【正文】 le 19 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 2. 太陽能電池方陣設(shè)計(jì) 1). 200kWp 發(fā)電單元的光伏方陣設(shè)計(jì) : ● 18塊 組件串聯(lián) 得到逆變器所要求的電壓 驗(yàn)算 : ▲ 最高輸出電壓 = 792 V 。 10%輸出頻率及范圍 50Hz 177。傾斜面太陽輻射水平面太陽輻射敦煌太陽輻射量及 8MWp并網(wǎng)光伏系統(tǒng) 發(fā)電量與月份關(guān)系曲線 Click to edit Master title style 17 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 五 . 技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)例 完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案應(yīng)包括 :系統(tǒng)配置圖 、 太陽能電池方陣的設(shè)計(jì) 、 逆變器的設(shè)計(jì) 、 輸變電設(shè)計(jì) 、 防雷接地設(shè)計(jì) 、 土建設(shè)計(jì) （ 機(jī)房 、 變電站面積和布局 、 場內(nèi)道路 、 光伏組件基礎(chǔ) 、 防雷接地基礎(chǔ) 、 圍欄 、 接線 ） 等 。 每月調(diào)節(jié)傾角 單軸跟蹤 雙軸跟蹤1 57 89 94 2 67 94 96 3 99 120 120 144 1564 101 110 110 132 1435 146 148 154 6 146 142 151 7 137 137 144 8 127 137 139 9 100 121 121 1 10 82 117 118 11 58 93 98 12 50 84 90 全年 1170 1392 1435 1670 1810100 119 123 143 15584 100 103 120 130相對(duì)百分比 (%)65 77 79 92 100Click to edit Master title style 16 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 表 52. 敦煌太陽輻射及 8MWp并網(wǎng)光伏系統(tǒng)發(fā)電量測算表 (單位 :萬 kWh) 月份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 全年水平輻射(kWh/ ㎡ )93 109 162 165 238 238 224 207 163 134 95 82 191040 0 斜面輻射(kWh/ ㎡ )146 153 196 179 241 232 223 223 198 190 152 137 2270預(yù)測發(fā)電量(萬千瓦時(shí)) 89 94 120 110 148 142 137 137 121 117 93 84 13921月 2月 4月 11月9月 10月5月 6月 8月 12月7月3月太陽輻射量(kWh/㎡)預(yù)測發(fā)電量()5010015020025005010015020025001461531961792412322232231981901521378994120110148142 13713712111793 84發(fā)電量(40176。 ◆ 25年的總發(fā)電量約為 ,年平均發(fā)電 1,280萬千瓦小時(shí) (按 25年輸出衰減 15%計(jì)算 ). ● 每月調(diào)節(jié)一次傾角的情況下 ,全年總發(fā)電量比 40176。 █ 直流線路損失 :按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ,應(yīng)小于 3%. 得 : η 1 = 96% 95% 96% 97% = 85% 2).逆變器的轉(zhuǎn)換效率 η 2 : ◆ 逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比 . 對(duì)于大型并網(wǎng)逆變器 ,可取 η 1 = 95%. 3). 交流并網(wǎng)效率 η 3: ◆ 從逆變器輸出至高壓電網(wǎng)的傳輸效率 ,其中最主要的是變壓器的效率 .可取 η 3 = 5%. ● 系統(tǒng)的總效率等于上述各部分效率的乘積 : η = η 1 η 2 η 3 = 85% 95% 95% = 77% Click to edit Master title style 14 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 4. 敦煌 8MWp并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量測算 : ● 依據(jù) : ◆ 敦煌地區(qū)太陽輻射量 ◆ 系統(tǒng)組件總功率 8MWp ◆ 系統(tǒng)效率 77% ● 光伏陣列傾角等于 40176。 ▃ 太陽輻射損失 :包括組件表面塵埃遮擋及不可利用的低 、 弱太陽輻射損失 ,取值 5%。輻射量(kWh/m2)154 157 196 180 250 246 234 226 198 193 160 147 2341表 4. 敦煌地區(qū)各月最佳傾角的角度及對(duì)應(yīng)太陽輻射量表 (kWh/m2) 每月改變一次角度 ,使斜面處于最佳傾角位置 ,全年所接收到的太陽能比固定傾角為 38176。 60 176。 40 176。 20 176。 20 176。 42 176。 之間改變 , 對(duì)傾斜面太陽輻射量的影響也不超過 %. Click to edit Master title style 12 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 月份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 全年傾角 β 60 176。 之間 (即 β =~)時(shí) ,全年太陽輻射量差別不大 . +++ 即使傾角在 30176。 ) 從表中可以看出 : + 傾角等于 38176。 55 176。 46 176。 42 176。 38 176。 34 176。 Click to edit Master title style 11 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 傾角 β 25 176。 Rβ — 傾斜方陣面上的太陽總輻射量 D — 散射輻射量 ,假定 D與斜面傾角無關(guān) 。 ◆ 有足夠的防雷保護(hù)范圍 ,并且不得遮擋光電場的太陽輻射. █ 場地道路 : █ 防護(hù)圍欄 : ◆ 足夠的高度和強(qiáng)度以滿足防護(hù)要求 。 ◆ 遙控 、 遙測等遠(yuǎn)程信息交換功能 . █ 機(jī)房與辦公室 : █ 防雷及接地保護(hù) : ◆ 符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)要求 。 ◆ 執(zhí)行相關(guān)的控制操作 ,如切合逆變器的輸出 、 太陽電池方陣的輸出 , ◆ 有自動(dòng)跟蹤時(shí)太陽電池方陣的跟蹤控制等 。防腐蝕 . █ 并網(wǎng)逆變器 : ◆ 有最大功率跟蹤 (MPPT)功能 。 ● 控制檢測系統(tǒng) : 包括系統(tǒng)控制裝置 、 數(shù)據(jù)檢測及處理與顯示系統(tǒng) 、 遠(yuǎn)程信息交換設(shè)備等 。 ● 直流 交流逆變?cè)O(shè)備 : 包括直流屏 、 配電柜 、 并網(wǎng)逆變器等 。 * 晶體硅、非晶硅、及其他組件 。 ● 每個(gè)發(fā)電單元由 200kWp組件、 200kVA并網(wǎng)逆變器組成 ,輸出 . 特點(diǎn) : ● 每個(gè) 200kWp的發(fā)電單元即是一個(gè)低壓并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) * 直接并網(wǎng)給用戶供電 , * 經(jīng)變壓器升壓后并入高壓電網(wǎng) ● 8個(gè)獨(dú)立的 1MWp并網(wǎng)光伏分系統(tǒng)之間沒有任何電氣聯(lián)系 . * 可分別實(shí)施工程建設(shè)及運(yùn)行與維護(hù)管理 。Click to edit Master title style 1 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 華北電力大學(xué) 可再生能源學(xué)院 能源工程及自動(dòng)化教研室 華北電力大學(xué) 太陽能中心 朱紅路 . Email:, 光伏電站設(shè)計(jì)、運(yùn)行 Design and Operation of Photovoltaic Plants Click to edit Master title style 2 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 ? 實(shí)例說明光伏電站的設(shè)計(jì) ? 大型光伏電站的系統(tǒng)組成 ? 大型光伏電站的施工 ? 光伏并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響 Click to edit Master title style 3 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 光伏電站的設(shè)計(jì) ? 敦煌 Click to edit Master title style 4 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 一. 總體技術(shù)方案 “ 集中安裝建設(shè) ,多支路上網(wǎng) ” ● 在電氣線路上 ,分為 8個(gè)獨(dú)立的 1MWp分系統(tǒng) ,分別發(fā)電上網(wǎng) 。 ● 1MWp分系統(tǒng)包括 5個(gè) 200kWp 的發(fā)電單元、一臺(tái) 1000kVA變壓器 。 * 局部故障檢修時(shí)不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行 . ● 可靈活地以各種 “ 交鑰匙工程 ” 方式進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè) : * 整體承包、分系統(tǒng)承包、單個(gè)發(fā)電單元分包等 . ● 便于進(jìn)行各種不同元器件設(shè)備、不同技術(shù)設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估 . * 國產(chǎn)設(shè)備和進(jìn)口設(shè)備 。 * 不同安裝方式 (固定式、單軸跟蹤及全跟蹤等 ) Click to edit Master title style 5 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 接線箱 200kVA逆變器2 0 0 k W p 方陣 DC AC SG1圖 1. 單個(gè)發(fā)電單元原理框圖 低壓配電柜1000kVA 變壓器35kV電網(wǎng)輸出35kV高壓合閘及防雷SG1SG5SG4SG3SG2接線箱200kVA逆變器200 kWp 方陣DC AC接線箱200kVA逆變器200 kWp 方陣DC AC接線箱200kVA逆變器200 kWp 方陣DC AC接線箱200kVA逆變器200 kWp 方陣DC AC接線箱200kVA逆變器200 kWp 方陣DC ACHVG1圖 2 1MWp并網(wǎng)光伏發(fā)電分系統(tǒng)原理框圖 Click to edit Master title style 6 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 圖 3 8MWp并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)原理總框圖 35kV電網(wǎng)低壓配電柜1000kVA 變 壓器輸出35kV高壓合閘及防雷SG1SG5SG4SG3SG2接線箱200kVA逆變器2 0 0 k W p 方陣DC AC接線箱200kVA逆變器2 0 0 k W p 方陣DC AC接線箱200kVA逆變器2 0 0 k W p 方陣DC AC接線箱200kVA逆變器2 0 0 k W p 方陣DC AC接線箱200kVA逆變器2 0 0 k W p 方陣DC ACHVG1低壓配電柜1000kVA 變 壓器輸出35kV高壓合閘及防雷SG36SG40SG39SG38SG37接線箱200kVA逆變器2 0 0 k W p 方陣DC AC接線箱200kVA逆變器2 0 0 k W p 方陣DC AC接線箱200kVA逆變器2 0 0 k W p 方陣DC AC接線箱200kVA逆變器2 0 0 k W p 方陣DC AC接線箱200kVA逆變器2 0 0 k W p 方陣DC ACHVG2HVG3HVG4HVG5HVG7HVG6HVG8Click to edit Master title style 7 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室 光伏電站與投資 二 . 系統(tǒng)構(gòu)成 ● 光伏陣列 : 包括太陽電池組件 、 支承結(jié)構(gòu) (支架及基礎(chǔ)等 )、 接線箱 、 電纜電線等 。 ● 升壓并網(wǎng)設(shè)施 : 包括升壓變壓器 、 戶外真空斷路器 、 高壓避雷器等 。 ● 附屬設(shè)施 : 防雷及接地裝置 、 清潔設(shè)備 、 廠房及辦公室 、 圍欄 、 通道及道路等 . Click to edit Master title style 8 華北電力大學(xué) 能源工程及自動(dòng)化教研室