3KW家用光伏并网发电系统.doc

3KW家用光伏并网发电系统 物理与电子信息学院 物理学（光伏科学与技术方向） 摘要：光伏发电系统主要由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组成太阳能电池方阵控制器逆变器蓄电池 目 录 前言…………………………………………………………………………………1 1.项目概况…………………………………………………………………………2 1.1项目背景及意义 …………………………………………………………2 1.2光伏发电系统的要求 ……………………………………………………2 2.并网光伏系统的原理……………………………………………………………2 3.现场资源和环境条件……………………………………………………………3 4.太阳能光伏方阵设计……………………………………………………………3 4.1确定日平均用电量 ………………………………………………………3 4.2太阳能电池的串并联设计 ………………………………………………3 5.蓄电池的设计 …………………………………………………………………4 6.控制器的选择 …………………………………………………………………4 7.逆变器的选择 …………………………………………………………………4 8.系统的安装 ……………………………………………………………………4 8.1电池方阵支架的安装……………………………………………………4 8.1.1电池方阵支架的选择 ……………………………………………5 8.1.2 确定电池方阵倾角 ………………………………………………5 8.2避雷针的安装……………………………………………………………5 9.定期检查与清洗 ………………………………………………………………5  前 言 太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，由于它集开发利用绿色可再生能源、改善生态环境、改善人民生活条件于一体，被认为是当今世界上最有发展前景的新能源技术，因而越来越受到人们的青睐。随着世界光伏市场需求持续高速增长、我国《可再生能源法》的颁布实施以及我国光伏企业在国际光伏市场上举足轻重的良好表现，我国光伏技术应用呈现了前所未有的快速增长的态势并表现出强大的生命力。它的广泛应用是保护生态环境、走经济社会可持续发展的必由之路。 太阳能发电的利用通常有两种方式，一种是将太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给其他负载使用，而在需要用电的时候则从电网中获取电能，称谓并网发电方式。另一种是依靠蓄电池来进行能量存储的所谓独立发电方式，它主要用于因架设线路困难市电无法到达的场合，应用十分广泛。 1.项目概况 1.1项目背景及意义 本项目拟设计一个太阳能光伏并网发电系统，为居民家里提供生产生活用电，并将多余的电输送到国家电网。本系统建成后将给居民的用电带来实质性的改变，太阳能电池的寿命可达到25—30年，预计7—9年可将成本收回，此后将给给用户带来一定的收益。 1.2光伏发电系统的要求 本系统是一个家用光伏并网系统，拟建立一个3kWp的小型发电装置，平均每天发电5.5kWh,可供一个1kW的负载工作5.5小时。 2. 并网光伏系统的原理 并网光伏系统就是将太阳能电池方阵产生的直流电，经过并网逆变器转换成交流电供给负载。系统接入国家电网，当电量有剩余时，向电网送电；当太阳能光伏系统供电不能满足负载需求时，可以从电网系统得到电能。 并网光伏系统的原理图如下： 图1 3.现场资源和环境条件 洛阳市嵩县位于°，北纬34.36°。 根据洛阳气象资料，嵩县年平均日照时数约2200小时，太阳辐射总量年平均峰值日照时数是3.小时， 月最高5.32小时， 1月最低2.6小时候为亚热带北纬湿润季风区，冬季干冷多晴，夏季湿热雷雨。年降水量毫米，年平均气温。具有气候温和、雨量充沛、四季分明等特点。其中4月-10月平均温度在10以上，最冷为1月份，平均温度；最热月7月份，平均温度27.。 750 电视机 480 1 3 1440 洗衣机 600 1 0.5 300 电脑 200 1 4 800 水泵 80 1 1 80 其它 200 3 600 合计 4970 由表得出日平均用电量为4970 W·h，为计算方便，使日平均用电量等于5000W·h，系统的输入电压为24V，负载的日平均消耗量QL为5000 W·h/24V=208.3A·h。 4.2太阳能电池的串并联设计 由嵩县日辐射总量平均为12.7 MJ/㎡，年辐射总量为4635MJ/㎡，得到 峰值日照时数=辐射量÷3.6=12.7÷3.6≈3.53小时 本系统选用的是SR100单晶硅太阳能电池板，其功率为100W，短路电流6.5A，开路电压21.6V，最佳工作电流5.9A,最佳工作电压