小型光伏发电系统设计

合集下载

家庭光伏发电系统设计

家庭光伏发电系统设计

家庭光伏发电系统设计一、光伏发电简介及原理(一)简介: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。

多晶硅电池效率在16%至17%左右,单晶硅电池的效率约18%至20%。

光伏组件是由一个或多个太阳能电池片组成。

光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场可提供电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等;三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。

到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。

(二)原理:二、独立光伏发电系统组成部分和设计要求目前在独立运行的光伏发电系统中,普遍采用的结构如图1所示,首先利用太阳能电池来收集太阳能,在经过DC/DC变换器给蓄电池充电,由于蓄电池的电压较低,往往无法满足逆变要求,因此还需要一个升压变压器,将直流电压升高,最后通过逆变器将直流电转化为220V/50Hz的交流电供用户使用。

①电池板的选择:太阳能电池板容量是指平板式太阳能板发电功率Wp。

太阳能发电功率量值取决于负载24h所消耗的电力,由负载额定电源与负载24h所消耗的电力,决定了负载24h消耗的容量P(AH),再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响,计算出太阳能电池阵列工作电流IP(A)。

由负载额定电源,选取蓄电池公称电压,由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF(V),再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT(v)及反充二极管P-N结的压降VD (v)所造成的影响,则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP(V),由太阳能电池阵列工作电源IP(A)与工作电压VP(v),便可决定平板式太阳能板发电功率,从而设计出太阳能板容量,由设计出的容量Wp与太阳能电池阵列工作电压VP,确定硅电池平板的串联块数与并联组数②DC/DC变换器的选择:转换效率要高,静态电流要小,可以更省电;输入电压要低,尽可能利用电池的潜能;噪音要小,对手机的整体电路无干扰;功能集成度要高,提高单位面积的使用效率,使手机设计的更小巧;足够的输出调整能力,电荷泵不会因工作在满负荷状态而发烫。

小型太阳能光伏发电系统控制器的设计

小型太阳能光伏发电系统控制器的设计

本科毕业设计(论文)题目小型太阳能光伏发电系统控制器的设计学院物理与电子工程学院年级2011专业光伏技术与产业班级学号学生姓名校内导师职称校外导师职称论文提交日期2015-5-10常熟理工学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的本科毕业设计(论文),是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

本人签名:日期:常熟理工学院本科毕业设计(论文)使用授权说明本人完全了解常熟理工学院有关收集、保留和使用毕业设计(论文)的规定,即:本科生在校期间进行毕业设计(论文)工作的知识产权单位属常熟理工学院。

学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许毕业设计(论文)被查阅和借阅;学校可以将毕业设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计(论文),并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。

保密的毕业设计(论文)在解密后遵守此规定。

本人签名:日期:导师签名:日期:小型太阳能光伏发电系统控制器的设计摘要目前,光伏发电已受到广大人民的追捧,很多国家建立了光伏发电站。

在新能源领域中,小型独立光伏发电系统以其简单,灵活等特点占有重要的地位,光伏发电控制器作为独立光伏发电系统的核心部件,对其研究具有重要意义。

本文基于单片机STC89C52设计了控制系统,控制太阳能电池板对蓄电池的充电。

控制系统硬件设计包括单片机STC89C52最小电路,充放电电路、光耦驱动电路,A/D转换电路和电压显示电路的设计。

本文设计的单片机STC89C52最小电路主要包括时钟电路,复位电路,工作状态显示电路和蜂鸣器报警电路。

控制系统软件设计包括确定整体系统布局,设计系统各个程序流程图以及按照自顶向下的层次完成对各个程序模块的设计。

小型太阳能光伏发电系统设计

小型太阳能光伏发电系统设计

小型太阳能光伏发电系统设计一、引言随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,可再生能源逐渐成为人们关注的焦点。

太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源,具有广阔的发展前景。

本文旨在设计一个小型太阳能光伏发电系统,以满足家庭日常用电需求,并探讨其在实际应用中的可行性和优势。

二、系统设计1. 光伏组件选择光伏组件是太阳能光伏发电系统中最关键的部分,其性能直接影响系统的发电效率。

在选择光伏组件时,应考虑其转换效率、耐久性和成本等因素。

常见的光伏组件有单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等。

根据实际需求和经济考虑,本文选择多晶硅太阳能电池作为光伏组件。

2. 逆变器设计逆变器是将直流电转换成交流电供家庭用电器使用的关键设备。

在设计逆变器时,应考虑其转换效率、输出波形质量以及负载容量等因素。

根据实际需求,本文选择了高效率、低失真的逆变器,并根据家庭用电负载的特点进行适当的容量选择。

3. 电池储能系统设计太阳能光伏发电系统在夜晚或阴天时无法直接发电,因此需要储能系统来存储白天产生的多余电能。

在设计储能系统时,应考虑其容量、充放电效率以及寿命等因素。

本文选择了高容量、高效率的锂离子电池作为储能系统,并根据实际需求进行适当的容量选择。

4. 控制与监测系统设计为了保证太阳能光伏发电系统的正常运行和安全性,需要设计相应的控制与监测系统。

控制系统可以实现对光伏组件、逆变器和储能系统等设备进行监控和调节,以保证其正常运行和最大化发电效果。

监测系统可以对发电功率、负载功率以及储存状态等进行实时监测,并提供相应数据供用户参考。

三、性能分析1. 发电效率分析通过对太阳辐射强度和光伏组件转换效率等因素进行分析,可以评估太阳能光伏发电系统的发电效率。

根据实际数据和模拟计算,本文得出了系统的平均发电效率,并与其他可再生能源发电系统进行了比较。

2. 经济性分析太阳能光伏发电系统的经济性是评估其实际应用价值的重要指标。

本文通过对系统的投资成本、运行维护成本和可回收能源价值等进行综合分析,得出了太阳能光伏发电系统在经济上的可行性,并与传统能源供应方式进行了对比。

小型光伏发电系统的设计

小型光伏发电系统的设计

目录摘要为实现我国的可持续发展,我国致力于把能源短缺和污染问题放在首位,因此针对目前我国城市建设过程中的实际情况,为使太阳能这一新能源更好的服务于城市电气化建设,以上海为例,根据当地的气象、环境状况及具体负荷情况,进行小型光伏发电系统的设计,对系统的光伏倾角、光伏电池板、蓄电池、控制器和逆变器进行了设计和选择。

在满足用户供电需求下,尽量减少初始投资,同时归纳了设计过程中应注意的事项。

最后,用专业的光伏系统设计软件Pvsyst对设计方案进行仿真,对其用户满足率、能源利用率、蓄电池工作状态、经济效益及环境效益进行了详细的分析。

关键词:小型光伏发电系统的设计;Pvsyst仿真;用户AbstractTo achieve the sustainable development of our country,our country is devoted to the problem of energy shortage and pollution in the first place, therefore, according to the present actual situation in the process of urban construction in our country, to make the solar better service in the city of electrification construction of the new energy source, illustrated by the case of Shanghai, according to the local weather, environmental conditions and the specific load case, for thedesign of small photovoltaic power generation systems, photovoltaic inclination of the system, photovoltaic panels, batteries, controller, AC and DC power distribution cabinets and inverter has carried on the design and selection. As far as possible to meet user demand, reduce initial investment,at the same time, summarizes the matters that should be paid attention to in the design process. Finally, Pvsyst with professional PV system design software to design the simulation, the user fillⅰ目录rate,energy efficiency, battery working status,economic and environmental benefits are analyzed in detail.Key words: small photovoltaic system design; Pvsyst simulation; the user目录第1章绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2光伏发电的历史和系统分类 (2)1.2.1光伏发电的历史 (2)1.2.2光伏发电系统分类 (2)1.3光伏发电的优势及存在的问题 (3)1.4课题任务和重点研究内容 (4)1.4.1课题任务 (4)1.4.2课题重点研究内容 (4)1.4.3课题设计步骤 (5)第2章小型独立光伏发电系统 (6)2.1小型光伏发电系统的组成与原理 (6)2.2小型光伏发电系统容量设计原则 (7)2.3 太阳能光伏发电系统容量的设计和计算 (8)2.3.1太阳电池组件及方阵的设计和计算 (8)ⅰ目录2.3.2蓄电池和蓄电池组的设计和计算 (9)2.4其他几种计算公式和设计方法 (9)第3章设计案例 (12)3.1 负载参数 (12)3.2 环境参数 (13)ⅰ目录3.2.1上海地区的日均峰值小时数 (13)3.2.1上海地区的最长连续阴雨天数 (14)3.3蓄电池的选型 (15)3.3.1蓄电池的种类 (16)3.3.2蓄电池组容量设计 (17)3.3.3 蓄电方阵的阵列设计 (19)3.3.4蓄电池安装规范 (20)3.4 光伏组件的选型 (20)3.4.1 光伏方阵容量的设计 (21)3.4.2 太阳光伏方阵最佳倾角的确定 (22)3.4.3 光伏组件阵列间距的确定 (24)3.4.4 光伏方阵的布置 (26)3.4.5 光伏方阵的安装规范 (27)3.5光伏控制器的选型 (27)3.5.1光伏控制器的功能 (29)3.5.2 光伏控制器的计算 (29)3.5.3 光伏控制器的安装规范 (30)3.6光伏逆变器的选型 (31)3.6.1光伏逆变器的选择原则 (31)3.6.2逆变器的确定 (32)3.6.3逆变器的安装规范 (33)第4章光伏系统的接线与过电流保护 (34)ⅱ目录4.1 导线和电缆截面的一般选择原则 (34)4.2光伏发电电缆的类型 (35)4.3光伏系统电缆遵循的原则 (36)4.4电缆的选型 (36)4.5过电流保护选型 (37)第5章防雷接地保护的设计 (38)5.1 关于雷击入侵及开关浪涌 (38)5.2雷击对光伏发电系统的危害 (39)5.3太阳能光伏发电系统的防雷措施和设计要求 (40)第6章 Pvsyst软件仿真 (41)6.1地理位置的确定 (41)6.2 光伏系统基本参数的设置 (42)6.3 行距设计 (42)6.4负载参数 (43)6.5 系统性能分析 (44)附录 (45)参考文献 (47)致谢 (48)ⅲ吉林工程技术师范学院毕业论文第1章绪论1.1课题研究背景在当今油、碳等能源短缺的现状下,各国都加紧了发展光伏的步伐。

小型独立光伏发电系统控制电路的设计【开题报告】

小型独立光伏发电系统控制电路的设计【开题报告】

毕业设计开题报告电气工程及其自动化小型独立光伏发电系统控制电路的设计1选题的背景、意义随着科学技术日新月异的飞速发展,对能源的需求在不断增长。

然而供应常规电力所用的室友燃料的储量是有限的,即使储量最丰富的煤炭最多也只能维持二三百年。

就连近代发展起来的核能发电的原料铀也是有限的,而且还存在安全和污染的难题。

因此,研究新一代取之不尽而又没有公害的新能源势在必行。

太阳能是人类最早认识并加以利用的能源之一。

早在3000年前人们就懂得聚焦太阳能来取火。

在二十一世纪的今天,在经历建立在化石能源基础之上的工业革命之后,随着世界经济的发展进入21世纪以来,各国对能源的消耗以日俱增。

众多不可再生能源的消耗殆尽和环境污染问题的日益严重,已成为制约人类社会可持续发展的两个关键性因素。

人类开始将目光转向可再生能源的发展。

太阳能作为一种新型的绿色可再生能源,与其他新能源相比利用最大,是最理想的可再生能源[ 1 ]。

经济界权威人士在综合分析了科学技术的发展和突破、全球环境的制约,以及经济和政治等诸方面的因素后指出:如果说20世界是石油实际,21世界已将进去新能源世界。

我国有着十分丰富的太阳能资源。

据估算,陆地表面每年接收的太阳辐射能约为KJ 191058 ,约相当于1700亿t 标准煤的热值。

全国各地年太阳辐射总量达3340-8400MJ/2m ·a,全国年平均光照小时数为2200h 、平均太阳能电力为1700TW ·h 。

我国西北地区、西南地区、南方的广东省、海南省及沿海岛屿等广大地区的太阳辐射总量很大,具有得天独厚的开发利用太阳能的优越资源条件。

太阳能作为一种可再生的新能源,越来越引起人们的关注,尤其是可再生能源法正式颁布和环保政策的出台,显示了国家对可再生能源发展的重视,为太阳能光伏发电的发展提供了政策保证。

太阳能电池发电,又称光伏发电,光伏发电是利用太阳能电池这种半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式[ 2 ]。

小型屋顶太阳能发电系统的设计

小型屋顶太阳能发电系统的设计

小型屋顶太阳能发电系统的设计随着可再生能源的快速发展和环境保护意识的增强,太阳能发电作为清洁能源之一,在各个领域得到了广泛的应用。

而在屋顶安装太阳能发电系统早已不再局限于大型工业建筑,而是逐渐普及到小型住宅屋顶。

本文将探讨,旨在提出一种切实可行的方案,为居民提供清洁、稳定的能源供应。

一、小型屋顶太阳能发电系统的意义小型屋顶太阳能发电系统的设计是为了将可再生能源带入家庭生活,实现家庭能源的自给自足。

传统能源的消耗给地球环境带来了巨大的负担,而太阳能作为一种清洁能源,可以有效减少对环境的污染。

通过在小型住宅屋顶安装太阳能发电系统,不仅可以降低家庭的能源成本,还可以为环保事业做出一定的贡献。

二、小型屋顶太阳能发电系统的技术原理小型屋顶太阳能发电系统主要由光伏组件、逆变器、电池、支架等部分组成。

光伏组件将太阳能转化为直流电能,逆变器则将直流电转化为交流电,以供家庭使用。

而电池则可以储存多余的电能,在夜间或阴天使用。

支架则起到支撑和固定光伏组件的作用。

三、小型屋顶太阳能发电系统的设计要素1. 屋顶条件:屋顶的朝向和倾斜角度是选择太阳能发电系统的重要考虑因素。

一般情况下,南向屋顶是最佳选择,倾斜角度应尽量接近当地纬度。

2. 光伏组件:选择高效、耐用的光伏组件对系统的发电效率至关重要。

在选购光伏组件时,一定要选择正规厂家的产品,避免购买劣质产品。

3. 逆变器:逆变器的选择也是非常重要的,它直接影响太阳能发电系统的输出电流和电压。

高效、稳定的逆变器可以提高系统的发电效率和稳定性。

4. 电池:如果家庭需要在夜间或阴天使用太阳能发电系统发电,就需要安装电池来储存多余的电能。

选择容量适当、寿命长的电池才能保证系统的正常运行。

5. 支架:支架的稳固性和耐用性决定了光伏组件的安全性和稳定性。

选择优质的支架可以减少维护成本,并延长系统的使用寿命。

四、小型屋顶太阳能发电系统的设计步骤1. 方案设计:首先需要根据屋顶条件和家庭用电需求,确定太阳能发电系统的容量和型号。

分布式光伏光伏发电系统初步设计

分布式光伏光伏发电系统初步设计

分布式光伏光伏发电系统初步设计分布式光伏发电系统是指将光伏发电设备分散布置在建筑物上,通过独立的逆变系统将直流电转换为交流电,并馈入室内用电系统或并网。

基于分布式光伏的发电系统,可以在建筑物上安装太阳能光伏电池板,将光能转换为电能,满足建筑物的用电需求,同时,多余的电能可以反向馈入电网,实现自给自足或余电上网。

1.光伏电池板:在合理的位置和朝向上安装光伏电池板,以最大程度地吸收太阳能,并将其转换为电能。

光伏电池板可以采用单晶硅、多晶硅或薄膜太阳能电池板等,视具体情况而定。

2.逆变器:逆变器是将光伏电池板输出的直流电转换为交流电的关键设备。

逆变器应具有高效率和稳定的电流输出,同时能够自动监测电网情况,并根据需要进行电流调节。

逆变器还应具备保护系统,如过压保护、过流保护等,以确保系统的安全运行。

3.储能装置:储能装置可以将多余的电能储存起来,以备不时之需。

电池组、超级电容器等都可以作为储能装置使用。

储能装置可在光伏能量供应不足的时候输出储存的电能,或在夜间等无光条件下供电。

4.网络连接与控制系统:通过网络连接,将分布式光伏发电系统与室内用电系统或电网连接起来。

控制系统可以对发电系统进行监测和控制,实现最佳发电扩展和优化调度。

5.安全与维护设施:为确保分布式光伏发电系统的安全运行,我们还需考虑防止雷击、电流反冲等各种安全措施。

此外,需要定期检修、维护和清洁光伏电池板,以保持其发电效率。

6.成本与效益评估:最后,对分布式光伏发电系统的成本与效益进行综合评估。

成本包括设备采购、安装、运营与维护等方面,效益则包括发电量、节约用电费用、环境效益等方面。

根据评估结果,可以确定分布式光伏发电系统的可行性和经济性。

通过上述初步设计,可以实现分布式光伏光伏发电系统的建设与运行。

该系统可以有效地利用太阳能资源,为建筑物提供电能,并减少对传统电网的依赖,同时减少碳排放,降低环境污染。

随着技术的不断发展和成本的降低,分布式光伏发电系统将逐渐成为未来建筑物能源供应的重要方式。

光伏发电系统容量规划与设计

光伏发电系统容量规划与设计

光伏发电系统容量规划与设计随着能源问题和环境保护的关注度日益提高,光伏发电作为一种可再生能源形式,逐渐成为一种受到青睐的发电方式。

在光伏发电系统的容量规划与设计中,合理确定系统容量是至关重要的一步。

本文将针对光伏发电系统容量规划与设计进行探讨,帮助读者更好地理解并应用于实践中。

一、光伏发电系统容量规划的目标和原则在进行光伏发电系统容量规划时,我们首先要明确规划的目标和原则。

1. 目标:规划一个合适的光伏发电系统容量,使其能够满足用户需求,实现经济高效运行。

2. 原则:根据光伏发电系统的装机需求、日发电量需求、实际发电能力等因素,合理确定光伏发电系统的容量。

二、光伏发电系统容量规划的关键要素光伏发电系统的容量规划与设计需要考虑多个关键要素,包括:1. 用户需求:光伏发电系统容量的规划首先要考虑用户的用电需求,包括用电负荷、用电时间、峰谷差等因素。

2. 太阳辐射资源:光伏发电系统的容量需要根据所在地的太阳辐射资源来确定,不同地区的太阳辐射资源存在差异,因此需要综合考虑综合考虑太阳辐射数据以确定合适的光伏发电系统容量。

3. 光伏电池板效率:光伏电池板的效率决定了单位面积光能的转化效果,高效率的光伏电池板可以提高光伏发电系统的发电效率,从而影响光伏发电系统的容量规划。

4. 组件品质:合适的光伏发电系统容量规划还需要考虑光伏电池板的品质,品质好的组件寿命长、稳定性更高,能够提高光伏发电系统的可靠性和发电量。

5. 维护成本:光伏发电系统的容量规划还需要综合考虑维护成本,包括设备的安装、维护、监控等各方面的费用,为系统容量规划提供可行性评估。

三、光伏发电系统容量规划与设计的步骤光伏发电系统容量规划与设计需要按照一定的步骤进行,以保证系统容量的合理性和可行性。

1. 了解用户需求:与用户进行充分的沟通,了解用户的用电负荷、用电时间、期望的发电能力等信息,为后续的容量规划提供依据。

2. 收集太阳辐射资源数据:收集所在地的太阳辐射资源数据,包括太阳辐射的年均值、季节变化、日照时数等信息,为容量规划提供数据支持。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

小型光伏发电系统设计
摘要:本文对小型光伏发电系统设计进行了详细阐述,主要包括:太阳能光伏发电系统结构、太能能光伏发电系统容量的选择与计算、太阳能电池组件功率和方阵的设计与计算、蓄电池
容量的设计与计算、控制器和逆变器的选型等内容,最后本文给出了一个装机容量为3kW
的小型光伏发电系统的典型配置。

关键词:小型光伏发电设计;成本分析;小型光伏系统典型配置
一、引言
2013 年以来,中国各地持续加重的雾霾天气,一再引发人们对环境的关注。

2014 年伊始,我国中东部地区因雾霾天气造成中重度空气污染,严重影响了公众的健康,不仅成为社会关注的焦点,而且也已经成为严重的社会问题。

治理雾霾已成为政府工作的重中之重,继国务院出台《大气污染防治行动计划》后,相关部门陆续出台大气治理措施。

当前,以光伏发电为代表的清洁能源为治理雾霾提供了破解路径,并得到了国家高度重视。

然而,当前由于大型光伏电站投资成本过高、对大型光伏发电站的成本测算、
预期投资回收期以及运营费用等各方面的研究还不成熟,导致资本不敢贸然投资光伏发电,当前看似如火如荼进展的光伏发电站则主要还是依赖政府补贴,大型光伏发电站真正进入市场还有较长一段路要走。

小型光伏发电系统相对而言具有投资成本小、技术瓶颈低、成本回收期短等
优势。

在当前各投资资本对大型光伏发电产业持观望态度时期,小型光伏发电系
统无疑会成为各资本进入光伏产业的探路石。

在此背景下,本文提出一种小型光伏发电系统的设计,并对该系统中的各关
键问题进行研究分析。

二、小型光伏发电系统的基本设计思路
太阳能光伏发电系统的负载大小有别、用途各异、发电系统所处的地理位置、
气象条件等都是光伏发电系统需要考虑的因素。

因此要设计一个合理、实用、高可靠性和高性价比的光伏发电系统,协调整个系统的可靠性和系统成本之间的关
系,在满足需要保证质量的前提下,如何尽量节省投资是一个复杂的系统工作。

因此一个小型光伏发电系统的设计应该包含如下步骤和内容:
图1 太阳能光伏发电系统的设计内容和步骤
三、小型光伏发电系统构成
小型光伏发电系统主要由太阳能电池组件、蓄电池组、光伏控制器、逆变器
以及一些测试、监控、防护等附属设施构成。

光伏发电系统有多种拓扑结构,本
文考虑到系统的经济性与实用性,对小型家用光伏发电系统推荐采用如下拓扑结构:
图2 太阳能光伏发电系统的推荐拓扑结构
采用该拓扑结构,能兼顾太阳能光伏系统的实用性与经济性。

使得太阳电能
池板和蓄电池的容量可设计得小一些,基本上是当天有阳光,当天就用太阳能发的电,遇到阴雨天时就用市电能量作为补充。

采用该系统能明显减少太阳能光伏发电系统的一次性投资,是现阶段小型太阳能光伏发电系统推广和普及较为适宜
的一种拓扑结构。

四、光伏发电需求分析
1、用户用电需求分析
普通家庭用户一般负载及全天用电情况如下表所示:
通过以上统计分析,家庭内的一般用电负荷最大约为3.6Kw,日最大用电量约为7.21kWh。

考虑到用电设备的同时系数,对一般家庭用太阳能光伏发电系统本文将以3kW 负荷、日均用电量6kWh作为系统基础数据。

实际设计中,光伏系统用电量需求分析可根据文献【3】进行进一步详细论证。

2、资源条件分析
本文资源条件以天津市为例,天津市位于北纬39.1度,东经117.2度,年平
均日照时间为2477小时,接收太阳辐射量为5240MJ/㎡.a,该地区的平均峰值日照时数为4.65 小时【1 】。

五、蓄电池组容量计算与设计
储能蓄电池的容量应按照下式进行计算:
根据所选择逆变器、光伏组件参数以及系统所在地条件,由式(2)(3)可得光伏组件的串联数。

3、太阳能电池方阵的安装角度计算
根据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012附录B,本光伏发电系统最佳倾角为39.1 0+50=44.1 0,在不降低太阳能方阵发电效率的基础上,本设计选择方便安装的440倾角。

七、光伏控制器和逆变器的选型
1、光伏控制器的选型
光伏控制器要根据系统功率、系统直流工作电压、电池方阵输入路数、蓄电池组数、负载状况及用户的特殊要求等确定其类型。

为便于选择现有的光伏控制器以及方便电池单体串并联,光伏控制器直流侧
电压设计为48V,型号为SD4815。

2、光伏逆变器的选型
本文选用3kW 的家庭负荷作为设计基础数据,故逆变器选用型号为SN485KS,额定容量为5kV A的逆变器。

七、3kW 太阳能光伏发电系统典型配置
3kW 太阳能光伏发电系统典型配置如下表所示:
本文通过对天津地区小型家用光伏发电系统进行设计,基本结论如下:
(1)通过对系统的容量设计,当放电深度取80%,损耗率取80%时,对日用电量为6kWh,蓄电池考虑维持一天负荷用电的情况,所需蓄电池容量为9.84kWh。

实际运用中可根据家庭典型日用电量及需要蓄电池持续供电时间,按照本文提供的计算公式进一步核算所需蓄电池容量。

(2)本光伏系统太阳能电池组件功率为2450W。

(3)确定太阳能电池方阵采用10块245Wp的多晶硅组件串联构成,占地面积约为16.33m2,方阵安装倾角为440。

本文对小型光伏发电系统设计进行了详细阐述,并给出了一个装机容量为3kW 的小型光伏发电系统的典型配置,可为小型家用光伏发电系统的设计提供有益参考。

参考文献:
[1]李钟实太阳能光伏发电系统设计施工与应用[M]北京:人民邮电出版社,2012 年
[2]韩学栋小型光伏发电系统设计[J] 电力建设,2014 年1月;104-108
[3]李冬梅小型户用光伏发电系统成本分析内蒙古工业大学学报,2006,33-35
[4]史珺光伏发电成本的数学模型分析太阳能技术与产品,2012,53-58
[5]杨金焕21 世纪太阳能发电的展望[J]. 上海电力学院学报. 2001,17(4):22—28
[6]李安定太阳能光伏发电系统工程[M]. 北京工业大学出版社. 2001
[7]杨树明独立光伏电源系统设计方法[J],太阳能学报. 2001,(3):30—32
[8]发改价格[2011]1594 号太阳能光伏发电上网电价政策的通知
[9]光伏发电站设计规范GB50797-2012
[10]民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范JGJ 203-2010。

相关文档
最新文档