图3-3-2组件阵列间距排布示意图(立杆安放形式)
3.4系统效率分析
离网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、控制逆变器效率、蓄电池储能充放电效率等三部分组成。
(1)光伏阵列效率η1:光伏阵列在1000W/㎡太阳辐射强度下,实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括:组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度、及直流线路损失等,设计效率取95%。
(2)控制、逆变器转换效率η2:离网逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比,效率取90%。
(3)蓄电池充放电效率η3:控制器给蓄电池充电到蓄电池放电的过程中,有一定的效率损失,其中其中有效的效率取90%。
(4)系统总效率为:η总=η1×η2×η3=95%×90%×90%≈77.7%
四、电气部分 4.1 概述
系统采用220V直流接入逆变输出单相220V交流。发电系统可应满足40KW负荷日用电12小时。为保证系统在连续阴雨天或其它太阳辐射不足情况下正常使用,系统接入市电作为辅助能源。保证用电负荷全天候不断电。设计蓄电池容量满足负荷在当天充电当天使用蓄电池的电,不设置连续阴雨天的要求。 4.1.1 设计依据
国家及地方现行的有关设计规范和标准∶ 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 《供配电系统设计规范》GB50052-95 《低压配电设计规范》GB50054-95
《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93 《电力工程电缆设计规范》GB50217-94 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002 《交流电气装置的接地》DL 621-1997 4.2 系统方案设计选型
本太阳能光伏发电工程拟定总装机容量约为55.35KWp,由270块、205Wp/块的单晶硅太阳电池组件组成。依据负荷分布的位置多地点的特点,按几何图形划分不规则子系统按模块化型式建设。根据光伏发电系统装机容量和供电系统实际接线情况,设计如下接入系统方案:
太阳能光伏发电通常有两种利用方式:一种是依靠蓄电池来进行能量的存储,即所谓的独立发电方式;另一种是不使用蓄电池,直接与公用电网并接,即并网方式。 4.2.1独立光伏发电方式
独立发电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下,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。
独立发电系统一般由太阳板、控制器、蓄电池、逆变器等组成。
独立系统一般也称为离网系统,多用在偏远地区、电网敷设较困难的地区以及需要夜间供电的光伏发电项目中,也用于太阳能路灯、草坪灯、监控摄像头等系统中作为独立电源使用。
图4-1 独立光伏系统示意图
4.2.2并网发电方式
并网发电系统一般由太阳组件、并网逆变器等组成。通常还包括数据采集系统、数据交换、参数显示和监控设备等。
并网发电方式是将太阳能电池阵列所发出的直流电通过逆变器转变成交流电能输送到公用电网中,无需蓄电池进行储能,相比较而言,并网发电较便宜,而且完全无污染。并网发电系统采用的并网逆变器拥有自动相位和电压跟踪装置,能够非常好的配合电网的微小相位和电压波动,不会对电网造成影响。目前国际上90%以上的太阳能系统采用并网发电,并网发电是太阳能发电系统的趋势所在。
图4-2 并网光伏系统示意图
光伏发电并网模式的分类:
光伏并网发电方式又分为低压配电侧和高压输电侧发电并网模式。 1、低压配电侧并网
(1)配电侧并网的光伏发电处在负荷中心,可以起到消峰(Peak Shaving)的作用,是“黄金电力”;
(2)在配电网接入不超过15-20%的光伏发电系统,不需要对电网进行任何改造,也不存在电力送出(逆流)和电网能力的问题,对于电网公司仅仅是负荷管理;
(3)配电侧并网的光伏发电的经济效益明显,“自发自用”(Net Metering)运行方式相当于电力公司以销售电价购买光伏电量;
(4)光伏发电电力就地使用,减少了大量的传输、变电损耗。 2、高压输电侧并网
(1)在发电侧并网 ; (2)电流是单方向的 ;
(3)不能自发自用,需要给出“上网电价”, 电网公司以高电价收购光伏发电的电量,用户缴纳常规低价电费。
4.2.3光伏发电工程采用离网光伏发电的形式 1) 该工程的用电负荷为小区内亮化用电;
2) 光伏发电电量就地使用,减少了大量的传输、变电损耗;
相关推荐: