宁波市某小区楼顶5kw并网光伏电站设计(光伏发电技术课程设计)

宁波市某小区楼顶5kw并网光伏电站设计(光伏发电技术课程设计)

目录

引言 (3)

第1章太阳能和并网光伏发电 (4)

1.1 光伏发电的时代背景 (4)

1.2并网光伏发电的优势与缺点 (5)

1.2.1并网光伏发电的优势 (5)

1.2.2并网光伏发电的缺点 (5)

1.3并网光伏发电系统的概念和结构 (5)

1.4分布式并网光伏发电系统 (6)

第2章并网光伏发电系统设计 (7)

2.1太阳能电池的选择 (7)

2.2汇流箱的选择 (8)

2.3控制器选择 (8)

2.4逆变器选择 (9)

第3章并网光伏发电并网系统各部件设计 (10)

3.1太阳能电池组件优化 (10)

3.1.1太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计 (10)

3.1.2光伏组件与光伏阵列 (10)

3.2光伏并网逆变器控制策略 (12)

3.2.1锁相环控制 (12)

第4章项目的综合效益评价 (13)

4.1社会效益分析 (13)

4.2环境效益 (13)

4.3经济效益 (13)

引言

2017年在领跑者项目、光伏扶贫和分布式项目带动下，国内光伏市场仍有较大发展空间，巴黎气候协议已经生效，也将推动光伏发展。但考虑到中国经济下行压力较大，电力需求放缓，弃风、弃光高居不下，我国政府下调对光伏的补贴力度等因素，2017年新增装机规模相比2016年将有所减少，预计2017年我国光伏新增装机量为25GW左右。目前，光伏产业已经完全实现了规模化发展，并且发展速度非常快，考虑到中国正在尝试以招标来制定补贴电价，竞价上网一定是未来必然的趋势，势必推动高效产品产业化，同时，领跑者计划的实施，有利于通过市场化竞争引导光伏技术进步和产业升级，从而倒逼光伏企业在保持产量的基础上，更加注重产品的质量提升。

倪华等人对光伏电站科学设计的关键问题做了研究：光伏电站的科学设计对降低电站初始投资和最大化提升收益至关重要。文章通过对电站地理特征、光伏组件特性、光伏阵列特性、逆变器选型、电网指令法规等多个对象的认识研究，阐述了影响光伏电站发电量、安全性、可靠性和电网友好性等关键问题的本质，并且就相应问题给出了科学的设计方法和选型指南，提出“因地制宜、科学设计”的光伏电站设计理念，为科学合理设计光伏电站提供参考。

宁夏大学智腾飞对峰值兆瓦光伏电站发电系统设计做了研究：根据光伏电站的工程概况、装机容量，考虑光伏电站初期投资和后期维护成本问题，对光伏电站电气一次侧进行主接线设计、光伏阵列——变压器组合方式设计以及光伏电站升压方式设计，并进行了电气一次侧主要设备的选型工作，在此基础之上从电站的调度管理与运行方式和光伏电站的计算机监控系统两个方面进行了电气二次设计。分析了水平面和倾斜面上太阳辐照度计算公式，得到了工程所在地年太阳辐射情况，设计了固定倾角运行方式的最佳倾角，并将固定倾角运行方式和倾角自动跟踪运行方式进行了比较，在此基础上提出一种优化的光伏阵列倾角月调节运行方式，利用RETScreen软件对全年各月进行倾角优化，以提高光伏阵列利用太阳辐射能力。

1家庭光伏发电的发展现状 1.1我国光伏发电的前景世界太阳能科技和应用发展迅猛, 2008年金融危机后,德国、日本、美国等纷纷调高发展目标。预计太阳能发电将在 2030年占到世界能源供给的 10%,对世界的能源供给和能源结构调整做出实质性的贡献。截至 2010年, 世界光伏累计装机容量已接近 40GW ,近十年平均年增长45%,成为发展速度最快的产业之一。我国从 2007-2012年连续六年太阳能电池产量世界第一, 2010产量约为 10GW ,占到全球总产量的 50%,其中 90%以上为出口。但 , 由于国内光伏企业走的多是买设备、扩产能的粗放式发展道路 , 2012年,美国、欧盟、印度先后对我国出口光伏产品提出反倾销、反补贴诉讼 ,

我国光伏产业在“寒冬”中步履维艰 ,加快光伏内需市场发展, 尤其是推动分布式光伏发电发展,成为我国光伏产业发展的主要出路。 1.2家庭光伏发电的前景所谓家庭光伏发电是分布式光伏发电的一种形式 ,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 , 是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目, 即以家庭或单位为组成单元的光伏发电形式。

第1章太阳能和并网光伏发电

1.1 光伏发电的时代背景

在现代工业飞速发展的大背景下，化石能源逐渐减少，环境问题日益严重．可再生能源因其能够增加能源持续供给能力、改善能源结构、保障能源安全而备受人们关注，而太阳能有取之不尽、用之不竭、廉价、无污染等优势，是人们关注的焦点．太阳能光伏发电是利用太阳能的主要方式之一．迄今为止，太阳能光伏发电经历了三个发展阶段，分别是：从天空到地面（１９７３年以后，太阳电池从主要作为空间电源向地面应用发展）；从独立系统到并网发电（与离网的独立光伏系统相比，并网光伏发电系统更加科学与环境友好）；从屋顶系统到光伏建筑一体化（将光伏组件安装在建筑屋顶上或把太阳电池组件作为建筑材料的一部分）。

家庭光伏发电随着全球经济的迅速发展,以石油、天然气和煤炭等为主的化石能源正逐步消耗, 能源危机成为世界各国共同面临的课题。 2011年我国能源消费总量34.78亿 t 标准煤,比前一年增加 7%, 居世界第二位。我国 2012年全年能源消费总量为 36.2亿 t 标准煤,比上年增长 4.08%,已经成为世界第一的能源消费大国。与此同时,化石能源造成的环境污染和生态失衡等一系列问题也成为制约社会经济发展甚至威胁人类生存的严重障碍。 2013年入冬以来, 京津地区仅霾预警就发布了 20多次, 多于雾的预警次数, PM2.5数值多为 300以上。清洁能源应用正成为全球的热点 , 太阳能光伏发电与生物质能、水能、风能等几种常见的新能源发电相比,具有独特的优势。太阳能资源是最丰富的可再生能源之一,它分布广泛,可再生,不污染环境,是国际上公认的理想替代能源。