光伏发电系统设计应考虑的因素.pptx

《光伏发电工程技术》课程

项目二光伏发电系统设计

光伏发电系统设计应考虑的因素

任课教师：詹新生

地址：徐州市鼓楼区襄王路1号邮政编码：221140

学习内容

01

03

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负载的特性和用电特点

光伏阵列的方位角和倾角阴影对发电量的影响

03

04

最长连续阴雨天数

峰值日照时数

1 负载的特性和用电特点

光伏发电系统设计的第一项工作是了解负载特性和负载的用电特点。负载是直流负载还是交流负载，如是交流负载还要考虑逆变器的设计。

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），如是冲击性负载，在容量设计和设备选型时，应留有合理余量。

从负载使用时间的角度考虑时，仅在白天使用的负载，多数可以由太阳能电池板直接供电，不需要考虑蓄电池的配备；对于在晚上使用的负载，蓄电池的容量是设计时应侧重考虑的因素。

光伏阵列的方位角和倾角

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光伏阵列的方位角是阵列的垂直面与正南方向的夹角（设定向东偏为负角度，向西为正角度）。在北半球一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳能电池发电量是最大的。

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倾角是光伏阵列平面与水平地面的夹角。斜面上接收太阳总辐射量达到最大值

（阵列一年中发电量最大）时，称为最佳倾角。

光伏阵列的方位角和倾角

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离网光伏发电系统的方阵最佳倾角按照最低辐射量月份倾斜面上受到较大辐射量来选取。推荐方阵倾角在当地纬度的基础上再增加5°～15°。可根据具体情况，如总体装机量、风压雪压等等因素，进行综合考虑或优化。

光伏阵列的方位角和倾角

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并网光伏发电系统的方阵最佳倾角按照全年发电量（或辐射量）最优来选取。倾角等于当地纬度时可常使全年在方阵表面上的太阳辐射能达到最大，全年发电量也最大。

光伏阵列的方位角和倾角

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光伏水泵系统的方阵最佳倾角按照夏天发电量（或辐射量）最优来选取。倾角等于当地纬度减小5°～15°时可常使夏天在方阵表面上的太阳辐射能达到最大，发电量也最大。

光伏阵列的方位角和倾角

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特殊情况：对于安装在屋顶上的光伏方阵，其倾角就等于屋顶的倾角；对于安装在建筑物正面的光伏方阵，其倾角等于90°。

光伏阵列的方位角和倾角

阴影对发电量的影响

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如果光伏组件或阵列不能被日光直接照到时，那么只有散射光用来发电，此时的发电量比无阴影的要减少约10%～20%。产生的热斑效应还将烧坏组件。

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光伏电站设计之初，大家要特别考虑地势差异，远处山脉树木或建筑物可能存在的阴影，考虑到组件前后阵列的间距可能带来的阴影等。在电站安装时要特别注意设备选型，同等条件下可以关注逆变器MPPT路数，争取最大的减少阴影带来的影响。电站安装完成后，要定期巡视组件阵列，清洁、清除组件表面及周边各类固定遮挡物，切莫忽视遮挡给电站带来的影响。

阴影对发电量的影响

最长连续阴雨天数

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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。

连续阴雨天数的大小直接影响蓄电池的容量。在考虑蓄电池容量时，必须考虑

第一个连续阴雨天使蓄电池放电后，还没有来得及补充，就迎来第二个连续阴雨天，系统设计要保证在第二个连续阴雨天内正常工作。

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。

对于非重要用户或风光互补发电系统，最长连续阴雨天数的选择范围为2～3天。对于没有备用电源的重要负载（如移动通信这样的设备电源），可定为5～7天。

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对于非重要用户或风光互补发电系统，最长连续阴雨天数的选择范围为2～3天。对于没有备用电源的重要负载（如移动通信这样的设备电源），可定为5～7天。

最长连续阴雨天数

峰值日照时数

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。

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。日照时数小于日照时间。

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。

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。

如某地某天的日照时间是9h，但不可能在这9h中太阳的辐射强度都是1000W/m2，而是从弱到强、再从强到弱变化的，若测得这天累计的太阳辐射量是1000Wh/m2，则这天的峰值日照时数就是3.6h。对太阳能光伏发电系统的发电量，一般都采用平均峰值日照时数作为参考值。

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