太阳能光伏电站知识

1、 太阳能光伏电站知识太阳能光伏电站知识西安佳阳新特能源有限公司2014年2月罗双虎目 录一、光伏电站的应用前景一、光伏电站的应用前景二、光伏电站组成二、光伏电站组成三、光伏电站应用案例三、光伏电站应用案例四、光伏电站常用术语四、光伏电站常用术语五、光伏电站分析五、光伏电站分析 1、能源和电力供给的可持续发展、能源和电力供给的可持续发展2、环境的可持续发展、环境的可持续发展 面临的问题面临的问题1、从、从2007年始成为温室气体排放世界第一大国；年始成为温室气体排放世界第一大国；2、世界最大的电力装机和电力消费国；、世界最大的电力装机和电力消费国；3、世界最大的煤炭进口国；、世界最大的煤炭进口国

2、；4、世界第二大石油进口国；、世界第二大石油进口国；5、中国常规能源储采比不到世界平均值的、中国常规能源储采比不到世界平均值的50%；6、面临严重的能源短缺和、面临严重的能源短缺和环境污染环境污染。化石燃料带来化石燃料带来严重污染严重污染北京的北京的雾霾雾霾一、光伏电站的应用前景一、光伏电站的应用前景一、光伏电站的应用前景一、光伏电站的应用前景我国能源储量与世界比较一、光伏电站的应用前景一、光伏电站的应用前景太阳能：能源可持续发展的战略选择之一种类我国资源可开发量折合标准煤（亿吨）太阳能17000亿kW17000风能10亿kW8水能经济可开发4.0亿kW技术可开发5.4亿kW4.86.4生物质

3、能生物质发电3亿吨秸秆 + 3亿吨林业废弃物1.5 + 2.0 = 3.5液体燃料5000万吨0.5沼气800亿m30.6总计4.6地热能33亿kW33（但适于发电的少）中国水平面太阳辐射分布图一、光伏电站的应用前景一、光伏电站的应用前景我国陆地表面每年接受太阳辐射能相当于约49000亿吨标准煤，全国三分之二的国土面积年日照在2200小时以上，年太阳辐射量超过5000兆焦耳每平方米（相当于170千克标准煤每平方米），丰富的太阳能资源，是中华民族赖以生存、永续繁衍的最宝贵的资源。中国水平面太阳辐射分布图一、光伏电站的应用前景一、光伏电站的应用前景 我国国土面积幅员辽阔，太阳能资源丰富；全国太阳能

4、资源分布区域 大体可以划分为四大区域，分别为：最丰富带 ，很丰富带，较丰富带，一般；我们佳阳公司所在地区西安市处于较丰富带，太阳能资源利用前景广阔。一、光伏电站的应用前景一、光伏电站的应用前景太阳能发电优点：1.重量轻：即使建筑设计之初未考虑太阳能组件荷载也不影响结构安全；2.寿命长：20-50年；3.零排放：无燃料消耗，无噪声，无污染；4.发电不用水：可以在荒漠地区建设；5.运行可靠：无机械转动部件，使用安全，免维护，无人值守；6.太阳能资源永不枯竭（至少50亿年）；7.生产资料丰富：硅材料储量丰富，为地壳上除氧之外的丰度排列第二，达到26%之多； 8.不单独占地：可以安装到建筑上（BIPV

5、、BAPV），荒漠闲置废弃的土地；9.规模大小皆宜：10W-1GW，可以“搭积木”式建设和安装；10.安装容易：建设周期短，安装成本低；11.规律性强，可预测：调峰效果明显，调度比风力发电容易。太阳能发电特点： 电能不稳定：功率波动性、只能白天发电。发电曲线与负荷曲线啮合好，有效缓解波峰用电压力，节约波峰电费。下图为每日办公楼耗电曲线和太阳能光伏发电曲线的对比：一、光伏电站的应用前景一、光伏电站的应用前景光伏应用介绍一、光伏电站的应用前景一、光伏电站的应用前景地面太阳能光伏电站二、光伏电站组成二、光伏电站组成 屋顶太阳能光伏电站二、光伏电站组成二、光伏电站组成 并网光伏系统二、光伏电站组成二、

6、光伏电站组成 光伏电池利用光电效应将太阳能转变成直流电能，经逆变器逆变后，根据光伏电站接入电网技术规定、光伏电站容量确定光伏电站接入电网的电压等级，由变压器升压后，接入公共电网。 并网光伏系统二、光伏电站组成二、光伏电站组成 并网光伏系统二、光伏电站组成二、光伏电站组成 光伏阵列 单轴跟踪系统单轴跟踪系统双轴跟踪系统双轴跟踪系统固定式固定式固定式固定式二、光伏电站组成二、光伏电站组成 常见光伏组件 单晶硅组件多晶硅组件非晶硅组件二、光伏电站组成二、光伏电站组成 太阳电池组件技术参数（STC标准）太阳电池种类多晶硅指标单位数 据峰值功率Wp250功率偏差w3%组件效率%15.4开路电压（Voc）

7、 V37.6短路电流（Isc） A8.70工作电压（Vmppt） V30.2工作电流（Imppt） A8.28系统最大耐压Vdc1000尺寸mm164099240重量kg19.4运行温度范围摄氏度-40+85%TBEA3250TSZ多晶硅组件性能参数表二、光伏电站组成二、光伏电站组成 光伏认证光伏认证组件类型组件类型CGC 认证证书TBEA3xxxTSZTUV认证证书TBEA4xxxTS/TBEA4xxxMSTBEA3xxxTS/TBEA3xxxTSZUL 认证证书 TBEA 4xxxTS/TBEA3xxxTS金太阳认证证书TBEA3xxxTSZ防火认证证书多晶/单晶组件认证证书优点： 1、高

8、透光率钢化玻璃 2、可靠的电气结构 3、可靠的组件封装方式 4、可靠的功率输出质保： 10年材料及制作工艺质保 12年内，保证产品输出功率达到92% 25年内，保证产品的输出功率达到85%二、光伏电站组成二、光伏电站组成 逆变装置的核心是逆变开关电路，简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能，将直流电转换为交流电，满足电能质量要求。光伏并网逆变器二、光伏电站组成二、光伏电站组成 光伏并网逆变器项目500KTL类型(是否带隔离变)否直流侧参数最大输入电压1000V最大功率电压跟踪范围450-820V最大输入电流1100A交流侧参数额定输出功率500KW额定电网电压31

9、5 Vac允许电网电压270-350 Vac允许电网频率48-52Hz总电流波形畸变率（额定电流）3%功率因数0.9（超前）-0.9（滞后）系统参数最大效率98.7%欧洲效率98.4%防护等级IP20显示触摸屏机械参数外形尺寸（宽/高/深）2450/2150/850mm重量（kg）2100本系列产品为立柜式隔离型逆变器，主要应用于商用、工业屋顶光伏系统及中小型商业电站建设，损耗更小，可实现高达98.7%的转换效率，属于国家863重点科技攻关项目；产品具备配低电压穿越能力，能最大限度满足电站并网的各项要求，并应用于不同结构的交流电网之中，为用户提供可靠、安全的小型电站解决方案。二、光伏电站组成二

10、、光伏电站组成 MPPTMPPT：最大功率跟踪，大功率逆变器的控制部分,实现跟踪电池板最大功率功能，使逆变器始终工作在太阳能电池板阵列的最大输出功率段，以充分发挥电池组件光电转换潜力。常见的mppt跟踪方法有以下几种： 扰动观察法：扰动光伏电池的输出电压（或电流），然后观测光伏电池的输出功率的变化，根据功率变化的趋势连续改变扰动电压（或电流）方向，使光伏电池最终工作在最大功率点。 电导增量法：通过比较太阳能电池阵列的瞬时电导与电导的变化量,根据比较结果进行相应的调制来完成最大功率点跟踪的功能。 定电压跟踪法：将光伏电池输出电压控制在其最大功率点附近的某一定电压处，光伏电池将获得近似的最大功率输

11、出，这种控制就是定电压跟踪法，其实际上是一种开环的MPPT算法。光伏并网逆变器MPPT技术二、光伏电站组成二、光伏电站组成 监控及通讯装置 发电设备运行控制、电站故障保护和数据采集维护等功能，并与电网调度协调配合，提高电站自动化水平和安全可靠性，有利于减小光伏对电网影响。 二、光伏电站组成二、光伏电站组成 光伏并网发电的主界面光伏并网发电的主界面并网逆变器的运行界面并网逆变器的运行界面光伏并网发电节能减排值光伏并网发电节能减排值二、光伏电站组成二、光伏电站组成 并网逆变器常见通讯监控系统界面电网接入系统低压配电网：0.4KV 电能低压馈入电网中压电网：10KV、35KV 通过升压装置将电能馈入

12、电网高压电网：110KV 通过升压装置将电能馈入电网，远距离传输电网接入系统二、光伏电站组成二、光伏电站组成 三、光伏电站应用案例三、光伏电站应用案例宁夏太阳山30MW地面光伏电站 佳阳1.2MW屋顶光伏电站三、光伏电站应用案例三、光伏电站应用案例 西科0.4MW屋顶光伏电站三、光伏电站应用案例三、光伏电站应用案例低电压穿越四、光伏电站常用术语四、光伏电站常用术语在电网电压出现异常跌落时，常常需要光伏电站此时不能立即脱网，而是需要继续工作，起到支撑电网的作用。当并网点电压在图中电压轮廓线及以上区域内时，光伏电站需要保持并网运行。轮廓线以下，允许光伏电站脱网工作。T1=0.625sT1=0.62

13、5sT2=2sT2=2s孤岛效应四、光伏电站常用术语四、光伏电站常用术语 孤岛效应定义：指当电网的部分线路因故障或维修而停电时，停电线路由所连的并网发电装置继续供电，并连同周围负载构成一个自给供电的孤岛的现象。 光伏电站应具备孤岛保护功能，如果没有会造成哪些后果？检修人员误认为市电已停，若进行检修将危及人身安全。没有市电参考，太阳能发电系统的电压、频率、相位将发生漂移。市电恢复后，有可能相位、电压、频率不同。致使设备发生损坏，或是电网安全遭到威胁。组件:1MWp（250Wp4000块=1000KWp）；汇流箱:14台（4000块20块/串=200串= 16路12台+8路2台）；逆变器：2台（5

14、00KW2台=1000KW）；升压变压器：1台（1000或1250KVA）；其他：直流配电柜；支架、监控系统(可选)。1MW并网光伏系统的主要设备五、光伏电站分析五、光伏电站分析西安地区1MW发电量与效益分析 西安地区1MWp电站建成后，平均每年可发电122.3万度电，一度电按1元人民币计算的话，全年可节约电费122.3万元人民币。另外,根据分布式能源的政策,每度电补贴0.42元，则每年补贴收入51.366万元人民币。这样电站每年总体收益是173.66万元。如果按照电站总投资每瓦8.5元左右计算，共花费850万元，只要5年就可收回投资。所以，收益十分可观。 项目在产生经济效益的同时还将发挥社会

15、效益，每年可节约428.05吨标准煤，减排二氧化碳917.12吨；减排二氧化硫36.69吨；减排灰渣342.40吨；减排氮化物7.31吨，减排粉尘6.11吨。五、光伏电站分析五、光伏电站分析西安地区1MWp（屋顶）电站经济指标 序号序号项目项目参数参数备注备注1占地面积1.5万平方米约22.5亩2工程投资850万每瓦约8.5元3年发电量122.3万kWh4年发电收益122.3万按1.0元/kWh计算，不含度电补贴5分布式度电补贴51.3660.42元/kWh6投资回收期850（122.3+51.366）=4.895年自发自用五、光伏电站分析五、光伏电站分析哈密地区50MWp发电量与效益分析 哈密地区50MWp电站建成后，平均每年可发电7676.31万度电，一度电按0.9元人民币计算的话，电站每年可得售电收益6908.679万元。如果按照电站总投资每瓦9.5元左右计算，共花费47407万元，只要7年就可收回投资。所以，收益十分可观。 项目在产生经济效益的同时还将发挥社会效益，每年可节约26838.735吨标准煤，减排二氧化碳57503.424吨；减排二氧化硫2