太阳能小屋的设计

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1、太阳能小屋的模型设计摘要介绍了某一住宅小区43kW．屋顶太阳能并网光伏发电系统的设计思路，以及系统的具体功能与配置，提出了设计中需要注意的问题及具体的解决方案。1光伏系统提供公用设施用电，在阴雨天时使用城市电网为公用负荷供电2光伏系统在小区内局部并网．不考虑将电能输入上级城市电网3太阳能电池组件方阵倾角确定为3O。，选用常州天合光能有限公司生产的TSM一175D型高效单晶硅电池组件。分析了组件分组串接原则，确定了布置方案；(并网逆变器选择德国艾思玛(SMA)公司SMC6o(》0rIL型无变压器集中式逆变器和SB5o0仇1．型无变压器多组

2、串逆变器；(地下车库照明负荷曲线与日照曲线接近．因此选择地下车库照明和智能化设备用电为光伏系统负荷4简介了防直击雷和防感应雷措施．以及选择电缆和设计支架时应考虑的因素；5监控系统选用SMA的SunnyBoyControlPlus产品。关键词  住宅小区    太阳能电池组件      多组串逆变器1项目简介1．1住宅小区概况 住宅小区占地面积64788m2，总建筑面积13．4万m2。小区住宅整体布置方式为南北朝向，南北均无高大建筑物，无遮阴情况，日照充分。小区建筑住宅以多层为主，屋顶呈人字形，楼高22．2—22．86m。计划在天和家园2

3、O号楼屋顶装设太阳能电池板，建住宅小区太阳能光伏发电示范电站。2O号楼目前处于在建状态，-屋顶可利用面积有：西侧平台，面积87m；斜屋面，～7共7块，总面积(斜面)113．9m。；露台，厶一厶共5个，总面积233．44m。1-2设计要求  a．该项目有一定的公众影响力。美观与否非常重要，要求光伏电池组件的安装应保持屋顶的风格和美观，并与小区及周围环境相协调。  b．该光伏电站主要提供天和家园小区公用设施用电，包括：地下车库西区照明灯35．2kW，地下车库东区照明．灯21．4kW，智能化设备2kW等。要求在阴雨天气时，’应能使用城市电网为

4、公用负荷供电。  c．光伏电站建设费用计入小区开发成本。建成后随小区移交物业管理，要求节省投资。维护管理方便。2光伏发电系统运行方式的选择 太阳能光伏发电系统的运行方式可分为两类。即：独立运行和并网运行[1]。 独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区。由于必须有蓄电池储能装置，所以整个系统的造价很高。 在有公共电网的地区。光伏发电系统一般与电网连接，即采用并网运行方式。并网型光伏发电系统的优点是可以省去蓄电池，而将电网作为自己的储能单元。由于蓄电池在存储和释放电能的过程中，伴随着能量的损失，且蓄电池的使

5、用寿命通常仅为5～8年，报废的蓄电池又将对环境造成污染，所以，省去蓄电池后的光伏系统不仅可大幅度降低造价，还具有更高的发电效率和更好的环保性能，且维护简单、方便。在建筑密度很大的城市住宅小区中，能够安装太阳能电池板的面积有限，住宅小区屋顶光伏发电系统的容量通常远远小于其变压器的容量，即光伏系统的发电功率始终小于小区负载的功率，没有剩余电能送入上级城市电网[2】。 综合考虑，该光伏发电系统拟采用并网运行方式．并在小区内局部并网，不考虑将电能输入上级城市电网，系统原理图如图l所示。采取小区内局部并网3系统设计3．1设计依据  该系统的设计依

6、据有：《光伏系统并网技术要求》(GB／T19939—2005)；当地气象资料；建设方提供的相关资料及要求等。3．2光伏系统太阳能电池组件的配置方案3．2．1最佳方阵倾角的确定   该市介于北纬3O。O2一3O。24和东经121。02一121。42之间，处于北亚热带南缘，属季风型气候。平均年日照时数2038小时，太阳年辐射量4000～4800MJ／m，年日照百分率47％。查阅相关资料可知，太阳能电池组件方阵最佳倾角为30。。3．2-2太阳能电池组件的选择与布置3．2-2．1太阳能电池组件的选择    目前，高效晶体硅太阳能电池的光电转换效

7、率已达2l％以上，大批量生产的单晶硅光伏电池组件的光电转换效率也已达到14％以上。该系统选用了常州天合光能有限公司生产的rlSM一175D型高效单晶硅电池组件．其外形如图2所示。TSM一175D型电池组件技术参数如下，峰值功率：Pm=175WP；开路电压：=43．58V；最佳工作电压：=36．2V；短路电流：厶=4．97A；最佳工作电流：，m=4．85A；重量：G=16kg；尺寸：长×宽×厚=l581mm×809mm×40mm。3．2．2．2太阳能电池组件的布置    将太阳能光伏发电应用于城市住宅小区时，与建在边远地区、荒漠地区的独立

8、光伏电站有很多不同点，不能简单地将太阳能电池方阵按最佳倾角的要求布置，必须要充分考虑与周围环境的协调和美观。根据建设方提供的加号楼屋面图(参见图3)以及现场考察情况，电池方阵布置方案如下：   a．西侧平台