印尼离网光伏方案说明书0702.doc

印尼光伏离网系统方案说明书设计： 校对： 审核： 批准： 深圳市金刚玻璃光伏建筑科技有限公司2011-07-02目录一、项目概况 2二、光伏发电系统原理 21.并网光伏系统 22.离网光伏系统 3三、系统设计依据 43.1地理位置 43.2气象资料 43.3系统设计的相关标准 63.4系统的设计原则 6四、系统设计方案 74.1设计数据 74.2设计思路 84.3设计方案 84.3 发电量统计与效益分析 10五、光伏设计方案说明 135.1玻璃光伏组件 145.2太阳能控制器 155.3蓄电池（组） 17一、项目概况榆林市位于陕西省的最北部，在黄土高原和毛乌素沙漠的交界处，是国家级历史文化名城。总面积43578平方公里，总人口351.63万，能源矿产资源富集一地，被誉为中国的“科威特”。有世界七大煤田之一的神府煤田，有我国陆上探明的最大整装气田，拟在仓库大楼幕墙上安装太阳能光伏系统，既能展现出新能源发电的效果，又能与建筑相结合，经济、大方、实用。二、光伏发电系统原理太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件，利用半导体材料的电子学特性，当太阳光照射在半导体PN结上，由于PN结势垒区产生了较强的内建静电场，因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子和空穴，在内建静电场的作用下，各自向相反方向运动，离开势垒区，结果使P区电势升高，N区电势降低，从而在外电路中产生电压和电流，将光能转化成电能。太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类，一类是并网发电系统，即和公用电网通过标准接口相连接，像一个小型的发电厂；另一类是独立式发电系统，即在自己的闭路系统内部形成电路。并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。而独立式发电系统光伏数组首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载，并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。1. 并网光伏系统图2-1 并网型光伏系统原理图并网光伏系统最大的特点就是光伏阵列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建筑物内部的电网，供给建筑物内部的负载使用。在阴雨天或夜晚，光伏阵列没有产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时就由公共电网给负载供电。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，降低了光伏系统的成本。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、频率等指标的要求。这种系统通常能够并行使用市电和太阳能光伏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，还可以对公用电网起到调峰作用。2. 离网光伏系统图2-2 离网型光伏系统原理图太阳能独立光伏发电系统的与并网相比最大特点就是会将光伏组件发出的电能储存在蓄电池当中。其原理如下:白天利用太阳能发电，直接给直流或交流负载供电，将多余的电量储存在蓄电池当中，晚上利用蓄电池中的电能为负载供电，其优点是能够根据具体用电情况，不受电网覆盖、地理位置的约束，实地配备的光伏供电系统。离网型光伏发电系统的构成主要包括：太阳电池组件、蓄电池、太阳能控制器、逆变器（交流负载）、配电柜和汇流箱等。根据用户提供的资料和要求，为了突出贵公司的行业特色，作为一个示范项目，本光伏发电系统工程采用离网系统进行设计。三、系统设计依据 3.1地理位置 榆林市位于陕西省最北部，地处陕甘宁蒙晋五省（区）接壤地带，位于东经107°28111°15，北纬36°5739°34之间。东临黄河与山西相望，西连宁夏、甘肃，北邻内蒙鄂尔多斯市，南接本省延安。黄河沿东界南下涉境400多公里，古长城横贯东西700多公里。地貌大体以长城为界，北部为风沙草滩区，占总面积的42%，南部为黄土丘陵沟壑区，占总面积的58%。平均海拔1300米，气候属暖温带和温带半干旱大陆性季风气候，年平均气温10，年平均降水量400毫米左右。境内有53条河流，北部有200多个内陆湖泊，其中红碱淖为陕西最大的内陆湖，总面积67平方公里，总蓄水量10亿立方米。3.2气象资料榆林气候属暖温带和温带半干旱大陆性季风气候，四季分明，日较差大，无霜期短，年平均气温10，平均降水400毫米左右，无霜期150天左右。气象灾害较多，几乎每年都有不同程度的干旱、霜冻、暴雨、大风、冰雹等灾害发生，尤以干旱、冰雹和霜冻危害严重。榆林地区气象数据表月份月平均温度(太阳水平辐照量 (kWh/m2/day风速(m/s15.72.252.327.92.462.4311.72.582.4417.43.402.3521.74.242.2624.84.272.2727.05.362.2826.44.832.1923.24.162.31018.83.552.41113.33.042.4127.72.782.3平均17.13.582.3说明：以上数据来源于NASA网站资料。3.3系统设计的相关标准 IEC 61215 地面用晶体硅光伏组件-设计鉴定和定型 IEC6173O.l光伏组件的安全性构造要求 IEC6173O.2光伏组件的安全性测试要求 GB 50057-2000建筑物防雷设计规范 GB/T18479-2001地面用光伏（PV）发电系统-概述和导则 GB/T 20046-2006光伏系统电网接口特性（IEC 61727：2004） SJ/T11127-1997光伏（PV）发电系统过电压保护导则 GB50217-2007电力工程电缆设计规范 GB/T 12325-2003 电能质量 供电电压允许偏差 GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波 CECS 85：96 太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范 GB 50168-2006 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB 50169-2006 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 DL/T 5137 电测量及电能计量装置设计技术规程 JGJ203-2010 民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范3.4系统的设计原则 合理投入，达到实用的发电效果； 利用清洁能源太阳能，有效减排，以达成环保目标； 充分利用太阳能，减少过多的走线； 采用适用于本项目使用的材料； 因为整个光伏发电系统的面积相对较小，对系统的走线都有很严格的要求，所以对电缆的走线进行了严格的设计以减小线损。 分成若干供电系统避免了由于中心逆变器的失效而造成整个光伏发电系统停止供电，从而增加了整个系统的安全性和可靠性，同时使维护变得更加方便。 合理地设计光伏组件的固定结构，考虑的恶劣环境如：强风、暴雨和雷电等对该装置的破坏因素等。四、系统设计方案 4.1设计数据 1. 负载名称：信号、通信等负载设备2. 系统电压：DC220V和DC48V3. 组件类型：构件型单晶硅光伏组件4. 组件规格：180wp单晶硅，3.2mm超白玻璃+（EVA+cells）+TPT，1606x807 x 45mm5. 安装容量如下：序号光伏容量数量单位1光伏站点60KW6套2光伏站点30KW1套3光伏站点20KW4套4光伏站点15KW1套5光伏站点10KW5套6光伏站点3KW8套表4-1 系统站点分配4.2设计思路1. 对于光伏容量较大的站点建议采用220V系统电压，这样可以系统减小电流，减少过多的走线，提高系统的效率；光伏容量最小的建议采用48系统电压。2. 由于光伏玻璃幕墙的安装面积一定，安装容量为194.4KW， 3个子系统（每个子系统安装容量64.8KW），每个子系统单独给负载供电，建议用户将用电负载分区，分别由3个子系统单独供电。3. 方案通过太阳能光伏组件的容量选择适合的光伏控制器型号4. 方案通过站点负载设备情况选择适合的离网逆变器型号4.3设计方案（以光伏容量60kw为例）1. 系统系统设计地点：印尼北纬： 28°N东经：117°E地表系数：0.20系统电压：220VDC可供日耗电量：200KWh系统离网系统设计数据太阳能光伏组件参数蓄电池参数安装角度：30°最大连续阴雨天：1天最大连续阴雨天：2天最大充电电流：345A蓄电池工作温度：25蓄电池工作温度：25系统容量：60480Wp总蓄电池容量：1600AH总蓄电池容量：3000AHGG-PV72M-P180,4.93A,36V型号： 800AH,2V型号： 1500AH,2V7(SX48 (P=336块数量：110(SX1(P=220数量：110(SX1(P=220月份水平辐射Kwh/day30°辐射Kwh/day光伏输出Kwh/day负载耗电Kwh/day供电情况JAN227426261.29217.39100%FEB294458277.93217.39100%MAR370466272.57217.39100%APR449466260.22217.39100%MAY508463239.38217.39100%JUN537463226.21217.39100%JUL516457216.31217.39100%AUG481474232.10217.39100%SEP420492258.01217.39100%OCT331479272.07217.39100%NOV248442265.02217.39100%DEC205407249.11217.39100%说明：上述设计计算过程是针对光伏系统60KW的配置，该离网系统每天可供应200度电左右，按负载25KW计算可工作8小时。系统发电情况如下：五、光伏设计方案说明 该项目光伏发电系统主要由太阳电池组件、直流电力电缆、直流汇线箱、太阳能控制器、直流配电柜等组成。系统连接示意如下图：表：离网光伏系统配置清单序号安装部位系统容量数量系统电压（V）180Wp组件数量(块组件安装面积(m2单套系统设备实际安装容量接线方式光伏控制器光伏逆变器蓄电池组1天2天1车站60kW6套220336436.860.48KW7串48并SD220 300SN220 50KSD11600AH/220V3000AH/220V2港口调度30kW1套220168218.430.24KW7串24并SD220 150SN220 30KSD1800AH/220V1600AH/220V3机辆段20kW4套220112145.620.16KW7串16并SD220 100SN220 20KSD1600AH/220V1200AH/220V4探测站15kW1套22084109.215.12KW7串12并SD220 100SN220 10KSD1400AH/220V800AH/220V5中继站10kW5套2205672.810.08KW7串8并SD220 50SN220 10KSD1300AH/220V600AH/220V6光纤站3kW8套481823.43.24KW2串8并SD48 100SN48 3KS400AH/48V800AH/48V备注：1.采用构件型180Wp光伏组件，其规格为1607mm×807mm×45mm；2.因组件容量匹配的关系，实际安装容量比要求的略大；3.单组胶体蓄电池的占地面积大约为30m2，其余单套光伏设备占地约为5m24.逆变器的选型要根据实际用电负载的情况选择，待后期调整5.1玻璃光伏组件（1）光伏组件产品说明 (单晶硅构件型光伏组件经计算按上述排列，该组件的参数如下：序号NO.名 称Item.技术规格Specification序号NO.名 称Item.技术规格Specification1标称功率Output power180W2输出功率公差Power tolerance±3%3峰值电压MPP VoltageVmpp36V4开路电压Open-circuit voltage (Voc43.92V5峰值电流MPP CurrentImpp4.93A6短路电流Short-circuit current (Isc5.35A5.2太阳能控制器特点·共正极控制方式，多路太阳能电池方阵输入控制；·微电脑芯片智能控制，充放电各参数点可设定，适应不同场合的需求；·各路充电压检测具有“回差”控制功能，可防止开关进入振荡状态；·控制电路与主电路完全隔离，具有极高的抗干扰能力；·采用LCD 液晶显示屏，中英文菜单显示；·具有历史记录功能和密码保护功能；·具有电量AH累计功能，包括光伏发电量、负载、蓄电池电量的累计功能；·保护功能齐全，具有多种保护及告警功能；·具有RS485/232通讯接口，便于远程遥信、遥控；·具有多种故障报警无源输出接点功能；·具有时钟显示功能；·具有温度补偿功能。选配功能·油机或备用电源启动控制干接点功能；·时控光控功能：光开光断模式、光开时断模式、时钟控制和光开时断凌晨亮可任意选择；·可根据系统的防雷等级要求，提供专用的防雷器；·主要负载和次要负载的二次下电控制功能。充电模式采用阶梯式逐级限流充电模式，依据蓄电池组端电压的变化趋势自动控制太阳能电池方阵的依次接通或切离，实现蓄电池组的安全快速充电功能。保护功能具有太阳能电池阵列接反、夜间防反充电、蓄电池过充电、蓄电池过放电、过载、短路等保护和报警功能。技术参数5.3蓄电池（以2000AH/2V为例）安装方式蓄电池采用双层或三层蓄电池架进行安装，根据站点蓄电池数量和容量配备相应的蓄电池架。（完）