独立光伏发电系统设计-论文.pdf

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1、APPLiCATiONI技术与应用独立光伏发电系统设计文／邹壬风摘要：光伏发电技术的进步，促进了独立光伏发电系统的推广应用。本文针对独立光伏发电系统设计要点、讨论了独立光伏发电系统的设计过程，并介绍了光伏电池系统的经济效益评估方法。关键词：独立光伏系统方阵容量最佳倾角蓄电池容量独立光伏发电系统为独立于公共电力网之外运行的光为线路压降和防反充二极管的压降总和；伏发电系统，其特征为用蓄电池存储电能，夜晚蓄电池释△为光伏电池由温升引起的压降；放电能供用电器使用。近年来，随着光伏电池组件成本的为标准光强下单个组件的输出电压。降低，光伏发电系统的应用已成

2、为一种趋势。本文讨论了组件并联数为，并取整数。独立光伏发电系统设计时电池方阵倾角选择、方阵前后距ⅣP=离、日峰值日照时数、光伏电池容量、蓄电池组容量计算，式中：为负载日平均耗电容量；并评估了电池的经济效益。厶为标准强光时单个组件的输出电流；日为年平均日照时数；一、光伏电池方阵倾斜角叩为蓄电池组充电效率的温度修正系数，取值应符合光伏电池方阵的倾斜角指光伏电池方阵平面与水平表2。面的夹角。合理设计光伏电池方阵的倾斜角有利于降低系表2蓄电池组充电效率的温度修正系数统成本。因此，确定光伏电池方阵的最优倾斜角是系统设环境温度(℃)充电效率(％)叩计的一个

3、重要环节。一般来说，我国南方地区(纬度低0901．11于30。)，方阵的倾斜角可取当地纬度增加10。～l5。．5701．43北方地区，方阵的倾斜角可在当地纬度的基础上增加—10621．625。～1O。，较高纬度地区，增加的角度可小一些：海拔较光伏电池方阵组件数为N=N，xN，高地区，倾斜角一般等于当地纬度。其总功率为PxⅣ×xIo。二、光伏电池方阵前后距离五、蓄电池容量合理计算太阳能光伏电池方阵前后距离，可以有效节独立光伏发电系统需保证在连续多天无目光照射时，省用地，提高光能利用率。光伏电池方阵前后距离为：仍然可向负载持续供电一段时间，因此应选

4、用耐过充、过D=0．707H／tan[arcsin(0．648cos~·0．399sinq~)】放性能良好的蓄电池，并合理计算其容量：式中：为纬度，Ⅳ为光伏电池方阵或遮挡物与可能被=【÷6+Q)a遮挡组件底边的高度差。式中：b为蓄电池组附加容量，按光伏电池方阵年发电总量低于负载耗电量月份的累加值计算；三、每日峰值日照时数为最长连续无日照天数(d)；在系统设计时，我们要详细了解当地的每日峰值日照g为负载的日用电量(Ah／d)；时数，据此数据来设计光伏电池方阵的大小。假设光伏电口为环境温度的修正系数，取值应符合表3。池方阵安装点太阳能年辐射量为54

5、04．9MJ／m。，且方阵上的表3蓄电池充电修正系数表辐射量比水平面的辐射量高5％～15％不等，故方阵上的年环境温度(℃)40251001O1．20平均辐射量大概为5945．4MJ／m2111．021．051．09l1．2则年峰值日照小时数为：5945．4／(3．6×365)=4．5h四、光伏电池容量六、经济效应评估光伏电池的光电转换效率约为15％，电池组件衰减方光伏电池容量设计应按近期负载负荷的容量配置，在阵组合损失等综合效率为90％，逆变器转化效率为95％。以设计时我们应收集光伏电池组件特性和安装点的经度、纬英利TCYL．180WP为例，一

6、块电池组件面积为：度、标高及近十年来的气象参数，还有安装点要求的电流、电压和每日用电时数。=1．58×0．806=1．27m2四个组件组成的光伏方阵面积为：×4=5．09m，则在光伏电池容量设计时，组件串联数为。，并取整数。电池的年总功率为：0=5．09×5945．4×l5％×95％×9O％=3881．1MJ=1078．1kⅥ，1l。式中：。为蓄电池组的浮充电压，取值应符合表1。参考文献：表1蓄电池组浮充最小电压f[1】李迎军，刘祖明等．不同方位角光伏方阵的最佳倾角【c】．中国第六届光伏会议论文集，2000．(作者单位：江西冶金职业技术学院)