家用分布式光伏并网发电系统的设计与研究
分布式光伏发电并网系统设计
分布式光伏发电并网系统设计分布式光伏发电并网系统是指将多个光伏发电系统通过电网连接在一起,并与电网进行互动交流的一种发电模式。
这种系统设计能够提高太阳能的利用效率,减少对传统能源的依赖,实现能源的可持续利用。
下面将从硬件设计、控制策略和经济效益三个方面进行详细介绍。
在硬件设计方面,分布式光伏发电并网系统通常由光伏组件、逆变器、电网连接器、配电柜以及监控装置等组成。
光伏组件是整个系统的核心部分,它将太阳能转化为直流电能。
逆变器则将直流电转换为交流电,并与电网进行连接。
电网连接器用于连接逆变器与电网,确保系统的安全稳定运行。
配电柜用于进行电能的分配和管理,保证电能的正常供应。
监控装置用于对光伏发电系统进行实时监控和管理。
通过合理的硬件设计,可以提高光伏发电系统的效率和稳定性。
在控制策略方面,分布式光伏发电并网系统采用的常见控制策略有功率控制和电压控制两种。
功率控制策略是指根据电网的负荷需求,调节光伏发电系统的输出功率,使得光伏系统的发电功率和电网负荷需求保持匹配。
电压控制策略是指根据电网的电压变化情况,调节光伏发电系统的输出电压,保持电网的电压稳定。
这两种控制策略可以相互结合,实现光伏系统与电网的协同运行。
同时,还可以通过智能控制算法,对系统进行优化调节,提高发电效率和降低电能损耗。
在经济效益方面,分布式光伏发电并网系统能够降低电网运营成本,减少对传统能源的依赖,提高能源利用效率。
通过光伏发电系统的建设和运营,可以实现电能的分散生产和就近消费,减少电能的传输损耗。
同时,光伏发电系统还可以向电网出售多余的电能,从而实现电能的双向流动。
这样既可以降低居民和企业的用电成本,又可以提供额外的经济收益。
另外,分布式光伏发电并网系统还可以减少对传统能源的消耗,降低能源的排放,对环境保护和气候变化具有重要意义。
综上所述,分布式光伏发电并网系统设计是一项复杂而重要的工程,它涉及各个方面的技术和管理问题。
只有通过合理的硬件设计、高效的控制策略和科学的经济分析,才能实现分布式光伏发电并网系统的稳定运行和经济效益。
分布式光伏发电系统的设计与优化研究
分布式光伏发电系统的设计与优化研究摘要:随着对可再生能源的需求不断增加,分布式光伏发电系统成为一种备受关注的可持续发展解决方案。
本文将对分布式光伏发电系统的设计与优化进行研究,探讨如何提高系统的发电效率、降低成本,并解决与系统设计和运行相关的挑战。
引言:分布式光伏发电系统是一种将太阳能转化为电能的可再生能源解决方案。
与传统的集中式发电系统相比,分布式光伏发电系统具有安装灵活、可扩展性强和对电网的低依赖性等优势。
然而,要实现这些优势,需要确保系统的设计与运行能够最大程度地发挥光伏组件的性能。
1. 光伏组件选择与布局光伏组件是分布式光伏发电系统的核心。
正确选择和布局光伏组件是提高系统发电效率的关键。
首先,我们需要评估并选择高效率的光伏组件,并考虑光伏组件的品质、成本和可靠性。
其次,在布局时,需要考虑组件的朝向、倾斜角度和阴影对发电能力的影响。
通过使用模拟软件和实地测试,可以进行光伏组件的布局优化,并实现最大化的太阳能转化效果。
2. 电池储能系统设计分布式光伏发电系统需要储能系统来存储白天生成的电能,以供夜间或低光环境使用。
电池储能系统的设计与优化是确保系统连续供电的关键要素之一。
在设计电池储能系统时,需要考虑电池的类型、容量和寿命,并使用智能控制系统来管理电池的充放电过程。
此外,优化光伏组件的发电效率和电池的充放电效率,可以提高整个系统的发电效率。
3. 逆变器和功率分配系统逆变器是分布式光伏发电系统中的重要组成部分,用于将直流电转化为交流电供电给电网。
优化逆变器的效率和稳定性对系统的运行至关重要。
为了实现高效的能量转化,需要选择高效的逆变器和合适的逆变器容量。
此外,功率分配系统也需要设计合理,以确保光伏组件的发电能力能够最大化地供应给消费者和电网,同时保证电网的稳定运行。
4. 系统运营与维护分布式光伏发电系统的优化不仅包括设计阶段,还需要进行系统的运营和维护。
为了确保系统的连续运行和长期可靠性,需要进行定期的检查和维护工作。
分布式屋顶光伏发电及并网系统研究
分布式屋顶光伏发电及并网系统研究1. 引言1.1 背景介绍随着技术的不断进步,分布式屋顶光伏发电系统的安装成本也在逐渐降低,同时太阳能资源的丰富也为光伏发电提供了保障。
研究分布式屋顶光伏发电及并网系统的设计与优化成为了当前的热点课题。
通过对光伏发电系统的设计原理、并网系统的优化、运行管理与监控技术的研究、经济性分析和环境影响评估,可以为分布式屋顶光伏发电系统的推广和应用提供科学依据,促进清洁能源发展,推动环境可持续发展。
1.2 研究意义分布式屋顶光伏发电及并网系统是利用太阳能资源进行清洁能源生产的重要途径之一。
其研究意义主要体现在以下几个方面:分布式屋顶光伏发电系统可以有效利用城市建筑屋顶等空间资源,节约土地利用,减少对自然生态环境的破坏,有利于实现城市可持续发展。
分布式光伏发电系统可以降低电力输输损耗,提高电网安全性和可靠性,促进电力系统的智能化和现代化建设,有利于推动我国能源生产与消费的结构调整和转型升级。
分布式屋顶光伏发电系统的建设和推广将促进新能源产业的发展,促进相关技术的研究与创新,有利于我国在清洁能源领域的技术进步和产业竞争力提升。
分布式屋顶光伏发电及并网系统研究具有重要的社会、经济和环境意义,对推动我国能源转型和可持续发展具有重要意义。
1.3 研究对象研究对象指的是在本研究中会涉及到的具体对象或实体,即分布式屋顶光伏发电及并网系统的相关组成部分。
研究对象包括但不限于光伏组件、逆变器、配电箱、监控系统、电力网络等。
这些对象在分布式光伏发电系统中扮演着重要角色,对系统的性能和效率有着直接影响。
光伏组件是整个系统的核心部件,通过光伏效应将太阳能转化为直流电能;逆变器则负责将直流电能转换为交流电能,以满足家庭及电网的用电需求;配电箱用于将光伏发电系统与电网连接,并对电能进行分配和管理;监控系统则用于实时监测系统的运行状态,保障系统的安全可靠性;电力网络则提供了光伏发电系统接入公共电网的重要途径,实现光伏发电系统的并网运行。
家庭光伏发电系统设计与分析
家庭光伏发电系统设计与分析随着绿色能源的崛起,越来越多的家庭开始关注家庭光伏发电系统。
家庭光伏发电系统不仅可以帮助家庭降低能源消耗,还可以让家庭成为环保的倡导者。
在本文中,我们将探讨家庭光伏发电系统的设计与分析。
一、家庭光伏发电系统的原理家庭光伏发电系统是由太阳能电池板、逆变器、电池组、计算机监控系统等组成的一个系统。
当太阳能电池板受到阳光的照射时,将太阳能转化为直流电。
逆变器将直流电转换为交流电,以供家庭使用,并将多余的电量存储到电池组中。
计算机监控系统可以对光伏发电系统的运行情况进行实时监测和管理。
二、家庭光伏发电系统的设计1、太阳能电池板的选型太阳能电池板是家庭光伏发电系统中最重要的组成部分。
选择适合家庭用的太阳能电池板是很关键的。
太阳能电池板的选择应该考虑家庭能源需求、屋顶面积、高温和遮挡情况等因素。
同时,太阳能电池板的品牌、质量、功率等因素都会影响系统的性能和寿命。
2、逆变器的选型逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电的重要设备。
逆变器的选型应该考虑家庭的用电负载、光伏发电系统的容量、系统的接入网格等因素。
同时,逆变器的性能和质量也是很重要的因素,需要选择有保障的品牌和质量。
3、电池组的选型电池组是存储多余电力的设备,它是光伏发电系统中的重要组成部分。
电池组的选型应该考虑家庭的用电需求、光伏发电系统的容量、电池组的电池类型等因素。
同时,电池组的品牌、质量、寿命等也是需要考虑的重要因素。
4、监测系统的设计监测系统是对光伏发电系统运行情况进行实时监测和管理的重要系统。
监测系统可以对系统的发电、储电、用电情况进行实时监测和管理,可以对光伏发电系统的性能进行优化。
监测系统的设计应该考虑家庭的用电量、发电量、储电量、系统的连接方式等因素。
同时,监测系统的品牌、质量、功能等也是需要考虑的重要因素。
三、家庭光伏发电系统的分析1、家庭光伏发电系统的经济性分析在家庭光伏发电系统的投资与回报过程中,需要考虑系统的经济性。
浅谈家庭分布式光伏并网发电系统的设计
浅谈家庭分布式光伏并网发电系统的设计摘要:太阳能是最普遍的自然资源,也是取之不尽的可再生能源。
分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。
它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。
目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建在建筑物屋顶及幕墙的光伏发电项目,方便接入就近接入公共电网,与公共电网一起为附近的用户供电。
从发电入网角度出发,根据家庭用电情况可以给出系统的设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。
关键词:家庭分布式光伏发电并网系统设计引言太阳能是一种重要的,可再生的清洁能源,是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。
太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦,假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012kW·h,相当于目前世界上能耗的40倍。
从长远来看,太阳能的利用前景最好,潜力最大。
近30年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足发展,成为快速、稳定发展的新兴产业之一。
家庭式小型分布式光伏电站建设分并网式和离网式。
离网式电站建设需要有蓄电池储存电能,然而蓄电池的维护成本较高,因此现在大部分都建设为并网式电站。
本文结合陕西省靖边县能源发展规划局门卫室分布式光伏发电并网系统的设计方案,对3kw左右的小型家庭分布式光伏并网发电系统的设计予以简述。
一、项目概述1、使用地点及太阳辐射量:本项目安装地点位于北纬37°、东经108°,年平均辐射量为5392MJ/m²。
2、政策依据:《陕西省电力公司分布式电源项目并网服务实施细则》《国家电网公司关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》。
3、发电用途及功能:采用并网系统设计,系统自发自用余量上网,为自己单位提供动力、照明电源和收取盈余电费,享受国家政策补贴。
基于光伏技术的家庭光伏发电系统的研究与设计
基于光伏技术的家庭光伏发电系统的研究与设计随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭开始关注环境保护和能源问题。
光伏技术是一种清洁、无污染的新能源技术,其应用可以帮助减少二氧化碳排放,节约能源成本,因此越来越受到人们的关注。
本文将针对家庭光伏发电系统展开研究与设计,通过对太阳能电池板、电池组、逆变器的选型及系统设计进行探讨,为建造家庭光伏发电系统提供一定的参考。
1.太阳能电池板的选型太阳能电池板是光伏电站中最重要的组成部分之一,它的质量和性能将直接影响到家庭光伏发电系统的效率和耐用程度。
普通的太阳能电池板通常采用的是硅材料,而目前市面上已经出现了几种新型太阳能电池板,如多晶硅太阳能电池板、单晶硅太阳能电池板、薄膜太阳能电池板以及有机太阳能电池板等。
需考虑以下几点选型因素:功率、抗风、抗紫外线、防水防污及材料价格等。
2.电池组的选型电池组是家庭光伏发电系统中的重要组成部分。
其作用是将所发电能量转化为储能电池中,以供后续使用。
市面上的太阳能电池组主要有铅酸电池和锂离子电池等。
需考虑以下几点选型因素:循环寿命、充电时间、放电深度、容量、充电效率等因素。
3.逆变器的选型所谓的逆变器,就是将太阳能电池板所产生的直流电转化成为可供居民家中使用的交流电。
在家庭光伏发电系统中,逆变器除了负责将太阳能变成电能,还负责对电能的质量进行保障。
需考虑以下几点选型因素:负载能力、转化效率、环境适应能力等因素。
4.系统设计系统设计是家庭光伏发电系统中最为重要的一环,它涉及家庭光伏发电系统的布局、设计原则、性能指标等等。
需考虑以下几点设计因素:太阳能电板网格比例、电路的结构设计、逆变器的布局及排气等等。
综上所述,家庭光伏发电系统的研究与设计涉及到诸多因素。
选型及系统设计都是关键的一环。
未来随着技术的不断提升和成本的降低,光伏技术将会在未来的能源市场中发挥更大的作用。
随着全球气候变化和能源危机的日益严重,多国政府开始着手推广太阳能光伏发电系统,以减少对传统的化石能源的依赖,同时在环保方面也起到了重要的作用。
家庭光伏发电系统设计及运行分析
家庭光伏发电系统设计及运行分析一、概述随着能源危机的加剧以及环境污染的加重,新型的可再生能源逐渐崭露头角。
其中,太阳能光伏发电引起了人们的广泛关注。
家庭光伏发电系统是利用太阳能光伏技术,将太阳光转化为电能的系统,在家庭用电中得到广泛应用。
本文将重点介绍家庭光伏发电系统的设计及其运行分析。
二、设计要点分析1.光伏电池板的选用光伏电池板是家庭光伏发电系统的核心元件,选择合适的光伏电池板是设计的关键。
通常,我们应该考虑以下因素:(1)太阳能的峰值功率(2)多晶硅和单晶硅的功率差异(3)铝质和不锈钢材质的选择(4)逆变器选配2.逆变器的选用逆变器是将直流电转换为交流电的重要设备。
在选择逆变器时,我们应该考虑以下因素:(1)逆变器的转换效率(2)逆变器的质量和品牌(3)逆变器的匹配性能与电池板3.电池的选用电池是储存太阳能电能的重要设备,在选择电池时,我们应该考虑以下几个方面:(1)深放电性能(2)循环寿命(3)安全性能三、运行分析1. 发电效率分析家庭光伏发电系统的发电效率主要受以下因素的影响:(1)太阳高度角和太阳的倾角(2)天气和气象条件(3)光伏电池板的面积和质量(4)逆变器效率在日照强度较高的时候,发电效率也会得到提高。
当气象条件恶劣时,发电效率将会降低。
2. 储能效率分析储能效率与电池的性能直接相关。
为了提高储能效率,我们应该选择深放电性能好,循环寿命长的电池,并根据不同的天气情况和设备运行情况合理调整储能的容量和使用时间。
3. 系统维护分析家庭光伏发电系统日常维护有以下几个方面:(1)定期检查系统运行情况(2)清洁光伏电池板(3)检查电池的电量和存放状态(4)定期清洁逆变器4.环保效益分析家庭光伏发电系统的首要目的是提供清洁的能源,具有良好的环保效益。
与传统的燃煤发电相比,家庭光伏发电系统可以大幅降低温室气体排放,减轻环境污染。
此外,家庭光伏发电系统还可以节约电费,提高经济效益。
四、未来展望未来,家庭光伏发电系统将继续迎来发展机遇。
家用3kw分布式光伏发电系统设计
家用3kw分布式光伏发电系统设计—.光伏发电系统简介1.并网式:太阳能并网光伏发电系统是将光伏阵列产生的直流电经过并网逆变器转换成符合公共电网要求的交流电之后直接接入公共电网。
因直接将电能输入到公共电网,免除了配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用光伏阵列所发的电力,从而减小了能量的损耗,提高了系统对太阳辐射能的使用率,降低了系统的成本。
并网光伏发电系统按接入方式分为集中式大型并网光伏系统和分布式中小型并网发电系统。
集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站,主要特点是装机容量大,通常都是MW级以上,其将所发电能升压后直接输送到国家输电网上,再由电网统一调配向用户供电。
但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大。
而分布式中小型并网光伏系统,特别是光伏建筑一体化光伏发电,主要是利用建筑物的房顶或外立面,由于投资小、建设快、占地面积小、国家政策支持力度大等优点,是目前分布式并网光伏发电的主流。
2.分布式:分布式光伏发电是指区别于集中式光伏发电的建设方法,一般建在用户侧,所生产的电力主要为自用。
目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建在建筑物屋顶的光伏发电项目。
该类项目必须接入公共电网,与公共配电网一起为附近的用户供电。
如果没有公共电网支撑,分布式系统就无法保证用户的用电可靠性和用电质量,所以为了减小光伏系统对当地配电网的影响,一般要求装机量不能大于当地配电变压器容量的30%。
其特点是:1电压等级低、容量小,以10kV及以下电压等级接入电网,且单个并网点总装机容量不超过6Mw 的光伏发电项目;2并网点在配电侧;3电流是双向的,可以从电网取电,也可以向电网送电;4大部分光伏发电量直接被用户负荷消耗。
家用3kw屋顶分布式光伏发电系统设计民用屋顶分布式光伏发电系统有别于大型集中式并网光伏发电系统,由于受到安装光伏组件的可用面积等问题,一般容量较小,往往只几个kw至几十个kW, 有以下特点:1)并网点在配电侧(并网电压为230V或400V);2)电流是双向,可以从电网取电,也可以向电网送电;3)大部分光伏发电的电量直接被用户负荷消耗,自发自用,余电上网。
家庭光伏系统并网技术研究
家庭光伏系统并网技术研究随着环保意识的不断提高,人们对于绿色能源的需求也越来越迫切。
而家庭光伏系统就成为了一种受欢迎的绿色能源系统之一。
然而,光伏系统如何实现并网运行,是影响其发展的一个主要因素。
因此,在这篇文章中,我们将深入探讨家庭光伏系统并网技术的研究现状和未来发展趋势。
一、家庭光伏系统概述家庭光伏系统,简称“家用光伏系统”或“家庭太阳能系统”,是指将太阳能转化为电能供家庭使用的一个整体系统。
其主要组成部分包括光伏电池模块、逆变器、电池、支架等。
光伏电池模块是家庭光伏系统中最重要的部分,它将太阳能转化为电能。
逆变器是光伏系统的核心部件,它将太阳能板发出的直流电转换成交流电,以供家庭使用。
同时,在家庭光伏系统中,为了确保整个系统的安全性和稳定性,还需要进行遮阳、防护等设计,以避免过度曝晒或灰尘等对系统的影响。
二、家庭光伏系统的并网技术1、并网技术的定义“并网”指的是将基于新能源发电的传统发电网和新能源发电系统相连,实现两个系统之间的电能传输和互补。
家庭光伏系统如果没有进行并网工作,其发电效益将会受限,仅能满足家庭部分用电需求。
因此,实现并网运行是实现家庭光伏系统利益最大化的关键。
2、并网技术的挑战与传统燃料发电相比,家庭光伏系统具有波动性和间歇性。
“波动性”是指光伏系统所发出的电能随着天气不断变化而表现出波动性;“间歇性”则是指家庭光伏系统所发出的电能不稳定,经常不足以满足家庭全部用电需求。
并网技术的挑战也因此而来。
首先,需要解决系统的波动性和间歇性问题,使其能够满足家庭全部用电的需求。
同时,我们还需要解决发电系统和电网之间的互补性问题,以保证系统的安全性和稳定性,避免因电能波动与投案产生冲突。
解决这些问题需要我们进行综合研究,探索出行之有效的解决方案。
3、当前并网技术的研究进展目前,有两种前沿的家庭光伏系统并网技术被广泛使用。
一种是电池储能技术,另一种是光伏+储能+智能控制技术。
电池储能技术是通过将家庭光伏系统所发出的电能储存至电池中,并在需要的时候释放出来。
家用分布式光伏发电系统设计探究
2分布式光伏发电系统构成
分布式光伏发电特指装机在数千瓦到几十千瓦, 安装在用户附近非外送的,就地消纳的小型分散发电单 元⑵。通常是用户自发自用、余电量上网的运行方式。 分布式光伏发电系统结构图如图1所示。
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直
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逆 变器
交 注 給
可得,对于处在四类地区的商洛居民,选用大 约3kW的光伏组件,就可以满足每日5kWh的用电量。 光伏发电系统lkW需要的面积是10-15m2,对于一般的 商洛农村居民的屋顶上或者自家空地都可以满足,对于 市区居民住宅楼只能安装于楼顶的空地上(屋面的承重 能力大于20kg/m2 ) □拟选用250Wp光伏组件12块, 串联通过汇流箱后接逆变器。
3光伏组件选择和铺设方式
3.1光伏组件选型
太阳能电池种类较多,根据太阳能组件的类型可分 为单晶硅组件、多晶硅组件、非晶硅薄膜组件和碑化镣 组件等,其中晶体硅太阳能组件约占市场的80%-90%。 多晶硅电池组件的转换效率逼近单晶硅组件,但价格仅 仅是单晶硅电池的70%[3]o神化镣组件高转换效率对应 于高成本,非晶硅电池效率低、价格便宜,但不利于长 期使用。综合考虑组件的特点、资金,选用多晶硅组件 是比较合适的。
摘 要:为了推广分布式光伏发电的建设,本文针对商洛地区太阳能资源和居民用电情况进行分析,对商洛地区家用太阳能发电系统 设计方案,从电池板选型、容量、铺设方式和系统接线形式等方面进行了探讨;并对家用分布式光伏发电进行经济分析,给商洛地 区居民分布式光伏发电系统设计实施提供了参考,也体现了高校教师立足商洛、科技服务地方的思想。 关键词:分布式光伏;发电;系统设计
Abstract: In order to promote the construction of distributed photovoltaic power generation, this paper analyses the solar energy resources and residential power consumption in Shangluo area, and discusses the design scheme of household solar power generation system in Shongluo area, including the selection of solar ponels, capacity, laying mode and system wiring form, and conducts economic analysis of household distributed photovoltaic power generation, so as to provide housing for Shangluo area. The design and implementation of civilian distributed photovoltaic power generation system provides a reference, and reflects the idea of University Teachers Based on Shangluo, science and technology to serve the local. Key words: Distributed photovoltaic; Power generation; System design
分布式光伏并网系统的技术研究与设计优化
分布式光伏并网系统的技术研究与设计优化随着能源需求的日益增长和环境问题的突出,利用可再生能源逐渐成为解决能源危机和环境问题的重要途径。
作为一种常见的可再生能源,光伏发电技术因其环保、可再生和分布式特性,在能源领域得到了广泛的应用和发展。
然而,光伏发电系统中的分布式并网技术是目前亟待解决的关键问题。
本文将对分布式光伏并网系统的技术研究和设计优化进行探讨。
首先,分布式光伏并网系统的技术研究是为了充分利用分布式光伏发电的优势,应用于现有的电网系统中。
这需要对分布式光伏并网系统的工作原理和技术要求进行深入研究。
在分布式光伏发电系统中,光伏发电系统的稳定性、电网接入性、电网安全性等方面提出了更高的要求。
因此,分布式光伏并网系统需要具备高可靠性、高性能、高效率以及良好的适应性。
其次,分布式光伏并网系统的设计优化是为了提高光伏发电系统的工作效率和发电能力。
在设计优化中,需要考虑诸多因素,如光伏电池的类型、安装方向、阵列布局、逆变器及其控制策略等。
选择合适的光伏电池类型对于提高系统的光电转换效率至关重要。
不同的安装方向和阵列布局也会影响到系统的接收光线能力,因此需要通过设计优化来确定最佳的安装方向和阵列布局。
逆变器作为分布式光伏发电系统中的核心装置,其选择和控制策略的设计也是设计优化的重要一环。
在分布式光伏并网系统的技术研究和设计优化中,光伏发电系统对于电网的连接和运行方式是一个关键问题。
当前,有两种主要的并网方式,即独立运行模式和并网模式。
独立运行模式是指光伏发电系统不与电网相连接,而是将电能直接供给给特定的负载。
与之相反,并网模式则是指光伏发电系统通过电网进行电能的输送和供应。
在实际应用中,根据电网的情况和需求选择合适的并网方式对于系统的性能和运行安全至关重要。
此外,分布式光伏并网系统的技术研究和设计优化中,还需要解决光伏发电系统不稳定性和电网电压波动等问题。
光伏发电系统的不稳定性主要体现在光伏发电系统的输出功率不稳定,这与天气状况、太阳辐照度和温度变化等因素密切相关。
家用分布式光伏发电系统设计探究
家用分布式光伏发电系统设计探究
首先,根据家庭的用电需求和屋顶或墙面的可利用面积选择适当的光
伏模组。
光伏模组是将太阳能转化为电能的核心部分,其数量和类型的选
择应根据家庭的平均用电量和屋顶或墙面的光照条件来确定。
其次,需要考虑逆变器的选择。
逆变器是将直流电转化为交流电的装置,可以将光伏模组产生的直流电能转化为家庭所需的交流电能。
逆变器
的功率应与家庭的用电负荷相匹配,同时也应考虑逆变器的效率和可靠性。
接下来,需要安装支架或固定设备将光伏模组固定在屋顶或墙面上。
支架的选择应考虑到太阳能发电装置的固定性和稳定性,以及对建筑物的
影响。
支架的安装位置和角度应使光伏模组能够获得最大的日照强度。
为确保发电系统的安全性和稳定性,还需要安装组串保护器、接地装
置和直流断路器等电气设备。
组串保护器可以保护光伏模组免受过电流和
过压的损害,接地装置可以确保电气设备的安全接地,直流断路器可以在
发生故障时切断电路。
最后,需要进行电网连接和并网申请。
将分布式光伏发电系统连接到
电网可以实现家庭用电与光伏发电系统之间的互补。
并网申请需要向相关
部门提交必要的材料,如光伏发电系统的技术参数、装置安装位置和并网
方案等。
综上所述,家用分布式光伏发电系统的设计需要考虑光伏模组、逆变器、支架和电气设备的选择和安装,同时也需要进行电网连接和并网申请。
家用分布式光伏发电系统可以为家庭提供可持续的清洁能源,并在一定程
度上降低家庭的能源消耗和对传统电网的依赖。
住宅用光伏发电系统的研究设计
住宅用光伏发电系统的研究设计住宅用光伏发电系统是一种利用太阳能进行发电的系统,被广泛应用于现代家庭中。
光伏发电系统由太阳能电池板、逆变器、电池储能装置等组成。
该系统的设计需要考虑到太阳能的获取、电池储能以及电能的分配和利用等方面。
以下是一份住宅用光伏发电系统的研究设计。
一、资源分析在进行住宅用光伏发电系统的研究设计时,首先需要对太阳能资源进行分析。
通过调查和测量,获取该地区的太阳辐照度数据。
根据太阳辐照度数据,计算出每天和每年的太阳能可利用度,以确定该地区太阳能发电的潜力。
二、负载需求根据住宅的实际用电需求,估算出每天的平均负载和峰值负载。
这个数据将作为设计光伏发电系统容量的重要依据。
三、系统组成1.太阳能电池板:选择高效、稳定的太阳能电池板,根据负载需求计算出所需的电池板容量。
2.逆变器:选用逆变器将直流电转换为交流电,确保太阳能电力可以被住宅中的电器设备使用。
3.电池储能装置:设计合适的电池储能装置以储存多余的电能,以备不时之需。
选择适当容量的储能装置,以满足住宅夜间用电需求。
4.控制系统:设计一个完善的控制系统,能够监测和控制太阳能发电系统的运行,确保其正常工作和安全运行。
四、设计参数计算1.太阳能电池板容量计算:根据负载需求,计算出每天所需的太阳能电量,再根据太阳能电池板的效率和太阳能资源的利用率,计算出所需的太阳能电池板容量。
2.逆变器容量计算:根据负载需求和太阳能电池板的输出电压,选择合适的逆变器容量。
3.电池储能装置容量计算:根据夜间用电需求估算出所需的电池储能装置容量。
五、系统布局设计根据住宅的布局和空间条件,设计合理的太阳能电池板安装位置,并确保太阳能电池板能够最大程度地接收到太阳辐射。
六、系统运行与维护设计一个完善的系统运行与维护方案。
定期检查和清洗太阳能电池板,保持其正常发电效果。
定期检查逆变器和电池储能装置的工作状态,并随时处理故障。
总结:住宅用光伏发电系统的研究设计涉及到太阳能资源分析、负载需求分析、系统组成、设计参数计算、系统布局设计以及系统运行与维护等方面。
家用太阳能分布式光伏并网发电系统研究
家用太阳能分布式光伏并网发电系统研究发表时间:2019-08-27T14:39:50.163Z 来源:《当代电力文化》2019年第7期作者:王新华李春喆[导读] 如果普通家庭光伏并网发电系统得到广泛应用,将大大缓解我国的能源需求。
天津城市建设管理职业技术学院,天津 300134天津五岳工程建设监理有限公司,天津 300000摘要:光伏发电作为太阳能利用的主要方法和发展,系统的规模可大可小,和投资在长期的技术,该技术适用于普通家庭,发挥其峰值功率使用,减少现场,减少传输损耗,并在本地故障发现的优点,将更能反映光伏技术的综合经济效益。
太阳能光伏发电系统主要分为独立发电和并网发电两种类型。
前者主要用于山区和太阳能路灯等输电困难的地区,后者主要用于住宅和大型发电系统。
如果普通家庭光伏并网发电系统得到广泛应用,将大大缓解我国的能源需求。
关键词:家用太阳能;分布式;光伏并网;发电系统一、家用分布式光伏并网发电系统结构分布式光伏发电可以当做分布式电源,它是在用户本地或者接近用电场所配备小规模的光伏发电系统,以保障特定用户的用电,同时兼容现行的配电网。
家用分布式光伏并网发电系统是小型光伏发电系统的主要趋势。
家用分布式光伏并网发电系统主要包括光伏电池组件、光伏方阵支架、并网逆变器、光伏控制器、蓄电池、多用电表和交流负荷。
其运行模式是在白天天气条件良好时,由太阳能电池组通过光伏控制器给并网逆变器提供电源,最后供给交流负载,白天用电量少,还可以将多余的电能储存在蓄电池组里或者卖给电网;当天气条件比较差或者夜晚时,可以由蓄电池通过光伏控制器提供电源给并网逆变器,最后供给交流负载,若蓄电池电能不足以满足交流负载,此时可以切换到电网供电。
家用分布式并网光伏发电系统结构示意图如图1所示。
二、家用分布式光伏发电系统设计1、普通家用电量需求一个普通家庭用电负荷可以概括为:4个20W的照明灯,每天平均工作6小时;一台180W的电视,每天平均工作4个小时;1台200W的冰箱,每天平均耗电1kW.h;1个600W电饭煲,每天平均耗电0.6kw.h;其他家用电器设备日均耗电按1kW.h计。
浅谈家庭屋顶分布式光伏发电系统的设计与施工
浅谈家庭屋顶分布式光伏发电系统的设计与施工(一)民用光伏发电系统是分布式发电系统的重要组成部分,随着国内分布式政策的不断完善与落实,光伏发电已经走入了普通百姓的生活,由于全国各地居民的屋顶条件情况不尽相同,因此各个项目都需要因地制宜,进行定制化的设计和施工,笔者曾有幸参与到实际工程案例,对小型民用系统的建设有了进一步的了解。
本文以瓦面屋顶和混凝土屋顶为例,主要介绍其设计和施工部分,供民用系统从业者或对家庭分布式发电感兴趣的人士参考。
1.民用分布式发电系统的设计民用分布式项目的设计需要在前期工作中完成屋顶勘测和相关信息的收集,并给业主提供初步的设计方案或屋顶发电效果图,效果图的作用一方面可以从侧门说明专业设计能力,另一方面可以非常直观地为业主展示组件的布置形式和实时阴影情况,如图1和图2为混凝土屋顶支架安装和组件敷设效果图,图3为笔者基于CAD图纸而绘制的南京地区别墅分布式发电系统的组件布置效果图,然而大多数别墅屋顶的业主可能没有屋顶平面和立面图纸,这种情况下我们只需把握屋顶的整体尺寸,细节的部分化繁为简。
对于民用系统设计人士,本人还是强烈推荐使用SketchUp,因为在效果图制作和阴影分析上较为出色。
图1 支架SketchUp效果图图2混凝土屋顶支架安装和组件铺设SketchUp效果图图3别墅分布式发电系统组件布置SketchUp效果图项目施工前的重要工作是深化设计,如方阵具体布置方案、支架安装方案、组件和逆变器选型、接线和电缆敷设方案、逆变器和交流配电箱的安装位置、防雷接地等,其中方阵布置和支架的安装方案属于重点内容,对于民用系统,支架的安装设计灵活性很大。
别墅屋顶一般为瓦面和混凝土两种形式,支架和屋面的固定有打孔和负重压块等方法,对于打孔因为破坏了原有屋面的结构,就要涉及到屋面的防水工程。
如图4所示为混凝土屋顶膨胀螺栓与屋面的固定方法和屋面防水措施,孔的直径需要和膨胀螺栓的直径匹配,太小和太大都不合适,孔的深度需要根据屋面的结构来定,膨胀螺栓的深度不允许超出现浇层,一般最大深度为现浇层的一半左右,并以此作为选择膨胀螺栓长度的依据。
分布式屋顶光伏发电及并网系统研究
分布式屋顶光伏发电及并网系统研究随着能源需求的增长和对环境的关注,分布式屋顶光伏发电系统成为一种受到广泛关注的可再生能源利用方式。
本文将对分布式屋顶光伏发电及并网系统进行研究。
分布式屋顶光伏发电系统是将光伏电池板安装在建筑物的屋顶上,通过转化太阳能光辐射为电能。
该系统具有自洁、模块化、隐蔽安装等特点,可以最大限度地减少对土地资源的占用,并且提供清洁的能源。
光伏模块由多个太阳能电池组成,在阳光照射下会产生直流电,然后通过逆变器转化为交流电。
并网系统则是将直流电转化为交流电并与公用电网进行连接,实现能源的互联互通。
分布式屋顶光伏发电及并网系统研究的重点是优化系统的发电效率和降低系统的成本。
在发电效率方面,可以通过选用高效的太阳能电池模块和优化系统的布局来提高发电效率。
利用高效的单晶硅太阳能电池和光伏跟踪技术,可以提高光伏发电的利用率。
在成本方面,可以通过降低光伏发电系统的安装和运维成本来达到降低系统成本的目的。
采用智能监控系统可以实时监测光伏系统的发电情况,并及时发现和解决系统故障,降低维修成本。
分布式屋顶光伏发电及并网系统还需要解决一些技术和政策问题。
技术方面,需要解决系统的稳定性和安全性问题。
由于分布式屋顶光伏发电系统是将多个太阳能电池板串联起来,系统一旦出现故障,可能会引起整个系统的停产。
需要优化系统的设计,提高系统的稳定性和安全性。
政策方面,需要建立健全的政策体系,推动分布式屋顶光伏发电系统的发展。
政府可以通过出台财政补贴政策和确定合理的电价政策来鼓励市民安装光伏发电系统。
分布式屋顶光伏发电及并网系统是一种可持续发展的能源利用方式,具有很大的应用前景。
通过优化系统的发电效率和降低系统的成本,可以提高系统的经济性和环保性。
还需要解决技术和政策问题,推动系统的发展。
相信随着技术的不断进步和政策的支持,分布式屋顶光伏发电及并网系统将在未来得到更广泛的应用。
分布式光伏发电并网设计探讨
分布式光伏发电并网设计探讨摘要:光伏发电并入传统电网系统能够减少火电发电量,减少环境污染。
通过对分布式光伏发电系统进行分析和研究,阐述了光伏并网发电的工作原理,结合光伏发电系统的优势,对分布式光伏并网发电系统进行总体设计,系统性地阐述了分布式光伏并网发电系统的应用,有助于促进光伏并网发电的进一步发展。
关键词:分布式;光伏发电;并网引言近年来我国的电力事业正处于飞速发展阶段,传统的电力发电是采用火电的形式产生的,而火电产生的能量损失以及污染是非常大的。
随着我国环境保护意识的不断加强和自然资源的日益减少,促使电力发电逐渐转向了新能源发电形式。
在新能源发电中,有风能、光伏、水电等多种形式,光伏作为一种新兴的电力转换形式,现阶段正在迅猛发展。
光伏发电作为一种绿色电网,正在被国家有关部门所重视。
光伏发电将其并入到传统的电网系统中,能够减轻火电的发电量压力,减少自然资源的使用以及减轻对环境的污染,因此加快光伏并网发电的应用对我国的电力事业、自然资源以及环境等多方面有着非常重要的实际意义。
1.分布式光伏并网发电系统概述分布式光伏并网系统其主要的组成部件是光伏组件、控制器、逆变器、光伏组件架以及其他零部件组成的,一般情况下采用并网系统的光伏系统是不需要蓄电池进行电力存储的,因此本文对蓄电池不做研究。
光伏并网系统为了保证其能够高效、安全,系统中设置有逆变系统、网络通讯系统以及在线监控系统等,这些共同组建成整个光伏并网发电系统。
光伏并网发电系统在实际应用过程中是通过光伏组件将太阳能转换成为电能,光伏组件产生的电能是直流电,直流电通过逆变器的转换成为交流电,交流电就可以输送到传统的配电网中,以供电力企业进行配电使用。
光伏组件是整个光伏并网发电系统的核心部件,光伏组件一般是利用激光切割或者钢线切割机将不同规格的光伏组件整合到一起的,一般情况下单片的光伏组件产生的电流和电压是比较小的,需要首先将光伏组件进行串联增加其电压,然后再通过并联的形式增加其电流,在组成的电路系统中安装有防止电流回流的二极管,保证电压、电流能够稳定输出。
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家用分布式光伏并网发电系统的设计与研究作者:万俏英孙阳
来源:《中国科技博览》2018年第16期
[摘要]有效的利用可再生能源成为当今世界关注的热点之一,太阳能光伏系统主要分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统,前者主要用于送电困难的偏远地区、太阳能路灯等独立电源场合,后者有着清洁高效、灵活方便、可靠性高等优点,主要安装在家用居民住宅和大型发电系统。
[关键词]家用;分布式光伏;设计
中图分类号:S189 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)16-0195-02
1 光伏发电系统的分类
1.1 单级式光伏并网系统
单级式光伏并网系统的工作原理为,由光伏电池的串并联组成输出功率较高的光伏阵列,使得DC/AC逆变电路的直流侧电压Udc的幅值,达到逆变器需求的正常电压,从而得到符合要求的直流电压。
由于逆变器含有大量电力电子器件,所以经过逆变器逆变,其交流侧输出的三相交流电流含有大量谐波,需要经过LC滤波器滤波后,才能并入电网。
图1所示为单级式光伏并网系统主电路拓扑结构,其中Cdc代表直流母线稳压电容,DC-AC环节所示为三相半桥逆变电路,包含6个半导体开关器件,Lf、Cf为每相的滤波电感和滤波电容,Rg、Lg表示每相线路的电阻和电感。
由于单级式并网光伏逆变器拓扑结构中只有一级DC-AC能量转换环节,因而具有电路结构简单、效率高、损耗低等优点。
但是由于最大功率跟踪控制、电网电压同步、输出电流正弦控制和功率解耦控制等均需由此DC-AC环节实现,所以控制比较复杂,大型光伏电站通常采用此结构。
1.2 双级式光伏并网系统
图2为双级式光伏并网系统主电路拓扑结构,相比于图1所示的单级式结构,双级式光伏并网逆变器由前级DC-DC环节(Boost斩波电路)和后级DC-AC(三相半桥逆变电路)两个能量转换环节组成。
双级式光伏并网系统的工作原理为,前级Boost斩波电路将光伏阵列输出的直流电压进行升压,升高电压后电压为Uboost,直流电能被送入后级逆变电路,将直流电能转换程交流电能,经滤波器滤除谐波后并入电网。
前级DC-DC环节不但能实现MPPT控制,而且有助于提升直流电压,后级逆变环节独立进行并网控制并且稳定直流母线电压。
虽然两级式光伏并网系统相比于单级式光伏并网系统,
能量损耗相对较大,但由于MPPT控制和并网逆变控制,分别由前后两级单独控制实现,整个逆变器的控制,变得更加灵敏快捷。
而分布式光伏并网系统对逆变器内部控制策略要求较高,所以大多采用双级式光伏并网逆变器。
2 小型户用光伏系统设计分析
2.1 太阳能光伏组件容量
2.1.1 光伏组件串联数的确定
太阳能光伏电池的总电压在满足负载工作要求下应该大于蓄电池的浮充电压。
所以确定组件串联数风时,应该使系统光伏方阵的正常工作电压大于蓄电池的浮充电压较为适合。
光伏组件的系统单元串联数风可用下式表示:
2.1.2 光伏组件阵列并联数
方阵组件的并联数Np的确定主要与光伏组件的日发电量和连续阴雨天数等因素相关。
用Qi表示光伏组件每天平均发电量,单位是A·h,它的数学表达式如下:
在上式中:I为光伏电池板的额定电流;H是昆明峰值日照时数;K〇是安装在斜面的组件修正系数;&是指因组件衰减、暗影遮挡、充电效率等的损耗修正参数(取0.8)。
昆明的平均峰值日照时数通过查询可知为4.3h,1.01是斜面修正系数。
在设计离网光伏系统时,都会把该地区最长连续阴雨天数考虑到系统设计中,但在考虑两个最长阴雨天数最短间隔时须要给蓄电实时增补容量Bh,该值是在无光照天数内负载所耗电量:
式中Q为安全系数,该值选1.2左右,(i是负荷日均用电量;H是当地峰值日照时数。
结合上面两个公式可知系统组件的并联数Np为:
式中氏为两个最长无日照时间的最短间隔,Q!是负载平均每天耗电量。
2.1.3 太阳能组件方阵的总功率
通常光伏组件的功率是在给定的标准环境下获得的,单块电池板输出的最额定功率也叫峰值功率,按照上述公式计算出方阵所需的串并联组件数后,满足系统负载需求的标称总功率P,用以下表达式计算:
式中Ns和Np均取整数值,P0是所选太阳能光伏电池板的输出功率。
2.2 铅酸蓄电池容量选取
由于在实际生活中家用电气设备每一天使用情况不一,所以用设备功率及用电时间所得到的耗电量的不太准确。
在工程中通过用月平均耗电量,来初略估算家用电气设备的日均耗电量。
对独立太阳能发电工程而言,要稳定发电系统工程稳定性,只有确保该发电工程满足在居民用电量最多的时间段内的用电需求,且在居民用电量最多的时间段内可能出现的环境因素最差的情况下系统能正常可靠运行。
所设计光伏发电工程能满足上述情况下,系统都能正常工作,那么该系统工程也能在一年内其它时间段内满足居民用电需求。
在独立光伏发电工程中,蓄电池作用是将光伏方阵在满足用户负载白天的用电需求的基础下多余的电能存储起来,以保证居民夜间、阴雨天及高峰用电时,负载能从蓄电池获得所需能量继续运行。
所以为了满足日常生活当中用电需求,就需要考虑各样情况来设计蓄电池的容量B,公式:
式中C1为系统工程稳定系数(取1.2),Q1是居民用电设备负载日均用电量,单位是安培·时(Ah);H1是自给天数也就是系统工程所在地区连续最长阴雨天数;T。
是温度改变系数,根据项目地环境在1-1.2之间选取;式中放电深度为D。
,一般铅酸蓄电池该值在0.75左右。
在光伏系统工程设计过程中,可以用串联的方案将蓄电池连接在一起满足逆变系统工作电压需求,可以用并联的方法将蓄电池连接在一起满足系统设计容量,大量实验表明,在实际工程中为了避免对蓄电池间的平衡造成影响,蓄电池应该减少并联数量。
其中蓄电池标称电压是其供电电压,如某独立光伏发电系统工作电压是2.4V,系统设计选取的是12V的蓄电池,由公式可知需要两块该类型号的蓄电池串联。
2.3 充放电控制器的选型
离网光伏系统光伏充电控制器的选择主要是根据系统装机大小来确定控制器的额定参数及控制方式和人工选定的其他辅助控制保护功能。
一般在实际应用情况下,系统容量小于5千瓦的,此时控制器的电压与系统中蓄电池组的电压相等;控制器的额定电流是与连接在该控制器上的光伏阵列的输出电流相匹配;小型户用系统的控制器一般主要有脉宽调制控制和分路多阶控制两种控制方式,根据连接在控制器上光伏阵列的并联数确定控制器的控制方式,当阵列组串数较多时选择分路控制方式,否侧选择脉宽调制控制方式。
其他的辅助功能可以按需要选择。
3 结语
设计一个完善的并网光伏系统需要考虑很多因素,进行多种计算及模拟仿真,从而达到最优电能生产。
因此,研究分析家用分布式光伏并网发电系统的设计方法有着重要的意义。
参考文献
[1] 毛丽君.浅谈居民分布式光伏发电并网验收项目[J].中国高新技术企业,2015,(30):125-126.。