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ShenzhenGoldenGlassBuildingIntegratedPhotovoltaicTechnologiesLimited1印尼光伏离网系统方案说明书设计：校对：审核：批准：深圳市金刚玻璃光伏建筑科技有限公司2011-07-02ShenzhenGoldenGlassBuildingIntegratedPhotovoltaicTechnologiesLimited2目录一、项目概况..........................................................4二、光伏发电系统原理..................................................41.并网光伏系统........................................................42.离网光伏系统........................................................5三、系统设计依据......................................................63.1地理位置..........................................................63.2气象资料..........................................................63.3系统设计的相关标准................................................83.4系统的设计原则....................................................8四、系统设计方案......................................................94.1设计数据..........................................................94.2设计思路..........................................................94.3设计方案..........................................................94.3发电量统计与效益分析.............................................10五、光伏设计方案说明.................................................115.1玻璃光伏组件.....................................................135.2太阳能控制器.....................................................145.3蓄电池（组）.....................................................16深圳市金刚玻璃光伏建筑科技有限公司3深圳市金刚玻璃光伏建筑科技有限公司4一、项目概况榆林市位于陕西省的最北部，在黄土高原和毛乌素沙漠的交界处，是国家级历史文化名城。总面积43578平方公里，总人口351.63万，能源矿产资源富集一地，被誉为中国的“科威特”。有世界七大煤田之一的神府煤田，有我国陆上探明的最大整装气田，拟在仓库大楼幕墙上安装太阳能光伏系统，既能展现出新能源发电的效果，又能与建筑相结合，经济、大方、实用。二、光伏发电系统原理太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件，利用半导体材料的电子学特性，当太阳光照射在半导体PN结上，由于P－N结势垒区产生了较强的内建静电场，因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子和空穴，在内建静电场的作用下，各自向相反方向运动，离开势垒区，结果使P区电势升高，N区电势降低，从而在外电路中产生电压和电流，将光能转化成电能。太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类，一类是并网发电系统，即和公用电网通过标准接口相连接，像一个小型的发电厂；另一类是独立式发电系统，即在自己的闭路系统内部形成电路。并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。而独立式发电系统光伏数组首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载，并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。1.并网光伏系统深圳市金刚玻璃光伏建筑科技有限公司5图2-1并网型光伏系统原理图并网光伏系统最大的特点就是光伏阵列产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入建筑物内部的电网，供给建筑物内部的负载使用。在阴雨天或夜晚，光伏阵列没有产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时就由公共电网给负载供电。因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用光伏方阵所发的电力从而减小了能量的损耗，降低了光伏系统的成本。系统中需要专用的并网逆变器，以保证输出的电力满足电网电力对电压、频率等指标的要求。这种系统通常能够并行使用市电和太阳能光伏组件阵列作为本地交流负载的电源，降低了整个系统的负载缺电率，还可以对公用电网起到调峰作用。2.离网光伏系统图2-2离网型光伏系统原理图太阳能独立光伏发电系统的与并网相比最大特点就是会将光伏组件发出的电能储存在蓄电池当中。其原理如下:白天利用太阳能发电，直接给直流或交流负载供电，将多余的电量储存在蓄电池当中，晚上利用蓄电池中的电能为负载供电，其优点是能够根据具体用电情况，不受电网覆盖、地理位置的约束，实地配备的光伏供电系统。离网型光伏发电系统的构成主要包括：太阳电池组件、蓄电池、太阳能控制器、逆变器（交流负载）、配电柜和汇流箱等。深圳市金刚玻璃光伏建筑科技有限公司6根据用户提供的资料和要求，为了突出贵公司的行业特色，作为一个示范项目，本光伏发电系统工程采用离网系统进行设计。三、系统设计依据3.1地理位置榆林市位于陕西省最北部，地处陕甘宁蒙晋五省（区）接壤地带，位于东经107°28′～111°15′，北纬36°57′～39°34′之间。东临黄河与山西相望，西连宁夏、甘肃，北邻内蒙鄂尔多斯市，南接本省延安。黄河沿东界南下涉境400多公里，古长城横贯东西700多公里。地貌大体以长城为界，北部为风沙草滩区，占总面积的42%，南部为黄土丘陵沟壑区，占总面积的58%。平均海拔1300米，气候属暖温带和温带半干旱大陆性季风气候，年平均气温10℃，年平均降水量400毫米左右。境内有53条河流，北部有200多个内陆湖泊，其中红碱淖为陕西最大的内陆湖，总面积67平方公里，总蓄水量10亿立方米。3.2气象资料榆林气候属暖温带和温带半干旱大陆性季风气候，四季分明，日较差大，无霜期短，年平均气温10℃，平均降水400毫米左右，无霜期150天左右。气象灾害较多，几乎每年都有不同程度的干旱、霜冻、暴雨、大风、冰雹等灾害发生，尤以干旱、冰雹和霜冻危害严重。榆林地区气象数据表月份月平均温度(℃)太阳水平辐照量(kWh/m2/day)风速(m/s)15.72.252.327.92.462.4311.72.582.4417.43.402.3521.74.242.2624.84.272.2727.05.362.2826.44.832.1923.24.162.31018.83.552.41113.33.042.4127.72.782.3平均17.13.582.3深圳市金刚玻璃光伏建筑科技有限公司7说明：以上数据来源于NASA网站资料。051015202530123456789101112月份平均温度系列10123456123456789101112月份太阳水平辐照量系列11.9522.052.12.152.22.252.32.352.42.45123456789101112月份风速系列1深圳市金刚玻璃光伏建筑科技有限公司83.3系统设计的相关标准●IEC61215《地面用晶体硅光伏组件-设计鉴定和定型》●IEC6173O.l《光伏组件的安全性构造要求》●IEC6173O.2《光伏组件的安全性测试要求》●GB50057-2000《建筑物防雷设计规范》●GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）发电系统--概述和导则》●GB/T20046-2006《光伏系统电网接口特性》（IEC61727：2004）●SJ/T11127-1997《光伏（PV）发电系统过电压保护—导则》●GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》●GB/T12325-2003电能质量供电电压允许偏差●GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波●CECS85：96太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范●GB50168-2006电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范●GB50169-2006电气装置安装工程接地装置施工及验收规范●DL/T5137电测量及电能计量装置设计技术规程●JGJ203-2010《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》3.4系统的设计原则◆合理投入，达到实用的发电效果；◆利用清洁能源——太阳能，有效减排，以达成环保目标；◆充分利用太阳能，减少过多的走线；◆采用适用于本项目使用的材料；◆因为整个光伏发电系统的面积相对较小，对系统的走线都有很严格的要求，所以对电缆的走线进行了严格的设计以减小线损。◆分成若干供电系统避免了由于中心逆变器的失效而造成整个光伏发电系统停止供电，从而增加了整个系统的安全性和可靠性，同时使维护变得更加方便。◆合理地设计光伏组件的固定结构，考虑的恶劣环境如：强风、暴雨和雷电等对该装置的破坏因素等。深圳市金刚玻璃光伏建筑科技有限公司9四、系统设计方案4.1设计数据1.负载名称：信号、通信等负载设备2.系统电压：DC220V和DC48V3.组件类型：构件型单晶硅光伏组件4.组件规格：180wp单晶硅，3.2mm超白玻璃+（EVA+cells）+TPT，1606x807x45mm5.安装容量如下：序号光伏容量数量单位1光伏站点60KW6套2光伏站点30KW1套3光伏站点20KW4套4光伏站点15KW1套5光伏站点10KW5套6光伏站点3KW8套表4-1系统站点分配4.2设计思路1.对于光伏容量较大的站点建议采用220V系统电压，这样可以系统减小电流，减少过多的走线，提高系统的效率；光伏容量最小的建议采用48系统电压。2.由于光伏玻璃幕墙的安装面积一定，安装容量为194.4KW，3个子系统（每个子系统安装容量64.8KW），每个子系统单独给负载供电，，建议用户将用电负载分区，分别由3个子系统单独供电。3.方案通过太阳能光伏组件的容量选择适合的光伏控制器型号4.方案通过站点负载设备情况选择适合的离网逆变器型号4.3设计方案（以光伏容量60kw为例）1.系统系统设计地点：印尼北纬：28°N东经：117°E深圳市金刚玻璃光伏建筑科技有限公司10地表系数：0.20系统电压：220VDC可供日耗电量：200KWh系统离网系统设计数据太阳能光伏组件参数蓄电池参数安装角度：30°最大连续阴雨天：1天最大连续阴雨天：2天最大充电电流：345A蓄电池工作温度：25℃蓄电池工作温度：25℃系统容量：60480Wp总蓄电池容量：1600AH总蓄电池容量：3000AHGG-PV72M-P180,4.93A,36V型号：800AH,2V型号：1500AH,2V7(S)X48(P)=336块数量：110(S)X1(P)=220数量：110(S)X1(P)=220月份水平辐射Kwh/day30°辐射Kwh/day光伏输出Kwh/day负载耗电Kwh/day供电情况JAN227426261.29217.39100%FEB294458277.93217.39