太阳能电池组件及方阵的设计方法案例图文说明
光伏发电系统组件方阵串并联数计算案例分析
光伏发电系统组件方阵串并联数计算案例分析光伏发电系统是利用太阳能光伏电池将太阳能转换为电能的一种清洁能源技术。
在建设光伏发电系统时，组件的串并联数的选择对系统的发电效率和性能有着直接影响。
在本文中，我们将以一个光伏发电系统组件方阵串并联数计算的案例分析，来探讨如何选择合适的串并联数来提高光伏系统的发电效率。
1.系统参数设定我们假设要建设一个光伏发电系统，其总装机容量为100kW。
在选取光伏组件时，假设每个光伏组件的额定功率为300W，额定电压为30V，额定电流为10A。
为了简化计算，我们选择了相同参数的光伏组件来构建系统。
2.组件串并联数计算在建设光伏发电系统时，我们需要确定每个组件的串联数和并联数，以便将多个光伏组件连接成一个整体的光伏方阵。
串联数决定了组件的总电压，而并联数决定了组件的总电流。
首先，我们来计算光伏组件的串联数。
根据光伏组件的额定电压和总装机容量，我们可以得到每个串联中的组件数量：串联数=总装机容量/（额定电压*总组件数）假设我们选取了10个光伏组件来构建一个串联，那么串联数为10。
接着，我们来计算光伏组件的并联数。
总电流等于总装机容量除以总电压，而总电流等于每个并联中的组件电流乘以并联数：并联数=总电流/（额定电流*每组串联数）为了方便计算，我们假设每个串联中有10个光伏组件，并且串联数为1、这样我们可以得到并联数为10。
3.系统效率计算一旦确定了组件的串并联数，我们就可以计算光伏系统的效率了。
光伏系统的效率可以通过光伏方阵的理论效率和实际效率来计算。
光伏方阵的理论效率可以通过光伏组件的额定功率和总装机容量来计算：理论效率=（额定功率*总组件数量）/总装机容量在本例中，理论效率为90%。
而实际效率可以通过光伏系统的实际发电量和光照条件来计算。
在日照充足的条件下，实际效率应接近理论效率。
综上所述，通过光伏发电系统组件方阵串并联数计算的案例分析，我们可以看到选择合适的串并联数对光伏系统的发电效率有着重要的影响。
光伏电源系统的原理及组成
光伏电源系统的原理及组成首先太阳能电池发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
它由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成，其系统组成如图所示。
图1-1宏阳能电池发电僚统示党忸1 .太阳能电池方阵：太阳能电池单体是光电转换的最小单元，尺寸一般为4cm2到100cm2不等。
太阳能电池单体的工作电压约为0.5V,工作电流约为20 —25mA/cm2, 一般不能单独作为电源使用。
将太阳能电池单体进行串并联封装后，就成为太阳能电池组件，其功率一般为几瓦至几十瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。
太阳能电池组件再经过串并联组合安装在支架上，就构成了太阳能电池方阵，可以满足负载所要求的输出功率（见图1－2）。
（1）硅太阳能电池单体常用的太阳能电池主要是硅太阳能电池。
晶体硅太阳能电池由一个晶体硅片组成，在晶体硅片的上表面紧密排列着金属栅线，下表面是金属层。
硅片本身是P型硅，表面扩散层是N区，在这两个区的连接处就是所谓的PN结。
PN结形成一个电场。
太阳能电池的顶部被一层抗反射膜所覆盖，以便减少太阳能的反射损失。
太阳能电池的工作原理如下：光是由光子组成，而光子是包含有一定能量的微粒，能量的大小由光的波长决定，光被晶体硅吸收后，在PN结中产生一对对正负电荷，由于在PN结区域的正负电荷被分离，因而可以产生一个外电流场，电流从晶体硅片电池的底端经过负载流至电池的顶端。
这就是“光生伏打效应”m伟组『Im 1 2太阳循电池单体、91件和方PI将一个负载连接在太阳能电池的上下两表面间时，将有电流流过该负载，于是太阳能电池就产生了电流；太阳能电池吸收的光子越多，产生的电流也就越大。
光子的能量由波长决定，低于基能能量的光子不能产生自由电子，一个高于基能能量的光子将仅产生一个自由电子，多余的能量将使电池发热，伴随电能损失的影响将使太阳能电池的效率下降。
（2）硅太阳能电池种类目前世界上有3种已经商品化的硅太阳能电池：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。
第2章太阳能光伏电池组件与方阵
2.2 晶体硅太阳能电池组件的构成与工作 原理
2.2.1 普通型太阳能电池组件
常见的普通型太阳能电池组件有环氧树脂胶封 板、透明PET层压板和钢化玻璃层压组件， 其中，环氧树脂胶封板、透明PET层压板组件 一般都是功率小于1W的小组件，主要用于太 阳能草坪灯、道钉灯、各种太阳能玩具等小功 率产品。 而钢化玻璃层压组件的功率则可以达到1～ 280W，是目前太阳能光伏电池组件应用的主 流产品。
钢化处理是为了增加玻璃的强度，抵御风沙冰 雹的冲击，起到长期保护太阳能电池的作用。 对面板玻璃进行钢化处理后，玻璃的强度可比 普通玻璃提高3～4倍。
除了玻璃以外，还可以用透明有机玻璃及PC 板（聚碳酸醣）等作组件面板。这些材料透光 性好、材质轻、可加工各种形状，但却不耐老 化、耐温性差、表面易划伤，因此在应用上受 到了一定的限制，目前使用得较少。
环氧树脂胶封板组件存在的问题
环氧树脂作为黏合剂应用较为广泛，产品形式有单组分、双组分 或粉末状树脂几种。
太阳能电池组件使用的环氧树脂黏合剂通常是双组分液体，使用 时现配现用。
环氧树脂的黏结度较高、工艺简单、材料成本低廉，但耐老化性 能较差，容易老化而变黄。因此，对于使用环氧树脂封装的太阳 能电池组件，改善其耐老化性能是十介重要的。
此外，作为太阳能电池封装材料，要求具有较高的耐湿性和气密 性。环氧树脂是高分子材料，其分子间距为50～200nm，大大超 过水分子的体积。而水的渗透可降低太阳能电池的使用寿命。
其次，用环氧树脂封装太阳能电池组件时，由于不同材料的膨胀 系数不同，在生产过程中如材料配置及工艺不当将产生内应力， 可能造成组件强度降低、龟裂、封装开裂、空洞、剥离等各种缺 陷而严重影响光伏组件质量。
中空玻璃电池组件是在单玻 璃透光型电池组件和夹胶玻 璃电池组件形式的基础上， 再与一片玻璃组合而构成的 。
光伏组件与阵列设计说明
1.1 引言太阳电池是将太直接转换为电能的最基本元件，一个单体太阳能电池的单片为一个PN结，工作电压约为0.5V，工作电流约为20－25mA/cm2, 一般不能单独作为电源使用。
因而需根据使用要求将若干单体电池进行适当的连接并经过封装后，组成一个可以单独对外供电的最小单元即组件（太阳能电池板）。
其功率一般为几瓦至几十瓦，具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力，广泛应用于各个领域和系统。
当应用领域需要较高的电压和电流，而单个组件不能满足要求时，可把多个组件通过串连或并联进行连接，以获得所需要的电压和电流，从而使得用户获取电力。
根据负荷需要，将若干组件按一定方式组装在固定的机械结构上，形成直流发电的单元，即为太阳能电池阵列，也称为光伏阵列或太阳能电池方阵。
一个光伏阵列包含两个或两个以上的光伏组件，具体需要多少个组件及如何连接组件与所需电压（电流）及各个组件的参数有关。
太阳能电池片并、串联组成太阳能电池组件；太阳能电池组件并、串联构成太阳能电池阵列。
1.2 光伏组件1.2.1组件概述光伏组件（俗称太阳能电池板）是将性能一致或相近的光伏电池片（整片的两种规格125*125mm、156*156mm），或由激光机切割开的不同规格的太阳能电池，按一定的排列串、并联后封装而成。
由于单片太阳能电池片的电流和电压都很小，把他们先串联获得高电压，再并联获得高电流后，通过一个二极管（防止电流回输）然后输出。
电池串联的片数越多电压越高，面积越大或并联的片数越多则电流越大。
如一个组件上串联太阳能电池片的数量是36片，这意味着这个太阳能组件大约能产生17伏的电压。
1.2.2电池的连接与失配失配的影响:失配损失是由于电池或者组件的互联引起的，这些电池或者组件没有相同的特性或者经历了不同的条件。
在PV组件和方阵中，在某种条件下失配问题是一个严重的问题，因为一个组件在最差情况的输出是由其中的具有最低输出的太阳电池决定。
例如，当一个太阳电池被遮挡而组件中的其它的太阳电池并没有被遮挡时，一个处于“良好”状态的太阳电池产生的功率可以被低性能的太阳电池耗散，而不是提供给负载。
太阳电池方阵前后间距的设计
太阳电池方阵前后间距的设计当光伏电站功率较大时，需要前后排布太阳电池方阵，有时太阳电池方阵附近有高达建筑物或树木。
这种情况下，需要计算建筑物或前排方阵的阴影，以确定方阵间的距离或太阳电池方阵与建筑物的距离。
一般确定原则为冬至当地平太阳时当天早9:00至下午3:00 太阳电池方阵不应被遮挡。
下图太阳电池方阵前后间距的计算参考图：图F2-1 太阳电池方阵前后间距的计算参考图计算太阳电池方阵间距D，可以从下面4个公式求得：D = L⨯cosβL = H/tanαα = arcsin(sinφ sinδ+cos φ cosδcosω)β = arcsin(cosδ sin ω/cosα)首先计算冬至上午9:00太阳高度角和太阳方位角，冬至时的赤纬角δ是-23.45度，上午9:00的时角ω是45度，于是有：α = arcsin (0.648 cos φ - 0.399sinφ)β = arcsin（0.917⨯ 0.707/cos α）求出太阳高度角α后和太阳方位角后，即可求出太阳光在遮挡物后面的投影长度L，再将L折算到前后两排方阵之间的垂直距离D：D = L ⨯cosβ = H ⨯cosβ / tanα【举例】北京地区纬度φ = 39.8度，太阳电池方阵高2米，求太阳电池的方阵间距：取δ = -23.45, ω = 45, 有：α = arcsin (0.648 cos φ - 0.399sinφ) = arcsin(0.498 – 0.255) = 14.04β = arcsin（cos δ sin ω/cos α）= arcsin（0.917⨯ 0.707/0.97）= 42.0D = H ⨯ cosβ / tanα= 2 ⨯ 0.743 / 0.25= 5.94米参数定义：D：太阳电池方阵间距L：太阳光在遮挡物后面的投影长度H：前面遮挡物最高点与后面方阵底部的高度差α：太阳高度角β：太阳方位角，西向为正，东向为负；φ：当地纬度δ：太阳赤纬角ω：时角，每隔1小时为15°，中午12:00为0°；上午正，下午为负。
第三章 太阳能电池组件和方阵
（4）交流输出太阳能电池组件
AC太阳能电池组件每个组件的背面装有一小型的逆变器。
其特点为：
（1）可以为单位增设容量，容易扩大系统的规模。 （2）可以为单位进行MPPT控制，减少组件因阳光的部分阴影
及多方位设置而出现的损失。 （3）省去了直流配线，可减少因电气腐蚀而出现的故障。 （4）可将组件的输出切断，提高安装时的安全性。 （5）组件个体可以构成发电系统，可以增加设计灵活性。
边框
作用
保护组件 方便组件与方阵的连接固定 边框与黏结剂构成对组件边缘的密封。
主要材料
铝合金、不锈钢、橡胶或增强塑料等
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常用材料
铝合金 高强度，抗机械冲击能力强
Back
建材屋顶一体型太阳能电池组件 ① 瓦一体型太阳 能电池组件 ② 可拆卸式建材 屋顶一体型太 阳能电池组件
③ 屋顶面板式建 材屋顶一体型 太阳能电池组 件
第三章
太阳能电池组件和方阵
新能本111
引言
电压 0.5V
1.太阳电池组件的分类
按太阳电池 材料可分为
硅半导体太 阳能电池
化合物半导 有机半导体
体电池
电池
单晶硅 多晶硅
非晶硅
CaAs CdTe
色素增感 有机薄膜
2.太阳电池组件的构造
3.太阳电池组件的封装
主要封装材料
上盖板 黏结剂 背板 边框
其他材料
4.太阳电池组件的生产工艺流程
5.几种常见的太阳能电池组件
（1） 硅系太阳能电池组件
单晶硅太阳能电池
多晶硅太阳能电池
非晶硅薄膜太阳能电池
（2）建材一体性太阳能电池组件
1
建材屋顶一体型太阳能电池组件 （个人住宅用太阳能光伏系统）
光伏方阵典型设计案例
光伏方阵典型设计案例
光伏方阵是由多个太阳能电池板组成的系统，用于将太阳光转化为电能。
以下是一个典型的光伏方阵设计案例：
1. 方阵规模：光伏方阵的规模根据实际需求确定，我们以一个中等规模的方阵为例，假设由100个太阳能电池板组成。
2. 方阵布局：太阳能电池板可以采用平面布局或斜面布局。
平面布局是将太阳能电池板平放在地面或屋顶上，斜面布局是将太阳能电池板倾斜放置，以增加太阳辐射面积。
在此案例中，我们采用斜面布局。
3. 太阳能电池板安装角度：太阳能电池板的安装角度应考虑到当地的纬度、季节和太阳轨迹等因素。
一般来说，安装角度可以设置为与当地纬度相等，或者根据经验值进行调整。
在本案例中，我们假设安装角度为30度。
4. 太阳能电池板位置：太阳能电池板之间的距离要足够大，以避免相互遮挡阻碍光照。
一般来说，相邻太阳能电池板之间的距离应大于它们的高度。
在本案例中，我们假设太阳能电池板之间的距离为1.5米。
5. 方阵接线：太阳能电池板通过电线连接到电池组或逆变器。
电线的选用要考虑太阳能电池板的功率和电流，以及电线的导电能力。
在本案例中，我们假设使用2.5平方毫米的铜芯电线。
6. 方阵支架：方阵的太阳能电池板需要安装在支架上。
支架的
选用要考虑安装角度和地面或屋顶的承重能力。
一般来说，支架应具有稳定性和耐腐蚀性。
在本案例中，我们假设使用由钢材制成的支架。
以上是光伏方阵的典型设计案例，具体的设计还需要根据实际情况进行调整和优化。
太阳能电池方阵的设计
太阳能电池方阵的设计叶明（1. 大连海事大学，物理系，2011应用物理学）摘要：太阳能电池方阵是为了满足高电压、大功率的发电要求，由若干个太阳能电池组件通过串、并联连接，并通过一定的机械方式固定组合在一起的。
除太阳能电池组件的串、并联组合外，太阳能电池方阵还需要防逆流二极管、旁路二极管、电缆等对电池组件进行电气连接，并配备专用的、带避雷器的直流接线箱。
关键词：热斑效应，二极管，太阳能电池1 太阳能组件的热斑效应在太阳能电池方阵中，如果发生有阴影（例如树叶、鸟类、鸟粪等）落在某单体电池或一组电池上，或当组件中的某单体电池被损坏时，但组件或方阵的其余部分仍处于太阳暴晒之下正常工作，这样为被遮挡的部分太阳能电池或组件就要对局部被遮挡或已损坏的太阳能电池或组件提供负载的所需的功率，使该部分太阳能电池如同一个工作在与反向偏置下的二极管，其电阻和压降很大，从而消耗功率导致发热。
由于出现高温，称之为“热斑”。
在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳能电池组件将被当作负载消耗其他被光照的太阳能电池组件所产生的部分能量或所有能量，被遮挡的太阳能电池组件此时将会发热，这就是“热斑效应”，多组并联的太阳能电池组件，假设其中一块被部分遮挡，也会形成热斑，如图1,2所示。
热斑效应会严重影响地破坏太阳能电池组件，甚至可能会使焊点熔化、封装材料破坏、乃至整个组件失效。
产生热斑效应的原因除了以上情况外，还有个别质量不好的电池片混入电池组件、电极焊片虚焊、电池片隐裂或破损、电池片性能变坏等因素，需要引起注意。
2太阳能电池的防逆流二极管和旁路二极管2.1旁路二极管旁路二极管的作用是防止串联中的某个组件或组件中的某一部分被阴影遮挡或出现故障时引起“热斑效应”，串联电路中，需要在太阳能电池组件的正负极间并联一个旁路二极管Db，电池正常工作时正极电势高于负极电势，旁路二极管Db处于反向偏压下，电阻很大，视为截止状态，当某一电池或组件被遮蔽或损坏时，其相待于一个负载，根据基尔霍夫定律，电流正向电压降低，这时旁路二极管Db处于正向偏压下，电阻很小，视为导线，将被被遮蔽或损坏电池短路，以免串联回路中光照组件所产生的能量被遮蔽的组件所消耗，不影响其他正常组件的正常工作。
太阳能电池组件及方阵容量的设计方法案例分析
太阳能电池组件及方阵容量的设计方法案例分析上面已经说过，太阳能电池组件的设计就是满足负载年平均每日用电量的需求。
所以，设计和计算太阳能电池组件大小的基本方法就是用负载平均每天所需要的用电量（单位：安时或瓦时）为基本数据，以当地太阳能辐射资源参数如峰值日照时数、年辐射总量等数据为参照，并结合一些相关因素数据或系数综合计算而得出的。
在设计和计算太阳能电池组件或组件方阵时，一般有两种方法。
一种方法是根据上述各种数据直接计算出太阳能电池组件或方阵的功率，根据计算结果选配或定制相应功率的电池组件，进而得到电池组件的外形尺寸和安装尺寸等。
这种方法一般适用于中小型光伏发电系统的设计。
另一种方法是先选定尺寸符合要求的电池组件，根据该组件峰值功率、峰值工作电流和日发电量等数据，结合上述数据进行设计计算，在计算中确定电池组件的串、并联数及总功率。
这种方法适用于中大型光伏发电系统的设计。
下面就以第一种方法为例介绍一个常用的太阳能电池组件的设计计算公式和方法。
(1)以峰值日照时数为依据的简易计算方法这是一个常用的简单计算公式，常用于小型独立太阳能光伏发电系统的快速设计与计算，也可以用于对其他计算方法的验算。
其主要参照的太阳能辐射参数是当地峰值日照时数。
损耗系数当地峰值日照时数用电时间用电器功率太阳能电池组件功率⨯⨯=P在本公式中，太阳能电池组件功率、用电器功率的单位都是瓦(W);用电时间和当地峰值日照时数的单位都是小时(h);蓄电池容量单位为安时(Ah)；系统电压是指蓄电池或蓄电池组的工作电压，单位是伏(V)。
损耗系数主要有线路损耗、控制器接入损耗、太阳能电池组件玻璃表面脏污及安装倾角不能兼顾冬季和夏季等因素，可根据需要在1.6~2之间选取。
系统安全系数主要是为蓄电池放电深度（剩余电量）、冬天时蓄电池放电容量减小、逆变器转换效率等因素所加的系数，计算时可根据需要在1.6～2之间选取。
设计实例某地安装一套太阳能庭院灯，使用两只9W/12V 节能灯做光源，每日工作4h 。
太阳能光伏组件方阵的容量及串并联连接的设计方法
太阳能光伏组件方阵的容量及串并联连接的设计方法光伏组件设计的基本思想就是满足年平均日负载的用电需求。
计算光伏组件的基本方法是用负载平均每天所需要的能量（安时数）除以一块光伏组件在一天中可以产生的能量（安时数），这样就可以算出系统需要并联的光伏组件数，使用这些组件并联就可以产生系统负载所如何设计光伏组件的大小以及光伏组件方阵的排布连接，是光伏系统设计中最重要的一环。
这个步骤决定了用户60%的成本投入是否产生浪费或者是否不足。
下面我们就来详细介绍光伏组件方阵的设计原理和案例。
一、基本公式光伏组件设计的基本思想就是满足年平均日负载的用电需求。
计算光伏组件的基本方法是用负载平均每天所需要的能量（安时数）除以一块光伏组件在一天中可以产生的能量（安时数），这样就可以算出系统需要并联的光伏组件数，使用这些组件并联就可以产生系统负载所需要的电流。
将系统的标称电压除以光伏组件的标称电压，就可以得到系统需要串联的光伏组件数，使用这些光伏组件串联就可以产生系统负载所需要的电压。
基本计算公式如下：日平均负载（AH）并联的组件数量＝------------------组件日输出（AH）系统电压（V）串联组件数量＝ ---------------组件电压（V）二、光伏组件方阵设计的修正光伏组件的输出，会受到一些外在因素的影响而降低，根据上述基本公式计算出的光伏组件，在实际情况下通常不能满足光伏系统的用电需求，为了得到更加正确的结果，有必要对上述基本公式进行修正。
1、将光伏组件输出降低10％在实际情况工作下，光伏组件的输出会受到外在环境的影响而降低。
泥土、灰、积雪的覆盖和组件性能的慢慢衰减都会降低光伏组件的输出。
另外，逆变器的转换效率，以及电缆等系统内设备的损耗也会影响光伏组件实际输出的电流。
通常的做法就是在计算的时候减少光伏组件的输出10％来解决上述的不可预知和不可量化的因素。
我们可以将这看成是光伏系统设计时需要考虑的工程上的安全系数。
光伏发电太阳能板排布设计图
说明：1、组件尺寸为1470*680，组件间隙20mm ，前后排间距为1.2m ，共需组件360块，占地面积约
2、此图为组件的大致排布图，具体的安装位置及数量根据具体的屋顶
为485平方米。
结构确定。
归档日期
设计阶段图号
工程号比例
制 图 人
设 计 人
审 核
项目负责人
审 定
工程 名称
业主
顾问
施工单位须现场校验尺寸.所有尺寸须以标注为准.版权所有.
本图加盖施工图章为有效版本.
不准在图纸上直接量取.*****
施工
1:1***********
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版本
01
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工程总承包:
监理单位:
设计单位:
业主:。
电池组件结构阵列设计(教学课件PPT)
倾斜角 间距
案例分析：
1.分析100KW光伏电站最佳倾斜角。 2.光伏电池倾斜角设计的影响因素。
太阳能电池方阵功率计算
要计算太阳能电池组件的功率，必须要计算得到太阳能方阵面上所接收到的辐射 量。下面以固定方阵为例进行设计。 1.太阳能电池方阵倾斜角确定 如果采用计算机辅助设计软件，应当进行太阳能电池方阵倾斜角的优化计算，要 求在最佳倾斜角时冬天和夏天辐射量的差异尽可能小，而全年辐射量尽可能大， 二者应当兼顾。这对纬度高地区尤其重要。高纬度地区的冬天和夏天水平面太阳 能辐射差异非常大，如果按照水平面辐射量进行设计，则蓄电池的冬季存储量要 远远大于阴雨天的存储量。造成蓄电池的设计容量和投资都加大。选择了最佳倾 斜角，太阳能电池方阵面上的冬夏季辐射量之差就会变小，蓄电池的容量可以减 少，系统造价降低，设计更为合理。如果不用计算机进行倾斜角优化设计，也可 以根据当地纬度按照表2-13设计。 2.由水平面辐射量计算太阳能电池方阵平面上的辐射量 一般来讲，太阳能电池方阵面上的辐射量要比水平面辐射量高5%~15%不等；纬 度越高，倾斜面比水平面增加的辐射量越大。 3.将倾斜面方阵面上的辐射量换算成峰值日照时数
D
COS H
tan[arcsin(0.648cos 0.399sin)]
光伏阵列跟踪方式
实际测量2KW光伏电池阵列间距问题。
训练与提高
为了获取最大光伏发电功率，设计2KW离网光伏发电系统组 件方阵结构。
1.串并联方式。 2.倾斜角方式。
年总辐射量（水平） 6680～8400 MJ/m2 5852～6680 MJ/m2
5016～5852 MJ/m2
4190～5016 MJ/m2 3344～4190 MJ/m2
太阳能方阵电池组件汇线及线缆敷设施工方案
电池组件汇线及低压电缆敷设作业指导书一、工程概况本工程包含动力电缆、通信电缆、接地线。
动力电缆施工主要为：组件与组件之间快速接头的连接（串联）、组串至汇流箱的电缆敷设、汇流箱至逆变器的电缆敷设、逆变器至箱变的电缆敷设。
通讯电缆施工主要为：汇流箱至箱变通信电缆敷设。
接地线施工主要为：电池组件的接地线串联、汇流箱的接地线施工。
电缆的敷设方式：明敷和直埋方式并用，具体见施工图纸。
二、技术要求1、电池组件之间快速接头的连接组件之间连接示意图连接方式采用电池组件后自带快速接头连接（MC4插头、插座连接），接线时应注意勿将正负极接反，保证接线正确。
每串电池板连接完毕后，应检查电池板串联开路电压是否正确，连接无误后断开一块电池板的接线，保证后续工序的安全操作。
接线完成后将电线隐蔽在组件支架的標条内，电缆不得打折、扭曲、相互缠绕；应顺直的敷设至標条内，保证电缆正常使用。
2、组串至汇流箱的电缆敷设概述：每个子方阵各分为14个汇流区，每个汇流区设一台汇流箱，汇流箱的编号为1H01到1H14 （1号子方阵为例），每个组串至汇流箱的电缆编号为（1号子方阵为例），根据图纸从北向南排序。
组串至汇流箱电缆：ZC-YJVRhO.6/lKV 2X4mm‘电缆。
电缆与电池组件连接：接头采用MC4专用接头，2X4mm:电缆与专用接头连接部位必须搪锡（电力电缆施工规范要求：小于lOmrn'的电缆未采用线鼻子连接的必须搪锡）。
电缆两头必须挂电缆编号牌，电缆正负极（红色线接正极，绿色线接负极）不能混接。
无牌情况下做临时标记，保证电缆不混淆。
编号：W19长度：29米巾兮：-YJV22 2X4咼点：纽串13A0215终八匕汇沆箱13AO2H盒中穿过，槽盒内用软PVC20管作为电缆保护管，PVC 保护管两头各长岀镀锌方 管10cm,镀锌方管口要求去除毛刺。
电缆穿架空槽盒示意图电缆直埋：电缆直埋深度NO. 7m,从地表到深0. 7m 处竖直敷设时穿保护管, 管口需光滑，无毛刺。
光伏发电光伏阵列设计及布置方案
光伏发电光伏阵列设计及布置方案1.1光伏方阵布置方案1.1.1布置原则每两列组件间的间距设置保证在太阳高度角最低的冬至日9：00～15：00时，前后排太阳能电池组件间采光不受阻挡。
1.1.2方阵布置说明根据设计原则，本项目共20个光伏组件阵列组成的发电区域，均采用45°倾角布置，采用固定式支架系统，支架基础采用混凝土独立基础式。
图一：支架定位参考样图图一：支架定位参考样图1.2光伏阵列设计1.2.1光伏子方阵设计一个1MWp的光伏方阵，由太阳能电池组件经过串并联组成。
将组件串联得到并网逆变器所要求的电压，再将串联组件并联达到逆变器的功率要求。
1、太阳能电池串联组件数量计算：根据逆变器的技术参数，最高输入电压为1100V，工作电压范围为500~1100V；组件的开路电压为37.62V；最大工作点的工作电压30.36V；开路电压温度系数为-0.33%/℃。
1）组件开路电压因温差升压百分比最高值：65*0.003=21.45%（温度范围+25℃~-40℃考虑）；2）组件开路因温差升压值：21.45%*37.62=8.1V；3）组件开路最高升压值：37.62+8.1=45.72V；4）组件串联最大数量：1100/45.72≈24块；5）选择组件串联数量：20块。
2、1MWp子方阵太阳能电池数量计算：单个发电单元的容量为1MWp，组件串并联接线：1）20块组件串联为一路，每一路串联容量为20*255=5.1kWp、输出电压20*30.36=607.2V；2）每一台逆变器上太阳能电池组件并联数=1000/2/5.1=98，因PV输入数量是3，选择一台逆变器并联数为99；3）2*99=198组件并联组成一个发电单元，其子方阵太阳能电池数量为3960块，容量为198*5.1=1009.8kWp，占地面积147.54*77.5=11434.35m²。
1.2.2光伏总方阵容量、电池总数量及占地面积1）20MWp并网系统由20个发电单元组成，总容量=1009.8*20=20，196kWp；2）太阳能电池总数量=(20*198)*20=79，200块，占地总面积319*749.7=239154.3m²。
光伏组件设计、布置、施工方法说明
光伏组件设计、布置、施工方法说明1.1 太阳能电池组件的选择太阳能电池组件的选择应在技术成熟度高、运行可靠的前提下，结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输的状况，选用行业内的主导太阳能电池组件类型。
根据电站所在地的太阳能状况和所选用的太阳能电池组件类型，计算光伏电站的年发电量，选择综合指标最佳的太阳能电池组件。
太阳能电池组件可分为晶体硅电池组件、薄膜电池组件和聚光电池组件三种类型。
根据建设方要求，选用多晶硅太阳能电池组件，尽量做到效率高，占地面积小，经比较选用功率295Wp的多晶硅电池组件最佳。
其几何尺寸1956*992*40（长*宽*高，单位:mm），光照面积的光电转换效率（含组件边框面积）约15.2%。
其主要技术参数如表2-1所示。
表2-1 295Wp 多晶硅组件主要技术参数表（参考）依据设计文件的要求，本工程项目的材料、设备、施工须达到下列现行中华人民共和国以及省、自治区、直辖市或行业的工程建设标堆、规范的要求，但不限于下列规范：1.2.1工程测量规范（GBJ-50026-93）1.2.2设计单位设计的施工图中涉及到的规范、规程和标准集及相关技术要求。
IEC 61215 晶体硅光伏组件设计鉴定和定型IEC6173O.l 光伏组件的安全性构造要求IEC6173O.2 光伏组件的安全性测试要求GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）发电系统概述和导则》SJ/T11127-1997《光伏（PV）发电系统过电压保护—导则》GB/T 19939-2005《光伏系统并网技术要求》GB/T 19964-2012《光伏发电站接入电力系统的技术规定》GB 50797-2012《光伏发电站设计规范》GB/T 20046-2006《光伏系统电网接口特性》（IEC 61727：2004）GB/T 29321-2012《光伏发电站无功补偿技术规范》GB 12326-2000 《电能质量电压波动和闪变》GB12325-2003《电能质量电力系统供电电压允许偏差》GB／T14549-1993《电能质量公用电网谐波》GB50057-2000《建筑物防雷设计标准》DL/T 448-2000《电能计量装置技术管理规程》GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》DL/T404-2007《3.6kV ～ 40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》GB 50060-92《3~110kV高压配电装置设计规范》上述标准、规范及规程仅是本工程建设的基本依据，并未包括实施中所涉及到的所有标准、规范和规程，并且所用标准和技术规范均应为合同签订之日为止时的最新版本。
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太阳能电池组件及方阵的设计方法案例图文说明
上面已经说过，太阳能电池组件的设计就是满足负载年平均每日用电量的需求。
所以，设计和计算太阳能电池组件大小的基本方法就是用负载平均每天所需要的用电量（单位：安时或瓦时）为基本数据，以当地太阳能辐射资源参数如峰值日照时数、年辐射总量等数据为参照，并结合一些相关因素数据或系数综合计算而得出的。
在设计和计算太阳能电池组件或组件方阵时，一般有两种方法。
一种方法是根据上述各种数据直接计算出太阳能电池组件或方阵的功率，根据计算结果选配或定制相应功率的电池组件，进而得到电池组件的外形尺寸和安装尺寸等。
这种方法一般适用于中小型光伏发电系统的设计。
另一种方法是先选定尺寸符合要求的电池组件，根据该组件峰值功率、峰值工作电流和日发电量等数据，结合上述数据进行设计计算，在计算中确定电池组件的串、并联数及总功率。
这种方法适用于中大型光伏发电系统的设计。
下面就以第二种方法为例介绍一个常用的太阳能电池组件的设计计算公式和方法，其他计算公式和方法将在下一节中分别介绍。
1．基本计算方注
计算太阳能电池组件的基本方法是用负载平均每天所消耗的电量(Ah)除以选定的电池组件在一天中的平均发电量(Ah)，就算出了整个系统需要并联的太阳能电池组件数。
这些组件的并联输出电流就是系统负载所需要的电流。
具体公式为：
负载用电10A,负载工作8小时。
（220V ）
）
组件日平均发电量（）负载日平均用电量（电池组件并联数Ah Ah =
其中, 组件日平均发电量=组件峰值工作电流(A)×峰值日照时数(h)。
假设告知负载日耗电（KWh ），如何计算负载日平均用电量（Ah ）。
再将系统的工作电压除以太阳能电池组件的峰值工作电压，就可以算出太阳能电池组件的串联数量。
这些电池组件串联后就可以产生系统负载所需要的工作电压或蓄电池组的充电电压。
具体公式为：
组件峰值工作电压
系数）系统工作电压（电池组件串联数 1.43V ⨯=
系数1.43是太阳能电池组件峰值工作电压与系统工作电压的比值。
例如，为工作电压12V 的系统供电或充电的太阳能电池组件的峰值电压是17～17.5V ；为工作电压24V 的系统
供电或充电的峰值电压为34～34.5V 等。
因此为方便计算用系统工作电压乘以1.43就是该组件或整个方阵的峰值电压近似值。
例如：假设某光伏发电系统工作电压为48V ，选择了峰值工作电压为17.0V 的电池组件，则：
44.0317V
1.43
V 48≈=⨯=
）（电池组件串联数（块）
有了电池组件的并联数和串联数后，就可以很方便地计算出这个电池组件或方阵的总功率了，计算公式是：
(W)率选定组件的峰值输出功×组件串联数×组件并联数(W)率电池组件（方阵）总功=
例如，我们设计一个离网光伏发电系统，用电负载需求如下表所示。
提供电池组件240W,
最大工作电流8A ，最大工作电压30V ，系统工作电压为交流220V ，假设系统中不存在升压电路。
请设计电池组件容量。
2．相关因素的考虑
上面的计算公式完全是理想状态下的书面计算。
如果根据上述计算公式计算出的电池组件容量，在实际应用当中是不能满足光伏发电系统的用电需求的。
为了得到更准确的数据，就要把一些相关因素和数据考虑进来并纳入到计算中。
与太阳能电池组件发电量相关的主要因素有两点。
(1)太阳能电池组件的功率衰降。
在光伏发电系统的实际应用中，太阳能电池组件的输出功率（发电量）会因为各种内外因素的影响而衰减或降低。
例如，灰尘的覆盖、组件自身功率的衰降、线路的损耗等各种不可量化的因素，在交流系统中还要考虑交流逆变器的转换效率因素。
因此，设计时要将造成电池组件功率衰降的各种因素按10%的损耗计算，如果是交流光伏发电系统时，还要考虑交流逆变器转换效率的损失也按l0%计算。
这些实际上都是光伏发电系统设计时需要考虑的安全系数，设计时为电池组件留有合理余量。
(2)蓄电池的充放电损耗。
在蓄电池的充放电过程中，太阳能电池产生的电流在转化储存的过程中会因为发热、电解水蒸发等产生一定的损耗，也就是说蓄电池的充电效率根据蓄电池的不同一般只有90%～95%。
因此在设计时也要根据蓄电池的不同将电池组件的功率增加5%～10%，以抵消蓄电池充放电过程中的耗散损失。
3．实用的计算公式
上面的公式只是一个理论的计算，在考虑到各种因素影响后，将相关系数纳入到上述公式中，才是一个设计和计算太阳能电池组件的完整公式。
将负载日平均用电量除以蓄电池的充电效率，就增加了每天的负载用电量，实际上给出了电池组件需要负担的真正负载；将电池组件的损耗系数乘以组件的日平均发电量，这样就考虑了环境因素和组件自身衰降造成的组件发电量的减少，有了一个符合实际应用情况下的太阳能电池发电量的保守估算值。
综合考虑以上因素，得出计算公式如下： 逆变器效率系数
组件损耗系数充电效率系数）组件日平均发电量（）
负载日平均用电量（电池组件并联数⨯⨯⨯=
Ah Ah
）
组件峰值工作电压（系数）系统工作电压（电池组件串联数V 1.43V ⨯=
在进行太阳能电池组件的设计与计算时，还要考虑季节变化对系统发电量的影响。
因为在设计和计算得出组件容量时，一般都是以当地太阳能辐射资源的参数如峰值日照时数、年辐射总量等数据为参照数据，这些数据都是全年平均数据，参照这些数据计算出的结果，在春、夏、秋季一般都没有问题，冬季可能就会有点欠缺。
因此在有条件时或设计比较重要的光伏发电系统时，最好以当地全年每个月的太阳能辐射资源参数分别计算各个月的发电量，其中的最大值就是一年中所需要的电池组件的数量。
例如，某地计算出冬季需要的太阳能组件数量是8块，但在夏季可能有5块就够了，为了保证该系统全年的正常运行，就只好按照冬季的数量确定系统的容量。
计算举例：某地建设一个移动通信基站的太阳能光伏供电系统，该系统采用直流负载，负载工作电压48V ，用电量为每天150Ah ，该地区最低的光照辐射是1月份，其倾斜面峰值日照时数是3.5h ，选定125W 太阳能电池组件，其主要参数：峰值功率125W 、峰值工作电压34.2V 、峰值工作电流3.65A ，计算太阳能电池组件使用数量及太阳能电池方阵的组合设计。
根据上述条件，并确定组件损耗系数为0.9，充电效率系数也为0.9。
因该系统是直流系统，所以不考虑逆变器的转换效率系数。
14.490.9
0.93.5h 3.65A 150Ah
=⨯⨯⨯=）（电池组件并联数=15
234.2
1.43
48V =⨯=电池组件串联数
根据以上计算数据，采用就高不就低的原则，确定电池组件并联数是15路，串联数是2块。
也就是说，每2块电池组件串联连接，15串电池组件再并联连接，共需要125W 电池组件30块构成电池方阵，连接示意图如图5-7所示。
该电池方阵总功率=15×2×125W=3750W 。
图7-6 太阳能电池方阵串并联示意图。