光伏系统设计全稿
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4 光伏系统设计
本章主要讲述太阳能光伏系统的组成结构和工作原理，并结合实例讲述光伏系统
的常见类型、一般设计原理和方法、光伏系统的测试以及性能分析，并描述了太阳能
光伏系统的发展趋势。
4 1 光伏系统的组成和原理
光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪
表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。
光伏系统具有以下的特点：
- 没有转动部件，不产生噪；
- 没有空气污染、不排放废水；
- 没有燃烧过程，不需要燃料；
- 维修保养简单，维护费用低；
- 运行可靠性、稳定性好；
- 作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上；
- 根据需要很容易扩大发电规模。
光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类：独立发电系统
和并网发电系统。应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差
转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需
要，发达家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发
电系统和MW 级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推
广太阳能光伏系统的应用。
光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3～2W 的太阳能
庭院灯，大到MW 级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、
空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结
构和工作原理基本相同。图4-1 是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。其中
包含了光伏系统中的几个主要部件：
l 光伏组件方阵：由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而
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成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。
l 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、深放电吸液式铅
酸
蓄电池等。
l 控制器：它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控
制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。随着
太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，有将传统的控制部分、逆变
器以及监测系统集成的趋势，如AES 公司的SPP 和SMD 系列的控制器就集成了上
述三种功能。
l 逆变器：在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设
备，将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交
流电。
太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下，将太阳电池组件产
生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供
电，如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含
有交流负载的光伏系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。光伏系统的
应用具有多种形式，但是其基本原理大同小异。对于其他类型的光伏系统只是在控制
机理和系统部件上根据实际的需要有所不同，下面将对不同类型的光伏系统进行详细
地描述。
图4-1 直流负载的太阳能光伏系统
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4.2. 光伏系统的分类与介绍
一般将光伏系统分为独立系统、并网系统和混合系统。如果根据光伏系统的应用
形式、应用规模和负载的类型，对光伏供电系统进行比较细致的划分，可将光伏系统
分为如下六种类型：小型太阳能供电系统（Small DC）；简单直流系统（Simple DC）；
大型太阳能供电系统（LargeDC）；交流、直流供电系统（AC/DC）；并网系统（Utility
Grid Connect）；混合供电系统（Hybrid）；并网混合系统。下面就每种系统的工作原
理和特点进行说明。
4.2.1. 小型太阳能供电系统（Small DC）
删除的内容:
该系统的特点是系统中只有直流负载而且负载功率比较小，整个系统结构简单，操
作简便。其主要用途是一般的户用系统，负载为各种民用的直流产品以及相关的娱乐
设备。如在我西北边远地区就大面积推广使用了这种类型的光伏系统，负载为直流
节能灯、收录机和电视机等，用来解决无电地区家庭的基本照明问题。
图4-4 简单直流的光伏水泵系统
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4.2.2.简单直流系统（Simple DC）
该系统的特点是系统负载为直流负载而且对负载的使用时间没有特别的要求，负
载主要是在白天使用，所以系统中没有使用蓄电池，也不需要使用控制器。系统结构
简单，直接使用太阳能太阳电池组件给负载供电，省去了能量在蓄电池中的储存和释
放过程所造成的损失，以及控制器中的能量损失，提高了太阳能的利用效率。其常用
于光伏水泵系统、一些白天临时设备用电和旅游设施中。图4-4 显示的就是一个简单
直流的光伏水泵系统。这种系统在发展中国家的无纯净自来水供饮地区得到了广泛的
应用，产生了良好的社会效益。
带格式的: 项目符号和编号
4.2.3. 大型太阳能供电系统（Large DC）
与上述两种光伏系统相比，这种光伏系统仍适用于直流电源系统，但是这种太阳
能光伏系统的负载功率较大，为了保证可靠地给负载提供稳定的电力供应，其相应的
系统规模也较大，需要备较大的太阳能太阳电池组件阵列和较大的蓄电池组，常应用于通信、遥测、监测设备电源，农村的集中供电站，航标灯塔、路灯等领域。我
在西部地区实施的“光明工程”中，一些无电地区建设的部分乡村光伏电站就是采用这种形式；中移动和中国联通公司在偏僻无电网地区建设的通信基站也采用了这种光伏系统供电。
4.2.4. 交流、直流供电系统（AC/DC）
与上述的三种太阳能光伏系统不同的是，这种光伏系统能够同时为直流和交流负
载提供电力，在系统结构上比上述三种系统多了逆变器，用于将直流电转换为交流电
以满足交流负载的需求。通常这种系统的负载耗电量也比较大，从而系统的规模也较
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大。在一些同时具有交流和直流负载的通信基站和其它一些含有交、直流负载的光伏
电站中得到应用。
4.2.
5.并网系统（Utility Grid Connected）
这种光伏系统最大的特点就是太阳电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成
符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网，并网系统中光伏方阵所产生电力
除了供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。在阴雨天或夜晚，太阳电池组件没有
产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时就由电网供电。因为直接将电能输入电
网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用光伏方阵所发
的电力从而减小了能量的损耗，并降低了系统的成本。但是系统中需要专用的并网逆
变器，以保证输出的电力满足电网电力对电压、频率等电性能指标的要求。因为逆变
器效率的问题，还是会有部分的能量损失。这种系统通常能够并行使用市电和太阳能
太阳电池组件阵列作为本地交流负载的电源，降低了整个系统的负载缺电率。而且并
网光伏系统可以对公用电网起到调峰作用。但并网光伏供电系统作为一种分散式发电
系统，对传统的集中供电系统的电网会产生一些不良的影响，如谐波污染，孤岛效应
等。
4.2.6 混合供电系统（Hybrid）
这种太阳能光伏系统中除了使用太阳能太阳电池组件阵列之外，还使用了燃油发
电机作为备用电源。使用混合供电系统的目的就是为了综合利用各种发电技术的优点，
避免各自的缺点。比方说，上述几种独立光伏系统的优点是维护少，缺点是能量输出
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依赖于天气，不稳定。综合使用柴油发电机和太阳电池组件的混合供电系统与单一能
源的独立系统相比所提供的能源对天气的依赖性要小，它的优点是：
使用混合供电系统可以达到可再生能源的更好利用。因为可再生能源是变化的，
不稳定的，所以系统必须按照能量产生最少的时期进行设计。由于系统是按照最
差的情况进行设计，所以在其他的时间，系统的容量过大。在太阳辐照最高峰时
期产生的多余能量没法使用而白白浪费了。整个独立系统的性能就因此而降低。
如果最差月份的情况和其他月份差别很大，有可能导致浪费的能量等于甚至超
过
设计负载的需求。
具有较高的系统实用性。在独立系统中因为可再生能源的变化和不稳定会导致系
统出现供电不能满足负载需求的情况，也就是存在负载缺电情况，使用混合系统
则会大大地降低负载缺电率。
和单用柴油发电机的系统相比，具有较少的维护和使用较少的燃料。
较高的燃油效率。在低负荷的情况下，柴油机的燃油利用率很低，会造成燃油的
浪费。在混合系统中可以进行综合控制使得柴油机在额定功率附近工作，从而提
高燃油效率。
负载匹更佳。使用混合系统之后，因为柴油发电机可以即时提供较大的功率，
所以混合系统可以适用于范围更加广泛的负载系统，例如可以使用较大的交流负
载，冲击载荷等。还可以更好的匹负载和系统的发电，只要在负载的高峰时期
打开备用能源即可简单的办到。有时候，负载的大小决定了需要使用混合系统，
大的负载需要很大的电流和很高的电压。如果只是使用太阳能成本就会很高。
但混合系统也有其自身的缺点：
控制比较复杂。因为使用了多种能源，所以系统需要监控每种能源的工作情况，
处理各个子能源系统之间的相互影响、协调整个系统的运作，这样就导致其控制
系统比独立系统复杂，现在多使用微处理芯片进行系统管理。
初期工程较大。混合系统的设计，安装，施工工程都比独立工程要大。
比独立系统需要更多的维护。油机的使用需要很多的维护工作，比如更换机油滤
器，燃油滤器，火花塞等，还需要给油箱添加燃油等。
污染和噪。光伏系统是无噪、无排放的洁净能源利用，但是因为混合系统中
使用了柴油机，这样就不可避免地产生噪和污染。
很多在偏远无电地区的通信电源和民航导航设备电源，因为对电源的要求很高，
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都采用混合系统供电，以求达到最好的性价比。我新疆、云南建设的很多乡村光伏
电站就是采用光/柴混合系统。
4.2.7．并网混合供电系统（Hybrid）
随着太阳能光伏产业的发展，出现了可以综合利用太阳能光伏阵列、市电和备用
油机的并网混合供电系统。这种系统通常是控制器和逆变器集成一体化，使用电脑芯
片全面控制整个系统的运行，综合利用各种能源，达到最佳的工作状态，并可以备
使用蓄电池。进一步提高系统的负载供电保障率，例如AES 的SMD 逆变器系统。该系
统可以为本地负载提供合格的电源，并可以作为一个在线UPS （不间断电源）工作。
它可向电网供电，也可从电网获得电力，是个双向逆变/控制器。系统工作方式是将市
电和光伏电源并行工作，对于本地负载而言，如果太阳电池组件产生的电能足够负载
使用，它将直接使用太阳电池组件产生的电能供给负载的需求。如果太阳电池组件产
生的电能超过即时负载的需求还能将多余的电能返回给电网；如果太阳电池组件产生
的电能不够用，则将自动启用市电，使用市电供给本地负载的需求；而且，当本地负
载功耗小于SMD逆变器额定市电容量的60％时，市电就会自动给蓄电池充电，保证蓄
电池长期处于浮充状态；如果市电产生故障，即市电停电或者市电的供电品质不合格，
系统就会自动断开市电，转成独立工作模式，由蓄电池和逆变器提供负载所需的交流
电能。一旦市电恢复正常，即电压和频率都恢复到正常状态以内，系统就会断开蓄电
池，改为并网模式工作，由市电供电。有的并网混合供电系统中还可以将系统监控、
控制和数据采集功能集成到控制芯片中。
4.3. 太阳能光伏系统的特点
太阳能光伏发电系统自身具有其独特的特点：
①无枯竭危险；
②绝对干净（无污染，除蓄电池外）；
③不受资源分布地域的限制；
④可在用电处就近发电；
⑤ 能源质量高；
⑥使用者从感情上容易接受；
⑦获取能源花费的时间短；
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⑧供电系统工作可靠。
不足之处是：
① 照射的能量分布密度小；
②获得的能源与四季、昼夜及阴晴等气象条件有关；
③造价比较高。以上的一些特点决定了光伏发电供电系统在应用中有着其独有的
优势和相关的制约。
4.4. 光伏系统的容量设计
光伏系统的设计包括两个方面：容量设计和硬件设计。
光伏系统容量设计的主要目的就是要计算出系统在全年内能够可靠工作所需的太
阳电池组件和蓄电池的数量。同时要注意协调系统工作的最大可靠性和系统成本两者
之间的关系，在满足系统工作的最大可靠性基础上尽量地减少系统成本。光伏系统硬
件设计的主要目的是根据实际情况选择合适的硬件设备包括太阳电池组件的选型，支
架设计，逆变器的选择，电缆的选择，控制测量系统的设计，防雷设计和电系统设
计等。在进行系统设计的时候需要综合考虑系统的软件和硬件两个方面。
针对不同类型的光伏系统，软件设计的内容也不一样。独立系统，并网系统和混
合系统的设计方法和考虑重点都会有所不同。
在进行光伏系统的设计之前，需要了解并获取一些进行计算和选择必需的基本数
据：光伏系统现场的地理位置，包括地点、纬度、经度和海拔；该地区的气象资
包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量以及散射辐射量，年平均气温和最高、最低
气温，最长连续阴雨天数，最大风速以及冰雹、降等特殊气象情况等。
4.4.1 独立光伏系统软件设计
光伏系统软件设计的内容包括负载用电量的估算，太阳电池组件数量和蓄电池容
量的计算以及太阳电池组件安装最佳倾角的计算。因为太阳电池组件数量和蓄电池容
量是光伏系统软件设计的关键部分，所以本节将着重讲述计算与选择太阳电池太阳电
池组件和蓄电池的方法。
需要说明的一点是，在系统设计中，并不是所有的选择都依赖于计算。有些时候
需要设计者自己作出判断和选择。计算的技巧很简单，设计者对负载的使用效率和恰
当性作出正确的判断才是得到一个符合成本效益的良好设计的关键。
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1 设计的基本原理
太阳电池组件设计的一个主要原则就是要满足平均天气条件下负载的每日用电需
求；因为天气条件有低于和高于平均值的情况，所以要保证太阳电池组件和蓄电池在
天气条件有别于平均值的情况下协调工作；蓄电池在数天的恶劣气候条件下，其荷电
状态（SOC）将会降低很多。在太阳电池组件大小的设计中不要考虑尽可能快地给
池充满电。如果这样，就会导致一个很大的太阳电池组件，使得系统成本过高；而在
一年中的绝大部分时间里太阳电池组件的发电量会远远大于负载的使用量，从而造成
太阳电池组件不必要的浪费；蓄电池的主要作用是在太阳辐射低于平均值的情况下给
负载供电；在随后太阳辐射高于平均值的天气情况下，太阳电池组件就会给蓄电池充
电。
设计太阳电池组件要满足光照最差季节的需要。在进行太阳电池组件设计的时候，
首先要考虑的问题就是设计的太阳电池组件输出要等于全年负载需求的平均值。在那
种情况下，太阳电池组件将提供负载所需的所有能量。但这也意味着每年都有将近一
半的时间蓄电池处于亏电状态。蓄电池长时间内处于亏电状态将使得蓄电池的极板硫
酸盐化。而在独立光伏系统中没有备用电源在天气较差的情况下给蓄电池进行再充电，
这样蓄电池的使用寿命和性能将会受到很大的影响，整个系统的运行费用也将大幅度
增加。太阳电池组件设计中较好的办法是使太阳电池组件能满足光照最恶劣季节里的
负载需要，也就是要保证在光照情况最差的情况下蓄电池也能够被完全地充满电。这
样蓄电池全年都能达到全满状态，可延长蓄电池的使用寿命，减少维护费用。
如果在全年光照最差的季节，光照度大大低于平均值，在这种情况下仍然按照最
差情况考虑设计太阳电池组件大小，那么所设计的太阳电池组件在一年中的其它时候
就会远远超过实际所需，而且成本高昂。这时就可以考虑使用带有备用电源的混合系
统。但是对于很小的系统，安装混合系统的成本会很高；而在偏远地区，使用备用电
源的操作和维护费用也相当高，所以设计独立光伏系统的关键就是选择成本效益最好
的方案。
2 蓄电池设计方法
蓄电池的设计思想是保证在太阳光照连续低于平均值的情况下负载仍可以正常工
作。我们可以设想蓄电池是充满电的，在光照度低于平均值的情况下，太阳电池组件
产生的电能不能完全填满由于负载从蓄电池中消耗能量而产生的空缺，这样在第一天
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结束的时候，蓄电池就会处于未充满状态。如果第二天光照度仍然低于平均值，蓄电
池就仍然要放电以供给负载的需要，蓄电池的荷电状态继续下降。也许接下来的第三
天第四天会有同样的情况发生。但是为了避免蓄电池的损坏，这样的放电过程只能够
允许持续一定的时间，直到蓄电池的荷电状态到达指定的危险值。为了量化评估这种
太阳光照连续低于平均值的情况，在进行蓄电池设计时，我们需要引入一个不可缺少
的参数：自给天数，即系统在没有任何外来能源的情况下负载仍能正常工作的天数。
这个参数让系统设计者能够选择所需使用的蓄电池容量大小。
一般来讲，自给天数的确定与两个因素有关：负载对电源的要求程度；光伏系统
安装地点的气象条件即最大连续阴雨天数。通常可以将光伏系统安装地点的最大连续
阴雨天数作为系统设计中使用的自给天数，但还要综合考虑负载对电源的要求。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自给天数为3～5天。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自给天数为7～14 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。此外还要考虑光伏系统的安装地点，如果在很偏远的地区，
必须设计较大的蓄电池容量，因为维护人员要到达现场需要花费很长时间。
光伏系统中使用的蓄电池有镍氢、镍镉电池和铅酸蓄电池，但是在较大的系统中
考虑到技术成熟性和成本等因素，通常使用铅酸蓄电池。在下面内容中涉及到的蓄电
池没有特别说明指的都是铅酸蓄电池。
蓄电池的设计包括蓄电池容量的设计计算和蓄电池组的串并联设计。首先，给出
计算蓄电池容量的基本方法。
（1）基本公式
I. 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自给天数就可以得到
初步的蓄电池容量。
II.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放电深度。因为不能
让蓄电池在自给天数中完全放电，所以需要除以最大放电深度，得到所需要的蓄
电池容量。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，可以从蓄电池供应商得到详细的有关该蓄电池最大放电深度的资料。通常情
况下，如果使用的是深循环型蓄电池，推荐使用80%放电深度（DOD）；如果使用的
是浅循环蓄电池，推荐选用使用50%DOD。设计蓄电池容量的基本公式见下：
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自给天数 X 日平均负载
蓄电池容量 = --------------------- （4.1）
最大放电深度
下面我们介绍确定蓄电池串并联的方法。每个蓄电池都有它的标称电压。为了达
到负载工作的标称电压，我们将蓄电池串联起来给负载供电，需要串联的蓄电池的个
数等于负载的标称电压除以蓄电池的标称电压。
负载标称电压
串联蓄电池数 = -------------- （4.2）
蓄电池标称电压
为了说明上述基本公式的应用，我们用一个小型的交流光伏应用系统作为范例。
假设该光伏系统交流负载的耗电量为10KWh/天，如果在该光伏系统中，我们选择使用
的逆变器的效率为90％，输入电压为24V，那么可得所需的直流负载需求为462.96Ah/
天。(10000 Wh ÷ 0.9 ÷ 24 V = 462.96 Ah)。我们假设这是一个负载对电源要求并
不是很严格的系统，使用者可以比较灵活的根据天气情况调整用电。我们选择 5 天的
自给天数，并使用深循环电池，放电深度为80％。那么：
蓄电池容量＝5天×462.96Ah/0.8＝2893.51Ah。
如果选用2V/400Ah 的单体蓄电池，那么需要串连的电池数：
串联蓄电池数＝24V/2V=12 （个）
需要并联的蓄电池数：
并联蓄电池数＝2893.51/400＝7.23
我们取整数为8。所以该系统需要使用2V/400Ah 的蓄电池个数为：12 串联×8并联 =
96 （个）。
下面是一个纯直流系统的例子：乡村小屋的光伏供电系统。该小屋只是在周末使
用，可以使用低成本的浅循环蓄电池以降低系统成本。该乡村小屋的负载为90Ah/天，
系统电压为24V。我们选择自给天数为2 天，蓄电池允许的最大放电深度为50％，那
么：
蓄电池容量＝2天×90Ah/0.5＝360Ah。
如果选用12V/100Ah 的蓄电池，那么需要该蓄电池2 串联×4并联 = 8 个。
（2）设计修正
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以上给出的只是蓄电池容量的基本估算方法，在实际情况中还有很多性能参数会
对蓄电池容量和使用寿命产生很大的影响。为了得到正确的蓄电池容量设计，上面的
基本方程必须加以修正。
对于蓄电池，蓄电池的容量不是一成不变的，蓄电池的容量与两个重要因素相关：
蓄电池的放电率和环境温度。
首先，我们考虑放电率对蓄电池容量的影响。蓄电池的容量随着放电率的改变而
改变，随着放电率的降低，蓄电池的容量会相应增加。这样就会对我们的容量设计产
生影响。进行光伏系统设计时就要为所设计的系统选择在恰当的放电率下的蓄电池容
量。通常，生产厂家提供的是蓄电池额定容量是10小时放电率下的蓄电池容量。但是
在光伏系统中，因为蓄电池中存储的能量主要是为了自给天数中的负载需要，蓄电池
放电率通常较慢，光伏供电系统中蓄电池典型的放电率为100～200小时。在设计时我
们要用到在蓄电池技术中常用的平均放电率的概念。光伏系统的平均放电率公式如下：
自给天数￥负载工作时间
平均放电率(小时)= （4.3）
最大放电深度
上式中的负载工作时间可以用下述方法估计：对于只有单个负载的光伏系统，
负
载的工作时间就是实际负载平均每天工作的小时数；对于有多个不同负载的光伏
系统，
负载的工作时间可以使用加权平均负载工作时间，加权平均负载工作时间的计算
方法
如下：
?负载功率￥负载工作时间
加权平均负载工作时间= (4.4)
?负载功率
根据上面两式就可以计算出光伏系统的实际平均放电率，根据蓄电池生产商提
供
的该型号电池在不同放电速率下的蓄电池容量，就可以对蓄电池的容量进行修正。
下面考虑温度对蓄电池容量的影响。蓄电池的容量会随着蓄电池温度的变化而
变
化，当蓄电池温度下降时，蓄电池的容量会下降。通常，铅酸蓄电池的容量是在
25℃
时标定的。随着温度的降低，0℃时的容量大约下降到额定容量的90％，而在-20℃
的
时候大约下降到额定容量的80％，所以必须考虑蓄电池的环境温度对其容量的影
响。
如果光伏系统安装地点的气温很低，这就意味着按照额定容量设计的蓄电池容
量
在该地区的实际使用容量会降低，也就是无法满足系统负载的用电需求。在实际
工作
的情况下就会导致蓄电池的过放电，减少蓄电池的使用寿命，增加维护成本。这样，
设计时需要的蓄电池容量就要比根据标准情况（25℃）下蓄电池参数计算出来的容量
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要大，只有选择安装相对于25℃时计算容量多的容量，才能够保证蓄电池在温度低于
25℃的情况下，还能完全提供所需的能量。
图4－9 蓄电池温度－放电率－容量曲线
蓄电池生产商一般会提供相关的蓄电池温度-容量修正曲线。在该曲线上可以查到
对应温度的蓄电池容量修正系数，除以蓄电池容量修正系数就能对上述的蓄电池容量
初步计算结果加以修正。上面是一个典型的温度－放电率－容量变化曲线。
因为低温的影响，在蓄电池容量设计上还必须要考虑的一个因素就是修正蓄电池
的最大放电深度以防止蓄电池在低温下凝固失效，造成蓄电池的永损坏。铅酸蓄电
池中的电解液在低温下可能会凝固，随着蓄电池的放电，蓄电池中不断生成的水稀释
电解液，导致蓄电池电解液的凝结点不断上升，直到纯水的0℃。在寒冷的气候条件
下，如果蓄电池放电过多，随着电解液凝结点的上升，电解液就可能凝结，从而损坏
蓄电池。即使系统中使用的是深循环工业用蓄电池，其最大的放电深度也不要超过80
太阳能光伏设计方案
前言 太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，由于它集开发利用绿色可再生能源、改善生态环境、改善人民生活条件于一体，被认为是当今世界上最有发展前景的新能源技术，因而越来越受到人们的青睐。随着世界光伏市场需求持续高速增长、我国《可再生能源法》的颁布实施以及我国光伏企业在国际光伏市场上举足轻重的良好表现，我国光伏技术应用呈现了前所未有的快速增长的态势并表现出强大的生命力。它的广泛应用是保护生态环境、走经济社会可持续发展的必由之路。 太阳能发电的利用通常有两种方式，一种是将太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给其他负载使用，而在需要用电的时候则从电网中获取电能，称谓并网发电方式。另一种是依靠蓄电池来进行能量存储的所谓独立发电方式，它主要用于因架设线路困难市电无法到达的场合，应用十分广泛。
1.项目概况 1.1项目背景及意义 本项目拟先设计一个独立系统，安装在客户工厂的屋顶上，用于演示光伏阵列采取跟踪模式和固定模式时发电的情况，待客户参考后再设计一套发电量更大的系统，向工厂提供生产生活用电。本系统建成后将为客户产品做出很好的宣传，系统会直观的显示采用跟踪系统后发电总量的提升情况。 1.2光伏发电系统的要求 因本系统仅是一个参考项目，所以这里就只设计一个2.88kWp的小型系统，平均每天发电5.5kWh,可供一个1kW的负载工作5.5小时。 2.系统方案 2.1现场资源和环境条件 江阴市位于北纬31°40’34”至31°57’36”，东经119°至120°34’30”。气候为亚热带北纬湿润季风区，冬季干冷多晴，夏季湿热雷雨。年降水量1041.6毫米，年平均气温15.2℃。具有气候温和、雨量充沛、四季分明等特点。其中4月-10月平均温度在10℃以上，最冷为1月份，平均温度2.5℃；最热月7月份，平均温度27.6℃。
太阳能光伏发电系统毕业设计
(BIPV)光伏发电示范项目系统设计建议书 示范项目名称：XXXXXXXXX示范项目 二〇一〇年十月
目录 第1章项目概况 (1) 1.1 项目地理情况 (1) 1.1.1 地理位置 (1) 1.1.2 供电要求 (1) 1.2 项目建筑类型（BIPV） (2) 第2章一般光伏发电系统的价格构成 .................................................... 错误！未定义书签。第3章光伏并网发电系统设计原则与原理 (2) 3.1 总体设计原则 (3) 3.1.1 视觉美观性 (3) 3.1.2 太阳辐射量 (3) 3.1.3 电缆长度 (4) 3.2 方案设计原理 (4) 第4章光伏系统监控设计 (6) 第5章效益分析 (7) 5.1 发电量计算与节能减排量分析 (8) 5.2 资金投入与效益分析 (10) 第6章某太阳能电源技术有限公司 ........................................................ 错误！未定义书签。 6.1 雄厚的集团背景................................................................................................................................ 错误！未定义书签。 6.2 超强的项目管理能力....................................................................................................................... 错误！未定义书签。 6.3 卓越的设计团队................................................................................................................................ 错误！未定义书签。 6.4 “一揽子交钥匙服务”................................................................................................................... 错误！未定义书签。 6.5 增值服务 ............................................................................................................................................. 错误！未定义书签。第7章在节能方面为万达服务过的项目 .. (20) 第8章附录《政策分析》 (21)
光伏电站设计方案实例
光伏电站设计方案实例公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
甘肃某建筑屋顶光伏发电系统初步 设计方案 一、项目背景 1、项目意义 （略） 2、项目建设地基本信息： 、建设地：甘肃某地 、当地地理纬度： 36°左右， 、年平均太阳能辐射资源：㎡·day 、当地气温：最高气温：38°C，最低气温：-20°C 、光伏电站建设布局及占地面积 屋顶面积：58x35=2030平方米， 朝向：正南 设计阵列朝向：正南 三、项目规模 预计最大装机容量：2030m2x130W/m2=264kW 四、方案设计 1、逆变器初选:根据初步预算容量选 用5台50千瓦串接式逆变器。 MPPT范围：350-800V
最大输入电压：1000V 2、组件选择：选用300Wp光伏组件。 3、支架倾角设计：鉴于该建筑朝向东南45度，为了综合考虑朝向非正南对发电的影响，设计光伏支架倾角为30°。 支架结构设计（略） 支架基础设计（略） 4、平面设计及阵列排布 （1）采用光伏组件横向排布，上下2层支架设计，18块一串，阵列总长18米。每个阵列有18x2=36块组件封2串组成，合计10800Wp。
（2）计算阵列占地投影宽度米，遮阴间距米，取值米。错误：上面说，横向排布，上下2层支架设计，18块一串，阵列总长18米。L阵列斜长应为4米。投影宽度米，遮阴间距米.
（3）设计布局8排,共计24个阵列，总设计安装容量 （如果设计布局7排,共计21个阵列，总设计安装容量，前后空间比较大） 5、总平面布置图： 6、电路设计（略） 五、投资预算： 1、静态投资： 序号项目单价(元)合计（万元）1电站单晶硅光伏组件Wp 25台50kVA逆变器等并网配件Wp25 3C型钢支架Wp13屋面混凝土基础Wp 4电缆Wp 接入系统Wp 5其他配件Wp 6安装劳务费等W 7其他Wp 8盈利、税、25%
2021年太阳能光伏发电系统基本组成
太阳能光伏发电系统基本组成 欧阳光明（2021.03.07） 太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。中国国产晶体硅电池效率在10至13％左右，国际上同类产品效率约12至14％。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器。各部分的作用为：（一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳
的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 （二）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 （三）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 （四）逆变器：在很多场合，都需要提供220V AC、110V AC 的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12V DC、24V DC、48V DC。为能向220V AC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC 逆变器，如将24V DC的电能转换成5V DC的电能（注意，不是简单的降压）。
独立光伏发电系统设计
独立光伏发电系统设计 目录 1引言 (1) 2 独立光伏发电系统工作原理 (1) 3 独立光伏发电系统的设计 (2) 3.1 系统容量的设计 (2) 3.2 太阳能电池组件及方阵的设计 (3) 3.2.1 光伏组件方阵设计需要考虑的问题 (3) 3.2.2 太阳能电池组件（方阵）的方位角与倾斜角 (4) 3.2.3 一般设计方法 (4) 3.3 直流接线箱的选型 (5) 3.4 光伏控制器的选型 (7) 3.6 光伏逆变器的选型 (8) 结论 (9)
独立光伏发电系统设计 摘要 太阳能光伏发电是一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术，发展太阳能光伏发电系统也具有很高的可行性，首先能缓解我国目前的能源问题以及日益严重的环境问题，还能解决边远地区居民用电难，成本高的问题。本论文将从小型独立系统的发电原理，系统设计原理，及其本身具有的优势结合其受众群体的所需考虑的各方面因素来设计适合家庭使用的小型系统。通过理论与实际市场调查相结合的方法设计适合全国各地人民使用的优惠且实用的系统。 关键词：小型；独立光伏发电；系统；优惠实用 1引言 当下，许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式，而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来，国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。独立光伏发电系统是指未与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统，其输出功率提供给本地负载(交流负载或直流负载)的发电系统。其主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所，如为公共电网难以覆盖的边远偏僻农村、海岛和牧区提供照明、看电视、听广播等基本生活用电，也可为通信中继站、气象站和边防哨所等特殊处所提供电源。 2 独立光伏发电系统工作原理 通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能光伏发电系统。其主要结构由太阳能电池组件（或方阵）、蓄电池（组）、光伏控制器、逆变器（在有需要输出交流电的情况下使用）以及一些测试、监控、防护等附属设施构成。 太阳能电池方阵吸收太阳光并将其转化成电能后，在防反充二极管的控制下为蓄电池组充电。直流或交流负载通过开关与控制器连接。控制器负责保护蓄电池，防止出现过充或过放电状态，即在蓄电池达到一定的放电深度时，控制器将自动切断负载，当蓄电池达到过充电状态时，控制器将自动切断充电电路。有的控制器能够显示独立光伏发电系统的充放电状态，并能贮存必要的数据，甚至还具有遥测、遥信和遥控的功能。在交流光伏发电系统中，DC-AC逆变器将蓄电池组提供的直流电变成能满足交流负载需要的交流电。
光伏电站设计经验及案例图片
光伏电站设计经验及案例图片与大家分享（转） 在一个论坛上看到这处帖子，感觉很好，收藏与大家分享 以前是一直在设计院做电气设计，我所在设计院是工业院，主要方向是电子、半导体、集成电路等工厂项目，03年就开始做太阳能光伏工厂项目，算是国内光伏行业工厂设计的鼻祖吧。得益于国内光伏行业红红火火的发展势头，国内叫得上名字的光伏工厂基本都是我们的客户。08年金融危机的影响使电池组件外销受阻，大量电池组件厂开始国内自建或合作建光伏电站，以消耗电池产能。由此我所在设计院又开始跟一些光伏工厂合作向光伏系统集成延伸，即进入光伏发电系统设计等。这期间项目以屋顶光伏项目居多。09年底、10年初开始跟某发电集团合作，毕竟是五大发电集团之一，项目基本不愁，都是系统内的。项目规模10MW、5MW都有。我是10年初从设计院派到这个刚成立的合作团队中，至今差不多正好一年。回想这一年还是蛮辛苦的，经常奔波于江苏与北京西北几省。由于都是总包项目，不光是设计那点事，前期资料收集、参加项目各审批会议、各种方案经济比较、并网问题跟各地电网公司的协调、项目设备订货文件编写、后期工地服务、项目验收等等。加上团队人员也少，没有设计院的那样单一只管设计的可能。由于是总包，也不可能像设计院那样把许多细节推给施工单位的可能。 当然这些辛苦还算所值，也学了很多东西。 可能没接触过光伏发电的人觉得这很高深，充满神秘。其实也就那么点事。基础理论还是那些东西。主要包括光伏阵列布置——间距、倾角、日照分析等太阳能辐射相关计算，太阳能辐射计算这个也是成熟理论，找本相关书籍即可。然后是汇流、逆变、升压、并网。逆变技术，我想大部分人大学都学过“电力电子技术”课程，再找出来重温一下。再找些逆变厂家样本看看基本都明白了。升压不用多说，搞电的不陌生了，可看成是配电系统反过来。并网，这个对大多数做35KV以下的供配电设计的人来说比较陌生。这是电力设计院的势力范围，一般非电力设计院是接触不到的。其实这部分内容也很固定，找套电力院图纸仔细研究就明白了，如包括：变电站与中调地调的光纤通信、线路光纤纵差保护、电力调度与数据网、电能质量监测、公用测控、电能采集、远动等。一般说来这部分内容都是委托当地电网公司指定电力院设计的，你只要明白就行。 由于一些原因，我现在不做光伏发电了，给大家发电项目照片看看，有些是我去参观的项目、有些是我自己做的项目。欢迎交流... 光伏电站比较占地方，如10MW的装机容量占地约三四百亩，所以大型地面光伏电站大都选址荒滩戈壁。中国西北地区光照资源好，又多荒滩戈壁，是光伏太阳能建设的合适厂址。
太阳能光伏发电系统(PVsyst运用)
扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计 题目：北京市发电系统设计 课程：太阳能光伏发电系统设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0703 姓名：严小波 指导教师：夏扬 完成日期： 2011年3月11日
目录 1光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍---------------------------------------------3 1.1 Meteonorm--------------------------------------------------------------------------3 1.2 PVsyst-------------------------------------------------------------------------------4 2中国北京市光照辐射气象资料-------------------------------------------------------11 3独立光伏系统设计----------------------------------------------------------------------13 3.1负载计算（功率1kw，2kw，3kw，4kw，5kw）-----------------------------13 3.2蓄电池容量设计（电压：24V，48V）----------------------------------------13 3.3太阳能电池板容量设计，倾角设计--------------------------------------------13 3.4太阳能电池板安装间隔计算及作图。-----------------------------------------16 3.5逆变器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.6控制器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.7系统发电量预估--------------------------------------------------------------------18
光伏发电系统设计方案专业设计书
光伏发电工程 项 目 方 案 设 计 书
目录 一、概述 (4) 1.1项目概况 (4) 1.2编制依据 (4) 二、建设地址资源简述 (4) 2.1日照资源 (4) 2.2接入系统条件 (6) 三、总体方案设计 (6) 3.1光伏工艺部分 (6) 3.2太阳电池组件选型 (7)
3.3光伏阵列设计 (12) 3.4系统效率分析 (15) 四、电气部分 (16) 4.1概述 (16) 4.2系统方案设计选型 (16) 4.3电气主接线 (20) 4.4主要设备选型 (20) 4.5防雷及接地 (30) 4.6电气设备布置 (31) 4.7电缆敷设及电缆防火 (31) 五、工程案例 ........................................................................... 错误!未定义书签。 六、系统配置以及报价.............................................................. 错误!未定义书签。
一、概述 1.1 项目概况 1)建设规模：光伏系统用来供给小区道路亮化用电及楼宇亮化用电。该系统设计使用最大负荷50KVA，为保证系统在连续阴雨天或其它太阳辐射不足情况下正常使用，系统接入市电作为辅助能源，提高系统的稳定性能。为减少系统因直流端电流过大造成的线路损耗，系统采用220V直流接入逆变输出三相380V/220V交流。针对固定式安装电池板，采用最佳倾角进行安装，地区最佳角度为46度（朝向正南），控制柜、逆变器及蓄电池储能系统均须安放于在室。 1.2 编制依据 本初步设计说明书主要根据下列文件和资料进行编制的： 1)GB50054《低压配电设计规》； 2)GB50057《建筑物防雷设计规》； 3)GB31／T316—2004《城市环境照明规》； 4)GBJl33—90《民用建筑照明设计标准》； 5)JGG／T16—921《民用建筑电气设计规》； 6)GBJ１6—87《建筑设计防火规》； 7)《中华人民国可再生能源法》； 8)国家发展改革委《可再生能源发电有关管理规定》； 二、建设地址资源简述 2.1日照资源 我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一，全年辐射总量在917～2333kWh/㎡年之间。全国总面积2/3 以上地区年日照时数大于2000 小时。
光伏系统设计计算公式
光伏发电系统设计计算公式 1、转换效率： η= Pm（电池片的峰值功率）/A（电池片面积）×Pin（单位面积的入射光功率） 其中：Pin=1KW/㎡=100mW/cm2。 2、充电电压： Vmax=V额×1.43倍 3.电池组件串并联 3.1电池组件并联数=负载日平均用电量（Ah）/组件日平均发电量（Ah） 3.2电池组件串联数=系统工作电压（V）×系数1.43/组件峰值工作电压（V） 4.蓄电池容量 蓄电池容量=负载日平均用电量（Ah）×连续阴雨天数/最大放电深度 5平均放电率 平均放电率（h）=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度 6.负载工作时间 负载工作时间（h）=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率 7.蓄电池： 7.1蓄电池容量=负载平均用电量（Ah）×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数 7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压 7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量 8.以峰值日照时数为依据的简易计算 8.1组件功率=（用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数）×损耗系数 损耗系数：取1.6～2.0，根据当地污染程度、线路长短、安装角度等； 8.2蓄电池容量=（用电器功率×用电时间/系统电压）×连续阴雨天数×系统安全系数 系统安全系数：取1.6～2.0，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等； 9.以年辐射总量为依据的计算方式 组件（方阵）=K×（用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间）/当地年辐射总量 有人维护+一般使用时，K取230；无人维护+可靠使用时，K取251；无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时，K取276； 10.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算 10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量 系数5618：根据充放电效率系数、组件衰减系数等；安全系数：根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等，取1.1～1.3； 10.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压；10：无日照系数（对于连续阴雨不超过5天的均适用） 11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算 11.1电流： 组件电流=负载日耗电量（Wh）/系统直流电压（V）×峰值日照时数（h）×系统效率系数 系统效率系数：含蓄电池充电效率0.9，逆变器转换效率0.85，组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9.具体根据实际情况进行调整。 11.2功率：
光伏电站设计方案实例
甘肃某建筑屋顶光伏发电系统初步 设计方案 一、项目背景 1、项目意义 （略） 2、项目建设地基本信息： 2.1、建设地：甘肃某地 2.2、当地地理纬度： 36°左右， 2.3、年平均太阳能辐射资源：5.5KWh/㎡·day 2.4、当地气温：最高气温：38°C，最低气温：-20°C 2.5、光伏电站建设布局及占地面积 屋顶面积：58x35=2030平方米， 朝向：正南 设计阵列朝向：正南 三、项目规模 预计最大装机容量：2030m2x130W/m2=264kW 四、方案设计 1、逆变器初选:根据初步预算容量 选用5台50千瓦串接式逆变器。 MPPT范围：350-800V
最大输入电压：1000V 2、组件选择：选用300Wp光伏组件。 3、支架倾角设计：鉴于该建筑朝向东南45度，为了综合考虑朝向非正南对发电的影响，设计光伏支架倾角为30°。 3.1支架结构设计（略） 3.2支架基础设计（略） 4、平面设计及阵列排布 （1）采用光伏组件横向排布，上下2层支架设计，18块一串，阵列总长18米。每个阵列有18x2=36块组件封2串组成，合计10800Wp。
（2）计算阵列占地投影宽度1.75米，遮阴间距2.34米，取值2.45米。错误：上面说，横向排布，上下2层支架设计，18块一串，阵列总长18米。L阵列斜长应为4米。投影宽度3.46米，遮阴间距4.91米.
（3）设计布局8排,共计24个阵列，总设计安装容量259.2kWp （如果设计布局7排,共计21个阵列，总设计安装容量226.8kWp，前后空间比较大） 5、总平面布置图： 6、电路设计（略） 五、投资预算： 1、静态投资： 序号项目单价(元) 合计（万元） 1 259.2kWp电站单晶硅光伏组件 3.20/Wp 82.94 2 5台50kVA逆变器等并网配件 1.00/Wp 25 3 C型钢支架0.5/Wp 13 屋面混凝土基础0.1/Wp 2.59 4 电缆0.2/Wp 5.18
太阳能光伏发电系统设计思路
太阳能光伏发电设计思路
摘要：简要介绍太阳能光伏发电系统设计思路和组成光伏系统器件选型方法，分析和研究太阳能光伏发电的热点和核心技术。 前言：当今世界，能源是促进经济发达与社会进步的原动力。目前所使用之主要能源为化石能源，然而其蕴藏量有限，且在开发过程造成空气污染、环境破坏，积极开发低污染及低危险性的新能源乃为迫切需要。 太阳能发电是指太阳能光伏发电，光伏发电是利用半导光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种发电技术。太能是一种非常理想的干净、安全且随处可得的清洁能源，因此各国均不断地研发各种相关技术，藉以提高系统发电效率并降低发电成本，推广普及使用太阳能。
第一部分 太阳能电池发电系统原理 太阳能电池发电系统（又称光伏发电系统），从大类上分为 独立（离网）和并网光伏发电系统两大类。 目前应用比较广泛的光伏发电系统，主要是在偏远地区可以 作为独立的电源使用，也可以与风力发电机或柴油机等组成混合发电系统，在城市太阳能光伏建筑集成并网发电得到了快速发展，光伏发电与建筑一体化是太阳能光伏与建筑的完美结合，属于分布式发电的一种。它能够减少电网用电，大大减轻公共电网的压力，就近向电网输送电力。 1.1独立的电源使用（光伏离网发电系统） 太阳能光伏组件组成太阳电池方阵，在充足情况下，一方面给负载供电（直流负载，若交流负载需要逆变器），另一方面给蓄电池组充电，晚上依靠蓄电池组放电供负载使用（如下图示意）。 图1-1直流负载光伏发电示意图 在方阵工作时，阻塞二极管防止向电池方阵反充电，止逆二极管两端有一定的电压降，对硅二极管通常为0.60.8V ；肖特基或锗 太阳电池方阵 控制器 负载 阻塞二极管 蓄电池
分布式光伏发电系统设计方案(专业)
某学校 512K分布式光伏发电系统设计方案2013年10月10日 项目编号：XXX
目录 1工程概述 (3) 1.1工程名称 (3) 1.2 地理简介 (3) 1.3 气象资料 (3) 2太阳能并网发电系统介绍 (4) 2.1 太阳能并网发电系统工作原理 (4) 2.2 主要组成设备介绍 (4) 3方案设计 (5) 3.1 设计依据 (5) 3.2 设计原则 (5) 3.3 系统选型设计 (6) 3.4 主要设备的选型说明 (6) 3.4.1电池组件 (6)
3.4.2 组件结构图 (7) 3.4.3 并网逆变器 (8) 3.4.4 并网逆变器规格 (9) 4发电量估算 (10) 5系统的社会效益 (10) 5.1社会效益(25年) (10) 6设备材料清单及造价一览表（此报价含税不含物流费用） (11) 7工程业绩表及典型工程 (11) 8合利欧斯优势 (16) 8.1 与保利协鑫（GCL）的合作 (16) 8.2 与河北**的的合作 (17) 1工程概述 1.1工程名称 河南**外国语学校512kW户用分布式光伏发电项目。
1.2 地理简介 郑州位于东经112°42'-114°13' ，北纬34°16'-34°58'，东西宽166公里，南北长75公里，总面积约为7446.2平方公里，其中市区面积约1010．3平方公里，山地面积约2377平方公里，水面面积约11.4平方公里。郑州市属北温带大陆性季风气候，冷暖适中、四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雨。郑州市冬季最长，夏季次之，春季较短。统计资料表明郑州市的平原和丘陵地区春季开始的时间大致在3月27日，终止于5月20日，历时55天；夏季开始于5月21日，终止于9月7日，历时110天；秋季开始于9月8日，终止于11月9日，历时63天；11月10日至次年的3月26日为冬季，长达137天。处于西部浅山丘陵区的荥阳、巩义、新密和登封四市，年平均气温在14～14.3℃之间。郑州年平均降雨量640.9毫米，无霜期220天，全年日照时间约2400小时。 1.3 气象资料 气象资料以NASA数据库中郑州气象数据为参考。 表1 气象资料表
离网光伏发电系统设计案例分析
离网光伏发电供电系统设计案例 1系统原理图 1.1系统实物连接图(图一) 图一 1.2系统连接框图（图二） 图二
1.3系统安装方式 该系统用于医院，故太阳能电池板设计成地面电站安装形式（放于医院大楼屋顶），太阳能电池板固定支架之间采用螺丝固定的方式连接；支架底座考虑到风速及屋顶防水措施保护，采用一次性浇筑好的水泥压块（如图三所示）；太阳能电池板之间接头采用MC4公母插头，方便拆卸。 图三 2、系统主要部件设计 2.1太阳能电池板 2.1.1太阳能电池板选型 光伏组件选用多晶硅组件，型号为250Wp的多晶硅组件，每块内部封装156*156多晶电池片60片，该组件拥有高转换效率，确保卓越品质；该组件能够承受高风压、雪压以及极端温度条件；能够达到12年90%和25年80%的输出功率，5年工艺材料的质保。 2.1.2
表六 2.1.3太阳能电池板实物图（如图四所示） 图四 2.2光伏汇流箱 2.2.1光伏汇流箱的选型 对于光伏发电系统，为了减少光伏组件与光伏控制器或者逆变器之间的连接线，方便维护，提供可靠性，一般需要在光伏组件与光伏控制器或者逆变器
之间增加直流汇流装置，故系统中需要增加光伏防雷汇流箱。又根据太阳能电池板的并联数为10并，我们正常把每并电流预设为10A，考虑到控制器是两路输入每路电流50A，故选用两台5进1出的汇流箱。 2.2.2功能特点 满足室内、室外安装要求 最大可接入16路光伏串列，单路最大电流20A 宽直流电压输入，光伏阵列最高输入电压可达1000VDC 光伏专用熔断器 光伏专用高压防雷器，正负极都具有防雷功能 可实现多台机器并联运行 维护简易、快捷 远程监控（选配）
太阳能光伏照明控制系统的硬件电路项目设计方案
太阳能光伏照明控制系统的硬件电路项 目设计方案 1.1概述 传统的化石能源资源日益枯竭，严重的环境污染制约了世界经济的可持续发展。能 源的需求有增无减，能源资源已成为重要的战略物资，化石能源储量的有限性是发展可 再生能源的主要因素之一。根据世界能源权威机构的分析，按照目前已经探明的化石能 源储量以及开采速度来计算，全球石油剩余可采年限仅有 41年，其年占世界能源总消 耗量的40.5%,国内剩余可开采年限为15年；天然气剩余可采年限61.9年，其年占世 界能源总消耗量的24.1%，国内剩余可开采年限30年；煤炭剩余可采年限230年，其 年占世界能源总消耗量的25.2%，国内剩余可开采年限81年；铀剩余可采年限71年, 其年占世界能源总消耗量的 7.6%，国内剩余可开采年限为50年。 太阳能利用和光伏发电是最有发展前景的可再生能源，因此，世界各国都把太阳能 光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向，制定了相应的导向政策。在光伏发 电的历史上，最早规模化推广的是日本，而后是德国，再发展到现在大力推广的包括美 国、西班牙、意大利、挪威、澳大利亚、韩国、印度等超过 40个国家与地区，如日本 “新阳光计划”、欧盟“可再生能源白皮书”，以及美国国家光伏发展计划、百万太阳能 屋顶计划、光伏先锋计划等的相继推出，成为近年来推动太阳能光伏发电产业的主要动 力。根据欧盟的预测：到2030年太阳能发电将占总能耗10%以上，到2050年太阳能发 电将占总能耗20% 1.2光伏照明系统的结构 光伏照明系统主要由五大部分组成，即太阳能电池、蓄电池、控制器、照明电路、 负载，如下图1-1所示。 在系统中，控制器是整个系统的核心。它控制蓄电池的充电及蓄电池对负载的供电, 对蓄电池性能、使用寿命有非常大的影响。目前，光伏系统主要由于控制器控制蓄电池 充电方式不合理，降低了蓄电池寿命而导致整个系统可靠性不高，因此，在控制器的设 计中采用什么样的充电 图1- 1光伏系统组成框图
太阳能光伏发电系统方案
光伏发电示范项目系统设计建议书 示范项目名称：XXXXXXXXX示范项目 二〇一〇年十月
目录 第1章项目概况 (1) 1.1 项目地理情况 (1) 1.1.1 地理位置 (1) 1.1.2 供电要求 (1) 1.2 项目建筑类型（BIPV） (2) 第2章一般光伏发电系统的价格构成...............................................错误！未定义书签。第3章光伏并网发电系统设计原则与原理. (2) 3.1 总体设计原则 (3) 3.1.1 视觉美观性 (3) 3.1.2 太阳辐射量 (3) 3.1.3 电缆长度 (4) 3.2 方案设计原理 (4) 第4章光伏系统监控设计 (6) 第5章效益分析 (7) 5.1 发电量计算与节能减排量分析 (8) 5.2 资金投入与效益分析 (10) 第6章某太阳能电源技术有限公司...................................................错误！未定义书签。 6.1 雄厚的集团背景.................................................................................................................. 错误！未定义书签。 6.2 超强的项目管理能力.......................................................................................................... 错误！未定义书签。 6.3 卓越的设计团队.................................................................................................................. 错误！未定义书签。 6.4 “一揽子交钥匙服务”...................................................................................................... 错误！未定义书签。 6.5 增值服务 ............................................................................................................................. 错误！未定义书签。第7章在节能方面为万达服务过的项目 .. (20) 第8章附录《政策分析》 (21)
光伏发电系统_毕业设计
1. 引言 日常生活和社会生产都离不开能源。人们通过直接或间接利用某些自然资源得到能，因而，把具有某种形式能量资源以及由它加工或转换得到的产品统称为能源。前者叫自然能源或一次能源，如矿物燃料、植物燃料、太阳能、水能、风能、海洋能、地热能和潮汐能等，后者通常又把可再生的自然资源称为新能源，其围包括太阳能、生物质能、风能、地热能和海洋能等。矿物燃料（煤、石油、天然气等）又称为常规能源。 值得注意，几乎所有的自然资源，从广义的角度看都来自太阳能。由大气、陆地、海洋、生物等所接受的太阳能都是各种自然资源的源泉。矿物燃料是古生物长期沉积在地下形成的，它的形成源自远古的太阳能。[9]水的蒸发和凝结，风、雨、冰、雪等自然现象的动力也是靠太阳，因而水能、风能归根到底都来自太阳能。生物质能是通过光合、光化作用转化太阳辐射能取得的。由于太阳和月球对地球水的吸水作用产生潮汐能。 世界上最丰富的永久能源是太阳能。地球截取的太阳能辐射能通量为1.7ⅹ1014kW,比核能、地热和引力能储量总和还要大5000多倍。其中约30%被反射回宇宙空间；47%转变为热，以长波辐射形式再次返回空间；约23%是水蒸发、凝结的动力，风和波浪的动能，植物通过光合作用吸收的能量不到0.5%。地球每年接受的太阳能总量为1ⅹ1018kW·h。这相当于5ⅹ1014桶原油，是探明原油储量的近千倍，是世界年耗总能量的一万余倍。 太阳的能量是如此巨大，正如通常所说的“取之不尽、用之不竭”，但是太阳辐射能的通量密度较低，大气层外为1353W/m2.太通过大气层时会进一步衰减，还会受到天气、昼夜以及空气污染等因素的影响，因而，太阳能对地球又呈现间歇性质，时高时低，时有时无。太阳能须加有储热装置，这些都使太阳能利用系统的初期投资变得昂贵。综上所述，太阳能利用具有以下明显的特点：（1）总能量很大，但太阳能通量密度较低； （2）是可再生的能源，但又具有间歇性； （3）无污染的清洁能源； （4）太阳能本身是免费的，有效利用它的初期投资较高； （5）太阳能热利用较容易实现热能能级的合理匹配，从而做到热尽使用。
家用分布式光伏系统设计(并网型)
家用分布式光伏系统设计 摘要：太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。 目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统，是建在建筑物屋顶的光伏发电项目，方便接入就近接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。从发电入网角度出发，根据家庭用电情况可以给出系统施工要求、设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。 关键词：太阳能分布式光伏发电系统 1.前言 太阳能是一种重要的，可再生的清洁能源，是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012kW·h，相当于目前世界上能耗的40倍。从长远来看，太阳能的利用前景最好，潜力最大。近30年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足发展，成为快速、稳定发展的新兴产业之一。 本文简单地阐述了家用分布式光伏发电系统设计方法和施工要求，仅供参考。 2.太阳能光伏发电应用现状 太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术（简称PV技术）。太阳能光伏发电不仅可以部分代替化石燃料发电，而且可以减少CO2和有害气体的排放，防止地球环境恶化，因此发展太阳能光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。目前发达国家如美国、德国、日本的光伏发电应用领域从航天、国防、转向了民用，如德国的“百万屋顶计划”使许多家庭不仅利用太阳能光伏发电解决了自家供电，而且这些家庭还办成了一所所私人的“小型电站”，能够源源不断地为公用电网提供电能。 近几年，我国光伏行业发展也非常迅速。国家对光伏发电较为重视，国家和地方政府相继出台了一些列的补贴政策以促进光伏产业的发展，国家发改委实施“送电到乡”、“光明工
太阳能光伏发电系统
太阳能光伏发电系统.txt真正的好朋友并不是在一起有说不完的话题，而是在一起就算不说话也不会觉得尴尬。你在看别人的同时，你也是别人眼中的风景。要走好明天的路，必须记住昨天走过的路，思索今天正在走着的路。本文由哈哈5790902贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电系统 太阳能光伏发电系统是将太阳能转换成电能，并储存能量供给负载电能或逆变并网的系统，按其运行方式可分为两类：独立发电系统和并网发电系统。 一、太阳能光伏发电系统的设计原理 1、独立发电系统 独立发电系统由太阳能电池组件方阵、蓄电池组、控制器组成，可为直流负载供电。如负载为交流型的，发电系统还包括逆变器。 2、并网发电系统 并网发电系统由太阳能电池组件方阵、并网逆变器及连接器组成，可发电并把电能送上电网。并网发电系统还可以为负载供电。 二、系统各部分功能 （一）太阳能电池组件方针：由若干太阳能电池组件串联或并联而成，主要功能为利用太阳能进行发电。（二）蓄电池组：一般采用免维护铅酸蓄电池作为储能装置，用来储蓄太阳能光伏组件发出的电能。（三）控制器：用来充、放电和其他方面的自动控制。（四）逆变器：是将直流和交流相互转换的设备。 三、太阳能发电系统应用实例 1、大型太阳能光伏发电系统 太阳能板功率：4000Wp 并网逆变器： 5000W 负载功率：小于3000W 使用地点：别墅、旅游度假村、草原使用地点牧区、偏远山村、高山岛屿、沙漠区等。 2、小型太阳能发电系统 太阳能板功率：600Wp 蓄电池： 8个12V200Ah 控制器： 24V40A 逆变器： 1000VA 负载功率：小于600W 使用地点：无电山村、学校、医院、使用地点私人住房、边防哨所、部队及野外作业等。 1本文由哈哈5790902贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏发电系统 太阳能光伏发电系统是将太阳能转换成电能，并储存能量供给负载电能或逆变并网的系统，按其运行方式可分为两类：独立发电系统和并网发电系统。 一、太阳能光伏发电系统的设计原理 1、独立发电系统 独立发电系统由太阳能电池组件方阵、蓄电池组、控制器组成，可为直流负载供电。如负载为交流型的，发电系统还包括逆变器。 2、并网发电系统 并网发电系统由太阳能电池组件方阵、并网逆变器及连接器组成，可发电并把电能送上电网。并网发电系统还可以为负载供电。 二、系统各部分功能 （一）太阳能电池组件方针：由若干太阳能电池组件串联或并联而成，主要功能为利用太阳能进行发电。（二）蓄电池组：一般采用免维护铅酸蓄电池作为储能装置，用来储蓄太阳能光伏组件发出的电能。（三）控制器：用来充、放电和其他方面的自动控制。（四）逆变器：是将直流和交流相互转换的设备。 三、太阳能发电系统应用实例 1、大型太阳能光伏发电系统
分布式光伏发电系统设计方案
分布式光伏发电系统 设 计 方 案 编制人： 审核人： 批准人： 20 年月
目录 1 工程概述 (3) 1.1 工程名称 (3) 1.2 地理简介 (3) 1.3 气象资料 (3) 2 太阳能并网发电系统介绍 (4) 2.1 太阳能并网发电系统工作原理 (4) 2.2 主要组成设备介绍 (4) 3 方案设计 (5) 3.1 设计依据 (5) 3.2 设计原则 (5) 3.3 系统选型设计 (6) 3.4 主要设备的选型说明 (6) 4 发电量估算 (11) 5 系统的经济和社会效益 (11) 5.1 经济效益 (11) 6 设备材料清单 (12) 7 工程业绩表及典型工程照片 (12) 8 英利介绍............................................................................................... 错误!未定义书签。 9 附图1 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 工程概述 1.1 工程名称 河北省分布式光伏发电项目。 1.2 地理简介 项目地点位于河北省保定市，保定市地处太行山东麓，冀中平原西部。北纬38°10′-40°00′，东经113°40′-116°20′之间。北邻北京市和张家口市，东接廊坊市和沧州市，南与石家庄市和衡水市相连，西部与山西省接壤。保定年平均气温12℃，年降水量550毫米，属于温带季风性气候。这里四季分明，冬季寒冷有雪，夏季炎热干燥，春季多风沙，来此旅游一般以夏秋季为宜。 1.3 气象资料 气象资料以NASA数据库中保定市气象数据为参考。 表1 气象资料表