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1、用户侧 1MW 离网光伏储能电站设计本篇内容介绍了一、光伏储能项目设计1. 项目负载：名称贞载功率何耐血系统W; 221,7k; 400V/230V玉米加工系统250A; 138,56; 400Y/230V家畜养殖系统250A; 138,56; 400V/23C诲盐制造系统25QA; 138, Sfikw; 400T/230Y孵化系统1D0A； 55,42kw； 40QV/230V食用油制苣系统250A;400T/230Y办公室系统100A; 55,42; 4OQV；23OV负载运行时间24小时全天负载运行负载甜886. 78 kw, 400V/230V2. 项目实施内容1MW 光伏供电系统1
2、MWp 独立光伏电站系统集成，包括设计、制造、采购、运输及储存、建筑 施工安装、调试试验及检查、竣工、试运行、整套系统的性能保证的考核验收、 技术和售后服务、人员培训等一揽子工作，同时也包括所有材料、备品备件以及 相关技术资料等。二. 本项目设计内容1. 深入了解当地用电需求；预测电力负荷，确定太阳能电站的装机容量；勘 测电压配电线路走向、电站的具体站址的选择；2. 确定本项目建设所需的各项主要技术、安装、费用，做初步设计。3. 太阳能电站的装机容量的确定、主要用电负荷、以及室外低压配电系统等 部分初步设计。三. 无电区用电负荷测算1. 负荷测算太阳能项目主要用电负载包括面粉加工系统、玉米加工
3、系统、家畜养殖系统、 海盐制造系统、孵化系统、食用油制造系统、办公室系统相关电气设备的电力负 载等，共计 886.78kw。2. 供电方案的选择太阳能与柴油发电、火电等相比较它有洁净、环保、日常维护费用小等优点。柴油和火力发电需每日消耗大量的柴油和煤炭；既消耗能源又污染环境。因此该项目初拟定采用太阳能发电，主要是因为太阳能是一种清洁、可再生 的新能源，有利于保护当地的生态环境。太阳能具有数量巨大、时间长久、普照 大地、清洁干净等优点，建设周期短，装机规模灵活、可靠性高、运行维护简单 等特点。太阳能是解决目前无电地区的最有效、最清洁的新能源，不但有利于提高人 民的生活质量，更主要的是获得脱贫所需
4、要的观念和农牧业生产技术，通过项目 的实施，优化当地农鱼业生产系统的电源结构，为农鱼业可持续发展做出贡献。四. 系统的工作原理太阳能光伏供电系统是利用太阳能电池将太阳的光能转化为电能后，通过控 制器的控制，一方面直接提供给转换电路及负载用电，另一方面将多余的电能存 储在蓄电池中，到了夜晚或是太阳能电池产生的电力不足时，蓄电池就会将所存 储的电能供给转换电路及负载用电。光电池组件是由多个单晶硅（或多晶硅、非晶硅等）电池单体串并联，并经 严格封装而成的。而其中的电池单体太阳的照射下可发生光电效应而产生一定的 电压和电流，通过串并联组合后经电缆送至充电控制器。充放电控制器，是对蓄电池进行自动充电、放
5、电的监控装置，当蓄电池充满 电时，它将自动切断充电回路，使蓄电池不致过充电；当蓄电池过放电时，它会 报警提示并自动切断用电回路，从而保证蓄电池能够长期可靠运行。当太阳能电 池组件对蓄电池充满电后，系统自动恢复充电。控制器具有反向放电保护功能和 极性反接的电路保护功能。蓄电池为系统的储能部件，主要是将太阳能电池产生的电能存储起来供夜晚 或光照不足的时间用电。五. 系统特点：1. 长期工作运行费、维修和维护费用低，几乎接近零；2. 设计合理，运行稳定不会产生停电、断电事故；3. 电源清洁、无污染、无二次能耗，是真正的“绿色能源”；4. 系统的应用领域广泛，可靠性高，使用寿命长；5. 安装、使用简单
6、，操作安全、简便；6. 系统的扩建工程实施方便，并且与其他能源互补性能好；7. 高新技术含量高，开发、应用前景十分广阔；8. 结构简单，体积小且轻；9. 容易安装、易运输，建设周期短；10. 容易启动，维护简单，随时使用，保证供应；11. 可靠性高，寿命长；12. 太阳能无处不在，只要有太阳，就会有电；六. 发电量的预算 系统的发电量根据软件、考虑当地的气象资料预测为： 电站功率为1 MWp。通过测算平均每年可发电：171.8万度/年。七. 社会效益 太阳能技术和产品的出现，符合社会发展的需要，符合环保的要求，其所带 来的社会效益是普通产品无法比拟的，其生命力必将是旺盛而持久的。经测算，本项目
7、每年可以达到社会效益如下表：训丈阳能电站年发电量:1718000煽内容曾代狀煤他）普代燃油（吨）减排CO2（盹）减排灰渣（盹）満排SO2（吨）少伐的木（棵）光伏系貌599.58200019714.0598.4549.82319.551456.721）燃煤发电场发电1千瓦时会排放1千克温室气体，其中CO2 O.814KG,SO2 及CH4等温室气体0.186KG,灰渣0.029KG, 1棵树成长周期约吸收0.96吨的CO2；2）工业煤的发热量20900KJ/KG；电发热量3600KJ/KG；燃油发热量41310KJ/KG；3）2008年，全国6000千瓦及以上电厂供电标准煤耗为349克/千瓦时
8、4）CO2 减排，按04年减排指数，或者按照04年供电标准煤耗370g/KWh计算，均为 0.814Kg/KWh八. 太阳能项目供电设计方案1. 系统说明：根据提供的环境资料和负载功率及使用的条件，1MW的太阳能电站每天的平 均发电量约为4700 度，而 886.78kw 的负载每天 24小时用电约是 21283 度，远 远不够的。因此选择设计1MW瓦的光伏系统，只能满足一部分的负载使用，蓄电 池选择保证连续3 个阴雨天的配置。2.1MW光伏离网供电系统设计方案太阳能光伏离网供电系统是利用太阳能电池将太阳的光能转化为电能后，通 过充电、放电、逆变等控制系统的控制，一方面直接提供给转换电路及负载
9、用电， 另一方面将多余的电能存储在蓄电池中，到了夜晚或是太阳能电池产生的电力不 足时，蓄电池就会将所存储的电能供给转换电路及负载用电。充分利用当地的太 阳能资源，系统采用独立电站技术，需要安装蓄电池组，独立发电虽然投资较并 网系统较大，但也有多种优点，比如使用蓄电池组，可以与大电网分开，晚上或 阴雨天阳光不足时，该系统能单独供电，较适合远离大电网由于距离较长而无法 覆盖的地区。2.1 光伏离网系统原理图负载电源转换器2.2 光伏离网供电系统设备：除增加了充电、逆变等控制装置外，还需要考虑蓄电装置（蓄电池）。2.3 离网系统的效率在负载用电量较小时，蓄电池一直保持充满的状态，即使外界的阳光再好也
10、不会进行充电，太阳能的使用效率有所降低。2.4 蓄电池的配置由于负载较大，无法按全负载配比蓄电池，且塞内加尔雨季较长，因此蓄电 池配置负载按约150KW左右的计算:2.4. 1 负载日用电量为：（150000WX24 小时）F230V15652Ah2. 4. 2满足3个连续阴雨天气系统正常用电的蓄电池容量：系统安装地点的最低气温在TOC以下，选取蓄电池的温度系数为1.2，蓄 电池的保险系数为1.1，由于采用铅酸蓄电池，其放电深度最大应为80%，蓄电 池的总容量应为：（15652AhX3（天）X1.1）X1.2F0.8077478Ah电压等级DC 220V-AC 400V蓄电池组采用全密封免维护
11、蓄电池，按电站负载计算蓄电池用量：选择蓄电池为：2V /2000AH 4400只，蓄电池寿命5 6年。3.系统配置表序号名称型号数量备注1光伏电池组件4356 块1001. 88KV2电池组丼支架1001. S8KW1套普通系统3畜电池2000AH4400 节罔网系统4充电控制器50KW20套5逆变器_50KW饴6电线电缆矗辅材100L88KV1套7土建棍凝土地基1001.88K1套根据地形结构8汇流箱16汇1329监控系统1套10安防系统1套九. 光伏支架系统的设计1.电池方阵结构设计及主要技术要求方阵支撑结构设计包括安装方式设计、底部支撑结构设计、方位角设计、支 架倾角设计、阵列间距设计以
12、及支承结构的基础、结构、零件的设计等内容。需 根据总体技术要求、地理位置、气候条件、太阳能辐射资源、场地条件等具体情 况来进行。2.安装方式设计： 该项目采用固定方式安装，安装在楼顶地面上，基础采用混凝土预埋的方式， 支架结构采用国标型钢，表面进行热镀锌处理，增强支架结构稳固性能，同时增 强其支架表面的抗腐蚀能力，可有效的提高结构及系统的寿命，电池板支架结构 采用三角形结构形式增强其稳定性，该支架结构具有良好的抗风性能，可抵御 40 米/秒的风力。3. 支架倾角的设计 支架结构采用固定倾角的设计思想，倾角的选择以项目所在的各月平均水平 面辐照量作为依据，通过专业设计软件对倾角的变化而引起的其相
13、应倾斜面上辐 照量的变化情况，选择其倾角平面上辐照量最大的作为倾斜面，其倾角作为该项 目太阳能电池板的最佳倾角约为 15度，该倾角即为该太阳能光伏发电量最大的 倾角。4. 混凝土基础 太阳能组件支架基础的布置和选型是根据建造场地的地形和基础持力层情 况确定的。根据场地情况和太阳能电池组件支架情况，采用钢筋混凝土独立基础，混凝土：根据设计需要，预制混凝土构件混凝土强度等级为C30C40,现 浇混凝土结构为C25C30,素混凝土垫层为CIO。一.设备主要性能1.太阳能电池板太阳电池组件（电池板）特有的电特性是借助于在晶体硅中掺入某些元素（例如：磷或硼等），从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡，形
14、成具有特殊电 性能的半导体材料，在阳光照射下，具有特殊电性能的半导体内产生自由电荷， 这些电荷定向移动并积累，从而在其两端形成电动势，当用导体将两端闭合时形 成回路便产生电流，这种现象被称为“光伏效应”。在大型光伏发电站将太阳电池组件装在一起形成“太阳电池方阵”。太阳电池方阵的输出电压和电流同样依 据光伏系统的实际需要来确定。太阳电池片、太阳电池组件和太阳电池方阵示意 图如下。2储能电池储能电池是一种化学电源，它能将直流电能转化为化学能储存起来，需要时 再把化学能转变为电能。储能电池在系统中为解决电能贮存问题，调节功率和能 量的作用，并向负载提供瞬间大电流。在系统中，储能电池的储能单元是设计与
15、 维护的重要组成部分，对整个系统的运行起到十分重要的作用。在电能贮存方面， 目前主要是采用电池储能、抽水蓄能和飞轮储能。其中只有储能电池适合小规模 发电系统和移动使用。在目前的独立型光伏发电系统中，几乎都采用储能电池作 为电能贮存手段。储能电池是太阳能发电系统的心脏。储能电池为电灯、电视等负载提供电能。 太阳电池组件为蓄电池充电，补充电力负载（电灯、电视等）从储能电池中消耗 掉的能量。设计储能电池容量时，很重要的一点就是要安装足以满足最大电能消 耗的储能电池。储能电池可以满足许多不同的应用需求。人们把电池用于电话、收音机以及 便携式工具。有种通常称为“汽车蓄电池”的电池，它是用来启动汽车的，不适 合用于太阳能系统。在太阳能系统中，储能电池必须能够经受深度放电，大概达 到总容量的50%到 70%。尽管在独立型光伏发电系统中通常使用的储能电池看上去跟汽车储能电池 差不多，但一般都是为深充放电设计的。储能电池壳
