太阳能光伏电源系统在住宅照明工程中的应用

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1、太阳能光伏电源系统在住宅照明工程中的应用太阳能光伏电源系统概述   清上园Ⅱ期太阳能光伏电源系统是一种典型的独立光伏发电系统，是以太阳电池作为主供电源，由太阳能电池方阵、接线箱、控制器、逆变器、输出配电柜、蓄电池组和支架等组成的可完全独立运行的交流电源系统，太阳能光伏电源系统为固定安装，供电可用率99.9%以上。   太阳能光伏电源系统的设计计算主要依据现场实际情况，为满足符合能量的需求,在系统设置地点的日照条件和环境温度等情况下，优选出合适的太阳能电池方阵和蓄电池容量，并使系统中所有设备相互匹配，保证系统的合理性和适用性。一个完善的太阳能光伏电源系统需要考虑多种因素进行设

2、计，如电气性能设计、热力设计、机械结构设计等，对地面应用的独立电源系统来说，最主要的是根据使用要求，决定太阳能电池方阵和蓄电池规模，以满足正常工作的需求。   太阳能光伏电源系统总体设计原则是在保证满足负载用电量需要的前提下，确定最少的太阳能电池组件和蓄电池容量。通过技术经济分析，合理确定太阳能电池组件数量和蓄电池容量、包括安全性、可靠性等诸多方面的要求。   系统配置的设计主要考虑两种因素：   (1)根据负荷需求，环境参数和太阳能光伏电源系统部件的电气参数，选择不同的系统部件。   (2)需要确定的数据主要包括：安装地点的日照辐射、太阳能电池方阵倾斜面的日照辐射、环境温

3、度参数。系统电压、负荷能量需求，最大和平均的放电电流。控制器、逆变器调节特性与参数，太阳能电池组件和蓄电池的特征参数和系统供电可靠性和供电电源可用率。   系统设计系数的选择：   有关太阳能电池设计方面的设计系数   太阳能电池方阵组合损耗系数1%。太阳能电池组件在组合成方阵的过程中因组件失配而引起的损耗。同时，在对各站点组件配置时，整套系统要求组件电压、电流失配控制、电压失配控制值为±2%，电流失配控制值为±1%，功率失配控制值为±1%。   环境系数为100%。太阳能光伏电源系统要求安装地点无阴影、太阳能电池方阵向正南，无树木及房屋遮挡、发电时期太阳高度无影响。   

4、温度系数为89%。太阳能光伏电源的安装地点室外设计温度为-20℃～55℃。根据太阳能电池组件的温度因数取值。   污浊系数为95%。根据系统安装地点的风沙尘土情况，考虑对组件发电量的影响。   衰减系数为10%。电池组件随时间推移，紫外线照射引起的物理反应，发电量会有所衰减。因此选用的组件实际衰减率10年为5%。   有关蓄电池设计方面的设计系数   无日照天数为5天。此数据根据太阳能电池安装的具体地理位置，并考虑实际运行情况选择。   安全系数130%。为安全起见蓄电池具有30%的备用容量，即意味着电池在完全放电后具有30%的剩余容量。      充电效率92%，放电效率

5、98%。上述2个数据为太阳能光伏电池方阵发电对蓄电池充电过程和蓄电池对负荷放电过程引起的损耗。   最大放电深度70%。为保证蓄电池的使用寿命和电气性能，系统设计在各种运行环境条件下的最大DOD系数为70%。   最大日放电深度16%。正常运行时，太阳能光伏电源系统中的蓄电池以近似浮充电的方式浅循环运行。每日的设计最大日放电深度为16%，以保证不影响蓄电池的实际使用寿命。   温度系数为1.20。蓄电池性能和寿命受温度影响很大。虽然控制器设有运行参数温度补偿功能，但还应考虑温度影响。   有关系统运行和安全方面的设计系数   平均无故障时间MTBF为10000h。系统可靠性

6、除组成部件的MTBF影响外，系统的合理优化组合也影响系统的MTBF。   太阳能电池，支架风力系数20m/s。考虑北京地区年平均2.5m/s的风速，支架设计按照30m/s进行计算。   电压电流回路安全系数不低于1.5。设备运行安全。可靠，要考虑对电压和电流回路合理的选择，同时对电压电流保护操作进行合理地选择。   设备容量安全系数最小值120%。包括控制器(整流器，调压装置、配电盘)、接线箱和电缆导线等。工程概述   清上园II期内建有40～50m高塔楼6座，南北楼间距20～40m。在相邻建筑物之间将无法获得有效日照时数或有效日照时数将大打折扣。因此社区内的照明灯具除将采

7、用太阳能集中供电方式，即在建筑屋顶安装太阳能光伏电站，以便使照明灯具获得充足的电力供应。系统配置   太阳能电池方阵 该社区内太阳能光伏电源系统总装机容量4560Wp，选用保定天威英利新能源公司生产的120(17)D优质单晶硅电池组件38块。该组件采用高效率晶体硅太阳电池片，转换效率高：≥14%；使用寿命长：≥20年，衰减小；采用无螺钉紧固铝合金边框，便于安装.杭机械强度高；采用高透光率钢化玻璃封装，透光率和机械强度高；采用密封防水的多功能接线盒；具有良好的耐候性，防风。防雹；可有效抵御湿气和盐雾的腐蚀，不受地理环