項目名稱： 20KW并網光伏設計

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小組成員：何*

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目錄

1、項目說明

太陽能發電是傳統發電的有益補充，鑒于其對環保與經濟發展的重要性，各發達國家無不全力推動太陽能發電工作，目前中小規模的太陽能發電已形成了產業，我國目前也在大力發展家庭分布式電站。

2、項目分析

經過與客戶溝通，要求我們在成都職業技術學院建立20KW的光伏并網發電系統。

3、項目選址

   經過對成都職業學院院內情況的考察，我們決定在一棟男生寢室樓頂鋪設光伏電池板，該樓頂的面積大約為2500平方米，可以安裝大約250KW的電站，客戶要求我們安裝20KW的并網系統，該樓頂足以滿足系統光伏板的鋪設。

4、項目計算

20KW的裝機容量大約需占地200平方米，

根據這個公式可得：

占地面積/單塊板子面積*板子功率*50%*1.5~1.8=傾角式裝機容量：

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

為了滿足客戶需求的同時考慮到成本問題，我們在1.5到1.8之間取到1.6

板子總數：21000/200=105塊

我們經過計算得出組件串聯數為7，組件并聯數為15。

圖1  pvsyst初步仿真

計算得到的21kw。

5、項目選材

1.太陽能電池板的選擇

我們采用徐州眾厵能源有限公司的xkd-200型太陽能電池板。

其參數如下：

表1  太陽能電池參數

2.雙電源開關的選擇

實現兩個獨立電源間的快速轉換的無觸點電子式開關裝置，其最高轉換時間可以達到5mS，為數字設備、控制設備或其它對電源供電連續性要求極高的用電設備提供供電保障，當一路電源超限或斷電后，迅速地切換至另一路電源,保證設備運行及數據安全。它（STS）是實現所謂“分布式供電”方案的有利工具，可以大大提高機房供電系統的可靠性。

表2  雙電源開關型號

圖2  雙電源開關實物

3.控制器的選型

光伏控制器的選型規則主要是，額定工作電壓和二極管工作電流，點確定裝機容量和蓄電池組電壓后，我們便可以確定控制器的選型。

我們采用光合硅能有限公司的60A型控制器。

控制器規格：

表3  控制器選型

4.并網逆變器的選型

逆變器的選型大概遵從也下幾點

①.因地制宜，跟場景匹配

②.高效發電，效率為先

③.安全可靠，順暢運行

④.電網友好性，監控運維。

⑤.逆變器在有感性負載的情況下其容量為裝機容量的3到5倍，以滿足感性負載正常啟動。

我們采用固德威10kw光伏逆變器。

表4  逆變器參數

5.光伏陣列前后排的距離及安裝傾斜角度

對光伏陣列的安裝支架必須考慮前后排的間距，以防止在日出日落時前排光伏組件產生的陰影遮擋住后排的光伏組件而影響光伏陣列的輸出功率。根據光伏發電系統所在的地理位置、太陽運動情況、安裝支架的高度等因素，可以由pvsyst計算出固定式支架前后排之間最小距離.

圖3  pvsyst陣列距離設定

通過pvsyst我們發現組件距離2.84m不會產生陰影影響。

• 傾斜角度：根據pvsyst軟件的分析和部分資料顯示，成都地區全年最佳的安裝角度大約在13°--19°之間。
  

圖4  pvsyst全年最佳的安裝角度

6.光伏支架

我們采用河北諾維有限公司生產的光伏支架，售價為0.8元/w，21000*0.8=16800元。

圖5  支架圖紙

圖6  電纜歐姆接觸設置

6、成本計算

表5  投資計算

7、年發電量計算

圖7  pvsyst初步仿真結果

根據pvsyst仿真得到的年發量為17672°，根據國家對光伏發電的文件規定：用戶每一度電0.8元，所以，年產生利潤17672x0.8=14137.6元，預計66270/14137.6≈4.5年后回本。

8、系統年節約能源

根據專家統計：每節約1度電，就相當于節約0.328kg的標準煤、同時減少污染排放0.27kg風塵、0.99kg二氧化碳。

系統年發電量17672度

節約標準煤：17672X0.328=5796.41kg

減少的污染排放：17672X0.27=4771.44kg

減少的二氧化碳排放：17672X0.99=17495.28kg

9、附件

圖8  pvsyst詳細損耗

圖9  Pvsyst建模仿真①

Pvsyst光線線性損失2.6%

Pvsyst光線線性損失0.7%

圖10  pvsyst建模仿真圖②

通過上面的建模仿真得到結論：系統的位置應該與周圍高大的建筑物保持一定的距離。

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