3KW家庭屋顶光伏太阳能发电系统

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3KW家庭光伏离网发电系统方案

3KW家庭光伏离网发电系统方案肩负责任?专心致志?追求杰出家庭光伏离网发电3KW运行方案1.光伏离网发电光伏离网系统所需主要器件由光伏电池板和光伏逆变器及蓄电池构成。

其工作模式为光伏电池产生的直流电能通过光伏逆变器 SMB 转换成优质交流为负载供电，多余电能自动储存在蓄电池里;当光伏不足时，由蓄电池和光伏一起向负载供电;没有光伏时，由蓄电池或市电向负载供电。

通常用于电网供应不足的地区，可替代柴油发电机的可靠的、清洁和成本低廉的有效解决方案。

2.系统主要组件1)光伏组件光伏组件是将太阳光能直接转变为直流电能的发电装置，根据用户对功率和电压的需求，通过串并量得到适合的太阳能电池组件阵列，满足用电需求250Wp太阳能电池组件基本参数序号项目单位技术参数备注1 太阳电池种类多晶硅1650×992×52 mm 光伏组件尺寸结构 03 kg 19.5 光伏组件重量电参数1 最大输出功率 Wp 250肩负责任?专心致志?追求杰出250Wp太阳能电池组件基本参数序号项目单位技术参数备注 2 最大功率偏差 ?3% 3 开路电压(Voc) V 37.2 4 短路电流(Isc) A 8.8 5 最佳工作电压 V 31.7 6 最佳工作电流 A 7.92 7 组件全面积光电转换效率 % 14.66 8 反向电流能力或组串直流保险规格 A 15 9 填充因素FF 0.76 11 开路电压温度系数 %/K -0.37 12 %/K +0.06 短路电流温度系数13 功率衰降 (1) 第1 年功率衰降 % ?2 (2) % ?10 前10年功率衰降(3) 25年功率衰降 % ?20 极限参数1 工作温度范围 ? -40,+852)逆变器逆变器是将直流电变换为交流电的设备，并网型逆变器是光伏发电系统中的重要部件之一。

交流上方SMB-3K/1S 额定功率 3000W 最大交流输出电流 15.0A 额定电网电压 220V AC+20%, 50/60Hz+1Hz, 纯正弦波<3% THD, 单相电网电压范围 176-264V AC 待机损耗 ?15W显示 LCD，人机互动通讯方式无线连接 RS232/458, TCP/IP 后备电源切换时间 <5 毫秒直流最大直流输入电流 18.3A肩负责任?专心致志?追求杰出可接入组串数 1MPPT路数 1输入电压 180-360V DC MPPT电压 180-360V DC 连接器 MC4 最大工作效率97.00% MPPT效率 99.00% 功率因数 ,0.99 (额定功率) 蓄电池蓄电池充电电压 168V 蓄电池输出电压 12V DC/节蓄电池接入数量(只) 14蓄电池种类胶体蓄电池、铅酸蓄电池、磷酸铁锂电池蓄电池容量推荐85~200安时充电曲线恒流、恒压、浮充、三段式充电方式蓄电池巡检管理可选项蓄电池自行检验功能可选项环境工作温度范围 -25? to +50? 储存温度 -40? to +70?湿度最大 90%, 不结露质保五年数据尺寸(MM) 510*300*200 防护等级 IP65 重量(KG) 26.5保护过/欠压、过/欠频、过流保护、交流短路保护、接地故障监测、直流反极性保护、过载保护电路拓扑高频链冷却方式自然冷却风机冷却 3)蓄电池电池容量电压100AH 12V3家用负载说明我们可以通过计算来找到家庭合适的装机容量:假如一个家庭往年的月平均用电度数在360度(KW/H)，日平均需求用电在12度左右。

太阳能屋顶3kw并网发电方案

太阳能屋顶并网发电方案(3kW)目录一、前言 (3)二、太阳能环境分析 (5)（一）太阳能发电技术简介 (6)（二）标准型太阳能发电系统 (7)（三）离网型太阳能发电系统架构 (9)四、小型并网太阳能发电系统设计 (11)（一）、小型并网太阳能发电系统的构成 (11)1、客户对系统的要求 (11)2、系统方案 (11)（二）太阳能电池板与太阳能电池模组的选择 (12)1、太阳能电池板串联 (13)2、采用3kW并网型逆变器构成3kW系统 (14)（三）分布式直流配电箱设计 (15)（四）并网型光伏逆变器设计与选用 (15)（五）交流配电箱设计 (17)（六）、防雷设计 (18)（七）、工程用材料 (18)（八）、设备总表 (18)1、3kWp太阳能系统前端设备总表 (18)五、屋顶并网太阳能发电系统发电量估算 (20)六、实际工程案例 (22)一、前言全球问题是气候问题，但对中国来说，常规的污染是主要问题。

从美国能源部对全世界各国能源消耗及污染物排放统计，截至2006年，中国发电总装机容量及总电耗已经达到世界第二，GDP总量为世界第三，大气污染物排放已经接近第一的美国水平，单位GDP排放水平在世界前十大GDP国家中居首位，比法国、日本和美国分别高出10.2、5.5和3.5倍。

随着中国加入京都协议签约，中国将于2012年开始承担排放对世界环境污染的义务。

中国的GDP快速增长，能源消耗也不断快速增长，由于火力发电等煤燃烧，排放物对大气的污染越来越严重，可能在近两年内成为世界第一大污染排放国，从最近的世界经济大国首脑峰会都会邀请中国参加，而且每次必谈环境问题来看，世界对中国的节能减排的压力不断增大，中国政府也不断出台节能减排的支持措施，甚至采取强制措施。

最近出台对太阳能发电的财政补贴，太阳能与风能上网电价补贴政策，正在制定中的能源消费税政策等，都体现了对高污染能源的限制，对清洁能源开发利用的支持。

中国政府为了支持和鼓励企业和民间大力发展新能源，出台了一系列政策。

3KW家用光伏并网发电系统

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：光伏并网发电系统主要由太阳能电池方阵、控制器、逆变器、蓄电池组成。

光伏并网发电系统在生产生活中有很大的作用，可以为居民家里提供所需的电量，也可以向电网供电，给居民带来一定的经济收益。

太阳能新型清洁能源的使用，改善生态环境、改善人民生活条件，降低对传统能源的依赖度。

以下结合洛阳市嵩县的地理特征与光照环境，设计了一套普通家庭方便可用的光伏并网发电系统。

关键词：太阳能电池方阵；控制器；逆变器；蓄电池；并网发电系统目录前言 (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。

太阳能光伏发电家用3000w需要多少费用？知道收益后默默装了光伏电站！

太阳能光伏发电家用3000w需要多少费用？知道收益后默默装了光伏电站！太阳能光伏发电近些年来火了起来，不仅能够发电自用还能卖电赚收益，一般家用的安装3000w--10000w的规模，光伏系统的市场价一般在8-12元每瓦。

一般家庭安装3KW的系统，造价在3-4万元。

具体成本计算如下：1.电池板：市场较好材质为4元/瓦，3千瓦≈1.2万元2.安装材料费（城市）：铝合金材质支架≈5000元，普通钢材支架≈3000元（如在农村屋顶多为尖顶的，不需要支架，会省些钱）3.配套仪器：汇流箱≈400-500元（汇集所有电池板的电流，外加防雷功能，目前多数都不单独设立，而把这一功能放到其他仪器上）逆变器（质量好的）≈1万元（把电池板产生的直流电变成适合家用电器的交流电，还有防短路、通信等功能）4.人工费等≈8000元；各地供电公司并网服务为免费的。

费用总计近3万元。

光伏发电的成本，也就是每度电多少钱，不能简单地根据装机成本分析，它与如下五大因素有关：1）装机成本、2）日照条件（年满负荷发电时间）、3）贷款状况（贷款利息和贷款在总投资的比例）、4）投资回收期（折旧年限）、5）运营维护费用。

有些朋友刚开始一看这个投资成本说有点高吧，但是了解完它的收益却默默装了光伏电站，收益计算如下：如果有一年1000小时左右的等效小时，安装容量3千瓦，那么，年发电量就是3千瓦*1000小时=3千瓦时的发电量。

如果当地补贴电价全部上网算下来有1元/瓦，那么，每年收益就是3千瓦时*1元/瓦=3千元。

不考虑电池衰减10年能收回投入的10万元成本，之后就是净收益了。

这里还需要考虑的是组件电池有衰减，另一个需要考虑到国家补贴可能会持续20年，或者10年，省、市的补贴就因地区而异，有的是补贴五年，有的补贴3年，变动还是很大的。

以河北为例说明分布式光伏的收益，根据2015年12月1日公布《河北省物价局关于光伏发电项目有关电价补贴政策的通知》，光伏及风电两类新能源项目将根据发电量获得为期3年的补贴。

3KW屋顶分布式光伏电站设计方案解析

3KW屋顶分布式光伏电站设计方案解析随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，分布式光伏电站作为清洁能源的一种重要形式，在能源领域得到了越来越广泛的应用。

在工业和商业场所，屋顶是一个理想的光伏电站建设位置，因为不占用地面空间，且能够充分利用屋顶面积，实现能源的自给自足。

本文将以一个3KW的屋顶分布式光伏电站为例，介绍其设计方案及解析，以提供给读者更深入的了解和参考。

1.光伏组件选型：对于3KW的屋顶分布式光伏电站，光伏组件选型至关重要。

一般情况下，可以选择在市场上较为成熟和稳定的多晶硅或单晶硅光伏组件。

在选择组件时，需要考虑其转换效率、耐久性、质量保证以及生产厂家的信誉等因素。

2.逆变器选型：逆变器是将太阳能板产生的直流电转换为交流电的关键设备。

对于3KW的分布式光伏电站，可以选择容量适中的串联逆变器，以确保电能转换效率和系统运行稳定性。

3.建设规划：在确立分布式光伏电站的规模和选型之后，需要进行详细的建设规划。

首先是屋顶的可行性评估，包括承重能力、倾斜度和朝向等因素。

其次是光伏组件的布局设计，要合理利用屋顶空间，避免遮挡和阴影影响发电效率。

4.系统连接：在设计分布式光伏电站时，需要确保系统的连接和布线是稳固可靠的。

逆变器和电表等设备的安装位置要合理布置，以便日后的维护和管理。

5.运维管理：建设完毕后，需要及时进行系统的监测和管理。

通过监测系统的发电数据，可以及时发现故障并进行处理，确保系统的正常运行和发电效率。

6.经济性分析：对于3KW的屋顶分布式光伏电站，还需要进行经济性分析。

包括前期投资、每年的发电量和收益、系统寿命等因素，来评估其是否具有投资回报的潜力。

在设计和建设3KW屋顶分布式光伏电站时，需要考虑上述方面，以确保系统的安全稳定和高效运行。

分布式光伏电站作为一种清洁能源的形式，对于减少碳排放和改善环境质量具有积极的意义。

希望本文的介绍能够帮助读者更好地了解和投入到光伏电站建设领域中。

家庭光伏发电3kw成本分析

家庭光伏发电3kw成本分析3kw家庭光伏发电系统总投资大概为10元/瓦，假设本光伏系统总装机容量为3kw，总投资为3万元，系统总效率为80%，25年光衰减20%，度电收入按0.9--1.5元计算。

根据下表所预计年发电量计算得出，智凯本光伏系统的投资回收期是5--81、设备成本。

即光伏逆变器、太阳能电池板等。

不同的光伏安装公司有自己的定价标准，目前光伏系统的合理建设成本一般在每瓦8-10块钱左右。

光伏组件大约占总投资的49%，逆变器及其它电气设备大约占10%，电缆和支架各占大约10%，这几个分项所占比例较高。

2、装机容量。

怎么算自己家的装机容量?主要看两点：每月用电量与可安装面积。

根据当前实际的用电量情况来判断需要安装多少千瓦的光伏电站，这样比较经济。

也可以建设稍大功率的电站，这样用不完的电可以并网卖给国家。

计算方法：每千瓦光伏发电系统每天可以发四度电，需要10平方安装面积。

只要光伏电站的发电量大于家里的用电量，那么就可以带动家里所有的电器。

比如家里每个月要用360度电，屋顶可安装面积50平方。

根据计算方法，家里可以装3KW光伏发电系统就可以满足每月的所有用电，安装面积30平方。

如果想将家里的屋顶全部利用起来，那么最多可装5KW光伏发电系统，既可以满足家里的用电，还可以有多余的电上传到国家电网，卖电赚钱。

3、补贴政策。

2013年8月26日，国家发改委确定，分布式光伏发电国家级补贴为0.42元/度(税前)，原则期限20年。

此外，还有地方补贴，不同省份地区补贴力度都不一样，具体可以打开“光伏能源圈”公众号对话框，输入“补贴”查询。

从2001年至今，国家共下发政策文件20项之多，用于支持和发展我国的太阳能光伏发电新领域。

太阳能光伏发电在不远的将来会占据我国能源消费的重要席位，将成为世界能源供应的主体。

3KW屋顶分布式光伏电站设计方案解析

3KW屋顶分布式光伏电站设计方案解析Xxx市XX镇xx村分布式电站设计方案设计单位：xxxx有限公司编制时间：20XX年月目录1、项目概况 ................................................ - 2 -2、设计原则 ................................................ - 3 -3、系统设计 ................................................ - 4 - 光伏发电系统简介 .................................... - 4 - 项目所处地理位置 ..................................... - 5 - 项目地气象数据 ....................................... - 6 - 光伏系统设计 ......................................... - 8 - 、光伏组件选型 ....................................... - 8 - 、光伏并网逆变器选型 .................................- 9 - 、站址的选择 ......................................... - 9 - 、光伏最佳方阵倾斜角与方位 .......................... - 11 - 、光伏方阵前后最佳间距设计 .......................... - 12 - 、光伏方阵串并联设计 ................................ - 13 - 、电气系统设计 ...................................... - 13 - 、防雷接地设计 ...................................... - 14 - 4、财务分析 ............................................... - 18 - 5、节能减排 ............................................... - 19 - 6、结论 ................................................ ... - 20 -- 1 - / 201、项目概况光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的发电系统。

3kw配置

方案配置3KW光伏系统配置一、总体设计方案1、组件设计总装机容量为3KW。

太阳能电池板可选用以下组件计算，参数如下：实际功率：250Wp；功率公差：0/+5W；开路电压：61.7V；额定电压：51V；短路电流：5.4A；额定电流：4.9A；Max-System Voltage：1000VMax.Series Fuse (A)：10ACell Size (mm)：1609×1090×28mm；Weight (Kg)：29.42kg对于接到同一台并网逆变器所配置的太阳电池组件，电池组件经并串联后经汇流接到并网逆变器，为了使电池组件工作在最大功率点，所以要求接入同一台并网逆变器的每个电池串列的电压、功率基本一致。

也就是说，同一个并网发电单元的电池组件要求具有相同的功率和电压类型，并且要求电池组件安装在同一倾斜面上。

一般逆变器的直流输入电压范围是一定的，选择组件串联数时需要考虑两个方面：一是开路电压的高限值必须小于逆变器最大耐受电压；二是额定工作电压的低限值不小于逆变器MPPT 范围的最小值。

结合以上条件，对于太阳电池组件我们选择其串联数为6，即6块串联为一串列。

所配置3KW 逆变器直流输入最高电压为550V，MPPT 范围为188V-440V,串列的电压高低限值均在逆变器直流电压范围内，因此组件的串联数为6满足设计要求。

2、组件的并联数系统的总容量为3KWp，单板功率为250Wp，选取板子数量为14块，6块为一串列，每串的功率为：1.5KWp。

组件的并联数量为2，故系统总容量为3KWp。

2路分别接入1 台sunny boy3000TL 光伏逆变器中。

3、逆变器的配置及参数逆变器采用SMA生产的SB3000TL-20具体参数如下：Max. DC power :3200 WMax. DC voltage :550 VPV-voltage range, MPPT :125 V – 440 V Recommended range at nominal power: 188 V – 440 V Max. input current :17 ANumber of MPP trackers: 1Max. number of strings (parallel) :2Output (AC)Nominal AC ouput: 3000 WMax. AC power :3000 WMax. output current: 16 ANominal AC voltage / range :220 V – 240 VAC grid frequency / range :50 Hz, 60 Hz / ± 5 HzPhase shift (cos ϕ) :1AC connection: single-phaseEffi ciencyMax. effi ciency / Euro-Eta: 97.0 % / 96.3 % Protection devicesDC reverse polarity protection ●ESS DC load-disconnecting switch ●AC short-circuit protection ●Ground fault monitoring ●Grid monitoring (SMA Grid Guard) ●Integrated all-pole sensitive leakage current monitoring unit ●General DataDimensions: (W / H / D) in mm 470 / 445 / 180 Weight:22 kgOperating temperature range :–25 °C ... +60 °C Noise emission (typical): ≤ 25 dB(A) Consumption: operating (standby) / night <10 W Topology transformerless transformerless transformerlessCooling concept convection OptiCool OptiCool Installation: Indoors / Outdoors (IP65 electronics /IP54 connection compartment): ●/●●/●●/●FeaturesDC connection: MC3 / MC4 / Tyco :❍/●/❍AC connection: Terminals :●Graphic display: ●Interfaces: Bluetooth / RS485 :●/❍Warranty: 5 years / 10 years: ●/❍Certifi cates and approvals: www.SMA.de● Standard ❍ Optional4、防雷汇流箱设计直接将多串的光伏组件的输出端口连接到逆变器是危险的，也是不符合规范的，一旦系统出现故障，将危及光伏组件和系统的安全。

家庭如何使用光伏发电系统

家庭如何选择安装太阳能发电（光伏发电系统）？西安博威新能源劳志军2020-6-26得益于太阳能发电系统效率的不断提高和系统成本的不断下降，太阳能发电已经逐渐普及到企业、机关和农村。

不仅如此，野外安装的各类通信、测量、监控以及种植养殖户的现场人员生活生产用电也大量使用了太阳能发电。

采用无限的阳光能源做为电源，一次投资后，运行成本极低，设备管理维护工作量也非常少，所以，太阳能发电（光伏发电）深受用户的喜爱。

太阳能发电（光伏发电）具有可循环再生、生态的绿色属性，让许多城镇居民和农村个人想用光伏发电给自己家庭供电，只是不知道怎样安装更合适，下面就简单介绍一下个人家庭如何使用太阳能发电（光伏发电）。

一、光伏发电应用形式。

主要有三种：光伏离网发电、光伏并网发电和光伏离并网发电。

光伏离网发电。

主要是应用在无电、少电或电力供应不稳定的区域，发电系统与电网不直接连接（可将市电作为主用或备用电源接入光伏电源系统与光伏电切换使用），太阳能发电直接供负载使用，多余电量储存到蓄电池中，在光伏发电不足或夜晚时，由电池通过光伏逆变电源向负载供电。

离网系统优点是不依靠电网可独立供电，实用性强。

缺点是要安装大量电池，项目建设和后期维护的费用偏高。

光伏并网发电。

和电网并联供电，依托电网工作。

优点是效率高、项目建设和后期运行维护费用低、寿命长。

缺点是市电网断电后不能独立供电。

光伏并网电站具有金融属性，是具有良好的投资收益的金融产品。

光伏离并网发电。

也叫光伏储能一体化系统，是结合了离网和并网的功能，也兼有各自的优点。

安装少量的电池解决了并网断电不能供电的问题，同时可以在光伏发电较多时段，把多余的电量存入电池，供早晚和阴雨天及夜晚继续使用光伏电力。

离并网系统可以实现峰谷套利、削峰填谷，功能性强、性价比好、系统能量自平衡，是光伏应用的新模式，也是未来单位、企业和家庭应用光伏发电的主要形式。

二、家庭安装光伏发电的建议。

根据以上不同形式的特点，居民或农户选择如何使用光伏发电的建议是：电网供电稳定极少停电时，选择效益型的光伏并网发电或光伏离并网发电（储能系统）；经常停电或无电网的情况时选择光伏离并网发电（储能系统）和离网发电。

3MW屋顶分布式光伏发电系统方案设计

3MW屋顶分布式光伏发电系统方案设计张世翔;沈英【摘要】利用Meteonorm软件对我国北方地区的相关自然因素进行模拟考察,依次选择最基础的光伏组件以及并网所需要的逆变器、汇流箱、变压器等器件,以一回10 kV线路T将系统发电接至电力系统.添加防雷、监控等装置,使系统运行更加安全、可靠.通过经济性研究验证,该设计方案可在预定期限内收回成本.【期刊名称】《上海电力学院学报》【年(卷),期】2017(033)003【总页数】5页(P234-238)【关键词】分布式;光伏发电系统;并网【作者】张世翔;沈英【作者单位】上海电力学院经济与管理学院,上海200090;上海电力学院经济与管理学院,上海200090【正文语种】中文【中图分类】TM615目前,国内大型光伏电站并网难的问题日益凸显.分布式光伏发电将是我国今后光伏发展的重点方向.国家能源局发布的《太阳能发电发展“十二五”规划》明确提出将发展分布式光伏发电作为未来国内光伏市场应用的重要领域.分布式光伏的快速发展也对光伏电站的建设水平提出了新的要求,建立一个比较完善、可靠的光伏系统需要考虑资源评估、设备选择以及后期维护等多方面因素.随着技术的不断成熟,光伏并网设计成为电站建设的重要组成部分[1-2].此外,电站的经济性也成为电站评估的重要因素.分布式电站的合理设计将为我国大力发展分布式新能源提供技术保障,也将使我国未来的电力行业呈现全新的面貌.本文的研究对象处于我国北方临海某省,由当地气象台查得,该地每年平均光照时间约为2 502.1 h,属于太阳能资源中等丰富地区[3-4].为获得更确切的数据,利用Meteonorm软件对项目地各指标进行初步模拟,得到数据如表1,图1,图2所示. 由以上图表可知,该地区每年5月至7月的辐射量较高,太阳辐射较低的月份分别是12月和1月,而每天的峰照小时数集中在6～8 h.根据我国的能源评估方法可知,该地辐射较强,光资源丰富,在开采应用方面有优势,适合建设光伏投资项目.2.1 光伏组件的选择在选择设备之前,本文对整体的设计流程进行了初步构想,大致的设计框架如图3所示.光伏组件作为整个光伏系统的核心器件,主要从功率、材料等方面进行比较.目前,建设光伏电站的电池材料主要是晶体硅,而晶体硅又可分为单晶硅和多晶硅.在实际应用中,单晶硅的发电效率较高,成本也略高,但使用寿命长[5].本文选择使用单晶硅太阳能电池片作为发电器件.2.2 单晶硅光伏组件的选择考虑到计划装机总容量为3 MW,需要组件数目较多,在安装时工作任务也较大,因此优先选用大功率光伏组件.此外,从经济角度分析,单晶硅功率越大,价格越高,每瓦价格差约为5元.275 W和280 W单晶硅组件的电气参数如表2所示.由表2可以看出,两种组件的性能参数相差不大,本文选用275 W单晶硅组件.2.3 光伏方阵的运行方式为了减小占地面积,合理利用土地,选择将单晶硅电池板安排在厂区屋顶上,从正南方向顺着彩钢屋面坡度(0.5%)安装.由于安装倾斜度均相同,因此不存在因组件之间相互遮挡而影响发电量的情况,采用固定式安装[6].考虑到以后器件的日常检查以及定期维护,以24块组件为一个单元,采用4×6的形式排布,每两块组件间距为0.02 m,过道间距为2.5 m,最后总的占地面积约50 000 m2.2.4 逆变器的选择本设计共分为3个发电单元,其中1#发电单元共布置4 940块275 W组件,合计安装功率为1 358.5 kW.此时,集中型逆变器拟采用两台630 kW的并网逆变器[7].2#发电单元共布置4 680块275 W多晶硅组件,合计安装功率1 287 kW,选择两台630 kW大小的集中型并网逆变器.3#发电单元共布置1 700块275 W组件,合计安装功率467.5 kW,选用一台额定功率为500 kW的逆变器.2.5 光伏方阵的串并联设计本文计划总安装容量为3 MW,因此需要电池板的数量最少为N=3 000000/275≈10 909(块),考虑到组件实际发电效率以及屋面的面积,最终计划安装组件数11 320块,安装功率为3.11 MW[8].由于安装功率较大,采用分单元发电再集中并网的模式.根据选用的逆变器型号,最大阵列开路电压均为1 000 V,MPPT电压范围为460～850 V[8].设每一个光伏方阵的串联组件数为S,最多可以串联的组件数目为Smax,最少必须要串联的组件数目为Smin.光伏组件的开路电压为38.6 V,工作电压基本稳定在32.74 V,电压温度系数为-0.41%,研究所在地的极端最低气温为-18.5 ℃,则有:(1) Smax=850/32.74/[1+(-18.5-25)×(-0.41%)]=22.03块,取22块;(2) Smin=460/32.74/[1+(85-25)×(-0.41%)]=18.63块,取19块;(3) S′=1000/38.6/[1+43.5×0.0041]=21.98块,取21块.由此可见,当组件串联数19≤S≤21时,满足并网逆变器的`MPPT范围.综合考虑方阵布置的合理性,选用20块光伏组件串联.3.1 电气一次接线光伏电池板分别经直流汇流箱、逆变器和10 kV干式升压变压器后接入厂内新建的10 kV配电装置;采用分散发电集中并网的方式,共采用11 320块275 W单晶硅组件,合计安装功率3.113 MW.经一10 kV汇集线路接入厂区新建10 kV开关站,最后以一回10 kV线路T接至市政电网[9-10].光伏电站一次侧主要电气设备包括两台630 kW,10.5×2.5%/0.315/0.315 kV箱式升压变电站,一台500 kW,10.5×2.5%/0.315/0.315 kV箱式升压变电站,以及无功补偿成套装置、站用电、低压配电柜等.3.2 主要设备选择系统中组件串联数目为20个,考虑到如果单个汇流箱路数太多容易引起火灾等事故,故汇流箱最大数目尽量不超过16路.本文主要选用16路、12路、10路3种汇流箱.为补偿在站内消耗的无功功率,在配电站10 kV母线上配置一台容量为-0.5～+1 MW的无功补偿装置(采用SVG装置)[11-12].在10 kV开关站内各设置一台30 kW所用变柜,每个箱式逆变器房、箱式升压站房内各设一个低压配电箱,电源由各自内部解决,无需供电.电站直流控制电源系统设置一套220 V,50 A的蓄电池组(组屏安装),一套充电/浮充电装置和一套充放电设备,采用单母线接线方式连接;蓄电池和充电/浮充电装置分别连接在控制母线上.为检测系统的绝缘能力,在控制母线上安装微型监测装置.在各个10 kV开关站分别设置一套5 kW交流不间断电源系统,对监控及保护系统提供必要的交流电源.3.3 电气设备布置将直流防雷汇流箱按区域分别就近安装在光伏阵列旁的屋面上.每个光伏发电单元区域设置一套箱式升压站房,分别放置逆变器及升压变压器设备.逆变器室的通讯及数据采集装置和配电箱均为壁挂式.全厂共3个发电单元,分散布置在道路旁边并靠近光伏阵列.3.3.1 防雷设计(1) 直击雷保护光伏电池组件不设专门的避雷针(线)保护,电池组件边框均为金属材质,利用屋顶原有的防雷接地装置,可有效地实现直击雷保护[13].为强化雷电流散效果,将组件支架进行可靠连接,并采用自然接地体与人工水平接地体相结合的方式做全厂等电位连接.(2) 配电装置的雷电侵入波保护为阻止雷电侵入造成系统故障,在设计时安装避雷器.主要采用无间隙氧化锌材料避雷器,可以保护系统在雷击时过电压不受影响. 3.3.2 接地光伏发电板采用屋顶固定支架的方式,屋面组件的接地系统首先考虑利用建筑物原有的防雷接地系统.安装完毕后现场实测,如果不满足要求,则围绕厂区设计接地环网,将逆变器室和10 kV配电室保护室的电气设备接入接地环网.逆变器周围应设接地网,水平接地体敷设于室外深0.8 m处,水平均压带敷设于室外深0.8 m处,垂直接地体敷设间距应≥5 m.垂直接地体的具体位置和数量可视逆变器周围的场地环境及土壤情况来确定,其数量一般不少于5根.水平接地体在逆变器基础周围要形成闭合环网;垂直接地体顶端与水平接地体、水平均压带应焊接牢固;引线上端接至需要接地的设备底座、支架上;电气设备底座和支架应按接地规程的要求可靠接地.3.4 监控及保护系统采用微机监控系统,使其与继电保护、逆变器室通讯及数据采集装置等构成一个分层分布系统,在监控室内设一台操作员站.监控系统主要用于采集一些实时运行数据和某些工作状态,以便系统更好地工作.4.1 光伏电站发电量计算光伏电站某一时间段的发电量W为:式中:P——光伏电站所有组件的峰值功率之和;h——某一时间段;η——该段时间内光伏系统的平均效率.4.2 光伏发电系统效率光伏电站的系统效率主要取决于整个发电过程中各个部分的损失.本文所涉及的损失部分如下:相对投射率损失为2.6%;弱光损失为0.5%;温度损失为4%;污秽损失为2.7%;逆变器损失为2%;组件不匹配损失为4%;逆变器出口至并网点损失为2.3%;系统可利用率损失为99%;系统效率损失为80.7%.4.3 年发电量计算利用Meteonorm软件模拟得到该地区年太阳辐射量为1 417 kWh/m2,则年峰值日照小时数t的计算式为:式中:H——斜面年总太阳辐射; T0——标准太阳辐射强度,1 000 W/m2(电池组件标准测试条件).由于η=80.7%,计算得出首年发电量为3.408×106 kWh.根据本项目所选的光伏组件产品质量保证书的功率曲线,第1年光伏组件输出功率衰减率为2.7%,以后每年输出功率平均衰减0.7%,则可以得到25年后本光伏电站总发电量为7.68895×107 kWh,平均年发电量为3.075 6×106 kWh.5.1 投资估算光伏电站的投资主要包括设备材料的采购、建筑安装工程及投入的其他费用.主要设备的价格如下:单晶硅组件为4.2元/W;逆变器为0.27元/W.其他费用按照以往的工程经验估算.本设计拟总投资2 550万元,静态投资2 120万元,动态投资2 400万元.主要包括设备以及安装工程费1 785万元;建筑工程费233.2万元;施工辅助工程费212万元;其他费用319.8万元.根据以上结果估算,该屋顶分布式光伏发电站的建设成本为8.5元/W.5.2 发电收益计算就我国现有的政策以及发展水平来看,光伏发电并网主要分为3种方式,即用户全部自发自用、发电全部上网以及自发自用、余电上网.考虑到研究地区实际的太阳辐射以及用户用电情况,选用自发自用、余电上网模式.在该模式下,其发电量收益计算公式为:(自发自用的电量×当地电价+上网电量×卖电价+补贴)×全部发电量.经核算该工厂每天用电量约占发电量的20%,其余发电量全部用于并网.该地分布式光伏发电国家补贴为0.42元/kWh,大工业用电电价为0.647 4元/kWh,脱硫燃煤收购电价为0.372 9元/kWh.分布式光伏发电国家补贴年限为20年,经计算,本电站20年发电总量为6.258 72×107 kWh,由发电量收益公式可得:光伏电站总收益=(0.2×0.647 4+0.42+0.8×0.372 9)×6 258.72=5 306.14(万元),所以平均每年获得收益为265.31万元.静态投资回收期为:初始投资总额/年收益=2 550/265.31=9.61 a.电站可以在预期内收回成本,具有良好的盈利能力,说明设计方案财务评价可行,具有较好的开发价值,可投入实际工程应用[14-18].经过初步设计和审核,目前该项目已进入实际施工应用阶段,经过一段时间的考察记录,其后期效益与预期相差不大.本文设计了一个3 MW的光伏并网系统.根据原理以及实际情况,共安装275 W光伏组件11 320块,固定安装在彩钢瓦屋顶上,并以此确定了其他器件的容量大小.该设计在环境保护和经济收益方面都有较高的应用价值.通过估算可知,系统可在10年内收回成本,投资周期不算太长;屋顶式光伏发电单晶硅能源偿还时间约为2.5～3年,时间较短,效益较高.由于前期投资较大,因此一般以国家或大型公司为主导建设,个体用户可选择比较小型的光伏系统.【相关文献】[1] WENHAM S R.应用光伏学[M].上海:上海交通大学出版社,2008:3-7.[2] 杨金焕.太阳能光伏发电应用技术[M].北京:电子工业出版社,2009:2-5.[3] 申彦波,赵宗慈,石广玉.地面太阳辐射的变化、影响因子及其可能的气候效应最新研究进展[J].地球科学进展,2008,23(9):915-923.[4] 中国气象局气象信息中心气象资料室.中国建筑热环境分析专用气象数据集[M].北京:中国建筑工业出版社,2005:56-69.[5] 蒋华庆.光伏设备选型及设计特点[J].电气应用,2012,31(1):15.[6] 山海建,蒋侃锁.固定式光伏支架设计[J].黑龙江科技信息,2011(19):25.[7] 苏娜.光伏逆变器地电流分析与抑制[D].杭州:浙江大学,2012.[8] 刘树民.太阳能光伏发电系统的设计与施工[M].北京:科学出版社,2006:17-28.[9] 吴理博,赵争鸣,刘建政,等.单级式光伏并网逆变系统中的最大功率跟踪算法稳定性研究[J].中国电机工程学报,2006,26(6):73-77.[10] 屈桂银,文卉,李平,等.电力系统模拟实验装置一次主接线安装核相技术[J].实验技术与管理,2006,23(2):41-42.[11] DELINE C,MEYDBRAY J,DONOVAN M,et al.Photovoltaic shading testbed for module-level power electronics[J].Contract,2012,35(4):75-81.[12] 张彦昌,石巍.大型光伏电站集电线路电压等级选择[J].电力建设,2012,33(11):7-10.[13] 苑舜,韩水.配电网无功优化及无功补偿装置[M].北京:中国电力出版社,2003:97-114.[14] 张杰,胡媛媛.大规模光伏电站的防雷评估及雷击风险管理[J].通信电源技术,2011,28(2):13-18.[15] 李晓伟.3 kW分布式光伏发电并网系统的设计及综合效益分析[D].泰安:山东农业大学,2015.[16] SCHAEFER J C.Review of photovoltaic power plant performance andeconomics[J].IEEE Transaction on Energy Conversion,1990,5(2):232-238.[17] 苏剑,周莉梅,李蕊.分布式光伏发电并网的成本/效益分析[J].中国电机工程学报,2013,33(34):1-5.[18] MOHARIL R M,KULKARNI P S.Reliability analysis of solar photovoltaic system using hourly mean solar radiation data[J].Solar Energy,2010,84(4):691-702.。

3KW屋顶分布式光伏电站设计方案

3KW屋顶分布式光伏电站设计方案分布式光伏电站是一种在建筑物屋顶上安装光伏电池板，并将电力投入到地方电网中的能源系统。

在这个设计方案中，我们将讨论一个3KW屋顶分布式光伏电站的设计。

1.规划和选择位置在规划和选择位置时，需要考虑太阳光照射情况、建筑物结构和光伏电池板的安装方式。

选择一个有良好光照条件、建筑物结构能够支持并且不会受阴影影响的位置是至关重要的。

2.光伏电池板的选择光伏电池板是分布式光伏电站的核心组件，需要选择高效率和可靠性的产品。

常见的光伏电池板有单晶硅、多晶硅和薄膜电池板。

在选择时，需要考虑电池板的效率、成本、耐久性和适应性。

3.逆变器的选择逆变器是将光伏电池板产生的直流电转换为交流电的设备。

选择适合的逆变器取决于电站的大小和特定的电力需求。

高效率的逆变器可以提高电站的发电效率。

4.储能系统一个储能系统可以存储白天产生的电力，并在夜间或低阳光照射时使用。

储能系统可以是电池组或其他存储设备，其选择取决于电站的需求。

5.监控和维护安装一个监控系统可以监测电池板和逆变器的性能，并及时发现故障。

定期进行检查和维护可以确保光伏电站的高效运行。

6.可再生能源政策和资助了解当地的可再生能源政策和资助机制对于分布式光伏电站的设计和建设非常重要。

有些地区可能提供税收减免、购电补贴或其他激励措施来促进分布式光伏电站的发展。

7.经济性评估最后，需要对分布式光伏电站的经济性进行评估。

包括投资成本、电力收益和回收期等因素。

这可以帮助确定电站是否经济可行，并为决策提供依据。

综上所述，一个3KW屋顶分布式光伏电站的设计方案需要考虑位置选择、光伏电池板的选择、逆变器的选择、储能系统、监控和维护、可再生能源政策和资助以及经济性评估等因素。

通过仔细的规划和选择，可以建设一个高效、可靠且经济可行的光伏电站。

光伏发电对屋顶的要求

光伏发电对屋顶的要求光伏发电对屋顶的要求有：一、有独立屋顶或屋顶产权清晰建设光伏发电系统的用户需要对屋顶拥有独立使用权。

因此，有独立屋顶的农村地区，别墅居民安装起来相对方便，对于多层或者高层以上住宅的楼顶屋顶，属公用区域，不属于单独某一户，整栋楼业主共同拥有使用权。

要想在上面建设电站，需要获得整栋楼业主的同意，否则，即使安装好了，电网公司也不会给并网。

二、屋顶情况良好：比如前后没有遮挡，光照好，屋顶有足够的承重等。

造成遮挡的因素很多，可能是楼层间，可能是植被，可能是组件间。

别小看遮挡的危害，组件长期被遮挡，影响电站发电量，收益回收期更长。

屋顶承重问题一直是光伏电站设计之初必须考虑到的问题，屋顶可承受的太阳能电站设备重量是如何计算的呢？举例来说，一个3KW的家用屋顶太阳能电站，需要150W的太阳能电池板20块，太阳能电池板的重量为240kg，支架、水泥方砖重量约在210kg，支架占地面积为15平米，这样计算出太阳能电站设备对屋顶的压力为30kg/平米。

家用屋顶一般承重都超过30KG，对于上面安装光伏板是没有多大问题的。

以上只是一种概算，可以为大家做个参考，而且专业的光伏企业（如洛阳智凯光电）或安装公司在电站设计的时候会充分考虑到屋顶的固定荷重、风压荷重、雪压荷重、地震荷载等。

目前国内建筑屋面按照形状主要可以分为坡屋面、平屋面和不规则结构屋面三类。

原则上讲，任何形式的屋面都可以安装光伏系统，但在选择具体安装部位时，坡屋面安装要注意屋面的坡度与坡向与组件阵列最佳安装倾角相匹配;不规则屋面安装要考虑在保证发电效率的同时，不影响建筑的艺术效果。

另外，屋面分布式光伏发电系统安装时还应注意建筑安全性、施工安全性和并网便捷性、维护需要符合性等几个方面问题。

建筑安全性：对建筑屋面进行承载力测算，在满足要求的情况下，进行光伏系统设计和安装;施工便捷性：能够施工，施工面具备施工条件;便于施工、施工材料、人员、设备(机械)进出方便;并网便捷性：能够就近并网，就地消纳能力强;建筑屋面可维护性：开阔无遮挡减少遮挡;宜避开空调冷却机组、通风管线、水箱等既有设施;预留检测通道;符合相关建筑的外观要求。

3KW离网发电系统配置清单

输入：AC220V 输出：
8 交流配 AC220V 配交流电压表：规
1
电柜格：0～300V 配交流电度
西门子元器件9 线等辅
1
洲出口
材
标准
10
合计
考虑到系统升级及可持续性扩展需要，预留扩展接口。注用户可以根据需要增加太阳能电池板以增加发电量。明：用户可以根据需求增加蓄电池以增加用电负荷及延长用电时间。
配套支与上述配套，倾斜角度15
2
1
架
度
标称控制电压： 96V
充电控
3
制器1
额定输出控制电
20A
1
流：
每路输入电流
≥25
充电控
A
4
标称控制电压： 96V
2
制器2
额定输出控制电
100A
流：
5 逆变器
6kW/96V
1
6 蓄电池按照3KW*10小时进行配套；
蓄电池根据上述要求配备容量扩蓄电池
7
支架大一倍的支架并明确尺寸。配套
发电汇流输入（直流 24-96V）
正常供电输出（交流 220V）
强排风装置
输入控制单元
百叶窗式进风口输出控制单元
系统说明：根据西奥光照情况，当前发电系统设计发电量为3kw，可满足日发电量为15-20kw(既15-20度电）；电池配备容量为发电量的一倍考虑到系统升级及可持续性扩展需要，预留扩展接口。 1、用户可以根据需要增加太阳能电池板以增加发电量。 2、用户可以根据需求增/减蓄电池以增/减用电负荷和其对应的用电时间。
配电系统需求
独立太阳能离网电源系统
设计条件：平均有效光照5-6小时、每天提供15度连续1天计算配置的系统如下

3KW光伏电站设计

编号淮安信息职业技术学院毕业论文学生姓名曹华宇学号 16101008系部电子工程学院专业光电子技术班级 161010指导教师吴大军讲师顾问教师聂开俊二〇一三年六月题目基于光伏的植物生长环境因子测控系统——3kw 光伏电站设计摘要摘要太阳能是唯一能够保证人类未来需求的能量来源, 利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。

以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”，包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。

本次设计主要是针对基于光伏的温室大棚内植物生长环境因子的检测与控制，主要涉及单片机、传感器等元件的选取与应用，以及键盘输入、显示电路、报警电路等硬件方面的设计。

此外还涉及到虚拟仪器方面的介绍，通过AT89C51实现单片机与PC机之间的串行通讯，但这个不作为重点来进行设计研究。

考虑到温室大棚对温度要求的精度不是很高的因素，系统的执行机构也就是加热部分，选取两个电阻炉加热工作来实现。

这样由单片机、传感器及外围设备组成一个完整的温室温度检测与控制系统。

关键词：光伏，单片机，Proteus软件，Keil软件，AT89C51AbstractAbstractSolar energy is the only guarantee of human future demand for energy sources, the best use of solar energy is photovoltaic conversion, is the use of photovoltaic effect, make the sun light to produce direct power current silicon material. Formed in the application development of silicon materials industry chain called "photovoltaic industry", including the high purity polysilicon raw material production, the production of solar cells, solar module production, production equipment manufacturing.This design is mainly aimed at the detection and control of growth and environmental factors in the greenhouse photovoltaic plants based on selection and application, mainly related to SCM, sensors and other components, as well as the keyboard, display circuit, alarm circuit and other hardware. In addition to the introduction of virtual instrument, using AT89C51 to realize serial communication between SCM and PC, but this is not an emphasis on design and research. Considering the factors of temperature required accuracy is not very high in the greenhouse, the implementation of the system is also heating section, select two resistance furnace heating work to achieve. This is composed of a single chip computer, sensor and peripheral device is composed of a greenhouse temperature complete detection and control system.Key words：photovoltaic SCM Proteus Software Keil SoftwareAT89C51目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录..................................................................................................................... I V 第一章绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3主要研究内容 (2)1.4本课题主要任务 (3)1.4.1光伏发电系统的要求 (3)1.4.2光伏系统软件设计 (3)1.4.3光伏系统硬件设计 (3)1.4.5工程施工 (5)第二章基于光伏的植物生长环境因子测控系统方案 (7)2.1整体方案 (7)2.2光伏电池板与LED补光灯功率匹配问题 (8)2.3V C++机软件介绍 (9)2.4传感器选择 (10)2.4.1控制参数分析——温度 (10)2.4.2温度传感器的选择 (10)第三章3KW光伏电站总体方案设计 (12)3.1光伏系统硬件设计 (12)3.1.1光伏组件的设计 (12)3.1.2并网逆变器 (14)3.1.3控制器的选择 (15)3.1.4支架的选择 (18)3.2光伏系统的软件设计 (22)3.2.1Meteonorm (22)3.2.2 PVsyst (23)3.2.3中国淮安的气象资料 (28)第四章施工设计 (32)4.1施工设计总则 (32)4.2施工基本规定 (32)4.3安装工程 (33)4.3.1支架安装 (33)4.3.2组件安装 (34)4.3.3逆变器安装 (34)4.3.4其它电气设备安装 (36)4.3.5防雷与接地 (36)4.4设备和系统调试 (36)4.4.1光伏组串调试 (36)4.4.2跟踪系统调试 (36)4.4.3逆变器调试 (37)4.4.4其它电气设备调试 (38)4.5环保与水土保持 (38)4.5.1施工环境保护 (38)4.5.2施工水土保持 (39)4.6现场安全文明施工总体规划 (39)4.7现场安全施工管理 (40)总结与展望 (42)致谢 (44)参考文献 (45)附录1 硬件图 (46)第一章绪论第一章绪论1.1研究的目的和意义随着农业科技的不断发展，温室大棚的应用也越来越广泛，为了克服现有的蔬菜大棚环境参数测量装置测量环境参数单一、无电源地区无法测量的缺点，采用非晶硅薄膜组件与传统农业大棚相结合的方式创造的“光伏农业大棚”，不仅解决了这一问题，而且为国家倡导的绿能农业、节能减排提供了一种良好的解决方案。

3kw别墅居家小型光伏发电系统

3kw别墅居家小型光伏发电系统方案介绍:居家小型光伏发电系统可以安装在住宅屋顶，发电量可以全部上网、全部自用或自发自用余电上网.此解决方案运用场景可以是城市高层、多层住宅，连栋、栋别墅，农村住宅等。

小型太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组）组成。

如输出电源为交流220v或110v,还需要配置逆变器。

各部分的作用为：（一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。

其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来。

(二）蓄电池：一般为铅酸电池,小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。

其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。

载工作。

（三)太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。

在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。

其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项；（四）逆变器：太阳能的直接输出一般都是12vdc、24vdc、48vdc。

为能向220vac的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用dc—ac逆变器。

安装要求：确定你家房子是否适合安装住宅太阳能系统.要安装屋顶太阳能系统,必须先评估屋顶的牢固程度、面积以及向阳性.房子的大小对安装成本的影响不大，不过在预估精确的成本之前，必须确定家庭消耗的总电量以及太阳能电力所占的比例。

主要设备：组件：250w 12块多晶硅组件（可选单晶组件，价格另议）逆变器：3kw三相双路逆变器1台（可选微型逆变器,价格另议）支架：1套（根据屋顶实际尺寸设计定制）电缆：光伏专用直流和交流电缆1套配电箱：1台（含空关和断路器等）占地面积：:25—38m2其他：其他主辅料.安装施工：派专业安装人员3—4人。

家用太阳能并网发电系统说明：1. 使用单片机和专用程序,实现智能全自动控制;2. 实时监测蓄电池电压、电流、充放电率及环境温度,对过充过放控制进行多参数动态补偿运算调整，实现系统的动态控制，使系统具有极高的稳定性、环境适应性合可靠性；3. 过充、过放、电子短路过载保护等全自动控制；4。

3KW家庭屋顶光伏太阳能发电系统

摘要随着不可再生能源的日益稀缺，伴随的环境污染日益恶劣，因此新能源的开发得到了极大的推广。

太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，它集开发利用绿色可再生能源、改善环境、改善人民生活条件于一体，被认为是当今最有发展前景的新能源技术，因而越来越受到人们的青睐。

太阳能光伏发电的广泛应用将对保护生态环境、走经济可持续发展道路起到重要作用。

太阳能光伏发电的利用有两种方式，一种是将太阳能光伏发电系统所发出的电力输送到电网中然后供给负载使用，称谓并网发电方式。

另一种是凭借蓄电池来进行能量存储的独立发电方式，它主要用于因架设线路困难市电无法到达的场合。

本论文主要介绍南京某3kW屋顶光伏并网发电系统的最佳设计，其中包括光伏组件的布局，光伏组件的串并联设计，汇流箱设计，屋面的处理，配电系统设计，系统防雷设计等等因素。

这些直接影响屋顶光伏并网发电站的合理性、稳定性和用户的经济效益。

关键字：屋顶光伏并网；配电系统；防雷设计；汇流箱AbstractAs non-renewable energy sources increasingly scarce, alongwithworsening environmental pollution, so the new energy development has been greatly promoted.Solarphotovoltaicpower generation is an important part of new and renewable sources ofenergy,itscollectiondevelopmentandutilizationof greenrenewableenergyandimprovethe e nvi ronme nt,impr ov etheli v ing c onditionsofthepe opl ei n one,isbel i evedtobethemost promising new energy technologies, and thus more and more people of all ages. Widespreadadoptionofsolarpowerwillprotecttheecologicalenvironment,andtakethe road of sustainable economic development played an importantrole.Solar photovolt a ic pow e r ge n era t ion i n two w ays, one be i ng em i tt e dbys o larphotovoltaic power generation system used in load and supply electricity to the grid,andgrid-connected power generation. Another is an independent power with batteriesforenergy storage, it is mainly used in transmission due to erection difficulties mainscannotbe reached for the occasion. This paper introduces the Nanjing 3kW rooftopphotovoltaicgrid-connected generation system, the best design, including layoutof PV modules,PVmodule and parallel design, combiner box design, roof, electrical distributionsystem design,Systemlightningprotectiondesign,amongotherfactors.Thesedirectlyaf fectthe roof grid-connected PV stations of rationality, stability and user benefits. Key words:photovoltaic power generation and distribution system lightning protectiondesign of combiner boxKeywords ：Roof grid-connected PV ;generation and distribution system;lightningprotection design of combinerbox目录摘要 (1)Abstract (1)目录 (2)1 绪论 (4)1.1 课题的背景 (4)1.2 光伏系统原理 (5)1.3 太阳能光伏发电的优点 (5)1.4 本次设计的总体概述 (6)2 光伏方阵总体设计 (6)2.1 光伏组件的选型 (6)2.2 光伏组件的串并联方式 (7)2.3 太阳能电池组件的布臵及安装 (7)2.3.1 组件的最佳倾角 (7)2.3.2 组件的最小间距 (7)2.4 组件的安装事项 (8)2.4.1 安装系统地点的要求 (8)2.4.2 平面和斜面屋顶式安装 (9)3 光伏汇流箱 (10)3.1 光伏汇流箱的功能 (10)3.2 光伏汇流箱的设计特点 (10)3.3 光伏汇流箱安装注意事项 (11)4 并网逆变器 (12)4.1 并网逆变器原理及选择 (12)4.2 容量匹配设计 (13)4.3 MPP电压范围与电池组电压匹配 (13)4.4 最大输入电流与电池组电流匹配 (13)4.5 转换效率 (13)5 光伏系统的电气接入方案 (13)5.1 电气接线图 (13)5.2 电缆的选型 (14)5.2.1 家用电缆的选型 (14)5.2.2 光伏电缆的选型 (15)6 防雷设计 (16)6.1 雷电的三种形式 (16)6.2 防直击雷的措施 (17)6.3 防雷电感应措施 (18)6.4 防止雷电波侵入 (18)7 维护检修设计 (19)8 总结 (21)9 致谢 (22)10参考文献 (23)11附录 (23)1 绪论1.1 课题的背景随着我国现代化经济的快速发展，全社会对能源的需求日益迫切，在大规模的过度开采下，石油、煤炭等不可再生资源变得日益稀缺，并将很快面临枯竭的命运。

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。

家庭屋顶怎样安装光伏发电系统？

近年来，太阳能光伏发电这一绿色能源走进了人们的视野，我们看到一些山上排布整齐、大气的蓝色光伏组件。

而一些大的工业屋顶、厂房以及一些居民区屋顶上也会发现光伏发电系统。

光伏发电开始走进了我们的生活中，有不少朋友很好奇，太阳能也能发电吗?那我们家屋顶能不能也安装一套呢?不要着急，下面PVtrade光伏交易网来给您介绍一下屋顶到底怎么安装太阳能光伏发电系统。

1、安装光伏发电系统的屋顶类型要求一般情况下分为水平屋顶和斜屋顶，水平屋顶即屋顶是平面的，主要以水泥屋顶为主。

斜屋顶包括彩钢斜屋顶和陶瓦屋顶。

若以地区划分的话，南方一般以角度大的斜屋顶资源为主;中部地区兼有，而东北地区则大部分是陶瓦屋顶资源。

日常用电单位为千瓦时，安装太阳能光伏发电系统通常以功率单位千瓦来计算。

安装设备位置主要以向阳面为主，根据面积可测算安装的光伏发电系统大小，详细参考如下表：2、光伏发电设备安装条件这些数据是怎么计算的呢?由于水泥屋顶放置光伏组件时，需将组件倾斜一定角度，用以保证光照尽可能垂直入射到光伏组件。

所以需使用光伏支架将组件固定，为避免前后排组件间遮挡，要空余一定间隔。

间隔大小根据地区有所差异，一般每千瓦光伏组件需屋顶面积为15到20平米左右。

斜屋顶可直接敷设于屋顶上，因此可忽略间隔，而斜屋顶每千瓦组件需屋顶面积在10-15平米左右。

在安装光伏系统时，首先要保证在避免破坏屋顶的情况下安装。

对于水泥平屋顶来说，对于使用防水层的屋顶，比如覆盖沥青等。

要尽量避免在屋顶打孔，可采用放置水泥基础来固定光伏支架。

在水泥基础下面垫橡胶垫以保护防水层，并防止水泥基础的滑动。

对于斜屋顶而言，瓦式屋顶需将瓦片掀起，将陶瓦挂钩固定在房梁上或水泥层上。

因此部分地区建造房屋顶瓦片下是泥土层，土层松软导致陶瓦挂钩附着力下降，因此要寻找更合理的方式安装;彩钢屋顶可根据彩钢类型进行夹具式或打孔式安装，打孔时需使用防水胶垫防水。

3、光伏发电系统发电量对一般家庭来说，安装一套3-5kW光伏发电系统即可满足日常用电所需。