何道清《太阳能光伏发电系统原理与应用技术》第7章 太阳能光伏发电系统的设计ppt课件.ppt

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1、第7章太阳能光伏发电系统的设计17.2太阳能光伏发电系统的设计7.2.1太阳能光伏发电系统的设计1.太阳能光伏发电系统设计的影响因素①太阳能光伏发电系统使用地点，该地太阳辐射能量；②系统的负载功率大小；③系统的输出电压的高低，直流还是交流；④系统每天需要工作小时数；⑤如遇到没有太阳光照射的阴雨天气，系统需连续供电天数；⑥负载的情况，纯电阻性、电感性还是电容性，启动电流的大小；⑦系统需求的数量；等。27.2太阳能光伏发电系统的设计2.独立光伏发电系统设计的技术条件（1）负载性能白天使用的负载：可由光伏系统直接供电，晚上再由光伏系统中蓄电池储存的电量供给负载，其系

2、统容量可以减小；晚上使用的负载：系统容量增加；昼夜同时使用的负载：所需的容量取它们之间的值。如果月平均耗电量变化小于10%，可看作是平均耗电量都相同的均衡性负载。（2）太阳能辐射强度太阳能辐射强度具有随机性，受季节、气候的变化，只得以当地气象台记录的历史资料作为参考，取8~10年的平均值。太阳的年均总辐射能还应换算成峰值日照时数。37.2太阳能光伏发电系统的设计太阳辐射能量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。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

3、照时数<日照时间平均日照时数：指某一地点一年或若干年的日照时数总和的平均值。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。这是太阳能光伏发电系统设计用的参考值。47.2太阳能光伏发电系统的设计2.独立光伏发电系统设计的技术条件（3）太阳能电池方阵的安装倾角纬度不同，太阳光对地面的辐照方向角也不同，为了获得较大的太阳辐照度，光伏阵列的倾斜度也不同。根据当地的纬度可以粗略地给出光伏阵列的安装倾斜角：纬度=0~25，光伏阵列的安装倾斜角=；纬度=26~40，光伏阵列的安装倾斜角=+(5~10)；纬

4、度=41~55，光伏阵列的安装倾斜角=+(10~15)；纬度>55，光伏阵列的安装倾斜角=+(15~20)。57.2太阳能光伏发电系统的设计2.独立光伏发电系统设计的技术条件（4）太阳能电池方阵的安装方位角最佳方位是跟踪太阳，使太阳电池始终与太阳光线垂直。对于固定安装，北半球按正南（0）设置；只要在正南20之内，对发电量都不会有太大的影响。考虑冬季使用，可以偏西20设置，使太阳能电池发电量的峰值出现在中午稍后某时刻，这样有利于冬季多发电。安装太阳能电池方阵时应适当考虑地形、地物，充分、合理地利用资源。67.2太阳能光伏发电系统

5、的设计2.独立光伏发电系统设计的技术条件（5）蓄电池容量蓄电池容量是根据铅酸电池在没有光伏方阵电力供应条件下，完全由自身蓄存的电量供给负载用电的天数来确定的。（6）温度因素尽管夏季太阳辐射强度大，方阵发电量有余部分，完全可以弥补由于温度所减少的电能。太阳电池标准组件（如36片太阳能电池串联成12V蓄电池充电的标准组成）已经考虑了夏季温升的影响。但温度较低时（如小于等于0℃如小于等于0℃），应考虑铅酸蓄电池放电容量的降低。77.2太阳能光伏发电系统的设计3.太阳能光伏发电系统的简易设计方法（1）设计步骤①地理及气候信息包括地理纬度、年平均总辐射量、平均气温及极端

6、气温等。②负载类型和功耗包括直流负载、交流负载（阻性负载、感性负载）功率，运行时间。③太阳电池方阵容量计算④蓄电池容量计算⑤逆变器容量计算87.2太阳能光伏发电系统的设计（2）负载用电量QL测算负载用电量的测算是光伏发电系统设计和造价的关键因素之一。负载用电量的测算步骤：①计算用电设备的总功率PL（W）PL=P1＋P2＋P3＋…(7-1)②计算各用电设备的用电量Qi（Wh）Q1=P1t1，Q2=P2t2，Q3=P3t3，…(7-2)式中，Q1、Q2、Q3、…—用电器1、2、3、…的用电量；P1、P2、P3、…—用电器1、2、3、…的功率；t1、t2、t

7、3、…—用电器1、2、3、…的日用电时间。③计算所有用电设备的总用电量QL（Wh）QL=Q1＋Q2＋Q3＋…(7-3)97.2太阳能光伏发电系统的设计（3）蓄电池容量C的确定蓄电池容量的计算方法一般用下式计算(7-4)CW—蓄电池的容量，Wh；d—最长无日照用电天数；F—蓄电池放电容量的修订系数（＝充入安时数/放电安时数），通常F取1.2；QL—所有用电设备总用电量，Wh；D—蓄电池放电深度，通常D取0.5；K—包括逆变器在内的交流回路的损耗率，通常K取0.8。若按通常情况取系数，则式(7-4)可简化为CW=3dQL(7-5)107.2太阳能光伏发电系

8、统的设计（3）蓄电池容量C的确定选择系