獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)-論文.pdf

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1、APPLiCATiONI技術(shù)與應(yīng)用獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)文／鄒壬風(fēng)摘要：光伏發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。本文針對(duì)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)、討論了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，并介紹了光伏電池系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估方法。關(guān)鍵詞：獨(dú)立光伏系統(tǒng)方陣容量最佳傾角蓄電池容量獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)為獨(dú)立于公共電力網(wǎng)之外運(yùn)行的光為線(xiàn)路壓降和防反充二極管的壓降總和；伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征為用蓄電池存儲(chǔ)電能，夜晚蓄電池釋△為光伏電池由溫升引起的壓降；放電能供用電器使用。近年來(lái)，隨著光伏電池組件成本的為標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)下單個(gè)組件的輸出電壓。降低，光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用已成

2、為一種趨勢(shì)。本文討論了組件并聯(lián)數(shù)為，并取整數(shù)。獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)電池方陣傾角選擇、方陣前后距ⅣP=離、日峰值日照時(shí)數(shù)、光伏電池容量、蓄電池組容量計(jì)算，式中：為負(fù)載日平均耗電容量；并評(píng)估了電池的經(jīng)濟(jì)效益。厶為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)光時(shí)單個(gè)組件的輸出電流；日為年平均日照時(shí)數(shù)；一、光伏電池方陣傾斜角叩為蓄電池組充電效率的溫度修正系數(shù)，取值應(yīng)符合光伏電池方陣的傾斜角指光伏電池方陣平面與水平表2。面的夾角。合理設(shè)計(jì)光伏電池方陣的傾斜角有利于降低系表2蓄電池組充電效率的溫度修正系數(shù)統(tǒng)成本。因此，確定光伏電池方陣的最優(yōu)傾斜角是系統(tǒng)設(shè)環(huán)境溫度(℃)充電效率(％)叩計(jì)的一個(gè)

3、重要環(huán)節(jié)。一般來(lái)說(shuō)，我國(guó)南方地區(qū)(緯度低0901．11于30。)，方陣的傾斜角可取當(dāng)?shù)鼐暥仍黾?0。～l5。．5701．43北方地區(qū)，方陣的傾斜角可在當(dāng)?shù)鼐暥鹊幕A(chǔ)上增加—10621．625?！?O。，較高緯度地區(qū)，增加的角度可小一些：海拔較光伏電池方陣組件數(shù)為N=N，xN，高地區(qū)，傾斜角一般等于當(dāng)?shù)鼐暥?。其總功率為PxⅣ×xIo。二、光伏電池方陣前后距離五、蓄電池容量合理計(jì)算太陽(yáng)能光伏電池方陣前后距離，可以有效節(jié)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)需保證在連續(xù)多天無(wú)目光照射時(shí)，省用地，提高光能利用率。光伏電池方陣前后距離為：仍然可向負(fù)載持續(xù)供電一段時(shí)間，因此應(yīng)選

4、用耐過(guò)充、過(guò)D=0．707H／tan[arcsin(0．648cos~·0．399sinq~)】放性能良好的蓄電池，并合理計(jì)算其容量：式中：為緯度，Ⅳ為光伏電池方陣或遮擋物與可能被=【÷6+Q)a遮擋組件底邊的高度差。式中：b為蓄電池組附加容量，按光伏電池方陣年發(fā)電總量低于負(fù)載耗電量月份的累加值計(jì)算；三、每日峰值日照時(shí)數(shù)為最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)日照天數(shù)(d)；在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，我們要詳細(xì)了解當(dāng)?shù)氐拿咳辗逯等照誫為負(fù)載的日用電量(Ah／d)；時(shí)數(shù)，據(jù)此數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)光伏電池方陣的大小。假設(shè)光伏電口為環(huán)境溫度的修正系數(shù)，取值應(yīng)符合表3。池方陣安裝點(diǎn)太陽(yáng)能年輻射量為54

5、04．9MJ／m。，且方陣上的表3蓄電池充電修正系數(shù)表輻射量比水平面的輻射量高5％～15％不等，故方陣上的年環(huán)境溫度(℃)40251001O1．20平均輻射量大概為5945．4MJ／m2111．021．051．09l1．2則年峰值日照小時(shí)數(shù)為：5945．4／(3．6×365)=4．5h四、光伏電池容量六、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)評(píng)估光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率約為15％，電池組件衰減方光伏電池容量設(shè)計(jì)應(yīng)按近期負(fù)載負(fù)荷的容量配置，在陣組合損失等綜合效率為90％，逆變器轉(zhuǎn)化效率為95％。以設(shè)計(jì)時(shí)我們應(yīng)收集光伏電池組件特性和安裝點(diǎn)的經(jīng)度、緯英利TCYL．180WP為例，一

6、塊電池組件面積為：度、標(biāo)高及近十年來(lái)的氣象參數(shù)，還有安裝點(diǎn)要求的電流、電壓和每日用電時(shí)數(shù)。=1．58×0．806=1．27m2四個(gè)組件組成的光伏方陣面積為：×4=5．09m，則在光伏電池容量設(shè)計(jì)時(shí)，組件串聯(lián)數(shù)為。，并取整數(shù)。電池的年總功率為：0=5．09×5945．4×l5％×95％×9O％=3881．1MJ=1078．1kⅥ，1l。式中：。為蓄電池組的浮充電壓，取值應(yīng)符合表1。參考文獻(xiàn)：表1蓄電池組浮充最小電壓f[1】李迎軍，劉祖明等．不同方位角光伏方陣的最佳傾角【c】．中國(guó)第六屆光伏會(huì)議論文集，2000．(作者單位：江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院)