1、因為專注 所以專業(yè)太陽能并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)方案設計：東營天科光伏科技有限公司上海分公司 日期：2012年10月23日因為專注 所以專業(yè)3kW 屋頂并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計方案1 系統(tǒng)原理屋頂光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)就是將太陽能電池板安裝在屋頂上，系統(tǒng)與常規(guī)電網(wǎng)相連，共同承擔供電任務。當有陽光時，逆變器將光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)的直流電轉(zhuǎn)變成正弦交流電，產(chǎn)生的交流電可以直接供給交流負載，然后將剩余的電能輸入電網(wǎng)，或者直接將產(chǎn)生的全部電能并入電網(wǎng)。在沒有太陽的時候，負載用電全部由電網(wǎng)供給。2 項目綜述2.1 項目簡介該項目是南京某建筑屋頂 3 kW 光伏發(fā)電系統(tǒng)設計方案。該建筑可利用面積為 42.5 m2，整體面

2、向正南，屋面基本為平面結(jié)構(gòu)。采用光伏發(fā)電并網(wǎng)型，光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)設備主要有屋頂方陣組件、逆變器、防雷匯流箱、交流保護開關(guān)、直流開關(guān)和計量儀器等。2.2 光伏組件方陣最佳傾角的確定南京位于北緯 31°1432°37,屬于北亞熱帶季風氣候區(qū)，四季分明， 水量充沛，光能資源充足，年峰值日照小時數(shù)為1100 h左右。根據(jù)光伏設計軟件計算，光伏組件方陣最佳傾角為23度。2.3 逆變器的選擇并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件和技術(shù)關(guān)鍵。并網(wǎng)逆變器可將光伏組件發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并且還可以對轉(zhuǎn)換的交流電的頻率、電壓、電流、相位、有功和無功、電能品質(zhì)（電壓波動、高次諧波）等進行控制。

3、項目根據(jù)安裝容量選擇Eversol TL3000逆變器，采用世界先進的高頻技術(shù)，最大轉(zhuǎn)換率97.2%，MPPT跟蹤精度高達99.5%。最大功率點電壓可達500V，可串聯(lián)更多的電池板，減少直流端損耗；高品質(zhì)的產(chǎn)品和全天候室內(nèi)外應用。IP65的保護等級可以保證設備在各種惡劣環(huán)境下仍然穩(wěn)定工作。其參數(shù)見表 1。表因為專注 所以專業(yè)2.4 光伏組件的選型為了有效利用太陽光，必須選擇光電轉(zhuǎn)換效率高的光伏組件作為系統(tǒng)的發(fā)電單元。項目采用了 SKY-190M 型的單晶硅太陽能電池組件，其參數(shù)見表 2。 表 22.5 監(jiān)控系統(tǒng)的選擇針對家庭及小型商業(yè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實際情況，我們開發(fā)了一款桌面監(jiān)控設備。該設備可

4、同時監(jiān)控的逆變器臺數(shù)多達5臺，通過無線的方式傳遞數(shù)據(jù)，并在LCD上向用戶直觀地展示發(fā)電數(shù)據(jù)。同時用戶也可以查詢歷史記錄。該產(chǎn)品具有如下特點：2.6 光伏組件的布置和安裝該項目在屋頂布置了16 塊單晶硅光伏組件，功率為3.04 kW，占用屋頂面積為 25.58 。連接方式為 8 塊 / 串×2串，以 2 串×1 并的方式接入一臺并網(wǎng)逆變器。為了解決屋面的承重能力、防水能力、抗風能力以及陰影遮擋等重要問題，同時光伏組件的布置也要與建筑物及周圍的環(huán)境完美結(jié)合，采取以下安裝設計方案：在整個屋面上采用鍍鋅不銹鋼支架組裝的方式，組裝非常方便，同時將支架的重心設計在屋面的承重梁上，不僅解

5、決屋面承重能力，也不破壞屋面防水層，還適應南京的氣候環(huán)境特點。2.7 光伏并網(wǎng)配電系統(tǒng)光伏屋頂方陣接入防雷匯流箱，匯流之后接入并網(wǎng)逆變器的直流輸入側(cè)，逆變器的交流側(cè)接入單相交流配電柜，有單相交流配電柜統(tǒng)一接入并網(wǎng)接入點。由因為專注 所以專業(yè)于整個屋面的光伏組件容量為 3 kW，采用了可逆流的客戶端并網(wǎng)方式，直接接入 380 V、50 Hz 的電網(wǎng) 。在整個配電系統(tǒng)中，每個單元都配有防雷模塊，增強系統(tǒng)的防雷能力，提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。 2.8 系統(tǒng)每年可產(chǎn)生發(fā)電量理論發(fā)電量= 年峰值日照小時數(shù)×光伏電池總功率×光電轉(zhuǎn)換效率=1100×3×80%=264

6、0 kW·h。 2.9 效益分析經(jīng)濟效益：光伏組件的使用壽命大約是 25 年，因此設定整個屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的壽命為25年。根據(jù)各項設備的單價及數(shù)量，可估算得一次性投資成本（見附件一）。3KW光伏系統(tǒng)初期投資成本共為36000元，考慮整個系統(tǒng)使用周期25年內(nèi)發(fā)電量為66000 kW·h，可計算光伏發(fā)電單價為 0.54 元 / kW·h。可見，在實行峰谷電價的工業(yè)用電上已具有明顯的價格優(yōu)勢，在實行上網(wǎng)電價的分布式發(fā)電系統(tǒng)中經(jīng)濟效益更是可觀。節(jié)能減排效益：該屋頂光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)總共發(fā)電量為66 000 kW·h，可節(jié)約 26.07 t 標準煤，并減少 58.07 t 二氧化碳、1.75 t 二氧化硫、0.87 t 氮氧化物、15.84 t 粉塵。由此可見，該光伏發(fā)電項目有明顯的節(jié)能減排效益。 3 結(jié)論3kW 屋頂光伏并網(wǎng)系統(tǒng)設計中，其最佳傾斜角為 23度,方陣共采用光伏組件數(shù)為 16 塊，連接方式為 8 塊