典型3kWp并网电站技术方案.doc
- 文档编号:2387188
- 上传时间:2022-10-29
- 格式:DOC
- 页数:24
- 大小:2.20MB
典型3kWp并网电站技术方案.doc
《典型3kWp并网电站技术方案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《典型3kWp并网电站技术方案.doc(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
典型3kWp并网光伏电站
技术方案
深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司
目录
第1章项目概况 1
第2章方案设计 2
2.1方案总体思路 2
2.2具体方案 3
第3章初步工程设计 15
3.1土建设计 15
3.2电站防雷和接地设计 17
3.3电气设计 17
第4章年发电量计算 19
4.1光伏发电系统效率 19
4.2衰减率预测 19
4.3发电量估算 19
第5章环境影响评价 21
II
第1章项目概况
根据发改委出台的《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》(发改价格[2013]1638号),对分布式光伏发电实行按照全电量补贴的政策,电价补贴标准为每千瓦时0.42元(含税,下同),通过可再生能源发展基金予以支付,由电网企业转付;其中,分布式光伏发电系统自用有余上网的电量,由电网企业按照当地燃煤机组标杆上网电价收购。
分布式光伏发电迎来了发展的机遇。
出于项目经济性及技术可靠性方面的考虑,采用固定式太阳能电池方阵,暂不考虑采用跟踪系统。
3kWp光伏电站共安装12块265Wp太阳能电池组件(由12块串联),1台3kW并网逆变器和1套综合监控系统。
光伏阵列直接接入1台3kW的逆变器连接,经逆变器转换后的220V交流,接入农户用电网(最终接入方案取决于电网公司审查意见)。
太阳电池方阵接入逆变器,逆变器内含有防雷保护装置并接地,经过防雷装置可有效地避免雷击导致设备的损坏。
按《电力设备接地设计规程》,围绕建筑物敷设闭合回路的接地装置。
电站内接地电阻小于10欧姆,不满足要求时添加降阻剂。
光伏系统直流侧的正负电源均悬空,不接地。
太阳电池方阵支架和设备外壳接地,与主接地网通过多股铜线、扁钢或圆钢可靠连接。
第2章方案设计
2.1方案总体思路
2.1.1设计依据
《中华人民共和国可再生能源法》
IEC62093《光伏系统中的系统平衡部件-设计鉴定》
IEC60904-1《光伏器件第一部分:
光伏电流-电压特性的测量》
IEC60904-2《光伏器件第二部分:
标准太阳电池的要求》
DB37/T729-2007《光伏电站技术条件》
SJ/T11127-1997《光伏(PV)发电系统过电保护-导则》
CECS84-96《太阳光伏电源系统安装工程设计规范》
CECS85-96《太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范》
GB2297-89《太阳光伏能源系统术语》
GB4064-1984《电气设备安全设计导则》
GB3859.2-1993《半导体逆变器应用导则》
GB/T14007-92《陆地用太阳电池组件总规范》
GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》
GB/T15543-1995《电能质量三相电压允许不平衡度》
GB/T18210-2000《晶体硅光伏方阵I-V特性的现场测量》
GB/T18479-2001《地面用光伏(PV)发电系统概述和导则》
GB/T19939-2005《光伏系统并网技术要求》
GB/T19964-2005《光伏发电站接入电力系统技术规定》
GB/T20046-2006《光伏(PV)系统电网接口特性》
GB/T20514-2006《光伏系统功率调节器效率测量程序》
2.1.2设计说明
本项目拟建设3kWp并网光伏电站,系统没有储能装置,太阳电池将日光转换成直流电,通过逆变器变换成220V交流电,直接并网。
有阳光时,光伏系统将所发出的电馈入电网,没有阳光时不发电。
当电网发生故障或变电站由于检修临时停电时,光伏电站也会自动停机不发电;当电网恢复后,光伏电站会检测到电网的恢复,而自动恢复并网发电。
建设内容如下:
3kWp并网光伏电站的总体设计。
分布式光伏电站的开发与设计。
3kW的单相光伏并网逆变器的引进、消化吸收。
小型光伏电站监控。
3kWp并网光伏电站的施工建设和运行。
小型并网光伏电站技术、环境评价。
2.1.3设计原则
3kWp小型并网光伏电站,推荐采用分块发电、集中并网方案。
由于太阳能电池组件和并网逆变器都是模块化的设备,可以象搭积木一样一块块搭起来,3kWp直接作为一个模块实施。
太阳能电池阵列输入并网逆变器,然后接入电网。
设计的基本原则:
小型光伏电站设计简单,根据系统配置要求,12块光伏组件串联,一共1串接入1台3kW逆变器,然后与电网相连。
图2-13kWp并网光伏电站框图
2.1.4进度安排
3千瓦小型并网光伏电站的建设周期不超过1天。
2.2具体方案
2.2.1系统构成
光伏并网发电系统由太阳电池组件、光伏并网逆变器、配电保护系统、电力变压器和系统的通讯监控装置组成。
3kWp并网光伏发电站主要组成如下:
3kWp晶体硅太阳能电池组件及其支架——建议采用265Wp晶体硅组件(市场主流产品);
光伏并网逆变器——设计采用不带工频隔离变压器的3kW光伏并网逆变器;
系统的通讯监控装置——设计采用古瑞瓦特GPRS/WiFi监控模块。
序号
项目名称
规格型号
数量
1
总装机容量
3.18kWp
2
太阳电池组件
多晶265Wp
12块
3
太阳电池组件支架
镀锌C型钢
1套
4
光伏并网逆变器
3kW
1台
5
交流配电箱
-
1套
6
防雷及接地装置
-
1套
表2-13kWp并网光伏电站主要配置表
2.2.2太阳电池阵列设计
1、太阳电池组件选型
目前使用较多的两种太阳能电池板是单晶硅和多晶硅太阳电池组件。
(1)单晶硅太阳能电池
目前单晶硅太阳能电池板的单体光电转换效率约为16%~19%,是转换效率最高的,但是制作成本稍高,市场占有率稍低于多晶组件。
(2)多晶硅太阳能电池
多晶硅太阳能电池板的单体光电转换效率约15%~17%。
制作成本比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总生产成本较低,因此得到大量发展,市场占有率最大。
本方案设计采用265Wp多晶硅太阳电池组件,见图2-2。
图2-2太阳电池组件
①组件设计特点
使用寿命长:
抗老化EVA胶膜(乙烯-醋酸乙烯共聚物),高通光率低铁太阳能专用钢化玻璃,透光率和机械强度高;
安装简便:
标配多功能接线盒,三路二极管连接盒,抗风、防雷、防水和防腐;
高品质保证:
光学、机械、电理等模块测试及后期调整完善,产品ISO9001认证;
转换效率高:
晶体硅太阳电池组件,单体光电转换效率≥16%;
边框坚固:
阳极化优质铝合金密封边框。
②组件电性能参数
太阳能电池组件种类
多晶硅
指标
单位
数据
峰值功率
Wp
265
组件效率
%
16.2
最大工作电压(Vmpp)
V
30.8
最大工作电流(Impp)
A
8.61
开路电压(Voc)
V
38.3
短路电流Isc
A
9.10
开路电压系数
/℃
-0.32%
短路电流系数
/℃
0.05%
抗风力
Pa
2400
最大保险丝额定电流
A
15
最高系统电压
V
1000
尺寸
mm
1650×992×35
表2-2265Wp太阳电池组件技术参数
注:
标准测试条件(STC)下—AM1.5、1000W/m2的辐照度、25℃的电池温度。
(1)Isc是短路电流:
即将太阳能电池置于标准光源的照射下,在输出端短路时,流过太阳能电池两端的电流。
测量短路电流的方法,是用内阻小于1Ω的电流表接在太阳能电池的两端。
(2)Im是峰值电流。
(3)Voc是开路电压,即将太阳能电池置于100mW/cm2的光源照射下,在两端开路时,太阳能电池的输出电压值。
可用高内阻的直流毫伏计测量电池的开路电压。
(4)Vm是峰值电压。
(5)Pm是峰值功率,太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的,将不同阻值所对应的工作电压和电流值做成曲线就得到太阳能电池的伏安特性曲线。
如果选择的负载电阻值能使输出电压和电流的乘积最大,即可获得最大输出功率,用符号Pm表示。
此时的工作电压和工作电流称为最佳工作电压和最佳工作电流,分别用符号Vm和Im表示,即Pm=Im×Vm。
太阳能电池板的工作电压和Voc均为输出电压,Voc指太阳能电池板无负载状态下的输出电压,工作电压指太阳能电池板连接负载后的最低输出电压,工作电流指太阳能电池板输出的额定电流。
太阳能电池板的一个重要性能指标是峰值功率Wp,即最大输出功率,也称峰瓦,是指电池在正午阳光最强的时候所输出的功率,光强在1000瓦/平方米左右。
③I-V曲线图
如图2-3I-V曲线图所示。
图2-3I-V曲线图
④如何保证组件高效和长寿命
保证组件高效和长寿命,主要取决于以下四点:
高转换效率、高质量的电池片;高质量的原材料,例如:
高的交联度的EVA、高粘结强度的封装剂(中性硅酮树脂胶)、高透光率高强度的钢化玻璃等;合理的封装工艺;员工严谨的工作作风。
由于太阳电池属于高科技产品,生产过程中一些细节问题,一些不起眼问题如应该戴手套而不戴、应该均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌,所以除了制定合理的制作工艺外,员工的认真和严谨是非常重要的。
2、光伏阵列表面倾斜度设计
从气象站得到的资料,均为水平面上的太阳能辐射量,需要换算成光伏阵列倾斜面的辐射量才能进行发电量的计算。
对于某一倾角固定安装的光伏阵列,所接受的太阳辐射能与倾角有关,较简便的辐射量计算经验公式为:
Rβ=S×[sin(α+β)/sinα]+D
式中:
Rβ——倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量
S——水平面上太阳直接辐射量
D——散射辐射量
α——中午时分的太阳高度角
β——光伏阵列倾角
根据当地气象局提供的太阳能辐射数据,按上述公式可以计算出不同倾斜面的太阳辐射量,确定太阳能光伏阵列安装倾角。
通过计算确定本方案设计太阳能光伏阵列安装最佳倾角,全年接受到的太阳能辐射能量最大。
考虑到跟踪系统虽然能提高系统效率,但需要维护,而且会增加故障率,因此本项目设计采用固定的光伏方阵。
3、太阳电池组件连接方案
3kW逆变器最大输入电压550V,MPPT范围70V~550V。
265Wp组件开路电压为38.3V。
峰值工作电压30.8V。
光伏组件工作温度和环境温度存在如下关系。
其中,te是环境温度,E是测量时的太阳辐照强度,t1是光伏组件温度。
由于太阳电池组件的实际工作温度常难以直接测定。
因此采用上式公式来进行估算是有意义的。
测定了环境温度及辐照度便可根据它的NOCT(额定工作温度)数据来估算实际工作温度。
各种组件NOCT应当由专门机构来测定。
某种组件的NOCT取决于它的封装情况,以下一组典型的NOCT数据可作为参考标准。
组件封装状况NOCT(℃)
用玻璃做基板无气隙封装41
用玻璃做基板的有气隙封装60
采用带有散热片的铝质基板40
采用不带散热的铝质基板43
采用塑料基板47
多晶硅太阳能电池采用塑料基板封装,NOCT为47,根据当地气象资料。
使用上述公式,以及太阳能电池组件电压和温度的关系,匹配相应并网逆变器,计算出方阵组串方式如下表。
串联数量/块
12
组件峰值功率/w
265
组件开路电压/V
38.3
组件短路电流/A
9.10
MPP电压/V
30.8
MPP电流/A
8.61
开路电压系数//℃
-0.32%
短路电流系数//℃
0.05%
组件长/mm
1650
组件宽/mm
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 典型 kWp 并网 电站 技术 方案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)