《光伏发电系统安装技能模块》课件-项目二 离网光伏发电系统设计

项目二离网光伏发电系统设计任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容一光伏发电系统的分类离网光伏发电系统组成示意图并网光伏发电系统组成示意图任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容二光伏发电系统的设计原则合理实用高性价比高可靠任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤LED路灯的功率为60W，平均每天工作时间为10个小时，那么该路灯的耗电量为LED路灯的功率为60W，平均每天工作时间为10个小时，那么该路灯的耗电量为？2.监控系统应实时准确地反映逆变器的运行状态、数据和各种故障信息;任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容类型分类具体应用实倒独立光伏发电系统无蓄电池的直流光伏发电系统直流光伏水泵，充电器，太阳能风扇帽。有蓄电池的直流光伏发电系统太阳能手表，太阳能电池手机充电器，太阳能草坪灯，庭院灯，路灯，交通标志灯，杀虫灯，航标灯，直流户用系统，高速公路监控系统，无电地区微波中继站，移动通信基站，农村小型发电站，石油管道阴极保护等。交流及交、直流混合光伏发电系统，交流太阳能光伏户用系统，无电地区小型发电站，有交流设备的微波中继站，移动通信基站，气象、水文、环境检测站等。市电互补型光伏发电系统城市太阳能路灯改造，电网覆盖地区一般住宅光伏电站。风光互补发电系统庭院灯，路灯，移动通信基站，偏远农村家用小型发电站。并网光伏发电系统有逆流并网光伏发电系统一般住宅，建筑物，光伏建筑一体化。无逆流并网光伏发电系统一般住宅，建筑物，光伏建筑一体化。切换型并网光伏发电系统一般住宅，重要及应急负载，建筑物，光伏建筑一体化。有储能装置的井网光伏发电系统一般住宅，重要及应急负载，光伏建筑一体化，自然灾害避难所，高层建筑应急照明。任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤1.无蓄电池的直流光伏发电系统典型的应用：太阳能光伏水泵以及一些小型的太阳能电池计算器、玩具、日用品等。任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤2.有蓄电池的直流光伏发电系统应用广泛：小到太阳能草坪灯、庭院灯，大到远离电网的移动通信基站、微波中转站，边远地区农村供电等。任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤3.交流及交、直流混合光伏发电系统典型的应用：太阳能光伏户用系统，无电地区小型光伏发电站，移动通信基站，气象、水文、环境检测站等。任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤4.市电互补型光伏发电系统在独立光伏发电系统中以太阳能光伏发电为主，以普通220V交流电补充电能为辅的供电系统。典型的应用：太阳能路灯改造工程。任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤5.风光互补发电系统太阳能与风能在时间和地域上都有相当好的资源互补性，建设投资更合理，发电成本更低，应用前景更好。任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤1.有逆流并网光伏发电系统太阳能光伏系统发出的电能充裕时，“卖电”；太阳能光伏系统发出的电能不足时，“买电”。任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤2.无逆流并网光伏发电系统太阳能光伏发电系统发电充裕时不向公共电网供电，但当太阳能光伏系统供电不足时，由公共电网向负载供电。任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤3.切换型并网光伏发电系统具有自动运行双向切换的功能的并网光伏发电系统。任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤4.有储能装置的并网光伏发电系统任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤经纬度主要用来确定太阳能电池组件的朝向以及倾斜角，如果我们设计的光伏发电系统在北半球。那么为了接收到更多的太阳能，就需要光伏组件朝向南方。任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤酒泉属于太阳能资源较丰富区。任务一光伏发电系统设计的原则、步骤与内容三光伏发电系统的设计思路与步骤任务二光伏发电系统的设计相关因素和技术条件一光伏发电系统设计相关因素考虑因素系统用电负载的特性当地太阳能资源及气象地理条件发电系统的安装场所和方式负载非冲击性负载冲击性负载任务二光伏发电系统的设计相关因素和技术条件一光伏发电系统设计相关因素1.系统用电负载的特性太阳能路灯仅白天使用仅夜晚使用连续使用太阳能水泵太阳能路灯电冰箱负载设计参数方位角和倾斜角峰值日照时数连续阴雨天数任务二光伏发电系统的设计相关因素和技术条件三光伏发电系统的设计思路与步骤2.当地太阳能资源及气象地理条件任务二光伏发电系统的设计相关因素和技术条件三光伏发电系统的设计思路与步骤2.当地太阳能资源及气象地理条件（1）方位角所谓方位角一般是指东西南北方向的角度。对于光伏发电系统来说，方位角以正南为0°，由南向东向北为负角度，由南向西向北为正角度，如太阳在正东方时，方位角为-90°，在正西方时方位角为90°。任务二光伏发电系统的设计相关因素和技术条件三光伏发电系统的设计思路与步骤2.当地太阳能资源及气象地理条件（2）倾斜角地平面与太阳电池组件之间的夹角。倾斜角为0°时表示太阳电池组件为水平设置，倾斜角为90°时表示太阳电池组件为垂直设置。任务二光伏发电系统的设计相关因素和技术条件三光伏发电系统的设计思路与步骤2.当地太阳能资源及气象地理条件任务二光伏发电系统的设计相关因素和技术条件三光伏发电系统的设计思路与步骤2.当地太阳能资源及气象地理条件日照时间：太阳光在一天当中从日出到日落实际的照射时间。任务二光伏发电系统的设计相关因素和技术条件三光伏发电系统的设计思路与步骤2.当地太阳能资源及气象地理条件日照时数：指某一地点，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）时一直到小于此辐照度所经过的时间。日照时数<日照时间任务二光伏发电系统的设计相关因素和技术条件三光伏发电系统的设计思路与步骤2.当地太阳能资源及气象地理条件峰值日照时数：指将当地的太阳辐射量，折算成标准测试条件（辐照度1000W/m2)下的时数。任务二光伏发电系统的设计相关因素和技术条件三光伏发电系统的设计思路与步骤2.当地太阳能资源及气象地理条件最长连续阴雨天数：指需要蓄电池向负载维持供电的天数，也叫“系统自给天数”。任务二光伏发电系统的设计相关因素和技术条件三光伏发电系统的设计思路与步骤3.安装场所杆柱安装屋顶安装任务二光伏发电系统的设计相关因素和技术条件三光伏发电系统的设计思路与步骤3.安装场所山坡安装建筑物墙壁安装任务三光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例一电池组件的设计原则满足平均天气条件(太阳辐射量)下负载每日用电量的需求。因为天气条件有低于和高于平均值的情况，所以设计电池组件容量要满足光照最差、太阳能辐射量最小季节的需要。任务三光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例一电池组件的设计原则南北回归线至南北极地区，光照最差季节的光照度远远低于全年平均值，只能考虑适当加大蓄电池的设计容量，增加储存电能，使蓄电池处于浅放电状态，弥补光照最差季节发电量不足对蓄电池造成的伤害任务三光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例二电池件或组件方阵容量设计选定尺寸符合要求的电池组件，根据该组件的峰值功率、峰值工作电流和日发电量等数据，结合上述数据进行设计计算，在计算中确定电池组件的串、并联数及总发电功率。任务三光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例二电池件或组件方阵容量设计1.基本计算公式公式中系数1.43是电池组件峰值工作电压与系统工作电压的比值。任务三光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例二电池件或组件方阵容量设计1.基本计算公式任务三光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例二电池件或组件方阵容量设计2.影响因素在光伏发电系统实际应用中，电池组件的输出功率(发电量)会因为各种内外因素的影响而衰减或降低。设计时要将造成电池组件功率衰降的各种因素按10%的损耗计算任务三光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例二电池件或组件方阵容量设计2.影响因素交流光伏发电系统，还要考虑交流逆变器转换效率的损失(按小功率逆变器10%～15%，大功率逆变器2%～5%计算)。任务三光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例二电池件或组件方阵容量设计2.影响因素在蓄电池的充放电过程中，电池组件产生的电流在转化储存的过程中会因为发热、电解水蒸发等产生一定的损耗，也就是说不同蓄电池的充电效率一般只有90%～95%，根据蓄电池的不同将电池组件的功率增加5%～10%。任务三光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例二电池件或组件方阵容量设计任务三光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例二电池件或组件方阵容量设计某地建设一个为移动通讯基站供电的太阳能光伏发电系统，该系统采用直流负载，负载工作电压48V，用电量为每天150Ah，该地区最低的光照辐射是1月份，其倾斜面峰值日照时数是3.5h，选定125W电池组件，其主要参数：峰值功率125W、峰值工作电压34.2V、峰值工作电流3.65A，计算电池组件使用数量及组件方阵的组合设计。任务三光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例二电池件或组件方阵容量设计选用125W3.65A34.2V电池组件任务三光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例二电池件或组件方阵容量设计采用就高不就低的原则，确定电池组件并联数是15块，串联数是2块，共需要125W电池组件30块构成电池方阵任务四光伏发电系统蓄电池容量和蓄电池组合设计实例一蓄电池的设计原则蓄电池的任务是在太阳能辐射量不足时，保证系统负载的正常用电。阴雨天时太阳能电池组件无法工作，为了确定电池能在几天内保证系统的正常工作，需要考虑最大连续阴雨天数。任务四光伏发电系统蓄电池容量和蓄电池组合设计实例一蓄电池的设计原则蓄电池的作用是要满足光伏发电系统在最大连续阴雨天内的用电任务四光伏发电系统蓄电池容量和蓄电池组合设计实例二蓄电池容量设计任务四光伏发电系统蓄电池容量和蓄电池组合设计实例二蓄电池容量设计1.放电率的影响所谓放电率就是放电时间和放电电流与蓄电池容量的比率。简单一点理解，大电流放电时，放电时间短，蓄电池容量会比标称容量“缩水”；小电流放电时，放电时间长，实际放电容量会比标称容量增加。任务四光伏发电系统蓄电池容量和蓄电池组合设计实例二蓄电池容量设计1.放电率的影响任务四光伏发电系统蓄电池容量和蓄电池组合设计实例二蓄电池容量设计2.环境温度的影响任务四光伏发电系统蓄电池容量和蓄电池组合设计实例二蓄电池容量设计2.环境温度的影响低温修正系数温度

修正系数0℃0.9～0.9510℃0.8～0.9-20℃0.7～0.8任务四光伏发电系统蓄电池容量和蓄电池组合设计实例二蓄电池容量设计2.环境温度的影响任务四光伏发电系统蓄电池容量和蓄电池组合设计实例二蓄电池容量设计某地建设一个移动通信基站的太阳能光伏供电系统，该系统采用直流负载，负载工作电压为48V。该系统有两套设备负载:一套设备工作电流为1.5A，每天工作24h；另一套设备工作电流为4.5A,每天工作12h该地区的最低气温是-20℃，最大连续阴雨天数为6天，选用深循环型蓄电池，计算蓄电池组的容量和串并联数量并设计连接方式。任务四光伏发电系统蓄电池容量和蓄电池组合设计实例三电池组件或组件方阵容量计算首先根据题目条件确定：最大放电深度系数为0.6低温修正系数为0.7任务四光伏发电系统蓄电池容量和蓄电池组合设计实例三电池组件或组件方阵容量计算选用2V/600Ah型号蓄电池任务五光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例一多路负载的计算办法当太阳能发电系统要为多路不同的负载供电时，需要先把多路负载的日耗电量计算出来，并合计出总耗电量，然后再以当地峰值日照时数为参数进行计算。任务五光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例一多路负载的计算办法任务五光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例一多路负载的计算办法当太阳能发电系统要为多路不同的负载供电时，需要先把多路负载的日耗电量计算出来，并合计出总耗电量，然后再以当地峰值日照时数为参数进行计算。总耗电量时要对临时负载的接入及预期负载的增长有预测，留出10%-20%的余量。任务五光伏发电系统组件功率和方阵构成设计实例一多路