太阳能-设计方案.doc

5Kw家用并网型太阳能设计方案 1太阳能发电的可行性探究 随着传统能源供应的日趋紧张, 我国开始大力倡导发展低碳环保的清洁能源，太阳能作为一种典型的清洁能源，具有广阔的应用前景。太阳能利用包括太阳能光伏发电、太阳能光热发电，以及太阳能热水器和太阳房、太阳能空调等方式，其中太阳能光伏发电做为国家重点推广的节能技术，更有着广阔的应用前景。 以前，光伏发电由于技术不成熟，特别是光伏电池板的造价较高，使得光伏发电很难应用到家庭自用发电中。现在随着各国对太阳能的重视和发展，太阳能电池板的价格也越来越低，已经从2000年的40元/W，降到5~6元/W，再加上国家的各种光伏补贴政策，使得家用太阳能发电越来越值得投资。 光伏发电系统一般有离网光伏系统和并网光伏系统两种形式。离网光伏发电系统常用于边远地区的村庄供电、微波中继站电源、太阳能路灯系统等独立电源场合，一般配有蓄电池，用以保证供电的连续性。并网光伏系统是指可并网运行的光伏发电系统，包括带蓄电池和不带蓄电池两种方式，带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，常安装在居民建筑上；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性，常用于大型发电系统。本设计采用不配蓄电池的并网光伏发电方式。 并网式光伏发电由于不用配备蓄电池和控制器，故可减少很大一部分投资。而且该发电方式与电网是双向供电的，即白天天气晴朗时，太阳能发电供家庭用电，由于白天用电较少，故可将多余电量卖给电网，夜间或者阴雨天太阳能不能发电时，由电网供电给用户，这样既保证了供电可靠性，又可将多余电量卖给电网自己盈利，加快成本回收。 2方案设计 光伏组件选择 光伏组件目前主要有晶硅组件、薄膜组件及聚光组件等，晶硅组件的性价比高，薄膜组件存在转换率低的缺点，聚光组件价格较高，所以本设计采用晶硅组件。晶硅组件又分为单晶组件、多晶组件、高效组。由于单晶硅稳定性好，转换效率高，发电稳定，所以本设计采用单晶组件作为光伏发电系统的光电转换器件。组件选择中国老牌太阳能制造商台湾茂迪的单晶硅电池板，型号GP- SP-180W-5M72，尺寸1580MM(L)*808MM(W)*45MM(H)。 每组功率为180W。 太阳能电池组件采用高效率晶硅电池片制作而成. 结实、轻便的铝框设计以及加强的封装能够抵御冰冻、强风，防止变形。 功能 额定功率?[Pmax] 180W 功率公差 ±5% 标准电压 36V 设计寿命 25年 电子特性 最大功率 [Pmax] 180W±5% 最大电压?[Vmp] 36V±3% 最大电流?[Imp] 5.0A±3% 短路电流???[Isc] 5.56A±3% 开路电压???[Voc] 44V±3% 电流温度系数 0.08%/ 电压温度系数 - 0.32%/ 功率温度系数 -0.38%/ 最大系统电压 1000V ?标准测试条件(STC): 照射条件1000W/m2?,Am1.5 ，电池温度25 结构特性： 尺寸：1580mm(L) X808mm(W) x 45mm(H) 重量: ?8.8kg 太阳能电池:单晶硅太阳能电池, 72串电池片以6*12矩阵排列 结构: 正面:高透光 3.2mm 强化玻璃；封装: EVA; 背板: TPT 框架：表面阳极处理铝合金材料，颜色：银色组件保证期： 25年保证80%电力输出; 10年保证90%电力输出; 5年保证材质及工艺. ?光伏发电系统各种影响因素分析表? ?? ? 表系数代号 系数名称 损失率 备? ? 注 ? ???η1 组件表面清洁度损失 约3% ? ???η2 温升损失 ??0.4%/ η3? 方阵组合损失 ??约 3% ? ???η4?? 最大功率点偏离损失 ??约 % η5?? 组件固定倾角损失 ??约 % 合计 总损失率 约15.4% 逆变器效率一般90%-95% 太阳能电池容量为3.85kw/（90%~95%）（1-15.4%）=4.79kw~5.056kw. 所需要太阳能数量为5000w/180w=27.778. 取整数为28块 总容量为28x180=5040w。 布阵方式为4x7方阵。 （2）确定光伏组件阵列间距 光伏阵列间距的确定原则是冬至日当天9 ：00 至15：00，光伏阵列不会相互遮挡，一般按以下方式确定最小间距。 按公式计算出上海地区太阳高度角α和方位角β。 sinα=sinφsinδ +cosφcosδcosω （1） sinβ=cosδsinω/cosα （2） 式中：φ——纬度，上海为北纬31.17 度； δ——太阳赤纬，冬至日为-23.5 度； ω——时角，9