离网型光伏储能系统设计要点.docx

离网型光伏储能系统设计要点光伏发电系统通常分为并网型，并离网型和离网型，今天主要谈论离网型光伏储能系统的设计要点。常见的离网型的储能系统是备用电源系统（UPS）,这种系统被广泛应用于经常停电及电网不稳定的地区，或者对电网供电保证率要求较高的负荷。它的核心部件是一台具备充电和逆变双功能的充电逆变一体机。当市电正常时，该充电逆变器可直接接通市电给负荷的供电，同时将交流电转换成为直流电并给蓄电池充电，并确保党蓄电池充足了电后自动停止充电，当电网停电时，该充电逆变器会自动切断市电和负荷之间的连接，瞬间启动逆变器，改由蓄电池经逆变器为负荷提供电力。带市电互补的离网光伏储能系统图离网光伏储能系统是将光伏发电、储能系统和逆变等构成的光伏储能离网系统，它可以直接利用光伏组件给蓄电池充电，以满足用电负荷的需求。离网型光伏发电系统主要适合于一些特殊和远离电网的一些用电负荷，在一些通讯、边防哨卡、岛屿或者野外作业的场合和人群仍有着很大的市场需求空间，特别是非洲等欠发达国家和地区依旧有非常大的发展空间和市场。南非15KW户用离网储能项目案例离网型光伏储能电站也可以安装在经常停电或电网供电不稳定的地方。蓄电池系统不仅可以采用光伏发电系统充电，也可以在常规电网通电时由常规电力充电，保障电源供电。哥伦比亚15KW户用离网储能项目案例离网型光伏储能电站在设计过程中应考虑的问题1.给逆变器留足够余量通常离网型光伏发电是针对具体的负载的电源系统，在设计过程中应计算和核对接入系统的负载的额定功率，要根据负载的总功率确定所采用的逆变器的输出功率，充分考虑某些特殊负载在启动时需要的浪涌电流和启动功率、无功功率可能对逆变器的影响和需求，要给逆变器留足充分余量。一旦逆变器容量确定，所接负荷的容量就不能随意扩大或增加，因此离网型光伏发电系统要给逆变器留足余量。2 .充分考虑各种负载与逆变器的匹配离网型光伏发电系统要充分考虑各种负载与逆变器的匹配，特别是网内负载如果有诸如洗衣机、电冰箱、空调机等带有电机等电感性的负载就必须选择和配备正弦波或准正弦波的逆变器，以满足电感性负载对逆变器输出波形的需求。3 .计算每一个负载每天平均工作时间和用电量以客户需求为依据来设计光伏阵列的容量和蓄电池的容量，达到既满足用户用电需求，又能控制总体投资成本的目的。4 .以全年最差月的太阳辐射量作为设计依据离网系统要保证辐射量最少的月，光伏系统仍能够保证供电（通常全年最差月都在冬季。这一点和并网系统不同，并网电站的设计依据是全年太阳能辐射总量。）因此，离网光伏发电系统通常会按照最差月的最佳倾角来设计光伏阵列的倾角。也就是说，离网型光伏发电系统的阵列倾角通常都会比当地地理纬度角大2。8。，以兼顾冬季太阳辐射较弱的情况。5.光伏阵列容量Qp可用下列公式计算QP =上位(Wp)H b c iPi:负载功率hi:负载工作时间H:最差月太阳能辐射日峰值小时b:蓄电池充放电效率r1c:控制器效率用：逆变器效率6.蓄电池容量Qb可由下面公式计算Qb =b c i Vb AQb=(Ah)D:储电天数A:蓄电池放电深度总结：只有做好系统设计，才能实现电站发电量最大化。在具体项目中，建议参考并灵活应用，不可盲目设计。太阳能电池板说明：太阳能电池是利用晶体硅的光伏效应直接把太阳光转化为电能的产品。太阳能电池一般都必须通过胶封、层压等方式封装成平板式的构造再投入使用，其中以层压封装的方法能为普遍，即将太阳能电池的正面和背面各用一层透明、耐老化、粘结性好的热熔性胶膜包封,采用透光率高、耐冲击的低铁钢化玻璃作为上盖板，用耐湿抗酸的复合薄膜做成背板，通过真空层压工艺使胶膜将电池片、正面盖板组合成一整体，从而构成一个实用的太阳能电池发电器件。目前应用能为广泛的太阳能电池主要分为多晶硅和单晶硅，主要应用在太阳能光伏电站、无线电微波通讯、电力微波通讯、水利水文自动测报、森林防火监控、高速公路监控、家庭分布式发电系统、庭院及路面照明等领域。易达光电可以根据用户需求，量身定制，提供不同规格(3Wp-390Wp)的太阳能电池组件相关产品。硅电池片：采用高效率单晶硅或多晶硅太阳能电池片制造，转换效率高达20%,衰减小，可靠性好，寿命长，使用寿命高达25年以上。组件边框：采用阳极氧化优质铝合金边框制作，机械强度高，保证了较高的抗风等级和防雹性能，可适应各种复杂恶劣的气候条件下的使用，便于安装。钢化玻璃：表面玻璃采用高强度高透光率的低铁钢化玻璃封装，抗冰雹撞击，减少太阳光的反射，提高电池片的转换效率和在恶劣的环境下对光的吸收。封装材料：组件采用进口的抗老化EVA树脂和耐候性优良的TPT复合膜层压而成，透光率和机械强度极高。控制器说明控制器是光伏电源核心的系统部件之一，对光电池、蓄电池、负载等系统部件进行管理和监控，是一种具有自动化运行管理的一种特殊的电力电子装置，是完全满足光电池特性、蓄电池特性、负载特性及组成系统后的智能控制装置。太阳能控制器广泛应用于山区、海岛、军事、通讯等太阳能直流发电系统，能够满足当地照明、娱乐、通信、监控等需要，解决了这些地方无电、缺电等问题。充电控制： PWM脉宽调制充电控制 直充、提升、浮充自动充电模式 根据实际充、放电率智能修正控制参数的准确控制 温度补偿，采用机内、外高精度数字温度传感器测温显示及设置： 按触按键设计简单方便 1.CD以直观的数字和图形形式显示全部系统状态和系统参数 系统工作电压自动识别保护功能： 负载过载短路保护 蓄电池过充、过放保护 太阳能电池组件及蓄电池防反接保护 TVS防雷保护路灯控制器 坚固耐用紧凑的铝制外壳，有效防止腐蚀 环氧树脂灌装PCB板，有效防尘防水(IP68) 结构紧凑，体积小 红外线遥控器（CU）设置，操作简单方便 智能路灯定时功能 先进的编程功能 外置温度传感器，自动温度补偿 四段式充电控制（全充，浮充，强充，均衡充） 带功率调节的单负载控制和双负载控制两种设计 12/24V系统电压自动识别电站控制器 控制器适用于12V,24V,32V,36V,48V系统 内置30天数据记录器 多功能3位LCD液晶显示 外部电流感应器（可选件） Rs232串行通信接口（可选件） 可用于控制混合系统 内置可编程逻辑控制器逆变器说明逆变电源（或DC-AC转换电源）就是将通讯、工业设备、卫星通信设备、军用野外车、汽车、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域的蓄电池电压或其它直流电源的DCl2V、DC24V、DC48V、DCIIOV、DC220V>DC330V、DC500V、DC600V等各种电压规格直流电转换成交流AC220V/380V电压的装置;供给此类设备的交流负载用电。易达光电拥有多种规格和型号的离网（并网）逆变器（电源）产品；按不同行业的直流Dc输入等级有：DC12V、DC24V、DC48V、DCIlOV、DC220V、DC330V、DC500V>DC600VAC220V/380V等各种电压规格一应俱全；能完全满足车载专用、通信专用、电力专用、机车专用、风力/太阳能发电专用等不同行业的各种专用逆变电源，并接受产品定制，真正做到量体裁衣。蓄电池阀控式铅酸免维护蓄电池 符合ISO9001生产和设计质量标准，确保电池具有8-10年的浮充使用寿命,蓄电池可在-20°C+50°C的环境温度下使用。 采用特别隔膜（AGM）牢固吸附电解液使之不流动，电池无论立放或卧放均不会泄露,保证正常使用。 采用铅锡多元特殊正极合金，优化电池循环寿命。 采用铜芯镀银端子，保证极佳电气性能。 使用独有的防漏液托盘专利技术，大幅提升蓄电池的使用安全性。电池底部配有防漏液、防撞击、防热失控的安全托盘。胶体电池 采用适合的正负极合金配方，使电池更加适合深度充放电循环的使用特点。 胶体电解液的设计，有效地抑制AGM阀控铅酸蓄电池中无法避免的电解液分层现象，并能够更好地抑制活性物质的脱落和极板的硫酸盐化现象，从而延缓了电池在使用过程中的性能衰降，改善了电池的深充放循环寿命。 自放电小，使电池具有更长的搁置寿命，减少存放期间电池维护的频度和工作量。 浮充电压低，浮充电流小，电池充电效率高；充电接受能力好，欠充电恢复能力强。 电池的电解质采用含有二氧化硅的胶体物质，呈凝胶状态，不流动；胶体注入时为稀溶胶状态，亲水性好，分散均匀，可充满电池内所有空间。电池在高温及过充电的情况下，耐过充电能力强，不易出现干涸现象,胶体电池热容量大，散热性好，不易产生热失控现象，电池可在较为恶劣的环境下工作。太阳能光伏照明系统简介本公司所生产的太阳能光伏照明系列产品，可根据用户的不同需求和现场实际情况，对应提供多种设计方案。让用户有充分的选择空间，完全根据用户的需求量身设计，让用户满意。太阳能照明系统以太阳光为能源，白天充电晚上用，无需外接电源，安全可靠，绿色节能，充电及开、关灯过程均由微电脑智能控制；天黑自动开灯，天亮自动关灯，无需人工操作，使用寿命长，是现代生活环境中理想的照明工具。太阳能照明系统是一个全自动的工作系统，只要设定系统的工作模式就能自动工作。控制模式一般分为光控方式和计时控制方式，一般采用光控或光控与计时相结合的工作方式。灯在光照强度低于设计值时控制器启动灯点亮，同时开始计时,当计时到设定时间时光源关闭。太阳能光伏照明系统特点清洁环保：太阳能照明系统使用的清洁可再生能源，对环境无任何污染。长寿命：太阳能电池组件有长达25年的使用寿命，25年后仍能使用，只是转换效率会有所下降。高效率：太阳能电池功率点跟踪技术，通过对电流电压的能佳搭配，能大限度的得到有效功率。高亮度：采用高效率太阳能电池组件作为灯具的发电部件结合太阳能电池板能佳角度设计，为LED光源提供充足能源，真正实现黑夜亮如昼。便捷管理：整个系统微电脑控制全自动运行，无人值守。安全可靠：太阳能照明系统的充电、放电过程皆在低压状态下进行，对人体无伤害。施工快捷：每一个太阳能照明系统都是独立照明单元，充电、放电、照明、控制都是独立完成，无需挖沟、无需埋管、无需布线，即时安装，即时使用。太阳能灯具详细配置表及要求灯杆灯杆高度：根据用户实际需求确定灯杆的高度。表面要求：表面光滑，不变色，无针孔、无流挂、无剥落等现象、确定颜色。灯杆材料：钢制，铝铸。壁厚：3.0-5.0毫米，上口径，下口径。防腐处理：（热镀锌，镀锌厚度不小于85微米，冷镀锌），表面处理（喷塑，喷塑厚度不小于100微米）。法兰板：采用等离子切割成形，周边光洁，无毛刺，外观美观,孔位准确；电器门采用等离子切割，尺寸准确，表面光滑、平整，并焊接防盗装置和接地装置。太阳能板支架角钢规格（4X4）；防腐处理（热镀锌、冷镀锌）；表面处理（喷塑）。灯具外壳：高纯铝氧化灯具外壳，经电脑特别设计，线型流畅,曲线均匀饱满；静电喷塑表面处理工艺，抗紫外线辐射，颜色按要求或效果图提供。灯罩：高强度耐高温弧面钢化玻璃，透光性好、强度高、耐高温、防眩光强化清水玻璃罩；配柔性硅密封，密封等级IP65；上开盖开启方式，配安全不锈钢扣紧器。特点：灯具采用一体化设计，电器腔和光源腔分置；反射器采用高纯度铝拉伸成型，经阳极氧化抛光处理后，反射率要求290%,且十年内不会氧化。1.ED光源主光源：超高亮LED（芯片，封装，发光角度1500,用于双侧对称布置，2万小时光衰小于20%）。光源安装：中心照度238LUX。设计寿命：210万小时，光效2100lmW（2120lmW更佳）。散热：LED光源必须采用铝基线路板以保证散热良好。太阳能电池分类：多晶硅、单晶硅。主要特点：设计寿命225年，质保5年，转换率应217%,在阴雨天较多、阳光相对不是很充足的地区,采用单晶硅太阳能电池，性能参数比较稳定。路灯控制器主要特点：根据电气设计确定电压和电流规格，控制器具有过充电保护，过放电保护，太阳能电池反接保护、负载过电压保护；温度补偿，光控加时控；防潮保护；防雷，防护等级（IP67）；自身功耗小等特点。储能蓄电池主要特点：高性能、太阳能专用储能电池（胶体，免维护铅酸电池），设计寿命5-8年，具有深度充放电功能。蓄电池地埋箱主要特点：地埋防水处理，有效延长电池寿命。安装基础和地笼施工方法：根据图纸定制加工，深度要考虑当地冻土层厚度。电缆太阳能专用硅橡胶紫铜电缆（4mm2Xl,极低的电阻率和极高的耐候性，有效降低线损，确保10年不用更换），或选择BVR电缆替代。连接件太阳能专用连接件：IP67,镀银接头，极低的接触电阻和极高的耐候性，确保整灯的长期稳定运行。太阳能交通信号灯系列太阳能交通标志广泛用于公路交叉路口，弯道、桥梁等存有安全隐患的危险路段，提示司机或行人注意，能有效的起到警示作用，避免交通事故和意外事故的发生。本产品的特殊形状设计，外观精美，亮度高，安装方便。配套优质太阳能板、蓄电池。外壳采用优质钢板焊接成型，做工精细，化学防腐处理，专用户外塑料粉静电喷涂。闪灯采用全密封结构组合式灯组，每组多个超高亮芯片LED,真空镀膜反光板，白色高透光度灯罩。 由单片机组成的控制器有光控、过充电过放电保护功能。闪光模式用拨码开关控制，可由用户随意设定。 警示距离：大于500米（夜间）。 太阳能电池；高转换效率单/多晶硅太阳能电池组件。 控制器：采用微电脑芯片、集成传感器和无触点控制技术、具有温度补偿、智能放电等功能。 工作时间：阴雨天无光照连续工作150小时以上。 蓄电池：全密封阀控式免维护铅酸蓄电池或胶体电池。 适用范围：年日照时间不少于2200小时的地区。解决方案：边远地区独立供电系统解决方案边远地区独立太阳能供电解决方案是易达光电根据分布在电力无法延伸或者延伸电力成本极高的边远地区分散居住的乡村、个人住宅、蒙古包等用电需求量身设计的，针对的用户群主要为林区、农场的各类养殖户，种植户，完全解决照明，电视，手机充电等基本需求。本光伏系统结构简单，使用直流供电安全性更高，系统一般按3个阴雨天还能正常工作设计，可靠性很高。通信基站领域太阳能供电解决方案太阳能通信基站主要利用光能的有效转换来保证通信基站电源的有效供应，同时将富余的能量通过控制器储存到蓄电池中，在夜晚没有光照或遇到连续阴雨天气时，再由蓄电池提供能量供通信基站工作。应用于边远的山区，辽阔的草原沙漠及人烟稀少地区，解决了设立通讯基站因供电困难造成的问题。太阳能光伏发电应用在通讯领域，保证了通信基站、微波、光缆中继站的电力供应。实现了无人值守，高效稳定的优点。提供24小时不间断电源并可实现远程监控。多余电量可为机房空调供电，保证设施稳定工作。随着山区群众手机的普及，扫除山区移动信号盲区的任务非常重大。大山里架设交流电网不仅存在着距离远，施工难度大，而且资金投入也高。小型的独立电站很好的解决了上述难题。石油管道阴极保护太阳能供电解决方案长期以来，电源因素制约着无电地区埋地管道阴极保护的发展,对于地处西部的输油、输气、输水管道就更加突出。而西部等一些管道所经过地区有着丰富的太阳能资源，那么就应充分利用这些资源。众所周知，利用太阳能光伏发电技术已经非常成熟。因此，阴极保护采用太阳能光伏电源系统供电，是解决无电地区金属管道阴极保护的能佳方法之一。交通领域太阳能供电解决方案随着我国经济的不断发展，拉动内需的政策导向，我国高速公路里程和道路服务水平跨上了一个更高的台阶，高速公路机电项目的建设要求也越来越高。完善的外场监控系统顺应了这一要求，它可以对高速公路实行全程监控、实现交通事件自动检测报警和24h监控录像,为道路管理者及时发现和处理交通事故，有效疏导交通提供重要支持。外场视频监控系统常用的供电方式有两种：一是采用传统的电缆供电方式直接从就近的收费站配电房开始直接敷设电缆向监控点提供市电；二是采用独立太阳能或者太阳能和风能相结合的风光互补组合供电方式进行供电。传统的外场监控设备受到距离、地形、地域等方面的影响必须使用比较粗大的铜芯线缆长距离输电来降低电压衰减，如此必将导致建设费用过高,同时运营期间也因电缆经常被盗造成重大的经济损失和运营管理的不便。而且传统电缆供电方式由于存在较长距离的供电电缆，也容易受感应雷的影响，系统中需要串入较完善的避雷设备，但受雷电影响的机率仍较高。而太阳能光伏供电的方式的主要特点就是它的能源全部来自太阳能，与传统电缆供电相比省去了中间电缆及其敷设的过程，同时省却了输电电缆被盗和减小了受雷电影响的机率，随着监控点离市电提供点的距离越长，建设成本节省越具优势。而且光伏发电施工和维护相对方便，不受距离远近、地形差异和跨线桥的影响，设备主部件使用寿命长，后期维护管理相对方便。地震、气象、水文、林业等野外台站建设太阳能供电解决方案由于无人值守地震台选址的地理条件都比较特殊，所以无人值守地震台的供电保障全部利用太阳能电池板供电，即使在连续阴雨雪5天没有太阳的情况下，太阳能供电系统也能保证地震台正常运行。更多无人值守地震台建设，将大大增强我国的地震监测能力，并且可以对地质科学考察研究提供详实的科研资料，极大增强我国在国际防震减灾领域的科技竞争能力。气象：微气象区是指因其特殊的地理特征而显示出与周边明显不同气象状况的局部区域，峡谷的风口处、水库河网一带都容易成为微气象区，这些区域面积都很小，且分布很分散。太阳能微气象监测系统是为了应对微气象环境而研发设计的，太阳能设备一般随气象仪器安装在高压铁塔上。高压输电线路点多面广距离长，会经过不少微气象区，由于气象资料缺乏，电力部门在设计电网时只能参照大区域的综合性普遍性的气象指标而制定设计标准,无法做到在特殊区域特殊设计。而采用太阳能微气象监测装置，犹如一个安装在铁塔上的太阳能微型气象站，它通过太阳能板供电，并依靠GPRS网络将湿度、温度、风向、风速、降水量等各种气象数据实时传回，有助于判断局部区域的气象状况，如果遇到极端恶劣气候,电力部门在组织人员巡视线路上也更有了针对性，可以根据积累的微气象数据，指导在这些微气象区电网新建设计和整改工作，实现电网特殊区域特殊设计。太阳能全自动气象站包含温度传感器、雨量传感器、风速风向传感器，可在无人值守的情况下，自动观测记录空气温度值、降水量、雨强、风向、风速。整套设备全部使用太阳能电源，是集数据采集、处理、存储、通讯一体的全自动气象站，各项数据自动传输到数据处理中心，并入全国气象系统，可随时进行查询，数据存储容量大，支持多种通讯方式查询，尤其在农业生产中，能更有效利用气象资料,规避灾害性天气。水文水文自动测报系统由水文遥测站,中继站和中心站组成,是一种用于自动采集传输处理水文信息、作出洪水预报和水库调度优选方案的分散的远动系统。随着水文自动测报技术的发展,遥测设备可以做到体积小、功耗低、可靠性高,从有人维护、操作发展到现场无人维护、值守,为实现水利管理自动化提供了重要的保证。但是,水文自动测报系统的绝大多数遥测站、中继站是设在偏僻交通不便、供电困难的地区,有些甚至是在高山上。这些地区电源质量和可靠性都极差,电压和周波极不稳定,停电频繁。所以采取太阳能发电系统来保证水文遥测站和中继站的正常供电，使用UPS电源保证中心站的可靠安全供电成为当前普遍采取的供电模式。林业采用太阳能发电解决森林防火监控设备和森林管护站的供电问题成为能快、能有效的办法。无须架设电力线并且一次性投资，无需缴纳电费。太阳能发电操作简单、既经济又节能、环保。并且太阳能供电是一种既不消耗资源又无污染排放的清洁能源，使用寿命长、性能稳定、维护费用较低