印尼离网光伏方案说明书0702(精)

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 项目概况一 项目概况 2 二 光伏发电系统原理二 光伏发电系统原理 2 1 1 并网光伏系统并网光伏系统 2 2 2 离网光伏系统离网光伏系统 3 三 系统设计依据三 系统设计依据 4 3 13 1地理位置地理位置 4 3 23 2气象资料气象资料 4 3 33 3系统设计的相关标准系统设计的相关标准 6 3 43 4系统的设计原则系统的设计原则 6 四 系统设计方案四 系统设计方案 7 4 14 1设计数据设计数据 7 4 24 2设计思路设计思路 8 4 34 3设计方案设计方案 8 4 34 3 发电量统计与效益分析发电量统计与效益分析 10 五 光伏设计方案说明五 光伏设计方案说明 13 5 15 1玻璃光伏组件玻璃光伏组件 14 5 25 2太阳能控制器太阳能控制器 15 5 35 3蓄电池 组 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P N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 因为直接将电能输入电网 免除配置蓄电池 免除配置蓄电池 省掉了蓄电池储能和释放的省掉了蓄电池储能和释放的 过程 过程 可以充分利用光伏方阵所发的电力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从而减小了能量的损耗 降 降 低了光伏系统的成本 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 还可以对公用电网起到调峰作用 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 系三 系统设计统设计依据依据 3 13 1地理位置地理位置 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 28 1 11 15 北纬36 57 39 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 23 2气象资料气象资料 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 s 1 5 72 252 3 2 7 92 462 4 3 11 72 582 4 4 17 43 402 3 5 21 74 242 2 6 24 84 272 2 7 27 05 362 2 8 26 44 832 1 9 23 24 162 3 10 18 83 552 4 11 13 33 042 4 12 7 72 782 3 平均 17 13 582 3 说明 以上数据来源于NASA网站资料 0 5 10 15 20 25 30 123456789101112 月份 平均温度 系列1 0 1 2 3 4 5 6 123456789101112 月份 太阳水平辐照量 系列1 1 95 2 2 05 2 1 2 15 2 2 2 25 2 3 2 35 2 4 2 45 123456789101112 月份 风速 系列1 3 33 3系统设计的相关标准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 43 4系统的设计原则系统的设计原则 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 系四 系统设计统设计方案方案 4 1设计数据设计数据 1 1 负载名称 信号 通信等负载设备 2 2 系统电压 DC220V和DC48V 3 3 组件类型 构件型单晶硅光伏组件 4 4 组件规格 180wp单晶硅 3 2mm超白玻璃 EVA cells TPT 1606x807 x 45mm 5 安装容量如下 序号光伏容量数量单位 1 光伏站点60KW 6 套 2 光伏站点30KW 1 套 3 光伏站点20KW 4 套 4 光伏站点15KW 1 套 5 光伏站点10KW 5 套 6 光伏站点3KW 8 套 表4 1 系统站点分配 4 24 2设计思路设计思路 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 34 3设计方案 以光伏容量设计方案 以光伏容量60kw60kw为例 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系统离网系统设计数据 太阳能光伏组件参数太阳能光伏组件参数蓄电池参数蓄电池参数 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 3000AH GG PV72M P180 4 93A 36V 型号 800AH 2V型号 1500AH 2V 7 SX48 P 336块数量 110 SX1 P 220数量 110 SX1 P 2 20 月份月份水平水平辐辐射射 Kwh day 30 辐辐射射 Kwh day 光伏光伏输输出出 Kwh day 负载负载耗耗电电 Kwh day 供供电电情况情况 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 光伏五 光伏设计设计方案方案说说明明 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 序号序号 安装安装 部位部位 系统系统 容量容量 数数 量量 系统电系统电 压 压 V V 180180 WpWp 组组 件件 数数 量量 块块 组件安组件安 装面积装面积 m2m2 单套系单套系 统设备统设备 实际安实际安 装容量装容量 接线接线 方式方式 光伏控光伏控 制器制器 光光 伏伏 逆逆 变变 器器 蓄电池蓄电池 组组 1 1天天2 2天天 1 车 站 60kW 6套 220 33 6 436 8 60 48K W 7 串 4 8 并 SD2 20 300 SN2 20 50KS D1 1600AH 220V 3000AH 220V 2 港 口 调 度 30kW 1套 220 16 8 218 4 30 24K W 7 串 2 4 并 SD2 20 150 SN2 20 30KS D1 800AH 2 20V 1600AH 220V 3 机 辆 段 20kW 4套 220 11 2 145 6 20 16K W 7 串 1 6 并 SD2 20 100 SN2 20 20KS D1 600AH 2 20V 1200AH 220V 4 探 测 站 15kW 1套 220 84109 2 15 12K W 7 串 1 2 SD2 20 100 SN2 20 10KS D1 400AH 2 20V 800AH 2 20V 并 5 中 继 站 10kW 5套 220 5672 8 10 08K W 7 串 8 并 SD2 20 50 SN2 20 10KS D1 300AH 2 20V 600AH 2 20V 6 光 纤 站 3kW 8套 48 1823 4 3 24K W 2 串 8 并 SD4 8 100 SN4 8 3KS 400AH 4 8V 800AH 4 8V 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5m2 4 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 15 1玻璃光伏组件玻璃光伏组件 1 光伏组件产品说明 光伏组件产品说明 单晶硅单晶硅 构件型光伏组件经计算按上述排列 该组件的参数如下 序号序号 NO NO 名名 称称 Item Item 技术规格技术规格 SpecificationSpecification 序号序号 NO NO 名名 称称 Item Item 技术规格技术规格 SpecificationSpecification 1 标称功率标称功率 OutputOutput powerpower 180W2 输出功率公差输出功率公差P P owerower tolerancetolerance 3 3 峰值电压峰值电压 MPP Voltage VmppVmpp 36V4 开路电压开路电压Open Open circuitcircuit voltagevoltage Voc Voc 43 92V 5 峰值电流峰值电流 MPP Current