太阳能光伏系统设计.ppt

光伏系统的总体设计?要建成一个合理、完善的光伏系统,要建成一个合理、完善的光伏系统,需要进行一系列设计,如考虑不周,需要进行一系列设计,如考虑不周,可能导致系统无法正常运行。可能导致系统无法正常运行。??其中最重要的是容量设计其中最重要的是容量设计,,内容包括内容包括确定太阳电池方阵和蓄电池的容量确定太阳电池方阵和蓄电池的容量,,以以及方阵的倾角。及方阵的倾角。一一. . 光伏系统的容量设计光伏系统的容量设计??((一一). ). 设计原则设计原则??光伏系统和产品要根据负载的要求和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当地的气象及地理条件,,进行专门的优进行专门的优化设计。化设计。??在充分满足用户负载用电需要的条件在充分满足用户负载用电需要的条件下下,,尽量减少太阳电池和蓄电池的容量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。以达到可靠性和经济性的最佳结合。??要避免盲目追求低成本或高可靠性的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倾向。当前尤其要纠正为了竞争市场,,片面强调经济效益片面强调经济效益,,任意减小系统容量任意减小系统容量的现象。的现象。??光伏系统设计的依据是光伏系统设计的依据是::按月能量平衡。按月能量平衡。((二二). ). 光伏系统优化设计步骤光伏系统优化设计步骤::? 1. 独立光伏系统的设计??1). 1). 均衡性负载均衡性负载??这类负载每个月份的平均日耗电量都这类负载每个月份的平均日耗电量都相同相同,,这是独立光伏系统中应用最广泛的。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对于负载日平均耗电量变化不超过10%10%的的,,也可以当作均衡性负载。也可以当作均衡性负载。??(1). (1). 确定负载耗电量确定负载耗电量??列出各种用电负载的耗电功率、工作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的耗电量。选择蓄电池工作电压VV,算,算出负载平均日耗电量出负载平均日耗电量QQL L (Ah/d)(Ah/d)。。??指定蓄电池维持天数为指定蓄电池维持天数为n n ((通常通常nn取取3~73~7天天))??(2). (2). 计算方阵面上太阳辐照量计算方阵面上太阳辐照量根据当地地理及气象资料,先任意根据当地地理及气象资料,先任意设定某一倾角设定某一倾角ββ,根据前面所介绍的,根据前面所介绍的Klien S A Klien S A 和和Theilacker J C Theilacker J C 所发表的计所发表的计算月平均日辐照量的方法,计算在该算月平均日辐照量的方法,计算在该倾斜面上的各月平均日太阳辐照量倾斜面上的各月平均日太阳辐照量HHtt((KWh / mKWh / m22·· d d)。并得出全年平均太)。并得出全年平均太阳总辐照量阳总辐照量tHtHtH??HHtt的单位化成(的单位化成(KWh / mKWh / m22·· d d)),,除以除以标准辐照度标准辐照度1000w/m1000w/m22?? (h) (h)??在数值上就等于当月平均日在数值上就等于当月平均日峰值峰值日照日照时数时数TTt t ,以后就以单位化成(,以后就以单位化成(KWh / KWh / mm22·· d d)的)的HHtt来代替来代替TTt t 。。()tttHmwmkwhHT==22/1000/??(3). (3). 算出各月发电盈亏量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对于某个确定的倾角,方阵输出的最小电流应为应为??式中:式中:ηη11为从方阵到蓄电池回路的输入效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、蓄电池充及老化、防反充二极管及线路损耗、蓄电池充电效率等。电效率等。ηη22为由蓄电池到负载的放电回路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。的效率及线路损耗等。21minηηtLHQI=??同样也可由方阵面上各月平均太阳辐同样也可由方阵面上各月平均太阳辐照量中的最小值照量中的最小值HHt mint min得出方阵所需输得出方阵所需输出的最大电流为出的最大电流为??方阵实际工作电