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1、1117W/m2，多晶硅：96.2W/m2，薄膜：92.4W/m2。拟建 50kWp 光伏发电，选用目前市场上主流 275w 光伏板的型号，需要安装182 块，每块尺寸为 1650mm991m35mm（其中光伏玻璃的尺寸为1590931mm） ，光伏板总面积为 269.4m2。总占地面积为 297.6/0.68=437 m2。建站地址位于山地北坡山脚下，年太阳能辐射总量取 3135MJ/m2，由此可得年总发电量为 43582 度。表 3.1 常见单晶光伏板电学性能表功率等级270275280285290标准测试条件(STC)1 下的最低数值（功率正公差+5W/-0W）最大功率2 PMPP W
2、270275280285290最短路电流* ISC A 9.089.29.39.359.48低开路电压* VOC V 37.83838.138.338.5数最大功率点电流* IMPP A8.638.748.848.949.04 值最大功率点电压* VMPP V31.331.531.731.932.1转换效率2 % 16.5 16.8 17.1 17.4 17.7标称工作条件(NOC)3 下的最低数值最大功率2 PMPP W 199202206210213最短路电流* ISC A 7.347.447.527.567.67低开路电压* VOC V 35.535.635.735.936.1数最大功率
3、点电流* IMPP A 6.96.997.067.147.22值最大功率点电压* VMPP V 28.82929.229.329.51 1000 W/m2，25 ，光谱 AM1.5G； 2 测试公差 STC 3 %，NOC 5 % ；3 800 W/m2，NOCT，光谱 AM 1.5G ；*典型值，实际值可能存在偏差。四.建设规模和总体方案建设 50kWp 光伏配套 200kWh 储能及供储一体化能源调配系统，形成光伏储能局部微电网，供应日常商业物业电力。8图 4-1 互联网+智慧能源模式图4.1 100kWp 太阳能光伏发电方案4.1.1 光伏发电系统构成&world 银湖谷 100KWp
4、的发电单元，根据就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，采用分布式光伏发电系统，采用建构筑物屋顶铺设光伏板，节约用地，充分利用屋顶空间。基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。图 4-2 屋顶光伏安装效果图4.1.2 电池组件特性类别与选型太阳能电池单体是用于光电转换的最小单元。它的尺寸约 4cm2
5、到 100cm2。太阳能电池单体工作电压为 0.450.50 伏，工作电流为 20mA/cm2，一般不能单独作为电源使用。将太阳能电池单体进行串联并联和封装后，就成为太阳能电9池组件。太阳能电池再经过串联，并联装在支架上，就构成了大阳能电池方阵。它的功率从几瓦到几百瓦，可以单独作为电源，它也可以输出几百瓦，几千瓦或更大的功率，是光伏电站的电能产生器。太阳能电池的伏安特性随着温度的上升开路电压减小，在最大功率点的典型温度系数为-0.4%/。在衡量太阳能电池组件的性能时需用到峰值功率，其单位是峰瓦（ Wp)。在标准条件下（光谱幅照度 1000W/mq，光谱 AM1.5，电池温度 25），太阳能电池
6、组件所输出的最大功率被称为峰值功率。目前整个光伏发电的行业使用的均为硅太阳能电池。以硅材料作为基体的太阳能电池。如单晶硅太阳电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池等。制作多晶硅太阳能电池的材料，用纯度不太高的太阳级硅即可。而太阳级硅由冶金级硅用简单的工艺就可以加工制成。多晶硅材料又有带状硅、铸造硅、薄膜多晶硅等。用它们制造的太阳能电池有薄膜和片状两种。 1)单晶硅太阳能电池单晶硅太阳电池是当前开发最快的一种太阳电池，它的结构和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求 99.999%。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒
7、，材料性能指标有所放宽。单晶硅太阳能电池的制造成本较高，但光电转化效率也最高，国际公认最高效率在 AM1.5 条件下为 24，地面用大量生产的在 AM1 条件下多在 11.7%18之间。目前单晶硅的转化效率是其他晶硅材料中最高的。 2)多晶硅太阳能电池目前多晶硅太阳电池使用的多晶硅材料多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇铸而成，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材料利用率和方便组装。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，其光电转换效率约 12%左右，稍低于单晶硅太阳电池，但其
8、材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，但转化率较单晶硅电池比低很多。3)非晶硅太阳能电池10非晶硅太阳电池是 1976 年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，电耗更低，非常吸引人。非晶硅太阳电池的结构各有不同，其中有一种较好的结构叫 PIN 电池，它是在衬底上先沉积一层掺磷的 N 型非晶硅，再沉积一层未掺杂的 I 层，然后再沉积一层掺硼的 P 型非晶硅，最后用电子束蒸发一层减反射膜，并蒸镀银电极。此种制作工艺，可以采用一连串沉积室，在生产中构成连续程序，以实现大批量生产。同时，非晶硅太阳电池很薄，可以制成叠层式，或采用集成电路的方法制造，
9、在一个平面上，用适当的掩模工艺，一次制作多个串联电池，以获得较高的电压。现在日本生产的非晶硅串联太阳电池可达 2.4 伏。非晶硅太阳电池存在的问题是光电转换率偏低，且不够稳定，所以尚未大量用作大型太阳能电源，多半用于如袖珍式电子计算器、电子钟表及复印机等方面。单晶硅太阳能电池制作工艺复杂，生产过程能耗高，光伏打效应转换效率高，市场价格贵；多晶硅太阳能电池虽然转换效率低于单晶硅，但制作相对简便，生产过程能耗低，由于成本低廉，市场占有率最大；非晶硅薄膜太阳能电池转换效率最低，弱刚性能稳定，有一定的柔性，可以铺设与玻璃幕墙及其他需要弯折的建筑物外墙处。考虑到&world 创业园的依山而建，建筑物上面
10、多被绿色植物覆盖，仅有空调机房顶棚一小部分区域可以加装光伏板，推荐选取多晶硅光伏电池组件。4.1.3 电池组件支架的选取光伏电池组件支架分为固定式和跟踪式（循迹系统）。阳光循迹系统又分为水平儋州循迹系统、竖直单轴循迹系统、倾斜单轴循迹系统和双轴循迹系统。经太阳能发电专业机构测试，跟踪式（循迹系统）比固定式可多转化输出 30%的太阳能，会增加 0.6 元/W 运营成本。鉴于&World 产业园屋顶装机规模不超过千瓦级，且用户也不便于进行设备维护，采用目前现有的已装设好的固定支架。4.1.4 汇流箱与配电柜的选取（1）光伏阵列防雷汇流箱系统使用的汇流箱工作模式采用 6 进 1 出，即把相同规格的
11、6 路电池串列输入经汇流后输出 1 路直流。11（2）直流防雷配电柜 光伏并网发电系统配置的直流防雷配电柜，安装在室内，主要是将汇流箱输出的直流电缆接入后进行汇流，再与并网逆变器连接，方便操作和维护。 4.1.5 并网逆变器的选择并网逆变器采用运用电流控制型 PWM 有源逆变技术和优质进口高效隔离变压器，可靠性高，保护功能齐全，且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点。 并网逆变器的主要性能特点如下： 1）采用了光伏组件的最大功率点跟踪技术（MPPT）； 2）采用 50HZ 工频隔离变压器，实现光伏阵列和电网之间的相互隔离；3）具有直流输入手动分断开关，交流电网手动分断开关，紧急
12、停机操作开关；4）具有先进的孤岛效应检测方案及完善的监控功能； 5）具有过载、短路、电网异常等故障保护及告警功能；6）宽直流输入电压范围，整机效率高达 96.5%； 7）逆变器正常工作允许电网三相线电压范围为：AC330VAC450V，频率范围为：4751.5Hz；8）可显示设备的各项运行数据、实时故障数据、历史故障数据、总发电量数据和历史发电量数据，以及设备的工作状态。 4.1.6 系统防雷接地装置 为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠，防止因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件的损坏等情况发生，系统的防雷接地装置必不可少。系统的防雷接地装置主要有以下几个方面供参考： （1）敷设接地线，在进行
13、太阳电池方阵基础处，选择附近土层较厚、潮湿的地点，挖 12 米深地线坑，采用 40 扁钢，添加降阻剂并引出地线，引出线采用10mm2 铜芯电缆，接地电阻应小于 4 欧姆。 （2）为防止感应雷击、浪涌等情况造成过电压而损坏并网设备，其防雷措施主要采用防雷器来保护，采用下列方法防雷措施： 1)直流侧防雷措施：12太阳电池串列经汇流箱后通过电缆接入直流防雷配电柜，汇流箱和配电柜内都配置防雷器，经过防雷装置有效地避免雷击导致设备的损坏； 2)交流侧防雷措施：低压开关柜都配置防雷装置，有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏，设备的外壳实行可靠接地。4.2 200kWh 储能系统方案储能系统由电池、能量转
14、换系统（PCS）、电池管理系统（BMS）及监控系统(含电网应用策略)等关键设备组成。4.2.1 储能电池的特性与配置在各种储能电池中中，锂离子电池在能量密度方面具有绝对优势在能量密度方面具有绝对优势，锂离子电池作为正极材料的锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。表 4-1 常见储能锂电池特性表储能电池选择磷酸铁锂电池，LiFePO4电池的标称电压是 3.2V、终止充电电压是 3.6V、终止放电压是 2.0V。容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全（不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸）
15、、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。本项目推荐使用磷酸铁锂电池。其特性曲线图如下。13图 4-3 过充特性曲线图 4-4 过放特性曲线14图 4-5 短路特性曲线图 4-6 针刺电压特性曲线15图 4-7 热冲击电压特性曲线根据光伏配置情况，储能电池总容量考虑满足一天光伏发电量的全部存储。拟选用 200kWh 储能电站。共安装 3788 块。选配的 LiFePO4电池性能参数见下表。表 4.2 磷酸铁锂电池电化学性能参数 序号项目规格备注 1标称容量15.5Ah 2标称电压3.2V1/3C 放电 3标称能量52.8Wh 4交流内阻6m 5电池重量4538g 6电池尺寸27*70*120
16、mm 7标准充电方式恒流 1/3C 充电 3.65V，再 恒压充电，截止电流 0.05CCC/CV8标准放电方式恒流 1C 放电至 2.0V 9最大连续放电电流4C（66A） 10最大脉冲放电电流 （30s）6C（99A）11最大连续充电电流2C（33A） 12最大脉冲充电电流 （10s）4C（66A）13自放电率3%/月 14重量比能量115Wh/kg 15体积比能量230Wh/l 16重量比功率650W/kg1617循环寿命400010-90%DOD为保证系统在连续阴雨天或其它太阳辐射不足情况下正常使用，系统接入市电作为辅助能源。保证用电负荷全天候不断电。设计蓄电池容量满足负荷在当天充电当天使用蓄电池的电，不设置连续阴雨天的要求。4.2.2 能量转换系统（PCS）系统特征与选型能量管理系统（PCS）实现对电池充放电的控制，满足储能系统并网要求。实现多目标的变流器控制策略，一方面精确控制充放电过程中的电压、电流，确保电池组高效充放电；另一方面根据
