1、江西工業(yè)工程職業(yè)學(xué)校實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 太陽(yáng)能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 2010 姓 名： 指導(dǎo)老師： 離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)一、 工程概述離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)是由光伏組件發(fā)電，經(jīng)控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電管理，并給直流負(fù)載提供電能或通過(guò)逆變器給交流負(fù)載提供電能的一種新型電源。廣泛應(yīng)用于環(huán)境惡劣的高原、海島、偏遠(yuǎn)山區(qū)及野外作業(yè)，也可作為通訊基站、廣告燈箱、路燈等供電電源。 光伏發(fā)電系統(tǒng)利用取之不盡、用之不竭的自然能源，可有效緩解電力短缺地區(qū)的需求矛盾，解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的生活及通訊問(wèn)題。改善全球生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人類可持續(xù)發(fā)展。離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)組成部分功能簡(jiǎn)介：光伏電池板為發(fā)電部件。光伏控制器對(duì)所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)

2、和控制，一方面把調(diào)整后的能量送往直流負(fù)載或交流負(fù)載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲(chǔ)存，當(dāng)所發(fā)的電不能滿足負(fù)載需要時(shí)，控制器又把蓄電池的電能送往負(fù)載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過(guò)充。當(dāng)蓄電池所儲(chǔ)存的電能放完時(shí)，控制器要控制蓄電池不被過(guò)放電，保護(hù)蓄電池?？刂破鞯男阅懿缓脮r(shí)，對(duì)蓄電池的使用壽命影響很大，并最終影響系統(tǒng)的可靠性。蓄電池的任務(wù)是貯能，以便在夜間或陰雨天保證負(fù)載用電。逆變器負(fù)責(zé)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負(fù)荷使用。二、方案設(shè)計(jì)統(tǒng)一般由太陽(yáng)電池組件組成的光伏方陣、太陽(yáng)能充放電控制器、蓄電池組、離網(wǎng)型逆變器、直流負(fù)載和交流負(fù)載等構(gòu)成。光伏方陣在有光照的情況下將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，

3、通過(guò)太陽(yáng)能充放電控制器給負(fù)載供電，同時(shí)給蓄電池組充電；在無(wú)光照時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能充放電控制器由蓄電池組給直流負(fù)載供電，同時(shí)蓄電池還要直接給獨(dú)立逆變器供電，通過(guò)獨(dú)立逆變器逆變成交流電，給交流負(fù)載供電。離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖 （1）太陽(yáng)能電池組件是太陽(yáng)能供電系統(tǒng)中的主要部分，也是太陽(yáng)能供電系統(tǒng)中價(jià)值最高的郵件，其作用是將太陽(yáng)的輻射能量轉(zhuǎn)換為直流電能；（2）太陽(yáng)能充放電控制器也稱“光伏控制器”其作用是對(duì)太陽(yáng)能電池組件所發(fā)的帶您能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，最大的限度地對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，并對(duì)蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，光伏控制器應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。?）蓄電池組其主要任務(wù)是貯能，以便

4、在夜間或陰雨天保證負(fù)載用電。（4）離網(wǎng)型逆變器離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，負(fù)責(zé)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負(fù)荷使用。為了他搞光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體性能，保證電站的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。離網(wǎng)光伏的特點(diǎn)：無(wú)枯竭危險(xiǎn)；絕對(duì)干凈（無(wú)污染，除蓄電池外）；不受資源分布地域的限制；可在用電處就近發(fā)電；能源質(zhì)量高；可再生能源，使用者從感情上容易接受；獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短；供電系統(tǒng)工作可靠；光伏系統(tǒng)的組成和原理： 光伏系統(tǒng)的原理：太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本工作原理就是在太陽(yáng)光的照射下，將太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生的電能通過(guò)控制器的控制給蓄電池充電或直接給負(fù)載供電，如果日照不足或者在夜間則由蓄電池的控制器的控制下給直流負(fù)載供電，對(duì)于含有交流

5、負(fù)載的光伏系統(tǒng)而言，還需要增加逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電。晶體硅太陽(yáng)電池組件分類：（皇明太陽(yáng)能）太陽(yáng)電池組件封裝結(jié)構(gòu)：標(biāo)準(zhǔn)晶體硅太陽(yáng)電池組件采用的封裝結(jié)構(gòu)為：由低鐵鋼化為玻璃EVA太陽(yáng)電池EVATPT層疊封裝后，再組裝鋁合金邊框和接線盒。太陽(yáng)電池組件封裝材料：組件的工作壽命與封裝材料和封裝工藝有很大的關(guān)系，封裝件的壽命決定組件壽命的重要因素。主要封裝材料：1.玻璃：采用絨面低鐵鋼化玻璃（又稱白玻璃），厚度3.2mm，透光率達(dá)89%以上。2.EVA：采用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的優(yōu)質(zhì)EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）膜層作為太陽(yáng)電池的密封劑和與玻璃、TPT之間的連接劑。具有高透光率（膠膜固化后透

6、光率大于等于89.5%）和抗老化能力。3.TPT（聚氟乙烯復(fù)合膜）：用于太陽(yáng)電池組件封裝的TPT至少應(yīng)該有三層結(jié)構(gòu)：外層保護(hù)層PVF具有良好的抗環(huán)境侵蝕力，中間層為聚酯薄膜具有良好的絕緣性能，內(nèi)層PVF需經(jīng)表面處理和EVA具有良好的粘接性能。另外其顏色為白色，對(duì)陽(yáng)光起反射作用，因此對(duì)組件的效率略有提高，并因其據(jù)喲較高的紅外發(fā)射率，還可降低組件的工作溫度，提高組件的效率。太陽(yáng)能電池組件的十大危險(xiǎn)點(diǎn)：1.組件功率負(fù)偏差2.電池片逆電流3.EVA黃變、脫層、氣泡4.TPT折皺5.接線盒防水性和電極接觸強(qiáng)度6.鋁邊框強(qiáng)度和耐腐蝕性7.組件點(diǎn)絕緣性8.玻璃透光率及玻璃強(qiáng)度9.組件等外片10.組件密封皇明

7、優(yōu)勢(shì)：原材料優(yōu)選經(jīng)過(guò)TUV認(rèn)證和國(guó)際知名品牌產(chǎn)品原材料要進(jìn)行嚴(yán)格的耐紫外線老化測(cè)試，紫外光照射100h,無(wú)明顯黃變、龜裂、氣泡脫層現(xiàn)象，透光率下降不超過(guò)5%每批訂單都要進(jìn)行嚴(yán)格的交聯(lián)度測(cè)試，交聯(lián)度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)值為75%90%嚴(yán)格的玻璃強(qiáng)度測(cè)試及尺寸穩(wěn)定性能測(cè)試。膠膜與TPT之間的剝離強(qiáng)度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)值大于等于35N/cm，膠膜與玻璃之間的剝離強(qiáng)度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)值大于等于40N/cm嚴(yán)格的可見(jiàn)光透光率檢測(cè)，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)值大于等于89.5%嚴(yán)格的濕熱試驗(yàn)，在85攝氏度，85%相對(duì)濕度環(huán)境中試驗(yàn)1000h，試樣無(wú)氣泡、脫層，透光率下降不超過(guò)5%優(yōu)選原材料，選用經(jīng)過(guò)TUV認(rèn)證和國(guó)際知名品牌產(chǎn)品選用耐壓直流1000V以上

8、的TPT背叛，保證組件的耐壓性能TPT要經(jīng)過(guò)高精度絕緣耐壓測(cè)試設(shè)備嚴(yán)格把關(guān)測(cè)試，模擬電壓可達(dá)到3000V，絕緣電阻值大于等于100MBIPV-溫屏光伏組件溫屏光伏組件結(jié)構(gòu)：1.PVB膠膜2.超白鋼化玻璃3.太陽(yáng)電池4.浮法鋼化玻璃5.中空層6.金屬膜，以及接線盒、密封膠（丁基膠）、結(jié)構(gòu)膠（聚硫膠或者硅酮膠）。三工程造價(jià)電池板的選型本方案選用230W的單晶硅電池板，則總共需要8塊，總功率為1.84KW。所選電池板的基本技術(shù)參數(shù)如下所示:太陽(yáng)電池種類單晶硅太陽(yáng)電池生產(chǎn)廠家 兆陽(yáng)光伏太陽(yáng)電池組件生產(chǎn)廠家兆陽(yáng)光伏太陽(yáng)電池組件型號(hào)SR-M指標(biāo)單位數(shù) 據(jù)峰值功率Wp230開(kāi)路電壓（Voc）V37.23短路

9、電流（Isc）A8.18工作電壓（Vmppt）V30.48工作電流（Imppt）A7.55尺寸mm163099248電池板陣列的布置系統(tǒng)的額定電壓為24V，所以電池板陣列輸出電壓不能太大，根據(jù)電壓的限制，這里電池板直接并聯(lián)接入控制器。電池板采用支架結(jié)構(gòu)是電池板成37傾角，電池板采取豎立放置，8塊電池板按兩排進(jìn)行布置。前后排之間間隔為2.5m?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)控制器選擇南京冠亞的GS- 80PCD6-V，其主要參數(shù)如下：型號(hào)GS- 80PCD6-V額定電壓（VDC）(V)24負(fù)載最大電流（A）80充電最大電流（A）80充電路數(shù)6最大開(kāi)路電壓（VDC）50過(guò)充（VDC）保護(hù)28.8(可設(shè)定)恢復(fù)26.

10、4(可設(shè)定)過(guò)放（VDC）斷開(kāi)21.6(可設(shè)定)恢復(fù)26.4(可設(shè)定)負(fù)載過(guò)壓斷開(kāi)35.0(可設(shè)定)恢復(fù)33.0(可設(shè)定)空載電流（mA）300顯示方式數(shù)碼顯示電壓降落太陽(yáng)能電池與蓄電池之間( V )0.7蓄電池與負(fù)載之間( V )0.03機(jī)械尺寸深寬高( mm )380450650使用環(huán)境()-20+50海拔高度5500逆變器選擇南京冠亞的GN-1.5KCSP-R，其具體技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表：型 號(hào)GN-1.5KCSP-R額定容量（KVA）1.5直流輸入額定輸入電壓（VDC）24V欠壓點(diǎn)(VDC）21.6欠壓恢復(fù)點(diǎn)(VDC)25.2過(guò)壓點(diǎn)（VDC）35市電輸入電壓允許范圍（VAC）22015%輸入

11、頻率（Hz）50切換方式（可選項(xiàng)）00、11、12、21交流輸出額定電壓（VAC）220額定頻率（Hz）50輸出波形正弦波過(guò)載能力120%1分鐘電壓穩(wěn)定精度(AC)2203%頻率穩(wěn)定精度500.04波形失真率（THD）3%（線性負(fù)載）動(dòng)態(tài)響應(yīng)（0100%）5%功率因數(shù)（PF）0.8逆變效率85%峰值系數(shù)（CF）3:01環(huán)境絕緣強(qiáng)度1200VAC 1分鐘噪音（dB、1米）50dB使用環(huán)境溫度()-10+50儲(chǔ)存環(huán)境溫度()-20+70使用海拔（m）5000顯示方式表頭或指示燈連續(xù)運(yùn)行時(shí)間可連續(xù)運(yùn)行尺寸(深X寬X高)500483267設(shè)備清單一覽表名稱生產(chǎn)廠商型號(hào)單位數(shù)量單價(jià)合價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)-項(xiàng)1組件

12、230Wp晶硅塊8光伏控制器GS- 80PCD6-V臺(tái)1蓄電池6-GFM-150個(gè)10離網(wǎng)逆變器GN-1.5KCSP-R臺(tái)1三通連接器套2組件支架-套1.84KWp監(jiān)控軟件-套1環(huán)境監(jiān)測(cè)儀-套1光伏電纜-米若干電纜橋架-米若干費(fèi)用總計(jì)售后服務(wù)0利潤(rùn)（設(shè)備總價(jià)的18%，包括稅收）合計(jì)總價(jià)心 得 . 經(jīng)過(guò)這次的光伏技術(shù)實(shí)訓(xùn),我個(gè)人得到了不少的收獲,一方面加深了我對(duì)課本理論的認(rèn)識(shí),另一方面也提高了實(shí)訓(xùn)操作能力?，F(xiàn)在我總結(jié)了以下的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)。這次的實(shí)訓(xùn)跟我們以前做的實(shí)訓(xùn)不同，因?yàn)槲矣X(jué)得這次我是真真正正的自己親自去完成。所以是我覺(jué)得這次實(shí)訓(xùn)最寶貴，最深刻的。就是實(shí)訓(xùn)的過(guò)程全是我們學(xué)生自己動(dòng)手來(lái)完成的，這樣，我們就必須要弄懂實(shí)訓(xùn)的原理。在這里我深深體會(huì)到哲學(xué)上理論對(duì)實(shí)踐