2MW光伏电站设计⽅案
宁夏塞尚乳业2MW光伏电站
设计⽅案
2012-5-15
⼀、综合说明 (4)
1、概述 (4)
2、发电单元设计及发电量预测 (6)
2.2车间彩钢板安装 (6)
2.3系统损耗计算 (8)
2.4光伏发电量预测 (9)
⼆、光伏电站设计： (10)
2、逆变器设计： (12)
3、逆变器的选型 (13)
4.防逆流设计 (15)p2p网络电视录像专家
1并⽹光伏发电系统分层结构 (16)
2.系统⽅案概述 (17)
3.太阳能电池阵列⼦⽅阵设计 (17)
5.太阳能电池组串单元的排列⽅式 (20)
6.太阳能电池阵列⾏间距的计算 (20)
7.逆变器室布置 (21)
8.太阳能电池阵列汇流箱设计 (21)
9.太阳能电池阵列设计 (22)
10.光伏阵列⽀架设计 (22)
四.电⽓ (22)
1电⽓⼀次 (22)
2电⽓⼆次 (22)
⼀、综合说明
1、概述
宁夏是我国太阳能资源最丰富的地区之⼀，也是我国太阳能辐射的⾼能区之⼀（太阳辐射量年均在4950MJ/m2～6100MJ/m2之间，年均⽇照⼩时数在2250h-3100h之间），在开发利⽤太阳能⽅⾯有着得天独厚的优越条件⼀地势海拔⾼、阴⾬天⽓少、⽇照时间长、辐射强度⾼、⼤⽓透明度好。区域内太阳辐射分布年际变化较稳定，因地域不同具有⼀定的差异，其特点是北部多于南部，尤以灵武、同⼼地区最⾼，可达6100MJ/m2，辐射量南北相差约1000MJ/m2。灵武、同⼼附近是宁夏太阳辐射最丰富的地区。
2、发电单元设计及发电量预测
本⼯程总装机容量为2MWp，采⽤分块发电、集中并⽹⽅案。通过技术与经济综合⽐较，本⼯程电池组件选⽤235Wp晶硅电池组件，多晶硅电池组件数量共8520块。本⼯程选⽤500kW并⽹逆变器，共计4台。
2MW并⽹电站采⽤屋顶固定安装运⾏⽅式和彩钢板两种安装⽅式。
2.1楼顶安装
楼顶安装⽅式如上图，采⽤混凝⼟配重或者钢结构链接。具体安装根据现场条件调整
2.2车间彩钢板安装
车间彩钢板屋顶梯形彩钢⽡安装⽅式
2.2.1根据彩钢板的坡度安装如下图
⽤4颗钻尾螺钉将梯形彩钢⽡屋顶固定座固定在屋顶根据屋顶载荷
要求等选择合适的铝轨，⽤偏⼼螺母和内六⾓螺栓将铝轨固定在挂钩上将预安装好的压块插⼊铝轨中，放置好组件后，拧紧螺栓即可固定组件。
这种安装⽅式简单美观，但电站安装⾓度不是最佳⾓度，屋顶坡⾯⾛向为东西。可安装7600块235W的组件。
2.2.2根据并⽹电站最⼤发电量安装如下图
根据屋顶坡⾯，如上图，组件安装⽅向⾯南，电池组件倾⾓为33°，全年⽇平均太阳总辐射量最⼤，发电量最⼤。并满⾜灰尘⾬雪滑监控八角杆
落要求及倾斜⽀架较好稳定性的⾓度范围。可安装4700块235W的组件。
太阳能光伏⽅阵的最佳固定倾⾓为33°。可以达到并⽹电站的最⼤效率的转换。多晶硅太阳能电池阵列最⼩⾏间距为0.85m。2MWp太阳能电池阵列由4个500KWp多晶硅⼦⽅阵组成。每个多晶硅⼦⽅阵
由106路太阳能电池组串并联⽽成，⼀个多晶硅太阳能电池组串由20个太阳能电池组件串联⽽成。每个500KWp太阳能电池⼦⽅阵由太阳能电池组串、汇流设备、逆变设备、升压设备及防逆流设备构无人机北京天宇创通
成。
太阳能电池组件经⽇光照射后，形成低压直流电，电池组件并联后的直流电采⽤电缆送⾄汇流箱；经汇流箱汇流后采⽤电缆引⾄逆变器室，逆变后的三相交流电经电缆引⾄0.4kV⽤户侧电⽹。
2.3系统损耗计算
：光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失1）光伏阵列效率为η
1
包括：组件匹配损失、表⾯尘埃遮挡损失、不可利⽤的太阳辐射损失、温度的影响、最⼤功率点跟踪（MPPT）精度、以及直流线路损失等。根据经验数据：组件功率匹配损失⼩于5%；
尘埃遮挡损失⼩于4%；
直流线路损失⼩于1%；
=90%
除去以上损失，光伏阵列效率η
1
：逆变器输出的交流电功率与直流电输2）并⽹逆变器转换效率η
2
=95%
⼊功率之⽐。并⽹逆变器可取η
2
3）光伏发电系统的综合效率：η=η1×η2=90%×95%=85.5%
2.4光伏发电量预测
并⽹光伏发电系统的发电量，与当地的太阳辐射能量、太阳电池
组件的总功率、系统的总效率等因数有关。根据有关的⽓象数据，预
测太阳能光伏阵列（总功率为2000KW）并⽹光伏发电系统的年总发
电量。
1)银川地区⽓象资料
银川位于东经106.16，北纬38°20′。处于温带⼤陆性⽓候区，
春季和秋季时间短，⽓候⼲燥，冬季和夏季较长，以下为银川地区太
阳能辐射数据。
银川地区⽔平太阳能⽉平均辐射量（KWh/m 2
）短期负荷预测
⽉份
⼀⽉⼆⽉三⽉四⽉五⽉六⽉七⽉⼋⽉九⽉⼗⽉⼗⼀⽉⼗⼆⽉年平均22年各⽉
平均值 2.93 3.77 4.71 5.75 6.13 6.17 5.80 5.17 4.413.67 3.02 2.52
4.502)并⽹光伏发电系统的年总发电量
发电量计算
银川市年平均⽇辐照量4.5kWh/m 2
·day，平均最佳倾⾓为33.80
度，最佳年平均⽇辐照量为5.65kWh/m 2·day。
组件实际坡度为33度左右，年平均辐照量约为5.65kWh/m 2·
巧克力喷泉机/day，全年总辐射量为2062kWh/m 2·a。按1kW/m 2照度折算，年⽇照
时数为2062h。
并⽹光伏电站全年发电量计算：
总装机容量为2000kWp。
单位⼩时发电量约等于：
2000kWp×1h×85.5%＝1710kWh
全年发电量约等于：
2000kWp×2062h×85.5%＝3526020kWh
年等效利⽤⼩时数为：
3520020kWh÷2000kW=1763⼩时
⼆、光伏电站设计：
1、光伏组件的选型及参数
特点：
1）采⽤进⼝⾼效单晶硅太阳能电池⽚，转换率≥15%；
2）使⽤寿命长：25年以上，衰减少；由抗⽼化的EVA树脂，耐候性优良的TDT复合膜层压⽽成增加组件寿命。
3）阳极氧化铅边框，具有抗风、抗雹、防腐等性能。
4）⽆螺钉内置⾓键连接，紧固密封，抗机械强度⾼；
5）采⽤⾼强度、⾼低铁超⽩钢化玻璃封装，透光率和机械强度⾼；
6）输出采⽤密封防⽔、多功能、⾼可靠性接线盒，内装旁路⼆极管，
7）有效防⽌热斑效应，确保组件使⽤安全；
8）具备良好的耐候性，防风性，防雹性；
9）有效抵御湿⽓和盐雾腐蚀，不受地理环境影响。
10）连接端应采⽤易操作的专⽤公母插头。
11）适应各种复杂恶劣的⽓候条件下使⽤。
2、逆变器设计：
逆变器的要求：
茶油精
(1)逆变器输⼊直流电压的范围：由于太阳能电池组串的输出电压随⽇照强度、天⽓条件及负载影响，其变化范围⽐较⼤。就要求逆变器在能够在较⼤的直流输⼊电压范围内正常⼯作，并保证交流输出电压稳定。
(2）逆变器输出效率：⼤功率逆变器在满载时，效率必须在90％或95％以上。中⼩功率的逆变器在满载时，效率必须在85％或90％以上。即使在逆变器额定功率10％的情况下，也要保证90（⼤功率逆变器）以上的转换效率。
(3)逆变器输出波形：为使光伏阵列所产⽣的直流电经逆变后向公共电⽹并⽹供电，就要求逆变器的输出电压波形、幅值及相位等与公共电⽹⼀致，以实现向电⽹⽆扰动平滑供电。所选逆变器应输出电流波形良好，波形畸变以及频率波动低于门槛值。
(4)最⼤功率点跟踪：逆变器的输⼊终端电阻应⾃适应于光伏发电发电系统的实际运⾏特性。保证光伏发电系统运⾏在最⼤功率点。(5）可靠性和可恢复性：逆变器应具有⼀定的抗⼲扰能⼒、环境适应能⼒、瞬时过载能⼒及各种保护功能，如：过电压情况下，光伏发电系统应正常运⾏；过负荷情况下，逆变器需⾃动向光伏电池特性曲线中的开路电压⽅向调整运⾏点，限定输⼊功率在给定范围内；故障
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