太阳能离网发电系统设计
一、工程概述
1、工程名称
沙特光伏离网系统
2、地理位置
沙特位于阿拉伯半岛,东濒波斯湾,西临红海,同约旦、伊拉克、科威特、阿联酋、阿曼、也门等国接壤。
西部高原属地中海式气候,其他地区属亚热带沙漠气候。
年平均降雨不超过200毫米。
沙特阿拉伯西部高原属地中海气候,其他地区属热带沙漠气候。
夏季燥热干燥,最高气温可达50℃以上;冬季气候温顺。
年平均降雨不超过200毫米。
一年的平均气温在35°以上。
3、气象资料
项目
月份
空气温度日照时间每日太阳辐射风速
℃小时kWh/m2/Day m/s
一月17 10.7 3.57 4.91
二月18.5 11.3 4.42 5.52
三月21.5 12.0 5.13 5.33
四月25.5 12.7 6.03 4.94
五月29 13.4 7.03 5.53
六月31.5 13.7 7.73 5.91
七月32 35.1 7.26 5.28
八月32 35.2 6.97 5.21
九月30 33.1 6.45 4.75
十月26.5 29.7 5.33 4.32
十一月21.5 25.3 4.00 4.40
十二月18 21 3.28 4.84
年平均25.3 27.4 5.6 5.07 二、方案设计
(一)用户负载信息
用电器额定功率(W) 数量用电时数(h) 用电量(KWh)
光伏泵300000 1 6 180
照明灯具40 30 5 6
路灯70 10 10 7
24寸液晶电视32 30 5 4.8
冰箱120 30 30
空调1125 30 12 405
其他117.2
合计750
注:光伏泵依据每天运行6小时计算,照明灯具以每户运行5小时计算。
路灯以10小时计算。
空调1.5匹,每天运行12小时。
(二)系统方案设计
依据用户要求,本方案为光伏离网系统
本系统是一个离网系统,其原理如下图所示:
1、太阳能电池板方阵的设计
所选电池板的基本技术参数如下所示:
电池板的计算:750/7/0.85/0.7/0.85=211.8kW
组件1串:265W*16块=4240W
所以共需50串:4240W**50=212000W
2、蓄电池组的设计(容量计算、安装地区户用电压状况、蓄电池型号选择、数量确定、布局)
在系统中储能主要靠铅酸蓄电池,蓄电池的容量利用下下面公式计算:C:蓄电池容量[kWh]
D:最长无日照间用电时[h]
F:蓄电池放电效率的修正系数(通常取1.05)
Po:平均负荷容量[kW]
L:蓄电池的修理保养率(通常取0.8)
U:蓄电池的放电深度(通常取0.7)
Ka:包括逆变器等沟通回路的损失率(通常取0.7,如逆变器效率高可取0.8)
所以此处的蓄电池的容量应当为:
C=570×3×1.05/(0.8×0.7×0.8
)=4007.8KWh
由于系统设计的参考连续阴雨天数为3天,所以蓄电池放电深度选择为0.7。
依据沙特的电力状况,户用电压为110V /60Hz或者220V /60Hz,我们选择220V的电压为常用电压。
因逆变器的型号,蓄电池电压选择为348V,蓄电池组由12V的蓄电池串并而成,所以每串须要29块蓄电池串起来达到348V。
选用87块单体为12V150Ah的蓄电池,总共3串进行并联,蓄电池总容量为13050Ah,即4541.4KWh。
4、限制逆变器的设计
由于沙特当地的用电电压为220V或110V,而我们选择输出电压为380V的离网逆变器,经过用户用电器统计可知,用户的最大功率约为750kW,考虑到用户负载中有感性负载,在启动过程时有较大的冲击电流,同时考虑系统的临时增加负载的状况,所以逆变器功率应相对选择较大的。
选取380V60KW的逆变器,10个并联接入汇流箱。
三、设备清单一览表
四、系统安装(设备材料领取清点、检测、太阳电池支架制作安装、太阳能电
池方阵的安装、电气设备的安装调试、系统的独立运行调试)
1、施工依次
2、施工准备(技术准备、现场准备、检测表或检测图)
3、验收。