10kw太阳能光伏发电系统设计

10kw太阳能光伏发电系统设计
1.设备选择
1.1太阳能光伏发电系统的组成
独立式太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池方阵、充放电控制器、蓄电池、逆变器等部分，连接示意图如下。

1.2太阳能电池板
1.2.1性能参数
太阳能电池板是直接将太阳能转换为电能的关键部位。

国际国内已能商品化生产的太阳能电池板分别为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池板，其发电效率分别为12%~13%、10%~12%、4%~6%，单晶硅发电效率最高，价格也最贵，平均价格为45元/w，占地面积最省。

本设计选用SP240-36M单晶电池板，参数如下：峰值电压48V，峰值电流5.0A，开路电压57.65V，短路电流5.7A，功率240W，尺寸1580×1080×45mm，重量22kg。

2.2太阳能电池板的连接方式
设计共选取45块太阳能电池板，分5组，每组9块。

接一个逆变器，逆变器容量为2kw，具体连接方式如下表。

1.2.3太阳能电池阵列的倾角
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，所以方阵的安装方位和太阳电池阵列的倾角非常重要，将太阳能电池板放在能直面太阳，不受建筑物的阴影遮挡的地方。

本设计的方位为正南方设计。

根据计算和邯郸地区的纬度，设计倾角25°，采用钢架支撑，底部采用镀锌槽钢固定。

1.2.4光伏阵列设计需要考虑的问题
光伏阵列的寿命几乎不取决于太阳能电池板本身，而是与组件的封装包括连接引线及接插件的质量等有极大关系。

所以设计中对以下各方面的情况都要加以考虑：
a.各阵列的导线均由PVC导线管保护。

b.方阵的支架和基础设计牢固，能经受邯郸地区最大风力的考验。

C.考虑到季节和日夜温差变化，在电池组件安装时，要精心安装调整。

不让玻璃受过大的应力(例如安装时紧固螺钉，要加橡胶垫且松紧适度等)，避免玻璃的损坏。

d.为便于分路控制，太阳电池方阵分为多个支路接入直流控制部分，同时各个支路分别接有断路器。

e.为防止人身误接触太阳能电池板方阵产生的高电压大电流。

整个太阳能电池板方阵进行可靠的接地。

f.太阳能电池板设在屋顶，应做防雷措施，设计选用避雷针作为防直击雷装置。

1.2.5接地系统
接地装置的材料一般为抗腐蚀能力较强的扁钢或圆钢，其冲击接地电阻一般不大于10Ω。

如果安装光伏发电系统建筑物有接地装置，光伏发电系统的各类设备的金属组件可以按合适的方式(S或M型方式)连接到建筑物的接地装置上；如果该建筑物无接地装置，应增设独立接地装置，使以上各类金属组件都连接到此接地装置上。

1.3.逆变器
逆变器按照输出波形可分为方波逆变器、修正正弦波逆变器、正弦波逆变器、组合式三相逆变器。

本设计采用正弦波逆变器，正弦波逆变器的优点是输出波形好、失真度很低，对收音机及通信设备干扰小、噪声低，此外还有保护功能齐全，整机性能高等优点。

缺点是线路相对复杂、对维修技术要求高、价格较昂贵。

根据需要预选用48V/2000W的正弦波逆变器1台。

1.4.蓄电池
太阳能电池发电系统对所用蓄电池组的基本要求是：自放电率低；使用寿命长；深放电能力强：充电效率高；少维护或免维护；工作温度范围宽：价格低廉。

目前我国与太阳能发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池。

本设计选用HB12v-100AhT铅酸蓄电池，9块。

1.5.充放电控制器
光伏发电系统的充放电控制器一般应具备如下功能：信号检测、蓄电池最优充电控制、蓄电池放电管理、设备保护、故障诊断定位、运行状态指示等。

根据系统要求预选用型号为CMP45-45A(48)的充放电控制器。

2.系统经济分析
以上设备共计167830元，另外考虑其他辅助设备的添加，预计共需17万元左右。