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1、第一章 光伏系统设计1.1 光伏组件通过市场调查，国内主流厂商生产的多晶硅太阳能组件应用于大型并网光伏发电系统的，其规格大多数在150Wp到300Wp之间，在此区间范围内，市场占有率比较高的几家厂商所生产的多晶硅太阳能组件规格尤以200Wp到240Wp之间居多。综合考虑组件效率、技术成熟性、市场占有率，以及采购订货时的可选择余地，本工程推荐选用多晶硅太阳能组件规格为235Wp。因各厂家生产的235Wp多晶硅电池组件尺寸及重量均差异不大，本工程可研阶段暂按如下型号进行考虑。表1.1 太阳能电池组件技术参数太阳能电池种类多晶硅组件型号YL 235 P-29b性能指标单位数据峰值功率Wp235开路电
2、压 （Voc）V37短路电流 （Isc）A8.54工作电压 （Vmpp）V29.5工作电流 （Impp）A7.97尺寸 mm165099050重量KG19.8峰值功率温度系数%/K-0.45开路电压温度系数%/K-0.37短路电流温度系数 %/K0.0610 年功率衰降%1025 年功率衰降%20功率误差范围%3运行温度C- 40 85最大风荷载Pa2.4K最大雪荷载5.4K1.2 安装方式据统计全球大型光伏电站大多采用固定式，倾角季度调节式在大型光伏电站使用较少。目前，跟踪式的技术已经较为成熟，但是国内专业生产跟踪支架的厂家由于缺乏大规模商业化生产和运行经验，存在一定商业和技术风险。另外，跟
3、踪安装方式由于采用自动跟踪机构使得方阵的运行更为复杂，也因此而使得运行期间的维护、维修工作量加大，增加了运行难度和成本。综合考虑以上因素，本工程的太阳电池组件安装方式推荐大规模采用固定式安装方式。1.3 串、并联设计1.3.1 电池组件串联设计1.3.2 电池组件并联设计相关描述需要电气专业来补充1.4 方阵倾角的选择一般情况下所测得的太阳能辐射量是水平面上的，实际光伏电池组件在安装时通常会有一定的倾角以尽可能多的捕捉太阳能。按照太阳能的设计经验，固定式安装倾角一般选当地纬度。为了保证设计的倾角为最佳角度，分别计算倾角选当地纬度及比当地纬度每增加或减少2 度时不同倾斜面上的平均辐射量。表1.2
4、 不同倾斜角面上的平均辐射量（MWh/m2）倾角（）3335373941年辐射总量2.13632.14272.14722.14982.1506计算结果表明：倾角在 37到 41之间，倾斜面全年可接收到的太阳能辐射能量变化不大，由于倾角越小，光伏场地的占地越小，因此本项目固定角方阵倾角设为37。1.5 单元光伏阵列的布置固定安装单元光伏方阵设计为横向4 排， 45=20块组件排列，如图5.4所示。组件与组件之间留有3cm 空隙以减少方阵面上的风压。图1.1 固定安装单元光伏阵列地面投影示意图 每个光伏发电方阵功率为：0.235kWp20=4.7kWp， 1MWp方阵组件串个数为：1000kWp/
5、4.7kWp214个。1MWp方阵组件个数为4280个。29MWp方阵总容量：29.168MWp。29MWp组件个数为：124120个。1.5.2 前后排间距设计 光伏阵列通常成排安装，一般要求在冬至影子最长时，两排光伏阵列之间的距离要保证上午 9 点到下午3 点之间前排不对后排造成遮挡。 考虑当地纬度及太阳辐射角度，为了避免方阵之间遮挡,光伏电池组件方阵间距（D）应不小于:D=cos*H/tanarcsin(0.648cos-0.399sin)其中，为电站所在地冬至日上午9:00的太阳方位角：为当地纬度，H为方阵垂直高度。固定式支架为4行布置，组件排列行间距为30mm。方阵高度:H=4050
6、mmSin37=2437.35mm前后排单元光伏阵列间距D 为：D6500（mm） 图1.2 前后排阵列布置示意图 太阳能电池板最低点距地面距离H的选取主要考虑以下因素： 高于当地最大积雪深度 当地的洪水水位 防止动物破坏 防止泥和沙溅上太阳能电池板 H增高会增加光伏阵列的土建成本综合考虑以上因素，并结合国内外的经验，H取为0.4m。需要跟土建核实1.6 发电量测算 1.6.1 光伏系统总效率计算光伏组件每年所发电力主要受以下几方面的影响1）光伏阵列效率 1: 光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括: 组件匹配损失:对于精心设计、精心施工的系统，约有4%的损失；尘土覆盖损失：4.00%太阳辐
7、射损失：早晚不可利用的低、弱太阳辐射损失，早晚阳光辐照强度低，达不到逆变器启动条件引起的损耗取值2%；最大功率点跟踪精度，取值2%；直流线路损失:按有关标准规定,应小于3%； 温度影响损失取1.6%；1 = 96%96%98%98%97%98.4%=84.48% 2）逆变器的转换效率 2； 逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比 大型并网逆变器一般取2为98 %。3） 交流并网效率3: 从逆变器输出至高压电网的传输效率。由于设计优化后将逆变器和升压变压器布置在一起，使得低压交流电的损失大大降低，而升压后的35kV交流电损失也很小，使得这部分损失主要表现在出线的交流输电损失，因此，取此部分效率
8、损失为1.5%。 综上，光伏系统总效率：123=84.48%98%98.5%=81.55%。1.6.2 发电量计算 根据太阳辐射能量、系统总效率等数据,可测算青海德令哈光伏电站的首年发电量。计算结果如下： 安装方式安装容量（MWp）理论发电量发电量（MWh）首年上网电量（MWh）固定支架29.16862629.34351074.229单轴跟踪1.00582726.6042223.546光伏电站的首年发电量为：53297.775MWZh，等效满负荷小时数1766.35h；考虑不同的电池组件效率随着时间也存在着衰减，组件转换率成逐年递减状态，若按电池组件效率在25 年累计折减20%（每年衰减的百分
9、比相同）计算，25 年内平均每年发电量为：48181.188MWZh，等效满负荷等效小时数1596.78h。本工程逐年发电量计算成果表如下： 年份发电量（MWh）153297.775252871.392352445.01452018.628551592.246651165.864750739.482850313.099949886.7171049460.3351149033.9531248607.5711348181.1881447754.8061547328.4241646902.0421746475.661846049.2771945622.8952045196.5132144770.1312244343.7492343917.3662443490.9842543064.602
