AGF光伏系统应用

会计学1AGF光伏系统应用光伏发电存在的问题系统造价成本高每Wp的单位成本是火力电价的6~20倍光伏电池效率仅为12~18%左右使用增加铺设面积来提升发电容量受自然环境影响（光照角度、黑夜、阴雨）制造单晶硅和多晶硅光伏电池板需要消耗较多能源第1页/共24页太阳光伏市场预估政策驱动适当需求第2页/共24页我国光伏市场预估

项目预测：估计2013年容量在12GW左右第3页/共24页光伏电站的结构第4页/共24页光伏电站的结构其中主要由1、光伏电池阵列2、光伏汇流箱3，逆变器三部分组成由电池阵列接受光照产生直流电流，电流输出到汇流箱并联阔流，然后由多个汇流箱输出到逆变器，最终逆变器把直流电转换为交流电后输送到电网或经过升压后进行并网。如果是离网发电系统则还需要配备蓄电池及控制器，用以在无阳光条件下维持发电。第5页/共24页汇流箱的作用太阳能本身是一种低密度的平面能源，需要用大面积的太阳能电池来采集。所以在需要更大功率的场合，还需要再将多个组件组成方阵，以提供数值更大的电流、电压的输出。为了节约电缆，简化系统结构，提高可靠性和可维护性等原因，实际安装工程中需要把多个方阵的输出电缆先进行并联后（一级汇流）再输入到逆变器（二级汇流），而不是直接把所有方阵电缆直接接入逆变器。第6页/共24页汇流箱的功能根据光伏电站的特点，应用中需要解决下面几个问题：由于光伏电站使用的电池组件由成千上万个，有些电站面积达十多平方公里，如何才能发现某个电池组件失效呢？由于电站占地广，且在室外安装，如何防止夏季雷击损害？如果加装了防雷装置，防雷装置失效了如何及时发现？由于光伏电站目前主要作为电网的补充供电，所以电站的逆变器是间歇工作的，在逆变器不工作时是否需要防止并联的多个方阵之间的内部电流环流？第7页/共24页汇流箱的功能多个电池阵列并联后，假设其中某个光伏组件内部短路后，如何防止其他正常工作的电池的电流倒灌到损坏电池组造成事故呢？在二级汇流侧出现短路故障时如何保护光伏电池？光伏电池发电效率低，目前效率最高的也仅18%左右，如何在不提高光伏电池成本的基础上提高输出能力？第8页/共24页汇流箱的功能而要解决上面的问题须由智能终端来完成，这个智能终端就是智能光伏汇流箱，它所需要实现的功能如下：要能够检测到光伏电池阵列中损坏的电池组件需要测量此电池阵列的输出电流是否正常，而为了防止光伏电池的高电压造成设备损坏和人身伤害，需要进行隔离测量直流电流，因此需要用到霍尔电流传感器来完成；第9页/共24页汇流箱的功能为防止雷击损坏，汇流箱内必须在正负、极、对地之间加雷击浪涌保护器，而浪涌保护器使用使用寿命的，动作几次后就会失效，为了及时掌握浪涌保护器是否完好，需要采集浪涌保护器的状态输出接点。为了防止逆变器不工作时，并联的电池阵列中形成环流，（实际应用中光伏电池厂家并未对内部环流提出明确的应该避免的技术要求）可以在每个电池阵列输入到汇流的回路内串接一只防反二极管，及可防止内部环流的形成，当然这种结构也会损失效率，目前耐压为1kV，工作电流为10A的二极管压降一般在0.8V～1V左右，所以如果在发电电流为10A的情况下，会造成约为10W的功率以发热的形式损耗掉第10页/共24页汇流箱的功能为避免电流倒灌和电池过流损坏光伏电池，需要在每个电池阵列输出回路中安装熔断器，作为保护光伏电池的最后一道防线，而目前电池组件的最高串接电压可达1kV,所以需要选用耐压为1kV，熔断电流为额定电流1.25倍的IR特性快速熔断器。二级汇流侧出现短路情况时，则需在光伏电池阵列并联后，在回路中增加一个直流断路器来保护，而为能够检测到断路器的工作状态，可以采集断路器的辅助输出接点进行判断。甚至如果采用带有电操作机构的断路器，可以使用智能汇流箱内提供的输出接点控制电操作机构的分合闸。第11页/共24页汇流箱的功能为提高光电池的输出效率，可以使用太阳位置追踪装置，来控制光伏电池板的水平和垂直方向的倾角，跟踪太阳轨迹变化，使阳光对电池板的入射角保持在最佳状态（太阳能电池板倾角的控制也可以保护电池板在在暴风雪或暴风雨的气候环境下自动调整角度，使电池板避免损坏）。轨迹控制需要用到位置传感器，而对阳光光强的检测需要用到照度计、风速的测量需要用到风速传感器、电池板温度的变化也影响到其输出效率，所以也可以对电池温度进行测量。第12页/共24页汇流箱的功能由于上述器件需要室外安装所以需要汇流箱体能达到IP54的防护等级方能保证汇流箱内设备安全可靠地工作。使用环境也比较多的在我国光照资源丰富的西北高海拔区域，所以环境温度最低需要达到-25℃也能可靠工作。由于汇流箱零散分布在电站各个区域，汇流箱内的采集装置的辅助供电布线比较困难，所以某些智能汇流箱开发出了直接光电池供电的专用产品，实现DC800V直接供能，解决了应用中布线难的矛盾。第13页/共24页汇流箱的功能智能汇流箱还需要把上文检测的众多数据远传到中央控制室，进行数据分析和显示，以排除故障，检测系统运行情况，执行某些操作命令，为保证远距离、恶劣的使用环境及布线成本的考虑，汇流箱必须具备RS485通讯口，以实现和上位机控制系统实现数据采集和交换。第14页/共24页光伏汇流箱产品命名第15页/共24页产品特点满足室内外安装要求，防水等级为IP65测量元件采用霍尔传感器，隔离测量最大16路输入板载光伏专用熔断器，耐压DC1kV，熔断电流可选择可选电压测量功能,最高测量电压DC1kV提供外部传感器输入接口，可测量辐照、温度、风速等具有RS485通讯接口，使用Modebus-RTU通讯协议多种供电方式可选择，适用于家用屋顶太阳能或专业光伏电站应用可根据客户需求配用国外ABB等厂家的光伏专用直流断路器，光伏专用直流熔断器、防雷保护器等等。第16页/共24页AGF汇流采集装置命名第17页/共24页智能型16路光伏汇流箱1.直流正极保险丝座与保险丝2.直流负极保险丝座与保险丝 3.通讯计量板 4.直流断路器5.防雷器

第18页/共24页汇流箱技术参数满足室外安装的使用要求（IP65）同时可接入16路光伏阵列，每路配1000Vdc保险丝配有防雷器，正极负极都具备防雷功能断路器耐压需达到直流1KV以上监控光电池电流，本机LED显示及通过RS485方式输出电流值辅助电源DC24V/AC230V/DC800V第19页/共24页同类产品比较深圳拓邦穿孔式结构，需要外部增加熔断器和熔断器座，每一路成本至少要增加20元AC230V供电，供电类型不够灵活外部模拟量输入需要外挂模块穿孔孔径小无法通过4平方光伏专用电缆第20页/共24页同类产品比较合肥阳光DC24V供电，供电方