《光伏发电系统建设与运营》课件-项目2-光伏发电系统设计基础

目录CONTENTS光伏发电系统的组成及案例分析项目1项目2项目3家用3kW光伏发电系统的设计施工与运行项目4项目5

光伏发电系统设计基础

某校园3.6kW离网光伏发电系统的设计施工与运行10MW光伏发电系统设计、施工与运维

光伏发电系统设计基础项目2任务2.1光伏发电系统的总体设计【学习目标】1）能画出光伏发电系统的实用设计流程图。2）能阐述光伏发电系统设计内容及设计应考虑的问题。光伏发电工程技术2.1.1光伏发电系统设计的内容

太阳能发电系统的设计分为软件设计和硬件设计，软件设计先于硬件设计。

离网光伏发电系统的设计内容图光伏发电工程技术2.1.2光伏发电系统设计的原则科学原则安全原则高效原则智能化可扩展性可靠原则成本原则光伏发电工程技术2.1.3设计考虑的相关因素1．负载的特性和用电特点负载特性从以下几方面考虑：①负载是直流负载还是交流负载；②负载是冲击性负载（如电动机、电冰箱等）还是非冲击性负载（如电热水器、直流灯等）；③从负载使用时间的角度考虑。光伏发电工程技术2.1.3设计考虑的相关因素2．光伏阵列的方位角和倾角

方位角指阵列的垂直面与正南方向的夹角。方位角和高度角

倾角一般情况下，光伏阵列朝向正南(即阵列垂直面与正南的夹角为0)时，光伏阵列发电量是最大的。在偏离正南(北半球)30°时，光伏阵列的发电量将减少10%~15%;在偏离正南(北半球)60°时，光伏阵列的发电量将减少20%~30%。但是，在晴朗的夏天，太阳辐照量的最大时刻是在中午稍后，因此应将光伏阵列的方位稍微向西偏一些，以便在午后时刻获得最大发电功率。在不同的季节，光伏方阵的方位稍微向东或向西偏一些都有获得最大发电功率的时候。光伏阵列的设置场所会受到许多条件的制约，如果要将方位角调整到一天中负载峰值时刻与发电峰值时刻一致，可参考方位角=(24小时制的一天中负载峰值时刻-12)x15+(经度数值-116)光伏发电工程技术2.1.3设计考虑的相关因素2．光伏阵列的方位角和倾角

方位角指阵列的垂直面与正南方向的夹角。倾角是光伏阵列平面与水平地面的夹角。方位角和高度角

倾角一般情况下，光伏阵列朝向正南(即阵列垂直面与正南的夹角为0)时，光伏阵列发电量是最大的光伏发电工程技术2.1.3设计考虑的相关因素3．阴影对发电量的影响

有阴影时的发电量比无阴影的要减少约10%～20%。光伏发电系统设计之初，就要特别考虑地势差异，考虑到组件前后阵列的间距可能带来的阴影等。在系统安装时要特别注意设备选型，光伏发电工程技术2.1.3设计考虑的相关因素4．最长连续阴雨天数

最长连续阴雨天数是指需要蓄电池向负载维持供电的天数，也称为系统自给天数。

确定最长连续阴雨天数的主要依据是光伏发电系统所在的地区的光照数据、系统总负载和负载类型以及用户对供电可靠性的要求等。光伏发电工程技术2.1.4太阳辐射的计量及峰值日照时数1．太阳辐射的计量

太阳以辐射形式发射的能量称为太阳辐射功率或辐射通量，单位为瓦（W）；太阳投射到单位面积上的辐射功率（辐射通量）称为辐射度或辐照度，单位为瓦/平方米（W/m2）。

其换算关系为：1kW·h/m2=85.98cal/cm2=3.6MJ/m2=100mW·h/cm2光伏发电工程技术2.1.4太阳辐射的计量及峰值日照时数2．峰值日照时数

（1）概念

1）日照时间是指太阳光在一天当中从日出到日落实际的照射时间。2）日照时数是指某个地点，一天当中太阳光达到一定的辐照度（一般以气象台测定的120W/m2为标准）时直到小于此幅度所经过的时间。3）平均日照时数是指某地的一年或若干年的日照总时数的平均值。4）峰值日照时数是将当地的太阳能辐射量折算成标准测试条件下（1000W/m2）的时数。光伏发电工程技术2.1.4太阳辐射的计量及峰值日照时数2．峰值日照时数

（2）换算

如果斜面辐射量的单位是MJ/m2，就有：

峰值日照时数=A/(3.6×365)式中，A为倾斜面的上年辐照总量，单位为MJ/m2；3.6为单位