散分量的比例,地表面的 反射系数,太阳能电池方阵的运行方式或固定方阵的倾角变化,以及太阳 能电池方阵表面的清洁程度等。 5 太阳能资源 类型 1 2 3 4 5 地区 西藏西部 新疆东南部 青海西部 甘肃西部 西藏东南部 新疆南部 青海东部 宁夏南部 甘肃中部 内蒙古 山西北部 河北西北部 新疆北部 甘肃东南部 山西南部 陕西北部 河北东南部 山东 河南 吉林 辽宁 云南 广东南部 福建南部 江苏北部 安徽北部 湖南 广西 江西 浙江 湖北 福建北部 广东北部 陕西南部 江苏南部 安徽南部 黑龙江 四川 贵州 年日照时数 3200-3300 3000-3200 2200-3000 1400-2200 1000-1400 太阳能电站选址 工程地质 需要地震稀少,具有较好的构造稳定性 岩土工程条件 地基承载力,水、土腐蚀性 8 太阳能光伏系统的选型、布置和发电量估算 9 太阳能光伏系统的选型、布置和发电量估算 光伏系统的选型 根据光伏电站内太阳能资源状况,目前光伏系统的选型主 要根据制造水平、运行的可靠性,技术的成熟度和价格,并 结合光伏电场的局部情况进行初步布置,计算其在标准状况 的理论发电量,最后确定技术方案。 10 太阳能光伏系统的选型、布置和发电量估算 光伏系统的选型 光伏电池组件选型 2006 年单晶硅、多晶硅和薄膜这三种电池所占的份额分别为: 43.40%、46.50%和10.10%。 11 太阳能光伏系统的选型、布置和发电量估算 光伏系统的选型 光伏并网逆变器选型 光伏并网逆变器可以分为大功率集中型逆变器和小型组串式逆 变器两种。小型组串式逆变器又可细分为有隔离变压器和无隔离变 压器两种,其中有隔离变压器的效率略低。集中型逆变器的效率要 高于小型组串式逆变器,且单位千瓦造价与小型组串式逆变器相比 有明显的优势。但小型组串式逆变器也有其优点:当逆变器发生故 障时,对于小型组串逆变器,只会影响所有连接到该逆变器的容量 很少的电池组件的发电量,其余组件不受影响;而对于集中型逆变 器,则有成百上千千瓦的电池组件的发电量都会受到影响 12 太阳能光伏系统的选型、布置和发电量估算 光伏系统的选型 光伏方阵运行方式 光伏方阵的运行方式有简单的固定式、倾角季度调节式和自动跟踪式三种 类型。自动跟踪式又可分为“单轴跟踪”、“双轴跟踪”两种类型. 固定式:光伏方阵固定安装在支架上,一般朝正南方向放置,且有一定的 倾角。倾角可根据当地辐射和地理位置进行优化选择。 13 太阳能光伏系统的选型、布置和发电量估算 光伏系统的选型 光伏方阵运行方式 要求太阳能方阵在最佳倾角时,冬天和夏天辐射量的差异尽可能小,而全 年总辐射量尽可能大,二者应当兼顾。这对于高纬度地区尤为重要。 15 城市 哈尔滨 长春 沈阳 北京 天津 呼和浩特 太原 乌鲁木齐 西宁 兰州 银川 西安 上海 南京 合肥 我国部分主要城市的斜面最佳辐射倾角 纬度/ 最佳倾角 城市 纬度/ 45.68 3 杭州 30.23 43.90 1 南昌 28.67 41.77 1 福州 26.08 39.80 4 济南 36.68 39.10 5 郑州 34.72 40.78 3 武汉 30.63 37.78 5 长沙 28.20 43.78 12 广州 23.13 36.75 1 海口 20.03 36.05 8 南宁 22.82 38.48 2 成都 30.67 34.30 31.17 14 贵阳 26.58 3 昆明 25.02 32.00 5 拉萨 29.70 31.85 9 最佳倾角 3 2 4 6 7 7 6 7 12 5 2 8 8 8 太阳能光伏系统的选型、布置和发电量估算 光伏系统的选型 光伏方阵运行方式 倾角季度调节式:与固定式类似。不同之处,其方阵倾角设计成约 15°~65°之间可以手动调节,一般设计成每10°一个档位。在夏 季,正午太阳高度角较大,方阵倾角可适当减小;而在冬季时,正 午太阳高角度较低,可通过提高倾角从而使得太阳光入射到方阵面 上的入射角尽可能小。 17 太阳能光伏系统的选型、布置和发电量估算 光伏系统的选型 光伏方阵运行方式 单轴跟踪式:它通过围绕位于光伏方阵面上的一个轴旋转来跟踪太 阳。该轴可以有任一方向,但通常取东西横向,南北横向,或平行 于地轴的方

  

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