监控光伏发电系统方案设计-省设计院.doc

全球眼智能监控系统太阳能光伏全球眼智能监控系统太阳能光伏 供电设计方案供电设计方案 南京禾浩通信科技有限公司南京禾浩通信科技有限公司 20122012 年年 8 8 月月 3 3 日日 太阳能光伏供电系统设计方案 2 目目 录录 一、公司简介一、公司简介.3 二、方案设计二、方案设计.4 21 负载情况概述.5 22 计算.5 23 蓄电池.8 24 验证.8 25 控制器.9 26 逆变器.9 三、产品概述三、产品概述.10 31 太阳能光伏组件 .10 32 太阳能光伏组件安装支架 .10 33 控制器.11 34 逆变器.11 35 控制原理.12 四、安装方式四、安装方式.13 41 光伏组件安装方式.13 42 控制器、逆变器、DC/DC 安装方式.13 43 蓄电池安装方式.13 44 控制柜安装方式.13 五、设备清单五、设备清单.14 六、质量保证及售后服务六、质量保证及售后服务.15 61 质量保证 .15 62 售后服务 .15 七、施工概述七、施工概述.17 71 指导思想 .17 72 管理目标 .18 太阳能光伏供电系统设计方案 3 一、公司简介一、公司简介 南京禾浩通信科技有限公司南京禾浩通信科技有限公司位于南京市雨花台区宁水路 9 号， 交通便捷、山清水秀。创建于 2008 年 6 月，注册资金 1000 万。南 京是中国高等教育和科研四大基地之一，公司依托于南京高新技术 发展和各大院校人才聚集的优势，是集太阳 能发电、太阳能热利用、风能利用等可再生 能源方面的研究、生产和销售于一体，同时 开展智能建筑、防雷产品及工程的高新技术 型企业。 公司现有职工近百人，拥有两条装配流水线和一个科研级实验 测试平台。二十多人的技术团队全部由本科以上学历人员组成，其 中具有中级职称 12 人，具有高级职称 7 人。除完善现有光伏发电产 品外，太阳能专业博士和高级工程师领队的两个研究 小组正进行太阳能利用的探索研究。研究方向包括太 阳能高温利用，太阳能热发电和太阳能化学储能。 诚信、和谐、创新、发展诚信、和谐、创新、发展 为公司理念，以全面落 实科学发展，促进资源节约型、环境友好型社会和社 会主义新农村建设，认真贯彻可再生能源法为己 任。针对全国各地开发的光伏、风力及风光互补等发电系统，已在 广大地区使用，受到好评。我们将以一流的技术、一流的产品、一 流的服务与大家共创美好的未来！ 太阳能光伏供电系统设计方案 4 公司健全的组织机构，严密的质量管理体系，领先的核心技术， 精湛的生产工艺，可靠的产品质量，为规模化生产奠定了坚实的基 础。公司奉行“创造一流产品，成就一流企业”的宗旨。诚信为先、 以人为本，以质量求发展是我公司的经营理念。 低碳经济和“绿色 能源、绿色照明”的质量和水平已成为人类社会现代化程度的重要 标志之一，成为人类社会可持续发展的一项重要举措。可再生能源 的利用和节能减排是人类社会的共同目标。南京禾浩通信科技有限 公司愿为建立高效、节约、环保、和谐的人类生存环境而做出不懈 的努力。 太阳能光伏供电系统设计方案 5 二、方案设计二、方案设计 太阳能电池板阵是将光能直接转换成电能的设备，在光照的条 件下，可以产生一定的电压和电流。通过对多块太阳能板进行串并 联，即可得到满足负载要求的电压、电流。 控制器是整个系统的核心部分，用来控制太阳能板的发电、蓄 电池的充放电、负载的管理和保护，具备本地显示的功能。 蓄电池是系统的储能设备，存储光伏板所产生的多余电能，并 能在无法满足负载需要时，向负载供电。 晴天太阳能电池发电供给系统设备用电，并将多余的电存储在 光伏系统的蓄电池中，夜晚（或无光照时）光伏系统的蓄电池放电， 继续供给系统负载设备。 太阳能光伏供电系统设计方案 6 2 21 1 负载情况概述负载情况概述 根据局方提供负载情况具体如下： 负载：AC 24V 50/60Hz 1.7A 40.8W，换算为直流为 43W 要求阴雨工作时间：72 小时 2 22 2 计算计算 1.1.系统设备年正常运行需求电量系统设备年正常运行需求电量 43W24365=376680Wh43W24365=376680Wh 2.2. 根据福州当地日太阳辐射总量：根据福州当地日太阳辐射总量： 太阳能光伏供电系统设计方案 7 根据软件表明是福建省福州地区（因厦门地区资料未录入国家 资源网内，用福州光照资源计算）平均日太阳辐射总量为 3.3149KWh/天，最月份为 2 月，只有 2.06096 KWh/，为了保证 全年光伏系统的正常供电保障，选 2 月份为系统计算基数， 1KWH=1000W*3600 秒=3600000 焦耳3.6106 J 3.6 MJ，换算 为能量为 7.419456MJ/。 3.3. 根据国内目前使用较为普遍的光伏组件特性，根据国内目前使用较为普遍的光伏组件特性，100Wp100Wp 的组件面积的组件面积 大约为大约为 11，转换效率为，转换效率为 15%15%，计算得每天光伏组件可制造电量，计算得每天光伏组件可制造电量 7.42MJ/115%=1.11MJ7.42MJ/115%=1.11MJ 4 4将日辐射量转化为秒辐射量再转换为能量将日辐射量转化为秒辐射量再转换为能量 1MJ1MJ/s/s=1000000j=1000000j/s=10/s=106 6W W 瓦是功率单位，焦耳是功的单位。瓦特(符号:W)是国际单位制 的功率单位。瓦特的定义是 1 焦耳/秒(1 J/s),即每秒钟转换,使用 太阳能光伏供电系统设计方案 8 或耗散的(以焦耳为量度的)能量的速率。 秒辐射量秒辐射量= =日辐射量日辐射量2424 小时小时6060 分分6060 秒秒10106 6 1.11MJ241.11MJ24 小时小时6060 分分6060 秒秒10106 6=12.85W=12.85W 5.5. 根据光伏组件性能及光伏系统安全因素考虑，乘以根据光伏组件性能及光伏系统安全因素考虑，乘以 0.80.8 作为系统作为系统 的安全系数的安全系数 实际结果实际结果= =计算结果计算结果0.80.8 12.85W0.8=10.28W12.85W0.8=10.28W 6.6. 根据上述计算结果得出：根据上述计算结果得出：100Wp100Wp 的光伏组件可保障的光伏组件可保障 10.28W10.28W 的负的负 载正常运行载正常运行 2424 小时，根据这个推算出小时，根据这个推算出 31W31W 的负载正常运行的负载正常运行 2424 小时小时 需要多少需要多少 WpWp 的光伏组件。的光伏组件。 100Wp10.28W=XWp43W100Wp10.28W=XWp43W 光伏组件功率光伏组件功率 100Wp10.28W43W=420Wp100Wp10.28W43W=420Wp 根据光伏组件特性，光伏供电系统采用两块 H-G-200Wp 的光伏 组件为光伏系统光伏组件功率。 23 蓄电池蓄电池 根据主动供电，满足特殊无阳光天气 72 小时，按 24V 蓄电池 计算 43242431.20.8200Ah43242431.20.8200Ah 根据计算结果需要 4 快蓄电池 12V100Ah，根据蓄电池特性， 两块串联后再并联满足系统蓄电池容量。 太阳能光伏供电系统设计方案 9 2 24 4 验证验证 根据年日照小时数 1840 计算，每天日照小时数 5.04 小时，光 伏发电量： 5.044000.66=1330.56Wh5.044000.66=1330.56Wh（粗略计算）（粗略计算） 43W 负载 24 小时功耗： 4324=1032Wh4324=1032Wh 光伏发电量43W 负载 24 小时功耗 蓄电池放电小时数 200200（43244324）=111=111 小时小时 实际蓄电池放电小时数设计蓄电池放电小时数 2 25 5 控制器控制器 根据系统电压要求，选用 24V20A 控制器作为光伏系统控制器系 统。 2 26 6 逆变器逆变器 根据交流负载电压需求选用 DC24V 转 AC220V200W 逆变器作为光 伏系统逆变器系统提供交流电源。 太阳能光伏供电系统设计方案 10 三、产品概述三、产品概述 太阳能光伏供电系统由以下几个部分组成：太阳能光伏组件、 太阳能控制器、逆变器、光伏安装支架、蓄电池。 3 31 1 太阳能光伏组件太阳能光伏组件 南京禾浩通信科技有限公司生产的 G 系列多晶硅太阳能电池组 件由平均功率转换率 15%以上的太阳能电池片、EVA 膜片、太阳能玻 璃和由氟塑料、达克纶复合而成的 TPT 背后膜片组成。组件采用可 靠的焊接技术以及高真空加热的层压程序，使用符合 IEC61215 和电 气保护 II 级标准的表面防腐处理铝合金框和水密接线盒。因此它拥 有一个抵抗紫外线的合理结构。 3 32 2 太阳能光伏组件安装支架太阳能光伏组件安装支架 采用太阳能支架，用于固定太阳能光伏电池板。其中，确定太 阳能板阵最佳倾角，不能简单地根据建设地所在的纬度加上一定度 数来确定。确定最佳倾角应通过分别计算太阳能板阵处于不同倾角 太阳能光伏供电系统设计方案 11 时的发电量并对其进行比较，最终使各月接收到的日照强度尽量均 匀，以适合系统常年运行的需要。 支架使用高强度国标钢材，满足 14 级台风安全要求。 3 33 3 控制器控制器 太阳能控制器是控制光伏电池将太阳能转化为电能并贮存到蓄电池的装置， 设备尺寸140*89*27.2mm。 H-G20A-24DC 性能特点： 1.12/24V 自动识别 2.高效的串联式 PWM 充电方式，延长了蓄电池寿命，提高了系 统性能 3.使用功率 MOSFET 作为电子开关，没有任何机械开关 4.密封、胶体、开口式三种类型蓄电池充电程序可选 5.采用温度补偿，自动调整充放电参数，提高蓄电池使用寿命 6.控制器具有过温、过充、过放、过载、短路自动保护功能 7.任意组合的光电池及蓄电池反接自动保护功能 34 逆变器逆变器 逆变器是将直流电转换为交流电的设备，在直流电源系统上可 提供交流电源系统，设备尺寸 273mm*158mm*71.5mm。 H-DC24V 转 AC220V200W 性能特点： 1.采用高速单片 DSP 芯片控制，性能更加稳定，大容量的 太阳能光伏供电系统设计方案 12 FLASH 存储器，产品可进行在线和无成本的技术升级； 2.交流隔离反馈和高速 PI 调节控制，输出交流精确而稳定，加 载和卸载更加可靠； 3.整体实现全数字化、自动化； 4.低功耗设计更加突显在新能源领域应用的重要性； 5.具备过放和过压的保护、过载和短路的保护、过热保护。 太阳能光伏供电系统设计方案 13 四、安装方式四、安装方式 41 光伏组件安装方式光伏组件安装方式 太阳能光伏组件为了更好的发挥发电效率，将其利用抱箍安装 在监控塔杆顶部，安装方向正南，侵角角度 28，电源线引入控制 柜内。 42 控制器、逆变器、控制器、逆变器、DC/DC 安装方式安装方式 控制器、逆变器、DC/DC 安装在控制柜内的上层部分。 43 蓄电池安装方式蓄电池安装方式 蓄电池安装在控制柜内的下层部分。 44 控制柜安装方式控制柜安装方式 控制柜材料选用 1.5 热镀锌钢板，表面喷塑。安装在监控塔杆 下方，在地面上做出混凝土平台，用膨胀螺栓将控制柜固定在地面 平台上。 所有线缆进线均选择地下进线方式，保证无裸露。 太阳能光伏供电系统设计方案 14 五、设备清单五、设备清单 序号设备名称型号数量备注 1光伏组件H-G-200Wp2 2安装支架 （含抱箍） H-G-4Z1 3控制器H-G20A-24DC1 4逆变器 H-DC24V 转 AC220V200W 1 5防雷模块1 6连接电缆1 7安装螺栓1 8控制柜含散热风扇1 9蓄电池 （含连接电缆）12V100Ah4 10 11 12 13合计 太阳能光伏供电系统设计方案 15 六、质量保证及售后服务六、质量保证及售后服务 61 质量保证质量保证 南京禾浩通信科技有限公司关于太阳能光伏系统产品并如下质 量承诺： 1我公司的质量方针： 以科技为先导，以质量求生存 以产品求发展，以信誉占市场 2我公司的质量目标： 严格贯彻国家标准和有关设计、制造规范，确保产品的安全 性和可靠性，每两年开发出一至二项新产品； 加强生产制造过程的质量管理，安装试验一次合格率达到 95%，产品合格率 100%。 3我公司的质量承诺： 出厂产品质量合格； 提供整套质量证明； 质保期内免费保修； 对新老客户进行培训； 62 售后服务售后服务 南京禾浩通信科技有限公司深信：设备的所有权在用户、质量 在企业，宁可承担经济损失，不愿承担信誉损失。本着“先解决问 太阳能光伏供电系统设计方案 16 题，再分清责任”的服务宗旨，消除用户后顾之忧。为此我公司为 用户提供完善的售前、售中、售后服务。 1售前服务：(签订购货合同之前) 发电系统设备选型分析 发电系统平面布置 发电系统施工程序咨询 2售中服务：(设备安装调试之中) 审校发电系统安装图 指导安装施工(或由本公司进行安装施工) 培训使用人员 协助用户建立发电系统管理制度 3售后服务：(设备正式运行之后) 调试合格保用一年 终身巡视服务，监视发电系统状况和运行质量 终身跟踪维修，提供原厂配件，只收材料费 及时排除异常故障 定期组织使用人员培训 太阳能光伏供电系统设计方案 17 七、施工概述七、施工概述 7 71 1 指导思想指导思想 根据本工程特点，针对以下内容，确定指导思想: 1施工工期和施工质量 在本工程中，我们将严格遵守建设方对施工工期和质量的要求， 结合本工程特点和我单位施工力量的实际情况，依照有关规范和标 准规定，合理科学地