八.认识组件、负载、蓄电池匹配(实战)

1、太阳能光伏发电系统 建设与运营 项目八 认知四系统匹配实战 周亚东 1：组件与负载、蓄电池的匹配综合应用：组件与负载、蓄电池的匹配综合应用 2：其他形式电站：其他形式电站 应用应用 学习内容学习内容 一.以峰值日照时数小型电站的简易计算方法 实例项目：某北方冬季安装一太阳能庭院灯，使用 两只9W/12V节能灯两只，每天工作4H，要求自给 天数为3天，当地日照峰值时数为4.46H，求太阳能 电池总功率和蓄电池容量 工作电压 系统安全系数自给天数用电时间用电功率 蓄电池容量 损耗系数 峰值日照时数 用电时间用电功率 太阳组件功率 B P 损耗系数：包括线路损耗、控制器损耗等，一般取损耗系数：包括线

2、路损耗、控制器损耗等，一般取1.6-2 安全系数：主要是安培效应及环境温度影响蓄电池放电等，一般取安全系数：主要是安培效应及环境温度影响蓄电池放电等，一般取1.6-2 W h hW P8 .322 46. 4 429 解： 考虑到环境因素，一般选择偏大点，本题选择35W组件 Ah V hW B36 12 23429 考虑到环境因素，一般选择偏大点，本题选择38Ah组件 二.以辐射量为依据计算方法 实例项目：某北方冬季安装一太阳能庭院灯，使用 两只9W/12V节能灯两只，每天工作4H，要求自给 天数为3天，当地年辐射为5800MJ/cm2，求太阳能 电池总功率和蓄电池容量 工作电压 系统安全系数

3、自给天数用电时间用电功率 蓄电池容量 损耗系数 峰值日照时数 用电时间用电功率 太阳组件 三.中小型并网电站发电容量设计与计算 实例项目：实训室25m2组件方阵，计算年发电量？ K cmKJKWh 损耗修正组件转换效率 方阵面积年总辐射量）公式：年发电量（ )/( 2 损耗修正K=K1K2K3K4K5： K1为组件25年组件衰减修正系数一般为0.8；K2灰尘温度等造成组 件功率下降，一般为0.82；K3为线路损耗，一般为0.95；K4为逆变 器效率，一般为0.85；K5为方阵倾角及朝向，一般为根据不同方向 确定 四.根据负载耗电量方阵面积计算 实例项目：某住户有用如下用电器，住房朝南向， 屋顶

4、倾角为30度，当地年太阳能辐射总量为 6498MJ/M2 ，如选用单晶组件，求方阵面积，并确 定电池组件规格与尺寸 修正系数电池组件转换效率当地年总辐射量 年耗电总量 公式：方阵面积 损耗修正K=K1K2K3K4K5： K1为组件25年组件衰减修正系数一般为0.8；K2灰尘温度等造成组 件功率下降，一般为0.82；K3为线路损耗，一般为0.95；K4为逆变 器效率，一般为0.85；K5为方阵倾角及朝向，一般为根据不同方向 确定 负载名称负载名称直流、交流直流、交流负载功率负载功率数量数量每日工作时间每日工作时间日总耗功率日总耗功率 电视机交流18014720 计算机交流30013900 冰箱交

5、流1051242520 照明灯交流15106900 微波炉交流60010.160 机顶盒交流12124480 洗衣机交流6512130 总计5710 2 5 .13 5 .162 1000/5 .2188357 5 .162 5 .2188357 185. 095. 082. 08 . 017. 0 6 . 3 6498 05. 1*365*5710 m WhWh S 方阵面积 计算： 根据用户屋顶面积情况，选择规格为160W，1.3平米12块 组件6串两并实现并网发电. 五.太阳能路灯的布局及容量设计 路灯布局： 五.太阳能路灯的布局及容量设计 安装要求： 1.灯具的悬臂长度不宜超过安装高度

6、的1/4，灯具的 仰角不宜超过15度； 2.灯具的安装高度、间距与路宽的布置方式要求如下 灯具布置方式灯具布置方式安装高度安装高度间距间距 单侧布置(0.8-1)W4-5 双侧对称布置(0.4-0.5)W4-5 双侧交错布置(0.6-0.7)W4-5 五.太阳能路灯的布局及容量设计 系统电压： 一般为12V和24V两种，特殊情况下要尽量提高系统 电压，以减少线路损失。 组件功率计算： 85. 085. 0 43. 1 峰值日照时数 光源工作时间光源功率 P 0.85为蓄电池库仑效应和光伏组件衰减、各种损失等 蓄电池容量计算： 系统电压放电深度 自给天数日工作时间负载功率 蓄电池容量 五.太阳能

7、路灯的布局及容量设计 实际项目 海职院亮化工程为30W与40W LED两种灯头，要 求每天工作10-12小时自动控制，灯杆高度为7米 与6米，自给天数6天，试设计其组件与蓄电池 五.太阳能路灯的布局及容量设计 实际项目 解： P=30*12*1.43/4.5*0.85*0.85=158W 蓄电池容量=30*12*6/0.7*24=128Ah 六.其他几种光伏电站 超级电容 一个草坪灯电路，应用超级电容作为储能蓄电元 件，草坪灯的工作电流为15MA,工作时间为每天 3h,草坪灯的正常电压为1.7V，截止工作电压为 0.8V，求需要多大容量的超级够保证草坪灯正常 工作 六.其他几种光伏电站 超级电

8、容 超级电容容量近似计算公式： 保持所需容量=超级电容器减少的能量 保持期间所需能量=0.5I(U1+U0)T 超级电容器减少能量 容量= )(5 . 0 2 0 2 1 UUC )()( 2 0 2 101 UUTIUUC UI为工作电压，U0为截止电压，I为工作电流，T为 工作时间（秒S） 六.其他几种光伏电站 超级电容 F UUTIUUC 180 8 . 0-7 . 1/10800015. 08 . 07 . 1 )/()( 22 2 0 2 101 ）（）（ 可选择，2.5V180-200F的超级电容就可以满足需要 六.其他几种光伏电站 超级电容实际项目 自制草坪灯电路，应用超级电容作

9、为储能蓄电元件， 草坪灯的工作电流为25MA两只,工作时间为每天8h, 草坪灯的正常电压为3.2V，截止工作电压为1.4V，求 需要400F容量的能否保证其正常工作 六.其他几种光伏电站 充电电压的选择 问题：给12V蓄电池充电，要多大组件合适？ 给蓄电池充电充多久合适？ 在独立系统中，一般选用选用组件的峰值电压（额 定电压）有17.5V（12V)和35V(24V)两种，由这些 组件通过串联可以为12V、 24V、 36V、 48V、 110V、 220V直流蓄电池系统供电。 为什么给12V储能电池充电，电池组件的 电压需要17V呢？ 六.其他几种光伏电站 ？ 这是因为峰值电压17.5V是在标准温度25下的实测电压，当温度 升高时，电压成线性下降，如当温度+75 ,峰值电压会降低到： V=17.5-17.5*(75-25)*0.37%(0.37%是电压的温度系数）=14.3V 而要把12V蓄电充满，电压需要2.35*6=14V,因此要想在温度较 高的情况下充满蓄电池，把组件峰值电压做到17.5V 左右是必须 的。 铅酸电瓶单节充电限制电压为2.35-2.45V。一般情况下12V充电 限制电压14.2V-14.8V之间。12伏蓄电池由