【正文】 0090010001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23總輻射(W/m2) 小時(shí) 光伏路燈電動(dòng)車充電站總體設(shè)計(jì)方案 13 四 、 濟(jì)南地區(qū)太陽能輻射量及最佳安裝角 由我國(guó)主要城市太陽能資源數(shù)據(jù)表查得 濟(jì)南信息如下 城市 緯度Φ 日輻射量 Ht 最佳傾角 Φ op 斜面日輻 射量 修正系數(shù) Kop 哈爾濱 12703 Φ＋ 3 15838 長(zhǎng)春 13572 Φ＋ 1 17127 沈陽 13793 Φ＋ 1 16563 北京 15261 Φ＋ 4 18035 天津 14356 Φ＋ 5 16722 呼和浩特 16574 Φ＋ 3 20205 太原 15061 Φ＋ 5 17394 烏魯木齊 14464 Φ＋ 12 16594 西寧 16777 Φ＋ 1 19617 蘭州 14966 Φ＋ 8 15842 銀川 16553 Φ＋ 2 19615 西安 12781 Φ＋ 14 12952 上海 12760 Φ＋ 3 13691 南京 13099 Φ＋ 5 14207 合肥 12525 Φ＋ 9 13299 杭州 11668 Φ＋ 3 12372 南昌 13094 Φ＋ 2 13714 福州 12020 Φ＋ 4 12451 濟(jì)南 14043 Φ＋ 6 15994 鄭州 13332 Φ＋ 7 14558 武漢 13201 Φ＋ 7 13707 長(zhǎng)沙 11377 Φ＋ 6 11589 廣州 12110 Φ－ 7 12702 ?？? 13835 Φ＋ 12 13510 南寧 12515 Φ＋ 5 12734 成都 10392 Φ＋ 2 10304 貴陽 10327 Φ＋ 8 10235 昆明 14194 Φ－ 8 15333 拉薩 21301 Φ－ 8 24151 表 4 我國(guó)主要城市的輻射參數(shù)表 注：峰值日照時(shí)數(shù) =斜面日輻射量 /3600（ h） （安裝角度 =緯度 +最佳傾角） 濟(jì)南地區(qū)的太陽能的斜面日輻射量 Ht 為 14043，所以濟(jì)南的峰值日照時(shí)數(shù)為159943600 =(h)又濟(jì)南的緯度 36176。 ～ 35176。則 光伏路燈電動(dòng)車充電站總體設(shè)計(jì)方案 9 cosτ θ =tanφ tanδ =176。 284+33365 ) =17176。因此，蓄電池的按時(shí)容量由預(yù)定的負(fù)載需用電量和連續(xù)無日照時(shí)間決定。 光伏路燈電動(dòng)車充電站總體設(shè)計(jì)方案 5 圖 1 獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成 與直流光伏發(fā)電系統(tǒng)相比，交流光伏發(fā)電系統(tǒng)多了一個(gè)逆變器，用以把直流電轉(zhuǎn)換成交流電，為交流負(fù)載提供電能。 (6)地域依賴性強(qiáng)。而太陽能以其無比的優(yōu)越性，成為了人們解除能源危機(jī)的首選。只能依靠進(jìn)口原材料來滿足應(yīng)用需要，原材料受 制于人是中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。 項(xiàng)目描述： 為建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村，某村擬采購(gòu) 100 臺(tái)家光伏路燈電動(dòng)車充電站，安裝在道路兩側(cè)，用于道路照明和電動(dòng)自行車充電，現(xiàn)已經(jīng)進(jìn)行招標(biāo)。這些項(xiàng)目的實(shí)施，在一定程度上改善中國(guó)國(guó)內(nèi)多晶硅供求的缺口。同時(shí)，中國(guó)其他能源發(fā)展行業(yè)組織也就該問題表述了多種看法。 (3)轉(zhuǎn)換效率低。 具體來講，我們的系統(tǒng)中有直流和交流兩部分。 二、蓄電池 蓄電池組是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的儲(chǔ)能裝置，由它將太陽電池方陣從太陽輻射能轉(zhuǎn)換來的直流電轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)存起來，以供負(fù)載使用。 sin(360176。 = h=45176。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量（約為 1026W ）的 22 億分之一，但已高達(dá) 173,000TW，也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于 500萬噸煤 。按照光伏轉(zhuǎn)換效率 10 %計(jì)算，每年可獲得的電能為 140 kW/m2。前者為開口半密封式結(jié)構(gòu)，電解液處于富液狀態(tài)，使用過程中需要加水調(diào)節(jié)酸密度；后者為全密封式結(jié)構(gòu)，電解液為貧液狀態(tài)，使用過程中不需要加水或加酸維護(hù)。 光伏路燈電動(dòng)車充電站總體設(shè)計(jì)方案 16 充電電源的電壓在全部充電時(shí)間里保持恒定的數(shù)值，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。 三、 蓄電池放電深度 蓄電池的放電深度是指從蓄電池使用過程中放出的有效容量占額定容量的比值，通常以百分?jǐn)?shù)表示。 由于 光伏路燈電動(dòng)車充電站 系統(tǒng)功率較小。 ②防反充保護(hù)功能。 5． WSL2412 維爾仕太陽能路燈控制器可設(shè)定 20級(jí)定時(shí)模式或 10種分段模式 6．維爾仕 太陽能路燈控制器 LET 充放電工作狀態(tài)指示： 二、光伏逆變器 的主要技術(shù)參數(shù) (1)額定輸出電壓 光伏逆變器在規(guī)定的輸入直流電壓允許的波動(dòng)范圍內(nèi)，應(yīng)能輸出額定的電壓值，一般在額定輸出電壓為單相 220V 和三相 380V 時(shí)。 (9)使用環(huán)境條件 光伏逆變器的正常使用條件為：環(huán)境溫度 20～ +50℃，海拔≤ 5500m，相對(duì)濕度≤ 93％，且無露；當(dāng)工作環(huán)境和工作溫度超出上述范圍時(shí)，要考慮降低容量使用或重新設(shè)計(jì)定制。 當(dāng)用電設(shè)備以純電阻性負(fù)載為主或功率因數(shù)大于 時(shí)，一般選取逆變器的額定容量為用電設(shè)備功率的 ～ 倍即可。高性能的逆變器可以做到連續(xù)多次滿負(fù)荷啟動(dòng)而不損壞功率開關(guān)器件及其他電路。 ，為你的工作和生活帶來很大便利。 dQL＝ 3 3 2800＝ 25200(W （安裝角度 =緯度 +最佳傾角） TM（ 峰值日照時(shí)數(shù) =斜面日輻射量 /3600（ h）） 由表，濟(jì)南地區(qū)的太陽能的斜面日輻射量 Ht 為 14043，所以濟(jì)南的峰值日照時(shí)數(shù)為 159943600 =(h) 為簡(jiǎn)便起見，則 平均峰值日照時(shí)數(shù) TM＝ Pm＝ QLTm ＝ ≈ 根據(jù)計(jì)算結(jié)果 ，蓄電池選用 12V， 單個(gè)容量為 200（ A 表 光伏路燈 電動(dòng)車充電站系統(tǒng) 設(shè)備 規(guī)格 負(fù)載 數(shù)量 日工作時(shí)間 /h 日耗電量 /W?h 照明 節(jié)能燈 12V/30W 10 6 1800 W?h 充電器 快速式 220V/1000W 1 1 1000 W?h 合計(jì) 系統(tǒng)配置 3個(gè)陰雨天 【 設(shè)計(jì)過程 】 光伏路燈電動(dòng)車充電站總體設(shè)計(jì)方案 30 Ⅰ .用電設(shè)備總功率 PL＝ 30W 10+1000W 1＝ 4000W Ⅱ .用電設(shè)備的用電量 Qi(W 、低壓、過溫、過載、短路、反接保護(hù)等全自動(dòng)保護(hù)功能，保障了逆變器的性能。一般千瓦級(jí)以下的逆變器的效率應(yīng)為 80％～光伏路燈電動(dòng)車充電站總體設(shè)計(jì)方案 26 85％； lokW級(jí)的效率應(yīng)為 85％～ 90％；更大功率的效率必須在 90％～ 95％以上。 ④極性反接保護(hù)。 (4)額定輸出效率 額定輸出效率是指在規(guī)定的工作條件下，輸出功率與輸入功率之比，通常應(yīng)光伏路燈電動(dòng)車充電站總體設(shè)計(jì)方案 24 在 70％以上；逆變器的效率會(huì)隨著負(fù)載的大小而改變，當(dāng)負(fù)載率低于 20％和高于 80％時(shí)，效率要低一些；標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定逆變器輸出功率在大于等于額定功率的 75％時(shí)，效率應(yīng)大于等于 80％。 (4)控制電路 逆變器的控制電路主要是為主逆變電路提供一系列的控制脈沖來控制逆變開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷，配合主逆變電路完成逆變功能。 （ 3） 控制器的 額定負(fù)載電流 也就是控制器輸出到直流負(fù)載或逆變器的直流輸出電流，該數(shù)據(jù)要滿足負(fù)載或逆變器的輸入要求。 (7)蓄電池充電浮充電壓 蓄電池的充電浮充電壓一般為 (12V 系統(tǒng) )、 (24V 系統(tǒng) )和(48V 系統(tǒng) )。 根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果 光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流工作電壓為 12V。首先，以恒電流充電至預(yù)定的電壓值，然后，改為恒電壓完成剩余的充電。其中最著名的就是“安培小時(shí)規(guī)則”：充電電流安培數(shù)，不應(yīng)超過蓄電池待充電的安時(shí)數(shù)。蓄電池光伏發(fā)電系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)，使用壽命短，蓄電池的損壞往往導(dǎo)致光伏發(fā)電系統(tǒng)不能運(yùn)行。 a） 等量熱量所 需標(biāo)準(zhǔn)燃煤 （ kg） 包括的主要地區(qū) 備注 一類 32003300 67008370 230～ 285kg 寧夏北部，甘肅北部，新疆南部，青海西部，西藏西部 太陽能資源最豐富地區(qū) 二類 30003200 58606700 200～ 230kg 河北西北部，山西北部，內(nèi)蒙南部，寧夏南部，甘肅中部，青海東部，西藏東南部，新疆南部 較豐富地區(qū) 三類 22003000 49505860 170200 ㎏ 山東，河南，河北東南部，山西南部，新疆北部，吉林，遼寧，云南，陜西北部，甘肅東南部，廣東南部 中等地區(qū) 光伏路燈電動(dòng)車充電站總體設(shè)計(jì)方案 11 四類 14002200 41905020 140170 ㎏ 湖南，廣西，江西，浙江，湖北，福建北部，廣東北部，陜西南部，安徽南部 較差地區(qū) 五類 10001400 33504200 115140 ㎏ 四川，重慶， 貴州 最差地區(qū) 表 2 中國(guó)太陽能資源分布表 圖 3 全國(guó)年平均總?cè)照諘r(shí)數(shù) 圖 4 太陽能資源分布圖 三、濟(jì)南的太陽能資源 由表 2 可知，濟(jì)南的太陽能資源屬于三類地區(qū) ，雖然不是相對(duì)于一二類地區(qū)較差一些，但是總體來講，還是具有非常好的開發(fā)前景。 h = 第五章 傾斜面光伏陣列表面的太陽能輻射量計(jì)算 從氣象站得到的資料，均為水平面上的太陽能輻射量，需要換算成光伏陣列傾面的輻射量才能進(jìn)行發(fā)電量的計(jì)算。 ) =176。逆變器具有電路短路保護(hù)，欠壓保護(hù)，過流保護(hù)，反接保護(hù)，過熱保護(hù)，及雷電保護(hù)等功能。獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)基本構(gòu)成如圖 2所示。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過太陽能電池組將接收來的太陽輻射能量轉(zhuǎn)換為電能，再經(jīng)過高頻直流轉(zhuǎn)換后變成高壓直流電，經(jīng)過逆變器逆變后向電網(wǎng)輸出與電網(wǎng)電壓同頻、同相的正弦交流電流。 （ 5） 能源質(zhì)量高 。下圖反映了我國(guó)光伏產(chǎn)品年 出口額的變化趨勢(shì)： 說明：相關(guān)數(shù)據(jù)來自中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)出口商會(huì) 國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)外光伏原材料供給和產(chǎn)品需求的高度依賴。 能力 要求 方法能力： 能夠利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息檢索的能力，具備使用辦公軟件進(jìn)行資料整理的能力； 具備新技術(shù)和新知識(shí)的自學(xué)能力，具備知識(shí)遷移使用，分析和解決實(shí)際問題的能力； 具有獨(dú)立制定工作計(jì)劃，組織實(shí)施，評(píng)估總結(jié)工作結(jié)果的能力。 系統(tǒng)安裝與調(diào)試 1）機(jī)械系統(tǒng)安裝與調(diào)試； 2）電氣系統(tǒng)安裝與調(diào)試； 3）整機(jī)調(diào)試 結(jié)論 知識(shí) 目標(biāo) 了解太陽和太陽能的基本參數(shù)與結(jié)構(gòu)； 掌握光伏電池板分類、結(jié)構(gòu)、原理、制造工藝流程及使用方法； 掌握蓄電池、控制器及逆變器的分類、結(jié)構(gòu)、參數(shù)、工作原理及使用方法。 光伏路燈電動(dòng)車充電站總體設(shè)計(jì)方案