第七章 太阳能光伏系统设计.

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第一节 独立光伏系统的设计


m2 〃 d）的Ht来代替Tt 。
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第一节 独立光伏系统的设计
(3). 算出各月发电盈亏量 对于某个确定的倾角，方阵输出的最小电流应为
I min
QL H t 1 2
式中：η1为从方阵到蓄电池回路的输入效率，包括方阵面上的灰尘遮蔽损失、性能 失配及老化、防反充二极管及线路损耗、蓄电池充电效率等。η2为由蓄电池到负载的 放电回路效率，包括蓄电池放电效率、控制器和逆变器的效率及线路损耗等。
(4). 确定累计亏欠量∑∣-⊿Qi∣
以两年为单位，列出各月发电盈亏量，如只有一个△Q < 0的连续亏欠期，则
累计亏欠量即为该亏欠期内各月亏欠量之和。如有两个或以上的不连续△Q < 0 的亏欠期，则累计亏欠量 ∑∣-⊿Qi∣应扣除连续两个亏欠期之间△ Qi为正的盈
余量，最后得出累计亏欠量 ∑∣-⊿Qi∣。
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(5). 决定方阵输出电流 将累计亏欠量 ∑∣-⊿Qi∣代入
n1
Qi QL
将 n1与指定的蓄电池维持天数 n 相比较，若 n1 > n，则增大电流 I ，重新计算， 反之亦然。直到 n1≈ n，即得出方阵输出电流 I m。
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方阵各月发电量为 Q g = N 〃I〃 H t〃η1〃η2 式中：N 为当月天数， H t为该月太阳辐照量。 各月负载耗电量为 Q c = N 〃 QL 从而得到各月发电盈亏量
△Q= Q g - Q c
如果△Q < 0 为亏欠量，表示该月发电量不足，需要由蓄电池提供部分储存的电量。
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第一节 独立光伏系统的设计
第一节 独立光伏系统的设计
光伏源自文库阵容量为:
P=k〃Im〃(Vb+Vd)
其中：k 为安全系数，通常取1~1.5，可根据负载的重要程度、参数的不确定性、 温度的影响以及其他所需要考虑的因素而定；V b为蓄电池充电电压； V d 为防反充二极管及线路压降。 (8). 最终决定最佳搭配 改变蓄电池维持天数n，重复以上计算，可得到一系列B-P组合。再根据产品型 号及单价等因素，进行经济核算，最后决定蓄电池及光伏方阵容量的最佳组合。
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第一节 独立光伏系统的设计
(1). 确定负载耗电量 列出各种用电负载的耗电功率、工作电压及平均每天使用时数，还要计 入系统的辅助设备如控制器、逆变器等的耗电量。选择蓄电池工作电压V，算 出负载平均日耗电量QL (Ah/d)。 指定蓄电池维持天数为n(通常取3-7天) (2). 计算方阵面上太阳辐照量 根据当地地理及气象资料，计算在该倾斜面上的各月平均日太阳辐照量
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同样也可由方阵面上各月平均太阳辐照量中的最小值Htmin得出方阵所需输出 的最大电流为
I max
QL H tmin 1 2
方阵实际工作电流应在 I min和 I max 之间，可先任意选取一中间值 I
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开始
输入纬度、倾角、H、 Hb
估算方阵电流最大值、最小值
改变 I (Imin<I<Imax)
Qa、Qc 、Δ Q
确定累计亏欠量
N
|n1- n|<0.1
Y
N
判断是否 最佳倾角
Y
确定蓄电池及方阵容量
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(9). 总结 先指定蓄电池维持天数n；任意选择方阵倾角β；得到满足维持天数要求的方阵输 出电流I 。再改变方阵倾角，求出满足维持天数要求的方阵最小输出电流Im ，此时 对应的β即为方阵最佳倾角βopt 。由此得出方阵和蓄电池容量。改变维持天数n ， 可以得到一系列B~P组合，最后确定最佳的蓄电池和方阵搭配容量。

要避免盲目追求低成本或高可靠性的倾向。当前尤其要纠正为了竞争市场，片 面强调经济效益，任意减小系统容量的现象。

光伏系统设计的依据是: 按月能量平衡
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第一节 独立光伏系统的设计
1. 均衡性负载
这类负载每个月份的平均日耗电量都相同，这是独立光伏系统中应用最广泛的。
对于负载日平均耗电量变化不超过10%的，也可以当作均衡性负载。
光伏发电技术基础
第七章 太阳能光伏系统设计
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学习内容
一、独立光伏系统的设计
二、并网光伏系统的设计
三、光伏系统设计中的注意因素
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太阳能光伏系统设计
设计原则

光伏系统和产品要根据负载的要求和当地的气象及地理条件，进行专门的优化设 计。

在充分满足用户负载用电需要的条件下，尽量减少太阳电池和蓄电池的容量，以 达到可靠性和经济性的最佳结合。
Ht（KWh/m2〃d），并得出全年平均太阳总辐照量.
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Ht的单位化成（KWh / m2〃d），除以标准辐照度1000w/m2
H t kwh / m 2 Tt Ht 2 1000w / m
在数值上就等于当月平均日峰值日照时数 Tt ，以后就以单位化成（KWh /
(6). 求出方阵最佳倾角 改变倾角，重复以上计算，进行比较，得出最小的方阵输出电流 Im值，相应的 倾角即为方阵最佳倾角βopt。 (7). 得出蓄电池及方阵容量 求出蓄电池容量为：
B
DOD
Qi
式中: (DOD)为蓄电池的放电深度，通常取 0.3 -0.8。
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济宁地区纬度是35.3，任意取方阵倾角β=60.0，算出各月份方阵面上的太阳辐照量
Ht
选取参数：η1=η2= 0.9 Imax=11.52A I=5.2A。 算出各月方阵发电量Qg，并列出各月负载耗电量Qc，从而求出各月发电盈亏 量△Q具体数值见下表： 得到 Imin=5.176A
在最大和最小电流值之间取：
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第一节 独立光伏系统的设计 实例分析
为济宁地区设计一套太阳能路灯，灯具功率为30W ，每天工作6小时，工作电压为 12伏，蓄电池维持天数取5天。要求太阳电池方阵和蓄电池的容量及方阵倾角是多少? 负载耗电量:
Ql
30 6 15 Ah 12
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