光伏20kw并网发电系统电站设计

项目名称： 20KW并网光伏设计

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小组成员：何*

日期：

目录

1、项目说明

太阳能发电是传统发电的有益补充，鉴于其对环保与经济发展的重要性，各发达国家无不全力推动太阳能发电工作，目前中小规模的太阳能发电已形成了产业，我国目前也在大力发展家庭分布式电站。

2、项目分析

经过与客户沟通，要求我们在成都职业技术学院建立20KW的光伏并网发电系统。

3、项目选址

   经过对成都职业学院院内情况的考察，我们决定在一栋男生寝室楼顶铺设光伏电池板，该楼顶的面积大约为2500平方米，可以安装大约250KW的电站，客户要求我们安装20KW的并网系统，该楼顶足以满足系统光伏板的铺设。

4、项目计算

20KW的装机容量大约需占地200平方米，

根据这个公式可得：

占地面积/单块板子面积*板子功率*50%*1.5~1.8=倾角式装机容量：

200/1.5*200*50%*1.6=21333W=21KW

为了满足客户需求的同时考虑到成本问题，我们在1.5到1.8之间取到1.6

板子总数：21000/200=105块

我们经过计算得出组件串联数为7，组件并联数为15。

图1  pvsyst初步仿真

计算得到的21kw。

5、项目选材

1.太阳能电池板的选择

我们采用徐州众厵能源有限公司的xkd-200型太阳能电池板。

其参数如下：

表1  太阳能电池参数

2.双电源开关的选择

实现两个独立电源间的快速转换的无触点电子式开关装置，其最高转换时间可以达到5mS，为数字设备、控制设备或其它对电源供电连续性要求极高的用电设备提供供电保障，当一路电源超限或断电后，迅速地切换至另一路电源,保证设备运行及数据安全。它（STS）是实现所谓“分布式供电”方案的有利工具，可以大大提高机房供电系统的可靠性。

表2  双电源开关型号

图2  双电源开关实物

3.控制器的选型

光伏控制器的选型规则主要是，额定工作电压和二极管工作电流，点确定装机容量和蓄电池组电压后，我们便可以确定控制器的选型。

我们采用光合硅能有限公司的60A型控制器。

控制器规格：

表3  控制器选型

4.并网逆变器的选型

逆变器的选型大概遵从也下几点

①.因地制宜，跟场景匹配

②.高效发电，效率为先

③.安全可靠，顺畅运行

④.电网友好性，监控运维。

⑤.逆变器在有感性负载的情况下其容量为装机容量的3到5倍，以满足感性负载正常启动。

我们采用固德威10kw光伏逆变器。

表4  逆变器参数

5.光伏阵列前后排的距离及安装倾斜角度

对光伏阵列的安装支架必须考虑前后排的间距，以防止在日出日落时前排光伏组件产生的阴影遮挡住后排的光伏组件而影响光伏阵列的输出功率。根据光伏发电系统所在的地理位置、太阳运动情况、安装支架的高度等因素，可以由pvsyst计算出固定式支架前后排之间最小距离.

图3  pvsyst阵列距离设定

通过pvsyst我们发现组件距离2.84m不会产生阴影影响。

• 倾斜角度：根据pvsyst软件的分析和部分资料显示，成都地区全年最佳的安装角度大约在13°--19°之间。
  

图4  pvsyst全年最佳的安装角度

6.光伏支架

我们采用河北诺维有限公司生产的光伏支架，售价为0.8元/w，21000*0.8=16800元。

图5  支架图纸

图6  电缆欧姆接触设置

6、成本计算

表5  投资计算

7、年发电量计算

图7  pvsyst初步仿真结果

根据pvsyst仿真得到的年发量为17672°，根据国家对光伏发电的文件规定：用户每一度电0.8元，所以，年产生利润17672x0.8=14137.6元，预计66270/14137.6≈4.5年后回本。

8、系统年节约能源

根据专家统计：每节约1度电，就相当于节约0.328kg的标准煤、同时减少污染排放0.27kg风尘、0.99kg二氧化碳。

系统年发电量17672度

节约标准煤：17672X0.328=5796.41kg

减少的污染排放：17672X0.27=4771.44kg

减少的二氧化碳排放：17672X0.99=17495.28kg

9、附件

图8  pvsyst详细损耗

图9  Pvsyst建模仿真①

Pvsyst光线线性损失2.6%

Pvsyst光线线性损失0.7%

图10  pvsyst建模仿真图②

通过上面的建模仿真得到结论：系统的位置应该与周围高大的建筑物保持一定的距离。

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