7．8kW太阳光伏示范电站的设计.pdf

维普资讯 第2l卷 第4期 山 东 科 学 Vo1．21 No．4 2008年 8月 SHAND0NGSCIENCE Aug．2OO8 文章编号：lOO2-4o26(2oo8)o4．0076-03 7．8kW太阳光伏示范电站的设计 滕为公，杨桂红，王建新 ，王梅 ，付健 (山东省科学院能源研究所，山东 济南 250014) 摘要：针对济南市泉城公园太阳光伏示范电站的设计要求，采用与建筑相结合、可与市电自动切换的独立发电 系统的设计思路 ，实现了性价比高、可持续供电的7．8kW太阳光伏示范电站。电站实际运行效果良好，部分 性能甚至高于设计要求。 关键词：太阳光伏电站；市电自动切换；与建筑相结合 中图分类号 ：TM615 文献标识码：B 太阳电池与建筑结合的光伏发电技术是近十几年发展起来的在城市中推广应用太阳能发电的一个重要 方向。建筑物能为光伏系统提供足够的面积，不需另 占土地；光伏阵列甚至可代替常规建筑材料，能省去光 伏系统的支撑结构，节省材料费用；安装可与建筑施工结合，节省安装成本；分散发电，就地使用，可降低输 电 和配电损失的5％～10％，减少输电、配电投资和维修成本_JJ。本文详细介绍了山东省济南市泉城公园7． 8kW太阳光伏示范 电站的设计要点和运行情况 。 1 控制系统的设计 1．1 工作原理 控制器 蓄电池组 为了更好地利用可再生能源特别是太阳能，山 ◇ 锻 东省济南市泉城公园拟建设 7．8kW的太阳能光伏 太阳能电池方阵 连接器 独立电站，为观赏温室LED光带照明等提供绿色清 爹 洁能源。此系统 由我单位设计、建设，主要包括屋 太阳能电池方阵 连接器 逆变器 (带 自动切换功能) 顶 7．8kW太阳能电池阵列及支架、控制器、可与市 《毫 电自动切换的逆变器、蓄电池组等。系统的基本工 { 作原理如图1所示。 1．2 屋顶太阳能电池阵列 交流电 直流 电 1．2．1 太 阳能 电池板 太阳能电池板是直接将太阳能转换为电能的 图1 7．8kW太阳光伏发电系统工作原理图 关键部位。考虑到系统负载的性质(LED光带)、功率(额定功率为3．5kW)、太阳光照的性质、蓄电池转换效 率等因素，系统的太阳能电池阵列采用 日本京瓷 130Wp太阳能电池板6o块。 130Wp太阳能电池板的主要参数 (测试条件：25℃、AM1．5、1kW／m2)如表 1所示。 收稿 日期：2OO8—06-23 维普资讯 第 4期 滕为公，等：7．8kW太阳光伏示范电站的设计 77 表 1 130Wp太阳能电池板主要参数表 1．2．2 太阳能电池阵列的设计及 固定 考虑现场的实际情况以及不受建筑物遮挡的要求，将 电池阵列建设于温室管理处房顶，并设计太阳能电 池板方位为正南偏西 5。。因太阳能电池方阵的发 电量与其接收的太阳辐射能成正比，所 以太阳电池阵列的 倾角非常重要。根据计算和济南的纬度，以及考虑增大冬季发电量的需求，太阳能电池板倾角设计为 46引。鉴于实际空间的限制，电池阵列分3排安装，每排 20块 ~3OWp太阳能电池板。为了保证发电效果， 按照国家标准 计算最小排间距为：