光伏发电配置
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一、控制器的配置算法控制器的电压跟逆变器电压要相同,跟太阳能板连接后的输出电压等级相同,然后就算电流;
电流的大小根据太阳能发电板的功率决定的,比如四个200W的太阳能板,不管怎么样接法,总功率是800W,假设连接后输出电压等级为24V,那电流就是800/24=33A,也就是要大于33A的充放电控制器,我们就可以选择24V/40A的充放电控制器;
强调:控制器的大小是由太阳能发电板决定的;也就是充放电控制器的功率(电压*电流)要大于或等于所有发电板的总功率;
二、逆变器的算法逆变器的大小是由负载决定的,也就是由后面所带的设备来决定的,但设备分为感性负载和阻性负载,感性负载是指电机,风机,水泵,空调等开机会动的设备,这些设备开机时会有4到7倍的冲击电流(变频启动的除外,变频启动的无影响),算这些设备时,至少要按4倍的功率来计算;阻性负载是指那些开启时没有或很小的冲击电流的,如电灯,电脑,显示器等;这些设备就按原功率计算就可以了;
逆变器的选择要至少比后端所带的设备放大后的最大功率还要大;比如带一个1KW的水泵和一台1KW的电脑,那水泵会有4倍以上的冲击,电脑不会,那就要最大功率有4+1=5KW,所以逆变器至少要6KW以上的;
三、电池的算法
电池的选择也是取决于后面带的设备功率大小和需要电池供电时间的长短;
功率是后面带的所有设备的功率总和,但不要计冲击,因为开机冲击只是很短的时间,对电池影响不大;
公式为:(总功率/直流电压)*时间=单节电池的容量;电池节数=直流电压/单节电池电压;
举例子:负载有一台1KW电机,一台1KW电脑,要应急供电2小时,那总功率就是2000W,如果直流电压是24V,单节电池电压是12V
电池容量=(2000/24)*2=166,也就是要用180AH/12V的电池了;电池节数=24V/12V=2节;所以这个案子就要用180AH/12V的电池2节;
四、太阳能电池板的配置:
方案一:太阳能电池板只是给电池充电,这个就决定于电池的容量和电压了;
(举例子一:用的是100AH/12V的电池一节;按一天5个小时的足太阳计算,就必须要20A的充电电流,20A*12V=240W也就是太阳能板必须要大于或等于12V/240W的太阳能电池板;)
方案二:用户希望在太阳能足够时,能直接太阳能电池板直接经过逆变器输出,那就必须太阳能电池板的功率大于等于负载功率;直流电压等级范围跟逆变器输入的直流电压等级相各个地方
光伏发电量计算公式是L=Q×S×η1×η。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板组件、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。
光伏发电量的原理
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功。
离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体。若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。
计算例子如下:
一个3KW的家用屋顶太阳能电站,需要150W的太阳能电池板20块,太阳能电池板的重量为240kg,支架、水泥方砖重量约在210kg,支架占地面积为15平米,以这个标准计算出太阳能电站设备对屋顶的压力为30kg/平米。家用屋顶一般承重都超过30KG,因此,在上面安装光伏板是没有多大问题的。
分布式光伏定义:
分布式光伏发电,是指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。
分布式光伏优势:
1、它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,
2、不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。
装机容量主要看安装场地的面积以及资金储备
市场上有三类板:单晶17%,多晶16%,簿膜8%,居民用单晶,工商业用多晶,膜墙用簿膜。
占地:单晶7平方/kw 多晶8平方/kw 簿膜12平方/kw
在资金充足的情况下,可以根据选择的光伏板占地面积,初步估算装机容量
虽然目前光伏产品价格一直有所下降,但是也不便宜,选择高质量、高品质的光伏产品组件,1KW需要1万左右
发电量计算的公式
公式1:L = Q×S×η1×η
L ——光伏电站年发电量
Q—— 倾斜面年总辐射量
S —— 光伏组件的面积
η1—— 光伏组件的转化效率
η—— 光伏电站系统总效率
公式2:L = W×H×η(常用)
W——光伏电站装机容量
H——峰值小时数。
1100/4/0.7=393,可以选2块200W(36V)的太阳能板。
控制器
24V20A
逆变器800W-1000W
Ep=HA×PAZ×K。式中:HA——水平面太阳能年总辐照量(kW·h/m2),Ep——上网发电量(kW·h),PAZ ——系统安装容量(kW),K ——为综合效率系数。
综合效率系数K是考虑了各种因素影响后的修正系数,其中包括光伏组件类型修正系数,光伏方阵的倾角、方位角修正系数,光伏发电系统可用率,光照利用率,逆变器效率,集电线路、升压变压器损耗,光伏组件表面污染修正系数,光伏组件转换效率修正系数。
光伏电站注意事项
长时间运行的光伏发电系统,面板积尘对其影响不可小觑。面板表面的灰尘具有反射、散射和吸收太阳辐射的作用,可降低太阳的透过率,造成面板接收到的太阳辐射减少,输出功率也随之减小,其作用与灰尘累积厚度成正比。
同时,光伏面板的其他部位也会受到湿润灰尘的腐蚀,比如结合处、支架等部分,其材料多是各类金属,发生腐蚀后易导致破损、安全性减弱等问题,可能因强风、地震等自然因素遭到破坏而减少光伏面板服役的寿命。
根据最新的《光伏发电站设计规范 GB50797-2012》第6.6条:发电量计算中规定:
1、光伏发电站发电量预测应根据站址所在地的太阳能资源情况,并考虑光伏发电站系统设计、光伏方阵布置和环境条件等各种因素后计算确定。
2 、光伏发电站年平均发电量Ep计算如下:
Ep=HA×PAZ×K
式中:
HA——为水平面太阳能年总辐照量(kW·h/m2);
Ep——为上网发电量(kW·h);
PAZ ——系统安装容量(kW);
K ——为综合效率系数。
综合效率系数K是考虑了各种因素影响后的修正系数,其中包括:
1)光伏组件类型修正系数;
2)光伏方阵的倾角、方位角修正系数;
3)光伏发电系统可用率;
4)光照利用率;
5)逆变器效率;
6)集电线路、升压变压器损耗;
7)光伏组件表面污染修正系数;
8)光伏组件转换效率修正系数。
这种计算方法是最全面一种,但是对于综合效率系数的把握,对非资深光伏从业人员来讲,是一个考验,总的来讲,K2的取值在75%-85%之间,视情况而定。
要估算光伏发电系统的发电量,需要知道系统安装当地的有效日照时间.系统效率,系统安袭容量。
例如1000W的光伏并网系统.安装地点为北京,有效日照时间力4小时.光伏并网系统效率约为80%.所以该系统日发电量计算公式=组件安装容量x有效日照小时数x系统效率=1000x4x0.8=3200Wh,约力3.2度电。