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1、MW 级农用（喷灌机）独立光伏发电系统初步设计方案1 独立光伏发电系统介绍1.1 独立光伏发电系统工作原理太阳能光伏发电系统是利用根据光生伏打效应原理制成的太阳能电池组件将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。它主要由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、逆变器等部分组成，通过工程设计，形成为一个整体设备，系统结构如下图所示：图 1. 独立光伏发电系统示意图1.2 主要组成设备介绍光伏组件：根据光生伏打效应原理，利用晶体硅制成，其作用是将太阳辐射能转换为电能，有一定的防雨、防雹、防风等能力。根据实际需要可将电池组件相互串联或并联连接。蓄电池：用于贮存光伏组件受光照时发出的电能并随时向负载供电。根据实
2、际需要可相互串联或并联连接。目前与太阳能发电系统配套使用的蓄电池主要是经过优化的阀控式免维护铅酸蓄电池。光伏控制器：直接为直流负载供电，通过监测蓄电池的电压并进行合理的控制，防止蓄电池组过充电和过放电，一般还具有简单的测量功能。由于蓄电池组被过充电或过放电后将严重影响其性能和寿命，在光伏发电系统里，充放电控制器一般不可缺少。离网逆变器：将系统所发出的直流电能转换为交流电能的装置，提供交流电能供交流负载使用。2 应用与实例2.1、辽宁建昌贫困无电山区独立家用太阳能光伏电源系统示范工程该示范工程为中德科技合作“黄金计划”中的子项目，由国家计委能源研究所、建昌县农电局与德国公司承担。项目于年月将太阳
3、能电池组件总功率、总计套独立家用太阳能光伏电源系统安装完毕，投入使用。使用以来，运行可靠，发电正常，性能优良，满足了盼电多年的户无电贫困山区农民点电灯、看电视、听收音机等的用电需要。2.2、东莞长安新科电子制品厂项目京瓷公司为东莞长安新科电子制品厂安装了 165.32kW 并网发电系统，安装时间为 2006 年 5 月。该系统由 972 块太阳能电池组成，每年能提供 17 万度的电力。此项目是为提高企业的整体形象而安装的。图 2. 165kW 并网发电系统2.3、永旺北京国际商城购物中心项目2008 年 11 月在该购物中心屋顶安装了 504 块京瓷制造的太阳能电池板，装机容量总计 100.8
4、kW，通过这些发电不但可以解决购物中心的部分用电，每年还可以实现减排 CO2 约 26698.0kg。图 3. 100.8kW 并网发电系统2.4、广平英利光伏发电 1200 亩太阳能发电项目近日，广平英利光伏发电 1200 亩太阳能板安装完毕，已获河北省供电公司批准，进行并网发电试运行。据悉，该项目由保定英利光伏电力集团投资，总投资 10 亿元，占地 1200亩，采用光伏与农业、养殖业混合发展的综合产业模式，是我市首家光伏与农业一体化示范性工程。该项目不仅符合国家产业政策，提高了土地利用效率，对增加电力供应、调整能源结构、实现节能减排、保护生态环境具有积极的促进作用。项目并网后，预计每年可为
5、电网输送 5250.6 万度清洁电力，相当于平均每年可节约 1.71 万吨标准煤，减排二氧化碳约 5.23 万吨、氮氧化物 788 吨、二氧化硫 1575 吨、粉尘 1.43 万吨，平均每年节约污染治理费约 945 万元，具有明显的环境效益和经济效益。2.5、通威太阳能首个分布式光伏发电试点项目实现并网发电试点项目总装机规模为 260KWp，包括 2 个农村家庭住宅分布式光伏发电项目（即：农户项目）、2 个鱼塘分布式光伏发电项目以及 3 个厂房屋顶项目。从多个角度切入，分类探索分布式光伏发电新模式。肥东县大张村农户项目在通威股份有限公司合肥分公司的大力协助下，于 12 月 6 日通过了合肥市电
6、力公司电力接入方案的评审，12 月 25 日取得了合肥市发改委备案文件，并于 12 月26 日实现了并网发电。项目从选址考察、招标到建成并网，前后只用了 51 天，3 中心支轴式喷灌机功率计算灌机的型号不同，需配备的水泵扬程流量则不同，以 DYP-325 为例；3.1 水泵选型3.1.1 水泵扬程计算选水泵时可按喷灌机入机压力水头计算水泵设计扬程，然后校核水泵在各个轮灌组工作时的工况点。喷灌机配套水泵多为潜水泵，潜水泵设计扬程计算如下：H 泵= H+ hf1+ h2+ z 式中：H 泵 -水泵设计扬程， m；H -喷灌机入机压力水头，m；hf1-井下管路水头损失，m；h2 -管道输水时，井口至
7、中心支轴处管路水头损失，m；z -井动水位到井口的高程差，m。忽略 h2 与 z 的影响，则潜水泵设计扬程计算 :H 泵 = H+ hf1,灌机入口压力0.3Mpa,等于 扬程 30 米，按内蒙地区打井深度 100m,出水量 20 立方米/ 小时，则 H=30m+100m=130 m。3.1.2 水泵功率计算DYP-325 需流量为 120 立方米/小时，则需打井 6 口。由以上可知水泵总功率 P 水=87kw.3.2 设备行走功率与总功率3.2.1 DYP-325 配 6 个行走轮，共需功率 P 走=6*1.5kw=9kw.3.2.2 由上可得设备行走与水泵共需总功率 P=P 水+P 走=8
8、7kw+9kw=96kw.4 喷灌机负载信息表表 1. 喷灌机负载信息表序号 设备名称 单机功率/kW 数量/台 总功率/kW1 行走轮驱动电机 1.5 6 92 潜水泵 14.5 6 87功率合计 96每天按照工作 20h 计算，每天的耗电量为 2000kWh。蓄电池的备电天数 3天。5 光伏发电厂家5.1 衡水英利新能源有限公司（电站项目部）系统主要包括：蓄电池系统、太阳能组件系统、控制器系统、逆变器系统等。其中光伏组件质保期保的是功率，不包括损坏等；装机量为 980kw;5.1.1 设备材料清单及造价一览表（按喷灌机工作功率 100kw、光伏发电离网情况计算）图 1、设备材料清单及造价一
9、览表名称 型号 单位 数量 单价(元) 总价(万元)1 光伏组件 YL245P-29b 块 4002 980 392.19602 光伏控制器 台 300 80000 2400 3 蓄电池 块 4630 1400 648.2 4 离网逆变器 台 20 190000 380 5 直流汇流箱 - 台 334 4000 133.6 6 光伏支架 - 套 1 4957 光伏电缆 - 套 1 待定8 总计 4449图 2、设备材料清单参数尺寸（mm）供电瓦数（w/h）占地面积（亩）质保期（年）价格（元） 售后 安装调试光伏组件 1650*990 250 实地测量 25 1200-1300控制系统 - -
10、- 3蓄电池组 - - - 3-5逆变器 - - -5.2 河北晶澳太阳能有限公司系统主要包括：蓄电池系统、太阳能组件系统、控制器系统、逆变器系统等。其中光伏组件质保期保的是功率，不包括损坏等；供电瓦数转换效率为 80%；蓄电池（涉及充放电）寿命一般为 2 年，成本较高；供电一般为 1kw每 15 平方米，占地面积需要实地测量，找到最佳光照角度。图 1、设备材料清单参数尺寸（mm）供电瓦数（w/h）占地面积（亩）质保期（年）价格（元） 售后 安装调试光伏组件 1650*995 260-265 实地测量 25 1100-1200控制系统 - - 25蓄电池组 - - 2逆变器 - -图 1、设备及造价一览表离网负载（kw） 使用小时数（h）装机量（kw） 年发电量（万度电） 投资（万元 0100 20 600 72-74 900并网负载（kw） 使用小时数（h）装机量（kw） 年发电量（万度电） 投资（万元 0100 20 600 72-74 600只有并网情况下，光伏发电项目才享受国家补贴，补贴为 0.42 元/度电；
