1、第七章. 光伏系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),要建成一個(gè)合理、完善的光伏系統(tǒng)，需要進(jìn)行一系列設(shè)計(jì)，如考慮不周，可能導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。 其中最重要的是容量設(shè)計(jì),內(nèi)容包括確定太陽(yáng)電池方陣和蓄電池的容量,以及方陣的傾角。,一. 光伏系統(tǒng)的容量設(shè)計(jì),(一). 設(shè)計(jì)原則 光伏系統(tǒng)和產(chǎn)品要根據(jù)負(fù)載的要求和當(dāng)?shù)氐臍庀蠹暗乩項(xiàng)l件,進(jìn)行專門(mén)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 在充分滿足用戶負(fù)載用電需要的條件下,盡量減少太陽(yáng)電池和蓄電池的容量,以達(dá)到可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最佳結(jié)合。,要避免盲目追求低成本或高可靠性的傾向。當(dāng)前尤其要糾正為了競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng),片面強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益,任意減小系統(tǒng)容量的現(xiàn)象。 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)是:按月能量平衡。,(二). 光伏系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)

2、計(jì)步驟:,1. 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1). 均衡性負(fù)載 這類負(fù)載每個(gè)月份的平均日耗電量都相同,這是獨(dú)立光伏系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的。 對(duì)于負(fù)載日平均耗電量變化不超過(guò)10%的,也可以當(dāng)作均衡性負(fù)載。,(1). 確定負(fù)載耗電量 列出各種用電負(fù)載的耗電功率、工作電壓及平均每天使用時(shí)數(shù)，還要計(jì)入系統(tǒng)的輔助設(shè)備如控制器、逆變器等的耗電量。選擇蓄電池工作電壓V，算出負(fù)載平均日耗電量QL (Ah/d)。 指定蓄電池維持天數(shù)為 n (通常n取 37天),(2). 計(jì)算方陣面上太陽(yáng)輻照量 根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩砑皻庀筚Y料，先任意設(shè)定某一傾角，根據(jù)前面所介紹的 Klien S A 和 Theilacker J C 所發(fā)表的計(jì)算月

3、平均日輻照量的方法，計(jì)算在該傾斜面上的各月平均日太陽(yáng)輻照量Ht（KWh / m2 d）。并得出全年平均太陽(yáng)總輻照量,Ht的單位化成（KWh / m2 d）,除以標(biāo)準(zhǔn)輻照度1000w/m2 (h) 在數(shù)值上就等于當(dāng)月平均日峰值日照時(shí)數(shù) Tt ，以后就以單位化成（KWh / m2 d）的Ht來(lái)代替Tt 。,(3). 算出各月發(fā)電盈虧量 對(duì)于某個(gè)確定的傾角，方陣輸出的最小電流應(yīng)為 式中：1為從方陣到蓄電池回路的輸入效率，包括方陣面上的灰塵遮蔽損失、性能失配及老化、防反充二極管及線路損耗、蓄電池充電效率等。2為由蓄電池到負(fù)載的放電回路效率，包括蓄電池放電效率、控制器和逆變器的效率及線路損耗等。,同樣也

4、可由方陣面上各月平均太陽(yáng)輻照量中的最小值Ht min得出方陣所需輸出的最大電流為 方陣實(shí)際工作電流應(yīng)在 I min和 I max 之間，可先任意選取一中間值 I,方陣各月發(fā)電量為 Q g = N I H t12 式中：N 為當(dāng)月天數(shù)， H t為該月太陽(yáng)輻 照量。 各月負(fù)載耗電量為 Q c = N QL 從而得到各月發(fā)電盈虧量 Q= Q g - Q c 如果Q 0 為虧欠量，表示該月發(fā)電量不足，需要由蓄電池提供部分儲(chǔ)存的電量。,(4). 確定累計(jì)虧欠量-Qi 以兩年為單位，列出各月發(fā)電盈虧量，如只有一個(gè)Q 0的連續(xù)虧欠期，則累計(jì)虧欠量即為該虧欠期內(nèi)各月虧欠量之和。如有兩個(gè)或以上的不連續(xù)Q 0的虧

5、欠期，則累計(jì)虧欠量 -Qi應(yīng)扣除連續(xù)兩個(gè)虧欠期之間 Qi為正的盈余量，最后得出累計(jì)虧欠量 -Qi。,(5). 決定方陣輸出電流 將累計(jì)虧欠量 -Qi代入 將 n1與指定的蓄電池維持天數(shù) n 相比較，若 n1 n，則增大電流 I ，重新計(jì)算，反之亦然。直到 n1 n，即得出方陣輸出電流 I m。,(6). 求出方陣最佳傾角 改變傾角，重復(fù)以上計(jì)算，進(jìn)行比較，得出最小的方陣輸出電流 I m值，相應(yīng)的傾角即為方陣最佳傾角opt。,(7). 得出蓄電池及方陣容量 求出蓄電池容量為： 式中: (DOD)為蓄電池的放電深度,通常取 0.3 0.8 。,光伏方陣容量為: P = k I m ( V b +

6、V d ) 其中：k 為安全系數(shù),通常取11.5,可根據(jù)負(fù)載的重要程度、參數(shù)的不確定性、溫度的影響以及其他所需要考慮的因素而定；V b為蓄電池充電電壓； V d 為防反充二極管及線路壓降。,(8). 最終決定最佳搭配 改變蓄電池維持天數(shù)n，重復(fù)以上計(jì)算，可得到一系列B P組合。再根據(jù)產(chǎn)品型號(hào)及單價(jià)等因素，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，最后決定蓄電池及光伏方陣容量的最佳組合。,(9). 總結(jié) 先指定蓄電池維持天數(shù)n;任意選擇方陣傾角;得到滿足維持天數(shù)要求的方陣輸出電流I 。再改變方陣傾角，求出滿足維持天數(shù)要求的方陣最小輸出電流Im ，此時(shí)對(duì)應(yīng)的即為方陣最佳傾角opt 。由此得出方陣和蓄電池容量。改變維持天數(shù)n

7、，可以得到一系列BP組合，最后確定最佳的蓄電池和方陣搭配容量。,實(shí)例分析,為沈陽(yáng)地區(qū)設(shè)計(jì)一套太陽(yáng)能路燈，燈具功率為30W ，每天工作6小時(shí)，工作電壓為12伏，蓄電池維持天數(shù)取5天。要求太陽(yáng)電池方陣和蓄電池的容量及方陣傾角是多少? 負(fù)載耗電量:,沈陽(yáng)地區(qū)緯度是41.44 0 ,任意取方陣傾角 = 60 0 ,算出各月份方陣面上的太陽(yáng)輻照量Ht 選取參數(shù)：1=2= 0.9 得到 Imax=11.52A Imin=5.176A 在最大和最小電流值之間取： I = 5.2A 。,算出各月方陣發(fā)電量Q g ,并列出各月負(fù)載耗電量Qc ,從而求出各月發(fā)電盈虧量Q 具體數(shù)值見(jiàn)下表：,由表中可見(jiàn)，當(dāng)年7月和1

8、112月及次年1月都是虧欠量，所以有兩個(gè)虧欠期，其中7月份虧欠量-9.4006 ，但是在8月份就有盈裕量12.916 ，可以全部補(bǔ)足。因此全年累計(jì)虧欠量-Qi是11月到1月份的虧欠量之和140.69 。 代入公式： = 9.38,可見(jiàn)要比要求的蓄電池維持天數(shù)大得多，表示所取的方陣電流太小，因此要增加方陣電流。 另取: I=5.5(A) ，算出各月方陣發(fā)電量Q g ，并列出各月負(fù)載耗電量Qc ，從而求出各月發(fā)電盈虧量Q 具體數(shù)值見(jiàn)下表：,由表中可見(jiàn)，當(dāng)年1112月和次年1月都是虧欠量，但這是一個(gè)連續(xù)虧欠期。 總虧欠量： = 69.196Ah 代入公式： = 4.6131,與要求的維持天數(shù)5天相比

9、要小。 因此可以減少方陣電流，不斷重復(fù)以上步驟，最后取I=5.47565A ，得到的結(jié)果如下表：,由表中可見(jiàn)，當(dāng)年1112月和次年1月還都是虧欠量， 總虧欠量為74.49998Ah 。 由此求出n1= 4.999天，與要求的維持天數(shù)n = 5天基本相符。由此確定電流取： I = 5.47565A 。 接著再改變傾角，用同樣電流，比較累計(jì)虧欠量(或n1) 。試取傾角 = 620 ,重復(fù)以上計(jì)算,得到下表：,由表中可見(jiàn)，當(dāng)年1112月和次年1月還都是虧欠量。 總虧欠量為74.501Ah 。 由此求出n1= 4.9668天，與上面的n1= 4.999天更小，可見(jiàn)取傾角620要比600更好。同樣繼續(xù)改

10、變傾角，得出與維持天數(shù)n = 5天基本相符的最小電流，該角度即為最佳傾角。 本例中，最后得出I = 5.47356A ，相應(yīng)的角度是 = 62 0 ,各月的盈虧情況如下表,本例最后得出，方陣工作電流： Im = 5.47356A 所對(duì)應(yīng)的角度，即為方陣最佳傾角： opt= 620 結(jié)果得到蓄電池容量為： B = 104.4Ah 太陽(yáng)電池方陣容量為： P = 107.2W,2). 季節(jié)性負(fù)載 這類系統(tǒng)的負(fù)載每天工作時(shí)間隨著季節(jié)而變化，不能當(dāng)作均衡負(fù)載處理。 最典型的是光控太陽(yáng)能光伏照明系統(tǒng)。 光控照明系統(tǒng)的特點(diǎn)是以自然光線的強(qiáng)弱來(lái)決定負(fù)載工作時(shí)間長(zhǎng)短的。天黑開(kāi)燈，天亮關(guān)燈。每天的工作時(shí)間不一樣，

11、因此負(fù)載耗電量也不相同。,此特點(diǎn)與太陽(yáng)日照時(shí)間的規(guī)律正好相反，夏天日照時(shí)間長(zhǎng)，輻照量大，而燈具需要照明的時(shí)間短;而冬天日照時(shí)間短，輻照量小，但燈具需要照明的時(shí)間長(zhǎng)，所以此類光控照明系統(tǒng)在太陽(yáng)能光伏電源應(yīng)用中的工作條件是最苛刻的。 光控照明系統(tǒng)不同于均衡負(fù)載光伏系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)必須特別仔細(xì)考慮。,先估計(jì)需要照明的時(shí)間: 從日落到日出之間的無(wú)日照小時(shí)數(shù)為: 式中: 為當(dāng)?shù)鼐暥? 為太陽(yáng)赤緯 每天都在變化，所以 t 也每天在變.,不同地區(qū)t的差別很大, 如海口地區(qū)( = 20.030) , 夏至(6月21日 = 23.45)時(shí) t =10.1h ,冬至(12月21日 = -23.45)時(shí) t =13.2

12、h; 哈爾濱地區(qū)( =45.450) , 夏至?xí)r t = 8.5h ,冬至?xí)rt =15.5h ,可見(jiàn)緯度越高,晚間需要照明時(shí)間相差越大。,一般情況下,日出前半小時(shí)和日落后半小時(shí)內(nèi),天空尚有余光, 為了節(jié)約起見(jiàn),可以不必開(kāi)燈。如負(fù)載的工作電流為 i 負(fù)載日耗電量應(yīng)為: QL=( t -1) i 各月耗電量則為: QC=N QL 其中: N是當(dāng)月天數(shù)。 顯然，各個(gè)月份的耗電量都不相同，夏天少，冬天多。這是季節(jié)性負(fù)載的工作特點(diǎn)。,光控太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟與獨(dú)立光伏系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟基本相同，只是每天的耗電量QL 不一樣。 所以一開(kāi)始不是統(tǒng)計(jì)確定每天的耗電量，而是得出工作電流 i ，然后根據(jù)上

13、述方法確定每天工作時(shí)間t ，才能求得各天的耗電量 : QL=( t -1) i 仍以上例進(jìn)行分析:,為沈陽(yáng)地區(qū)設(shè)計(jì)一套光控太陽(yáng)能路燈,燈具功率為30W ,工作電壓為12伏，蓄電池維持天數(shù)取5天。要求太陽(yáng)電池方陣和蓄電池的容量及方陣傾角是多少? 首先求出負(fù)載工作電流： i = W / V = 30 / 12 = 2.5(A) 再應(yīng)用公式: 求出每天工作時(shí)間t,最后由公式： QL=( t -1) i 算得各天耗電量 其余步驟與前相同，得到如下結(jié)果：,由以上計(jì)算最后得出： 太陽(yáng)電池方陣傾角為： =660 蓄電池容量為： B=242.5Ah 太陽(yáng)電池方陣容量為： P=216.3W 與上面討論的均衡性負(fù)

14、載系統(tǒng)比較： 太陽(yáng)電池方陣傾角為： =620 蓄電池容量為： B=104.2Ah 太陽(yáng)電池方陣容量為： P=107.2W,光控太陽(yáng)能照明系統(tǒng)冬天工作時(shí)間長(zhǎng)，耗電量多，夏天耗電量少，與日照規(guī)律正好相反。 光控太陽(yáng)能照明系統(tǒng)與同樣功率的定時(shí)太陽(yáng)能照明系統(tǒng)相比，所需要配置的太陽(yáng)電池方陣和蓄電池的容量要大得多。 前者太陽(yáng)電池方陣的傾角要比后者大，其原因是要照顧冬天方陣面上的日照量。,所分析的光控太陽(yáng)能照明系統(tǒng)全年發(fā)電量為 13495.66Ah，而燈具實(shí)際耗電量只有10027.33Ah ,利用率只有74.3% 。 而上例定時(shí)太陽(yáng)能照明系統(tǒng)全年發(fā)電量為6087.12Ah ,燈具實(shí)際耗電量5475Ah ,利

15、用率可達(dá)89.9% 。,3). 特殊要求負(fù)載 衡量供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性能通?？捎?負(fù)載失電率LOLP (Loss-of-load-probability)來(lái)衡量。 LOLP的定義為: LOLP = 全年停電時(shí)間 /全年時(shí)間,LOLP值在01之間，數(shù)值越小，可靠程度越高。如LOLP = 0，表示任何時(shí)間都能保證供電，全年停電時(shí)間為零。 常規(guī)電網(wǎng)對(duì)大城市供電也只能達(dá)到 LOLP =10-3數(shù)量級(jí),在一些特殊需要的場(chǎng)合，例如為重要的通訊設(shè)備、災(zāi)害測(cè)報(bào)儀器、軍用裝備等供電的獨(dú)立光伏系統(tǒng)，確實(shí)需要做到滿足一分鐘都不停電的要求。對(duì)于這類獨(dú)立光伏系統(tǒng)，不能夠盲目地增加系統(tǒng)的安全系數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)要特別仔細(xì)，稍有不慎，

16、其結(jié)果不但可能造成大量浪費(fèi)，還會(huì)影響光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。,對(duì)于均衡負(fù)載要求LOLP = 0的獨(dú)立光伏系統(tǒng)，同樣可以用上面提到的優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟，只是蓄電池的維持天數(shù)先用n = 0代入，使得各個(gè)月份的方陣發(fā)電量都大于負(fù)載耗電量，即可確定太陽(yáng)電池方陣的容量。 再根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖铋L(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)，作為蓄電池的維持天數(shù)n ，確定蓄電池的容量。,實(shí)例分析 為上海地區(qū)設(shè)計(jì)一套全天工作，失電率為零的獨(dú)立光伏系統(tǒng)，負(fù)載平均每天耗電量為10W，工作電壓取12V，試確定系統(tǒng)的容量。 求出每天負(fù)載耗電量為20Ah 。,重復(fù)上述計(jì)算,或以蓄電池維持天數(shù)n = 0代入,即可得到最佳傾角為470,方陣輸出電流為10.

17、46A,太陽(yáng)電池方陣容量為204.9W 。 根據(jù)上海地區(qū)最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)為8天,用 n = 8,并取蓄電池放電深度為0.6,求出蓄電池容量為313.7Ah。 實(shí)際可采用2只12V-160Ah蓄電池并聯(lián)使用。 各月能量平衡表如下:,2. 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由于有電網(wǎng)作為儲(chǔ)能裝置,不必像蓄電池那樣受到容量的限制。所以太陽(yáng)電池方陣的安裝傾角應(yīng)該是以全年能接收到最大太陽(yáng)輻射量所對(duì)應(yīng)的角度。 電網(wǎng)可以隨時(shí)補(bǔ)充電力,所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)不需要獨(dú)立光伏系統(tǒng)那樣嚴(yán)格。,通常并網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算有兩種: 1). 根據(jù)準(zhǔn)備安裝的太陽(yáng)電池方陣的容量，進(jìn)行設(shè)計(jì)，要找出全年能夠得到最大發(fā)電量所對(duì)應(yīng)的方陣最佳傾角，并且計(jì)算出系

18、統(tǒng)各個(gè)月份的發(fā)電量及全年的總發(fā)電量。 首先可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀蠛偷乩碣Y料,求出全年能接收到最大太陽(yáng)輻射量所對(duì)應(yīng)的角度即為方陣最佳傾角。,根據(jù)已知方陣容量,求出方陣輸出電流,再根據(jù)最佳傾角時(shí)方陣面上各個(gè)月份所接收到的太陽(yáng)輻射量,利用公式: Q g = N P H t12 即可得到各個(gè)月份系統(tǒng)的發(fā)電量。 將12個(gè)月份的發(fā)電量相加,就是全年并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的發(fā)電量。,2). 根據(jù)用戶負(fù)載的用電量，在能量平衡的條件下要確定所需要最小的太陽(yáng)電池方陣容量及其安裝傾角。 同樣根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀蠛偷乩碣Y料,求出全年能接收到最大太陽(yáng)輻射量所對(duì)應(yīng)的角度即為方陣最佳傾角。,任意選取某個(gè)方陣輸出電流 I ，算出各個(gè)月份的方陣發(fā)

19、電盈虧量，如全年總的盈虧量為正，則減少電流 I;如全年總的盈虧量為負(fù)，則增加電流 I ，重新進(jìn)行計(jì)算，直到全年總的盈虧量為零，這時(shí)方陣的輸出電流 Im即為所需的最佳電流。再與電壓及安全系數(shù)相乘，就可得到所需要最小的太陽(yáng)電池方陣容量。,(三).光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一些誤區(qū),1. 光伏發(fā)電系統(tǒng)必須根據(jù)負(fù)載和現(xiàn)場(chǎng)的地理及氣象條件進(jìn)行專門(mén)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 2. 日照時(shí)數(shù)與峰值日照時(shí)數(shù)不能混淆。 3.方陣面應(yīng)盡量朝南傾斜放置。 4.方陣最佳傾角不單取決于緯度,會(huì)隨不同的P-B組合而變化。 5. P/B的比例并不固定。,6. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不能只考慮某個(gè)月份的 輻照量。 7. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮各個(gè)月份的能量平衡。 8

20、. 要注意方陣全年發(fā)電量和有效發(fā)電量 的區(qū)別，兩者差別越小，系統(tǒng)設(shè)計(jì)得越好。 9. 蓄電池容量要恰當(dāng)，并不是越大越好。否則可能造成與太陽(yáng)電池方陣容量失配， 因而經(jīng)常充電不足,容易損壞。,10. 影響光伏發(fā)電量的因素很多，有的列出了十幾個(gè)損失系數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有必要一一考慮。 11. 在一定范圍內(nèi)，有一系列PB組合都能滿足負(fù)載的用電要求，其規(guī)律是比較大的光伏方陣與比較小的蓄電池容量相搭配，反之亦然。但n越大， B也越大，而P卻減少得不多，在最終決定容量時(shí)要加以注意。,案例分析: 太陽(yáng)能庭院燈工作電壓7.2V ，每天耗電量: 5W8h / 7.2V = 5.6Ah 以連續(xù)工作3天計(jì)，耗電量

21、為16.7Ah 。即使不計(jì)蓄電池效率、放電深度、受蓄電池容量限制，能量不能全部利用等因素，實(shí)際配備的6Ah蓄電池也是無(wú)法正常工作的。,完成光伏系統(tǒng)的容量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)后，還需要進(jìn)行一系列設(shè)計(jì): 二. 光伏系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. 首先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，確定太陽(yáng)電池方陣的安裝位置。要求方陣面上盡量不要有建筑物或樹(shù)木遮蔭。否則在遮蔭部分，非但沒(méi)有電力輸出，反而要消耗電力，形成局部發(fā)熱，產(chǎn)生“熱斑效應(yīng)” ，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞太陽(yáng)電池。,2. 根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)得出的太陽(yáng)電池組件數(shù)量和尺寸大小以及方陣最佳傾角，設(shè)計(jì)方陣支架。要求方陣支架牢固可靠， 要充分考慮到承重、通風(fēng)、抗震等因素。在一些特殊地區(qū)，如海邊，還要考慮防強(qiáng)風(fēng)，

22、防潮濕，防鹽霧腐蝕等，有時(shí)還要加設(shè)驅(qū)鳥(niǎo)裝置。,3. 根據(jù)蓄電池的數(shù)量和尺寸大小，對(duì)安放蓄電池的房間進(jìn)行總體布置，設(shè)計(jì)蓄電池的支架及其結(jié)構(gòu)，要做到連接線路盡量短， 排列整齊，干燥通風(fēng)，維護(hù)操作方便。,4. 合理進(jìn)行配電房的布置，安排好控制器和逆變器的位置，盡量與蓄電池靠近，但最好又能相互隔開(kāi)。使得布局適當(dāng)，接線可靠，測(cè)量方便。 如果是并網(wǎng)系統(tǒng)，還要考慮電網(wǎng)連接位置及方式等。,對(duì)于重要或比較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)畫(huà)出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的平面或立體結(jié)構(gòu)布置圖。 進(jìn)行基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)，特別要注意方陣支架的固定，接地線的安排等。有時(shí)還需要進(jìn)行安放蓄電池和控制和逆變器房間的設(shè)計(jì)及布置。,三. 電氣設(shè)計(jì) 1. 根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

23、得出的太陽(yáng)電池方陣中組件的串并聯(lián)要求，確定組件的連接方式，如串并聯(lián)組件數(shù)目比較多時(shí)，最好采用混合連接方式。 串聯(lián)組件數(shù)目比較多時(shí)，應(yīng)該并聯(lián)旁路二極管。同時(shí)還要決定防反充二極管的位置及連接方法。,合理安排連接線路走向，盡量采用最短的連接途徑。 確定分線盒和總線盒的位置及連接方式，決定開(kāi)關(guān)及接插件的配置。 根據(jù)光伏系統(tǒng)各部分的工作電壓及電流，按照有關(guān)電工標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，選擇采用合適的連接電線、電纜等附件。 對(duì)于比較重要的工程,應(yīng)該畫(huà)出電氣原理及結(jié)構(gòu)圖,以便于維修及檢查。,四. 輔助設(shè)備選配 1. 蓄電池 根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果，決定蓄電池的電壓及容量，選擇合適的蓄電池種類及型號(hào)，再確定其數(shù)量及連接方式。 一

24、般場(chǎng)合可以采用密封鉛酸蓄電池，有些為重要負(fù)載供電的系統(tǒng)，也可采用鎳-鎘電池。,2. 控制器 按照負(fù)載的要求和系統(tǒng)的重要程度，確定光伏系統(tǒng)控制器應(yīng)具有的充分而又必要的功能，并配置相應(yīng)的控制器。 控制器功能并非越多越好，否則可能不但增加了成本，而且還增添了出現(xiàn)故障的可能性。,3. 逆變器 對(duì)于交流負(fù)載，必須配備相應(yīng)的逆變器。 通常光伏方陣的工作電壓，要根據(jù)逆變器的要求來(lái)決定。 一般情況下，逆變器的額定功率應(yīng)稍大于負(fù)載的功率; 不過(guò)在有些場(chǎng)合也可稍小于負(fù)載的功率。,逆變器輸出的波形，通常有方波、改良方波和正弦波等多種，在滿足負(fù)載正常工作的前提下，應(yīng)盡量選用前兩種,以降低成本。 如果是并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，還

25、必須配備必要的檢測(cè)、并網(wǎng)、報(bào)警、自動(dòng)控制及測(cè)量等一系列功能，特別是必須具備防止“孤島效應(yīng)”的功能，以確保光伏系統(tǒng)和電網(wǎng)的安全。,4. “三遙”功能 對(duì)于大型或重要的實(shí)驗(yàn)光伏系統(tǒng)，常常要求具有遙測(cè)、遙控和遠(yuǎn)程通訊的功能，這就需要配備合適的設(shè)備。 對(duì)于一般系統(tǒng),除非十分必要，不必考慮。,5. 防雷裝置 對(duì)于大型或安裝在高山上的光伏系統(tǒng)，特別是在雷暴多發(fā)地區(qū)，必須配備防雷裝置。 防雷裝置接地必須可靠。,五. 熱環(huán)境設(shè)計(jì) 對(duì)于太陽(yáng)電池方陣，應(yīng)盡量降低其工作溫度，特別是在南方，要注意采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧?，?組件之間保持一定間隔，方陣與其他物體之間留有相當(dāng)距離，以便通風(fēng)。 在連接線路時(shí)，要考慮溫度的影響，

26、尤其在夏天安裝時(shí)，連線不要太緊，以免天冷時(shí)發(fā)生斷裂。,蓄電池在溫度降低時(shí)，輸出容量會(huì)受到影響。在2 00 C以下時(shí)，溫度每降低10 C,容量要下降1% 。尤其是在北方，冬天低溫會(huì)對(duì)蓄電池容量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，必須采取一定措施，如: 加熱、保溫或埋入地下等。 同時(shí)也要注意，并不是溫度越高，對(duì)蓄電池越有利，溫度過(guò)高時(shí)，蓄電池會(huì)發(fā)生自放電增加，極板消耗加速。,六. 其它設(shè)計(jì) 1. 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì) 2. 備品、備件設(shè)計(jì) 3. 包裝、運(yùn)輸設(shè)計(jì) 4. 施工設(shè)計(jì) 5. 竣工驗(yàn)收設(shè)計(jì) 6. 人員培訓(xùn)設(shè)計(jì) 7. 有時(shí)還需要輔助能源設(shè)計(jì),在完成設(shè)計(jì)后通常還需要提供有關(guān)文件、資料、圖紙等材料,一般包括: 設(shè)計(jì)資料 安裝手冊(cè) 人員培訓(xùn)手冊(cè) 運(yùn)行維護(hù)手冊(cè) 運(yùn)行記錄 質(zhì)保承諾書(shū) 此外還要提供備品、備件供應(yīng)等,總之，大型光伏系統(tǒng)的建造是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程，影響的因素很多，為了保證光伏系統(tǒng)可靠、合理、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)必須盡量掌握現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)資料，采用先進(jìn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，一絲不茍