新能源节能技术-光伏发电系统

模块五新能源节能技术项目1

光伏发电系统目录

Content1、术语2、光伏发电系统概述3、光伏发电系统的构成与工作原理4、光伏发电系统主要部件简介5、发电量计算1术语1.1光伏组件PVmodule

具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。又称太阳电池组件（Solarcellmodule)或太阳能板（Solarpanel)。1.2光伏组件串Photovoltaic(PV)modulesstring

在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。

1.3光伏方阵PVarray

将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。以称光伏阵列。1.4光伏发电系统PVpowersystem利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳能辐射能直接转换成电能的发电系统。1.5光伏电站PVpowerstation以光伏发电系统为主，包含各类建（构）筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。1术语1.6汇流箱Combiner

在光伏发电系统中，将一定数量规格相同的光伏组件串联成若干光伏串，再将若干个光伏串并联汇流后接入的装置。1.7光伏支架PVsupportbracket

光伏发电系统中，为了摆放、安装、固定光伏组件而设计的特殊结构。

1.8BAPV光伏建筑附加BuildingattachedPV

将光伏组件附着在建筑物上，与用户或电网相连接形成的光伏发电系统。1.9BIPV光伏建筑一体化BuildingintegratedPV将光伏组件集成到建筑物上，同时承担建筑结构功能和光伏发电功能，与用户或公共电网相连接形成的用户并网光伏发电系统。1.10并网点Pointofcoupling(POC)对于有升压站的光伏电站，指升压站高压侧母线或节点。无升压，指光伏发电输出汇总点。1术语1.11孤岛现象Islanding

在电网失压时，光伏发电系统（电站）仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。1.12防孤岛Anti-Islanding

防止非计划性孤岛现象的发生。

1.13峰值日照时数Peaksunshinehours

一段时间内的辐射度积分总量相当于辐射度为1KW/m2的光源所持续照射时间，其单位为小时h。1.14安装容量Capacityofinstallation光伏发电站中安装的光伏组件的标称功率之和，计量单位是峰瓦（Wp）1.15峰瓦Wattspeak光伏组件或光伏方阵在标准测试条件下，最大功率点的输出功率的单位。1.16光伏组件倾角TiltangleofPVmodule

光伏组件所在平面与水平面的夹角。2光伏发电系统概述2.1光伏发电产业链

光伏发电太阳能灯具光伏抽水天利太阳能2光伏发电系统概述2.2光伏发电系统分类

光伏发电系统独立光伏发电系统Standalone交流/直流农村电气化（村落供电、户用电源等）并网光伏发电系统Grid-connected光伏抽水系统Pumping公共事业单位用电（学校、医院、政府等）通讯和工业应用（机站、交通信号、阴极保护等）光伏产品（太阳能路灯、灭虫灯、LED等）与建筑结合的光伏发电系统（BIPV、BAPV）大规模荒漠/开阔地光伏电站牲畜饮水、农业灌溉生活用水、沙漠治理等逆流/非逆流交流/直流2光伏发电系统概述2.3光伏发电的规模等级划分标准分布式电源——是指位于用户附近，所发电能就地利用，以10千伏及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的发电项目。（一）、根据装机容量确定光伏发电站的等级根据国际能源机构（IEA）的分类如下：1、小规模（100kW以下）2、中规模（100kW-1MW）3、大规模（1MW-10MW）4、超大规模（10MW以上）（二）、根据电网接入电压确定光伏发电站的等级根据国家电网标准的分类如下：1、小规模（接入0.4kV电网的PV电站）小于或等于1MW2、中规模（接入10-35kV电网）1~30MW3、大规模（接入66kV及以上电网）大于30MW2光伏发电系统概述2.4光伏发电系统集成（EPC）E－electric电气设计，P－purchase采购，C－construction

建设。2光伏发电系统概述2.5我国2013年EPC成本概况（中规模）序号项目成本（RMB）备注1组件4.20~4.40/Wp逆变器0.48~0.49/W50KW以上集中逆变器支架0.55~0.60/Wp电力系统1.15~1.20/Wp设备投资合计6.20~6.60/Wp2安装费0.45~0.60/Wp3调试费0.01~0.015/Wp4设计费0.05~0.10/Wp5建设费0.50~0.90/Wp合计：地面8.20~8.80/Wp屋顶9.00~9.50/Wp屋顶租金按1~2元/m2计2光伏发电系统概述2.6我国2013年补贴政策分布式2013年国家补贴0.42元/度，资金来源于市电每度中的0.024元的新能源发展基金。分区电价补1.0元/度（申请分区电价开路条的难度很大）。分布式按0.42元/度补贴，对电费为0.95元/度以下的用户（如个人用户），如果没有地方补贴没有经济收益。目前浙江、安徽、江西等国网均出台了各自的地方补贴政策，南方电网暂没正式出台相关政策。项目备案制是分布式的出路，2013年11月18日国家能源局下发了《关于分布式光伏发电项目管理暂行办法的通知》的顶层设计，待出台实施细则。明年国家计划12GW，其中分布式8GW，分布式光伏发电为我司明年重点之一。最新政策请大家留意相关网站！蓄电池太阳电池方阵控制器逆变器电视机直流负载3、光伏发电系统的构成与工作原理典型独立光伏系统工作原理独立光伏发电系统的基本工作原理在太阳光的照射下，将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电，如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含有交流负载的光伏系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。光伏系统的应用具有多种形式，但是其基本原理大同小异。3、光伏发电系统构成与工作原理光伏并网发电系的基本原理光伏并网发电系统由光伏组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成。光伏组件将太阳能转换为直流电能，再通过并网逆变器将直流电能转换为与电网同频率、同相位的正弦波电流，一部分给当地负荷供电，剩余电力馈入电网。3、光伏发电系统的构成与工作原理3光伏发电系统的构成与工作原理家用独立光伏发电

系统构成示意图3光伏发电系统的构成与工作原理户用并网光伏发电系统构成示意图3光伏发电系统的构成与工作原理并网光伏发电系统原理图光伏系统的组成构件光伏组件方阵蓄能设备:蓄电池,水箱电力调节装置逆变器充电控制器DC-DC转化器电力系统：电缆线、配电柜（箱）等其他发电设备:柴油/汽油,风力发电机泵、光源等4光伏发电系统主要部件简介光伏组件方阵由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。4光伏发电系统主要部件简介光伏组件方阵最重要的基本参数：

--额定最大功率Pmax（标准测试条件下，最大功率点的输出功率）；--短路电流Isc（有光照但短路）；

--开路电压Voc（有光照但开路）；--最大工作电压Vm（有光照有负载，且输出功率最大时的电压）；--最大工作电流Im（有光照有负载，且输出功率最大时的电压）；

--转换效率η。蓄电池将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。4光伏发电系统主要部件简介铅酸蓄电池有：传统开口式蓄电池阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA）AGM电池，电解液蓄电池GEL电池，胶体蓄电池铅酸蓄电池的结构和充/放电反应原理铅酸蓄电池的结构极板隔板容器电解液充/放电反应原理放电过程：

负极上的Pb被氧化成Pb2+，正极上的Pb4+被还原成Pb2+充电过程：

负极上的Pb2+被还原成Pb，正极上的Pb2+被氧化成Pb4+4光伏发电系统主要部件简介蓄电池的常用术语电池的容量处于完全充电状态的铅酸蓄电池在一定放电条件下，放电到规定的终止电压时所能给出的电量。以符合C表示，单位安培时，简称安时（A.h），通常在C的右下角标明放电时率，如C10、C20。理论容量Ah/Kg、实际容量Ah、额定容量Ah（按标准放出的最低容量）。放电率指一定条件下，放电到终止电压的时间长短。一般规定10h或20h终止电压指放电时电压下降到不宜再放电时的最低工作电压。光伏电源系统规定10h放电率的终止电压为1.80±0.05V/单体。4光伏发电系统主要部件简介放电深度（DOD）光伏系统用蓄电池一般为50%-75%。循环寿命蓄电池经历一次充电和放电，称为一次循环，在一定放电条件下，放电容量低于额定容量的80%之前，电池所能承受的循环次数。AGM后备浮充一般10年以上，循环100%DOD为150次左右，50%-75%DOD约为3-5年。电池内阻电池内阻不是常数，在充放电过程中随时间不断变化；有欧姆内阻和极化内阻两部分。内阻越小的电池性能越好。4光伏发电系统主要部件简介蓄电池的电特性自放电特性是指电池在存放期间容量降低的现象。使用寿命蓄电的有效寿命期限称为该蓄电池的使用寿命。温度特性阀控蓄电池对温度很敏感，过高的环境温度充电时会使内部热量增加，失水过快；过低的环境温度会降低放电容量充电特性充电过程有三个阶段，初、中期快速充电，末期小电流长期充电。放电特性放电过程主要分三个阶段，开始电压下降快，中期缓慢，最后急剧4光伏发电系统主要部件简介控制器它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。4光伏发电系统主要部件简介控制器基本功能：防电池过充的功能；防电池过放的功能；提供负载控制的功能；提供系统工作状态信息给使用者/操作者的功能；提供备份能源控制接口功能；提供能将PV系统富余能源给辅助负载消耗的功能；提供各种接口（如：监控）的功能。控制器的分类旁路型控制器串联型控制器脉宽调制型控制器（PWM）多路控制器两阶段双电压控制器最大功率跟踪型控制器常规放电控制器蓄电池放电全过程控制器（剩余容量控制）智能型控制器4光伏发电系统主要部件简介充放电控制器的原理4光伏发电系统主要部件简介a)CA系列：电压:12V电流6/8/10/14Ab)CML系列电压12V/24V自动电流5/8/10/15/20Ac)CX系列(共正)CXN系列(共负)电压12/24/48V电流10/20/40Ad)PL系列12/24/36/48V充电流20/40/60A放电流20/15/30A4光伏发电系统主要部件简介4光伏发电系统主要部件简介4光伏发电系统主要部件简介最高可提高30%效率控制器技术参数说明（以CML为例）4光伏发电系统主要部件简介名词解释强充阶段BOOST：以最快的速度全力以赴地给蓄电池充电浮充阶段FOLAT：蓄电池完全充满了，控制器监控着蓄电池以保持其充满的状态。均衡阶段EQUALISATION（可选项）：均充的目的就是为确保电池容量被充足，防止VRLA蓄电池的极板钝化，预防落后电池的产生。均充启动条件：放量容量超过20%的额定容量，静止时间超过6个月，浮充超过3个月。4光伏发电系统主要部件简介逆变器在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设备，将太阳电池组件产生的直流电或者将蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。4光伏发电系统主要部件简介逆变器有：离网/并网逆变器单相/三相电逆变器正纯/修正波逆变器工频/高频逆变器等逆变器也称为逆变电源，是将直流电能转换成交流电能的变流装置，是太阳能光伏系统中的一个重要部件；逆变器是通过半导体功率开关的开通和关断作用，把直流电能转变成交流电能的，是整流变换的逆过程；逆变器的工作原理4光伏发电系统主要部件简介逆变器的基本功能离网逆变器：输出过载、短路保护；输入接反、过压、欠压保护过热保护。并网逆变