太阳能供电系统知识课件

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1、,太阳能供电系统,设计部,课程内容,第一章 太阳能供电系统简介 第二章 太阳能供电系统的分类 第三章 太阳能供电系统的组成 第四章 太阳能供电系统的设计 第五章 投标阶段太阳能规划实例 第六章 太阳能供电系统产品介绍,发展历史,1954年效率达6%的太阳能电池首次研制成功。 1958年太阳能电池开始应用于卫星供电。 1970s以前，太阳能电池效率低，售价昂贵。 1970s以后，对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究，应用规模逐渐扩大。 与常规发电相比，太阳能供电成本仍然比较高。,特点,太阳能电源的特点： 与市电相比无须拉设电线，不必开挖马路，安装使用方便； 一次性投资，可保证整个系统20年不

2、间断供电(一般厂家都承诺20年25年的使用寿命)； 免维护，无任何污染。柴油发电机需要定期维护并补充燃料。,课程内容,第一章 太阳能供电系统简介 第二章 太阳能供电系统的分类 第三章 太阳能供电系统的组成 第四章 太阳能供电系统的设计 第五章 投标阶段太阳能规划实例 第六章 太阳能供电系统产品介绍,直流供电系统组成图,直流供电系统主要用于邮电通信、电台等场所。,直流供电系统的原理,各功能单元 太阳能电池 电源控制器 蓄电池 根据通讯设备所需电压(如12VDC、24VDC、48VDC)和所需电流进行设计，并参考当地气象条件和通讯设备供电质量的要求。,交流供电系统组成图,交流供电系统原理,除提供所

3、需直流电力外，还提供交流220V/380V、50HZ正弦波电力。 增设了直流交流逆变电源，通过逆变电源提供标准220VAC、50HZ电力供交流设备使用，交直流电压可提供220V单相电力，也可提供380V/220V三相四线电力。,课程内容,第一章 太阳能供电系统简介 第二章 太阳能供电系统的分类 第三章 太阳能供电系统的组成 第四章 太阳能供电系统的设计 第五章 投标阶段太阳能规划实例 第六章 太阳能供电系统产品介绍,太阳能电池方阵,太阳能电池板 将太阳辐射能直接转换成直流电，供负载使用或存贮于蓄电池内。有单晶硅和多晶硅高效电池板、非晶硅薄膜电池板、CdTe薄膜电池板、CIS薄膜电池板、多晶硅薄

4、膜电池板等。 太阳能电池方阵 由若干太阳能电池板按一定方式连接 而成，通常寿命可达10年20年。,充电控制器,主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组成； 为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电； 在充电过程中减少损耗，尽量延长蓄电池的寿命； 保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生； 为负载提供稳定的直流电。,逆变器,将太阳能电池方阵和蓄电池提供的低压直流电逆变成交流电，供给交流负载使用。直流供电系统无须逆变器。 如果直流供电系统中有不同的直流负载，如48V负载和12V负载等，则需要考虑配置直流转换器，实现提供负载所需直流电。,蓄电池,将太阳电池方阵发出直流电贮能起

5、来, 供负载使用。 夏天日照量大, 除了供给负载用电外, 还对蓄电池充电; 冬天日照量少, 这部分贮存的电能逐步放出； 白天太阳能电池给蓄电池充电,同时给负载供电,晚上蓄电池提供负载用电。 要求蓄电池的自放电小、充电效率高、价格低、使用方便。 常用的有铅酸蓄电池和硅胶蓄电池, 也有价格比较昂贵的镍镉蓄电池。,智能化监控及告警单元,太阳能控制器均为智能化数字化设备，通过数字信道在终端随机对电源系统进行监控，真正做到无人值守站，节约了维护成本。,负载,负载是指需要能源运作的设备，包括华为设备、配套设备以及照明设备等。 负载的总和会直接影响到所需太阳能电池组件以及蓄电池的数量，同时也会极大影响整个太

6、阳能供电系统的造价。,支架,支架是固定太阳能电池方阵的金属骨架，它使太阳能电池方阵以最佳角度最大程度地吸收太阳光。 支架有多种形式，如高支架、中支架、低支架和挂墙型支架等，如何选择主要取决于场地环境以及系统用途。,课程内容,第一章 太阳能供电系统简介 第二章 太阳能供电系统的分类 第三章 太阳能供电系统的组成 第四章 太阳能供电系统的设计 第五章 投标阶段太阳能规划实例 第六章 太阳能供电系统产品介绍,太阳能供电系统的设计(一),太阳能供电系统通常由系统集成工程公司提供整体的设计方案和报价。整个系统工程包括： 太阳能电池板组件、太阳能控制器、直流变换器或逆变器、蓄电池等的设计； 支架安装和附件

7、的设计； 系统集成工程公司的现场安装督导等。 设计方案必须考虑全面，否则可能出现的极小改动都会对整个系统的安装和成本造成很大的影响。,太阳能供电系统的设计(二),太阳能电池方阵设计； 系统电器性能的设计和测量，总的充、放电电流和电量的测量； 当地辐射的测量和瞬态光强度的测量； 蓄电池、逆变器、配电、输电、限电、保护装置设计和机械结构设计； 设计时以年平均太阳辐射总量和太阳工作温度作为主要依据，并对倾斜面上的辐射进行必要的修正。,太阳能供电系统的设计(三),工作电压、电流、负载功率、后备工作时间（使用时间百分比）、能忍受的连续断电时间； 工作地点的经纬度、日照时间和非日照时间的比例、最大连续阴雨

8、天等； 明确是常用电源还是备用电源； 负载功率范围；,雨一直下， 气氛不算融洽。,太阳能供电系统的设计(四),确保太阳能方阵附近没有障碍物遮蔽 支架的选择 高支架一般使用在平地上，一般用在较大的系统中，扩展灵活但是造价很高； 中支架通常安装在屋顶或者较高的平台上，大、中型系统都可采用； 低支架一般提供给小型的太阳能系统，要求周围环境较为洁净，可以安装在地面的水泥墩柱上； 挂墙式等低支架都是供较小型的系统使用。,太阳能供电系统的设计(五),安装地基的要求 中支架由于一般安装在屋顶，可采用膨胀螺丝固定在屋顶水泥台上，或者不做水泥地基，而是在支架下面加装槽钢 ； 低支架一般需要做一个水泥平台； 若周

9、围有可能会被水淹或者泥沙堆积的情况，可加上一些较高的水泥支柱或者槽钢支柱。,太阳能供电系统的设计(六),其他考虑因素 防雷：太阳能供电系统一般安装在空旷的室外，甚至在高山之上，这样就容易遭受雷害。在太阳能供电系统的设计中必须考虑充电控制器是否具有防雷保护。 防恶劣天气、防锈蚀、防水、防紫外线等。,打雷啰，下雨收衣服啰！,站点太阳能供电系统的设计步骤(一),1.列出基本数据： 确定所有负载功率及连续工作时间； 确定地理位置：经、纬度和海拔高度； 确定安装地点的气象资料： 年(或月)太阳辐射总量 或年(或月)平均日照时数 年平均气温和极端气温 最长连续阴雨天数 最大风速及冰雹等特殊气候资料,站点太

10、阳能供电系统的设计步骤(二),2.确定负载功耗：Q=IH I-负载电流， H-负载工作时间(小时) 3.确定蓄电池容量：C = Q d 1.3 d-连续阴雨天数 C-蓄电池标称容量(10小时放电率) C = (1020)Cr /(1-d) 4.确定方阵倾角：推荐方阵倾角与纬度的关系,站点太阳能供电系统的设计步骤(三),5.太阳能电池方阵设计： 方阵总功率：（假设负载功率P03000W） P=P0*T1/(T2*1*2*3) =3000*24/(5*0.7*0.9) =22857.14(Wp) 考虑到蓄电池连续阴雨天后需要恢复充电系统可适当加大一定的容量，如果选用峰值功率为120Wp的太阳能组件

11、。峰值电压为17.5V 方阵串并联数： 根据系统额定电压及组件的峰值电压，可选用4块组件串，48路并联。方阵总功率为23040Wp,满足设计要求 备注： P：电池组件的峰值功率 P0：负载功率 T1：负载工作时间 T2：平均峰值日照时间 1：逆变器效率 2：蓄电池充电效率0.9 3：太阳能实际发电效率0.7,太阳能供电系统的设计实例(一),举例：以负载480W/-48V为例 1.基本数据： 负载功率：480W/-48V，24小时连续工作。 地理位置：新疆库车：东经83E，北纬41.7N 年平均日照时数(水平面)：2700小时 极限气温：-40+70 连续阴雨天数：5天 最大风速：50m/s 水

12、平面太阳直接辐射量：S = 478mwH/cm2,太阳能供电系统的设计实例(二),2.负载功率：Q=480W/-48V X 24=240AH 3.确定蓄电池容量： 取 d=5 C=240 X 5 X 1.3=1560AH 4. 确定方阵倾角： 取 =40+15=55,太阳能供电系统的设计实例(四),5.太阳电池组件功率： 方阵总功率： P=P0*T1/(T2*1*2*3) =480*24/(5*0.7*0.9) =5224.48(Wp),太阳能供电系统的设计实例(五),综合上述计算，对480W/-48V 负载24小时连续工作应配太阳 电池组件功率5224.48Wp。并与西门子计算机优化设计方案

13、比 较如下表：,算得蛮准的嘛！,课程内容,第一章 太阳能供电系统简介 第二章 太阳能供电系统的分类 第三章 太阳能供电系统的组成 第四章 太阳能供电系统的设计 第五章 投标阶段太阳能规划实例 第六章 太阳能供电系统产品介绍,投标阶段太阳能电源规划实例(一),阿尔及利亚Sonatrach1号合同(以下简称S项目)太阳能供电系统介绍： 确认太阳能供电系统需求 S项目中由客户标书中明确提出的对太阳能供电系统需求如下： 1、要求13个集装箱站点提供太阳能供电系统，太阳能供电系统作为唯一的常用电源； 2、要求太阳能供电系统能够为最大5天连续阴雨天供电。,投标阶段太阳能电源规划实例(二),询价参数的确定和

14、提供 1、提供了基站中的PCM，SDH，Shelter light和局方的SCADA设备的负载功率 、工作电压和工作时间。 2、提供项目所在地点的经纬度； 3、按照最长连续5天阴雨天的情况来设计整体方案； 4、告知运营商太阳能供电系统是基站唯一的供电源； 5、要求供应商报价时考虑现场督导提供的服务。,投标阶段太阳能电源规划实例(三),评阅供应商提供的技术方案 1、计算机软件设计方案 根据太阳能电池板组件的厂家提供的设计软件，只要输入太阳能供电系统的地点、负载功率和最长断电时间，就能自动输出设计方案 。 2、手工设计方案 供应商的手工设计方案也是根据我司提供的基本询价参数信息而得到，手工设计通常

15、要用到气象的经验数据。,投标阶段太阳能电源规划实例(四),评审供应商配置清单和报价,课程内容,第一章 太阳能供电系统简介 第二章 太阳能供电系统的分类 第三章 太阳能供电系统的组成 第四章 太阳能供电系统的设计 第五章 投标阶段太阳能规划实例 第六章 太阳能供电系统产品介绍,西门子单晶硅太阳电池组件参数,西门子太阳能工业公司生产的太阳电池组件规格种类很多，输出功率最大为110wp，最小为6wp。 本次推荐采用SP75型太阳电池组件，其技术指标及性能 (测试条件：AM1.5光强1000W/m2；温度25；工作温度-40+85)如下表：,西门子单晶硅太阳电池组件特点,SP75组件有以下几方面特点：

16、 硅片布局紧凑，单位面积输出功率最大； 外形结构尺寸适应长途运输、搬运，重量适当，适合各种条件下安装操作； 接线方便、接线盒密封性好； 输出功率适中，可使匹配功率更准确、节约成本，而且占地面积可保证最少； 在国内使用的历史时间最长，未出过任何电气性能故障。,西门子PL60(12-48V/60A)充电控制器技术规格,系统电压 12/24/32/36/48 V 蓄电池最高电压 100V 蓄电池最高极限(短时)电压 120V 最高充电电压 100V 负载最高电压 60V B-检测与BAT-之间的最大电压 +/-10V 最大充电电流 60 A,西门子PL60(12-48V/60A)充电控制器技术规格,最大负载电流 30A 短时极限负载电流 40A 切换油机继电器最大电流 0.3A 切换油机继电