光伏并网发电系统.ppt

太阳能光伏并网发电系统设计 中国建筑东北设计研究院有限公司 王金元 ;序： 节能减排、绿色环保是一项基本国策，大力推进 节能减排和深度开发绿色能源是国民经济可持续发展 的保证。太阳能作为一次能源，也是可再生能源，它 资源丰富，即可免费使用，又无环境污染，它的研究 与应用得到国家的高度重视，出台了一系列优惠政策 和法规，推广太阳能的应用。太阳能光伏并网发电系 统就是根据国内实际情况发展起来的。近年来，太阳 能光伏并网发电系统在民用建筑中应用逐渐增多，发 展较快。本文就我院在《×××科技情报信息服务中 心》工程中设计的太阳能光伏并网发电系统作以介 绍，与同行进行技术交流，为绿色能源的应用助力。;1 项目概况 该工程位于沈阳市浑南新区，建筑面积31000m2, 建筑高度55.2m，地下室面积4767 m2,为汽车库和设 备用房。建设方拟建两星级绿能建筑，太阳能光伏并 网发电系统是必上内容。太阳能光伏并网发电系统所 带负荷为地下室普通照明，照明负荷容量31kW, 太阳 能光伏电池方阵安装于不同高度的三块屋面上。采用 分布式并网发电不可逆系统，并网接入点在地下室照 明的四个配电箱处，并网逆变器为三相输出，接地 形式为TN-S系统，照明电压~220V，光伏发电系统 内不设蓄电池组，太阳能供电时间平均按10h计。;2 太阳能光伏电池方阵的计算 太阳能光伏电池方阵的计算内容包括： 2.1 计算太阳能电池方阵输出功率Wp； 2.2 选择太阳能电池组件型号及规格； 2.3 计算电池组件数量； 2.4 计算方阵安装所需占地面积； 2.5 计算电池组件串联数量； 2.6 计算电池组件并联数量； 2.7 确定方阵的方位角与倾斜角。;2.1 计算太阳能电池方阵输出功率Wp； 2.1.1 计算照明负荷消耗容量P。 如前述，太阳能光伏发电系统供电时间平均按10h计， 则：P = Wh/V = 31000×10/220 =1409(Ah) 2.1.2 选定每天日照时数t（h）。 根据沈阳地区冬季与夏季平均日照时间t=10h。 2.1.3 计算太阳能电池方阵工作电流。 IP = P(1+Q)/t = 1409(1+0.21)/10 = 170.5(A) 式中：Q-为阴雨期富裕系数Q=0.21~1.000，取 0.21。 ; Q的取值大小直接影响方阵工作电流的大小，Q值 越大，需要的光伏电池越多，投资也越大。对于并 网发电系统，阴雨天方阵输出电流很小，不足以满 足负荷要求时则有市电补充负荷所需电能，故Q值可 选下限值。 2.1.4 确定电池方阵输出工作电压Vmp 确定光伏电池方阵输出工作电压Vmp，主要依据 下列两方面因素： 1）太阳能光伏发电系统的负荷额定电压； 地下室照明额定电压交流220V，其最大值为 √2×220V=311V。所以，施加在三相四线制并网逆 变器三相桥上的直流电压应不小于311V。; 2）光伏电池组件工作电压Vmp的温度系数。 由于太阳能光伏电池组件的最大峰值功率峰瓦值 WP ,是设定在太阳能电池板的表面温度为25℃，太 阳能辐射强度为1000W/m2,光分布AM1.5的模拟光 源条件下测试获得的（欧洲委员会101号标准）。所 以，环境温度的变化对光伏电池组件的最大峰值电 压是由影响的。太阳能光伏电池的温度特性如图1所 示：;;; 根据图1可知：当太阳能电池板的表面温度大 于25℃时，将使光伏电池组件的开路电压Vmp值下 降，短路电流Isc则稍有增加。当温度小于25℃ 时，开路电压Voc值上升，短路电流Isc则稍有减 少。 对于单晶硅和多晶硅太阳能光伏电池，其工作电 压（VmP）的温度系数为-0.0045℃，工程中应计入 温度系数对方阵工作电压的影响。沈阳地区夏季环 境最高温度为+33℃，光伏电池组件表面温度高于环 境最高温度取+40℃，折合+40℃时的系数为 0.0675，此时光伏电池方阵的工作电压（VmP）降 低21V。 则：光伏电池方阵输出工作电压 VmP =311+21=332V;2.1.5计算太阳能电池方阵输出功率Wp。 WP = IP×VP = 170.5×332 =56600(W) 2.2 选择太阳能电池组件型号及规格； 选择多晶硅太阳能电池组件，YL185-(23)P型技 术参数如下： 最大峰值功率： 185 Wp ; 最大峰值功率电压： 23.5 V ; 最大峰值功率电流： 7.87 A ; 开路电压：