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1、设计方案 V1.01 / 13一、项目概况1.1 项目名称：新西兰户用型柴-光混合供电系统 项目现场图片1.2 简介：项目位于新西兰，负载为照明灯、冰箱、洗衣机、电饭煲、电水壶、自来水泵等家用电器，现场无商业电网供电，主要依赖柴油发电机解决供电。因柴油供电系统噪音大，油料运输及使用成本较高，客户考虑使用光伏发电装置供电。鉴于用户对负载的使用在季节上的分布特点（夏季工作，冬季不工作，负载总体使用率低） ，并兼顾系统运行的可靠性和经济性，拟采用光伏-柴油发电机互补供能系统解决项目现场用电问题。光伏阵列容量设计以新西兰夏季的太阳能辐照统计数据为依据，储能蓄电池组可保障系统在 2 个连续阴雨天的气象条
2、件下正常使用，蓄电池组储能不足时由交流旁路（柴油发电）进行补偿。因项目所在地濒海，综合考虑光伏阵列抗风要求及发电效率等因素，光伏阵列采用地面固定倾斜角安装方式，本系统的配电及控制功能单元安装于用户车库内。设计方案 V1.02 / 13二、系统构成及主要部件2.1 系统构成及原理柴-光混合供能系统主要由由光伏阵列、光伏防雷汇流箱、太阳能充电控制器、蓄电池组、离网型逆变器（带交流旁路功能） 、交流配电柜、交流负载、电气连接分断装置及保护装置构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充电控制器为蓄电池组充电；同时，系统通过蓄电池组给离网型逆变器及交流负载供电。太阳能充电控制器具有防
3、过充电功能，采用 PWM方式进行充电；离网型逆变器（带交流旁路功能）具有蓄电池组过放电保护供能，当蓄电池组电压降至过放电临界电压时，逆变器将自动切断对外输出，用户通过自动/手动方式将供电回路切换至柴油发电系统，保障负载正常使用。柴-光发电系统图设计方案 V1.03 / 132.2 光伏电站设备平面布置图2.3 光伏阵列布置示意图2.4 光伏电站主要部件及作用(1) 太阳电池组件构成光伏阵列的主要部件，通过光电效应将太阳辐射能转换为直流电能。选用高效率、长寿命光伏组件可降低电站的初始建设成本、同等面积条件下提高系统的电能输出能力，增加电站的使用年限，提高系统的经济效益。光伏组件的使用寿命为 25
4、 年，具备抗紫外老化、抗盐雾侵蚀能力。(2) 太阳能充电控制器 也称“光伏控制器” ，在系统中作为调压器对太阳能电池组件所产生的电能进行调节和控制，最大限度地利用光伏阵列产生的电能对蓄电池进行充电，并对蓄电池起到过充电保护。在温差较大的地方，应选择具有温度补偿功能的光设计方案 V1.04 / 13伏控制器。(3) 蓄电池组 储存经光伏阵列转换的直流形式的电能，并通过逆变器对负载供电。光伏电站用蓄电池应具备“深度循环”充放电能力，可采用寿命为 23 年的铅酸蓄电池或胶体蓄电池，而不可采用不具备“深度循环”充放电能力的汽车用蓄电池。(4) 离网型逆变器离网发电系统的核心部件，作用为将直流电转换为交
5、流电，供交流负荷使用。逆变器应具备良好的高浪涌能力，以保障提供较大的感性负载开启电流。另外，为了提高光伏发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，逆变器还应具备高逆变效率、低待机损耗、低谐波失真、易于维护的特点。三、系统容量设计及主要部件选型3.1 气象资源分析新西兰属于大洋洲，位于太平洋南部，澳大利亚东南方约 1，600 公里处，坐标南纬 41，东经 174，海拔：100 米。新西兰属温带海洋性气候，季节与北半球相反。新西兰的 11 月至 2 月为夏天，6 月至 8 月为冬天。全年温差一般不超过 15。3.1.1 太阳辐照数据分析3.1.2 温度统计数据设计方案 V1.05 / 133.1
6、.3 风速统计数据3.1.4 降雨量统计数据气象资源数据经计算机优化处理结果为：选取正北朝向 21倾斜角固定安装光伏阵列时，倾斜面在 11 月至次年 2 月间（即新西兰夏季）接受到的太阳能辐照量最大，按月平均峰值日照时数为 6.24h/d，年均峰值日照时数为4.48h/d；光伏阵列抗风等级应达到 9 米/秒，系统全年运行环境温度为517。3.2 负载统计分析负载名称 负载类型 负载数量 负载功率 工作电压 负载工作时间照明灯 阻性负载 1 100W AC220V 3h/d冰箱 感性负载 2 100W AC220V 24h/d洗衣机 容性负载 1 300W AC220V 1h/d电饭煲 阻性负载
7、 1 1200W AC220V 2h/d电水壶 阻性负载 1 1500W AC220V 1h/d自来水泵 感性负载 1 200W AC220V 3h/d由上表数据计算可得：负载同时工作条件下逆变器输出功率下限值为 3.5KW，由于感性负载的存在，负载同时启动时系统预期浪涌功率为 6.4KW；负载耗电量理论值为9.9KWh/d。3.3 系统组要部件选型3.3.1 逆变器选型 项目现场的气象数据及用户负载数据经光伏系统设计优化软件处理，选型结果如下：推荐设备为南京特码亨能源有限公司 TI1108KNB 型逆变器 1 台。设计方案 V1.06 / 13TI1108KNB 主要技术参数如下：设计方案
8、V1.07 / 13设计方案 V1.08 / 133.3.2 蓄电池组容量设计及选型 经光伏系统设计优化软件处理，选型结果如下：选用 108 块 2V200AH 胶体蓄电池构成 54 串*2 并的阵列，蓄电池组电压为 108V，理论容量为 400AH。蓄电池组支架结构如下：3.3.3 光伏阵列容量设计及选型光伏阵列设计的主要原则之一就是要满足平均天气条件下负载的每日用电需求。根据负载的日耗电量、当地太阳能日均辐射量等条件，综合考虑系统的线损、压降、灰尘、角度偏差、修正系数及设备的效率等因素，经光伏系统设计优化软件处理，光伏阵列构成如下：选用 36 块功率为 95W 的晶体硅光伏组件组成 9 串
9、*4 并的阵列，方阵容量为 3.42KW。设计方案 V1.09 / 13光伏组件的主要技术参数如下：光伏阵列支架结构如下：设计方案 V1.010 / 133.3.4 光伏充电控制器选型太阳能充电控制器是太阳能发电系统的核心部件，不仅要具备充电控制基本功能，还应具备安全的雷电保护；蓄电池极性反接保护；夜间反向放电保护；输出端的开路、短路、过流、过压、过功率等全方位的立体保护，确保整套系统的长期稳定运行。经光伏系统设计优化软件处理，其配置参考方案如下：光伏充电控制器主要技术参数如下：设计方案 V1.011 / 13四、系统运行状态评估4.1 光伏系统各月发电量与负载耗电量分析4.2 蓄电池组各月荷
10、电状态及放电深度分析设计方案 V1.012 / 134.3 系统运行环境效益分析系统整体运行状态如下：设计方案 V1.013 / 13五、系统配置及报价序号 名称 型号总数量 核价 规格参数 备注Pm:95WpVm:18.2V系统 Im:20.8A组件总功率：3.42KWp1太阳能光伏组件多晶硅PV（A 级）36 块组件阵列安装面积： 9 块串联/4 块并联2太阳能储能蓄电池 GMFJ-200Ah108 只 108V/400AH 54 只串联 /2 只并联额定电压：DC 110 V蓄电池过放保护点：96V额定电流:30 A蓄电池过放恢复点：112.3V光伏阵列输入控制路数：1 路蓄电池过压保护
11、点：148.9V3 光伏控制器 GESM30Ab 1 台每路阵列允许最大电流：30 A蓄电池过压恢复点：137.5V直流输入 交流输出额定电压：DC110V额定功率：8KW最大电流：82.5A额定电压：AC220V最大电流：36.7V4单相工频离网逆变器 TI1108KNB1 台允许输入电压范围：90V-160 V频率：50HZ无 5 防雷汇流箱 PVS-16M 1 台 无 6直流防雷配电箱 PMD-D-24K1 台 KW 无 7交流防雷配电箱 PMD-A-5K1 台 KW 无 8光伏阵列支架 3.6KWp配套 C 型槽钢PV1-F m 1*4.0m(88*0.3mm)9光伏专用电缆 ZR-VV 2*10-mm 2*10m4m-5.09 欧/km耐压：1000-1800V11其他辅材和辅助装置 配套 配套线槽、浪涌保护、接地网、市电转换装置系统各类器材、辅材造价： 万元12 造价核算 设计、包装费用： 万元系统报价合计 大写： 万元 小写： RMB（本报价含税，但不含施工及运输费用）
