并网光伏发电系统容量的设计案例说明

并网光伏发电系统容量的设计案例说明

并网光伏发电系统容量的设计与计算，除了可以采用上面介绍的几种方法外，还可以按照下面介绍的方法计算。一是通过太阳能电池方阵的计划占用面积计算系统的年发电量，并确定出太阳能电池方阵的容量。二是通过用电负载的耗电量计算出光伏方阵的占用面积，确定出太阳能电池方阵的容量。该方法以当地年太阳能辐射总量为计算参数。

一、光伏方阵发电量的计算 光伏方阵年发电量计算公式为：

修正系数

电池组件转换效率）光伏方阵面积（）当地年总辐射量（）年发电量（⨯⨯⨯=22m m /h h KW KW 式中光伏方阵面积不仅仅是指占地面积，也包括光伏建筑一体化并网发电系统占用的屋顶、外墙立面等。组件转换效率，单晶硅组件取17%，多晶硅组件取15%。

54321K K K K K K ⨯⨯⨯⨯=修正系数

其中K1为太阳能电池长期运行性能衰降修正系数，一般取0.8: K2为灰尘遮挡玻璃及温度升高造成组件功率下降修正，一般取0.82; K3为线路损耗修正，一般取0.95; K4为逆变器效率，一般取0.85，也可根据逆变器生产商提供的技术参数确定；K5为光伏方阵朝向及倾斜角修正系数。

同一系统有不同方向和倾斜角的光伏方阵时，要根据各自条件分别计算发电量。 二、根据负载耗电量计算光伏方阵的面积

理论上讲，负载全年消耗的电能应该与光伏发电系统全年的发电量相等，因此，在统计和计算出负载全年耗电量后，利用上述公式就可以计算出光伏组件或方阵的面积。年耗电量的统计还可以采用表7-3的方法，只是表7-3统计的是日耗电量，需要再乘以全年实际耗电天数，例如家庭要按365天算；机关办公室等就可以考虑减去节假日天数。另外表7-3统计出的耗电量单位是Wh ，要换算成kWh （度）。

修正系数

电池组件转换效率当地年总辐射能）年耗电总量（光伏组件面积⨯⨯=

h KW

设计实例：某住户有家用电器、电脑及照明灯等，日耗电量统计见表7-8，住户房屋朝向正南，屋顶倾斜角30。，当地年太阳能辐射总量为6498MJ/m 2

，换算后为1805kWh/m 2

，计划选用单晶硅电池组件，求该方阵面积，并确定电池组件规格尺寸和容量。

计算：统计该住户日耗电量如表7-8所示。

根据住户屋顶面积及长宽形状，拟选择规格尺寸为1200mm ×550mm 的单晶硅太阳能电池组件16块，4块串联4串并联，每块输出峰值功率为85W ，总功率为85WX16-1360W 。占用面积为1.2m ×0.55m ×16=10.56m 2

，符合设计要求。

三、固定式光伏阵列间距确定 （1）阵列前后排间距设计

光伏阵列通常成排安装，一般要求在冬至影子最长时，两排光伏阵列之间的距离要保证上午9 点到下午3 点之间前排不对后排造成遮挡。

（2）太阳能电池板最低点距地面距离H （不包含倾斜屋顶部分） 太阳能电池板最低点距地面距离H 的选取主要考虑如下因素： 高于当地最大积雪深度； 高于当地洪水水位； 防止动物破坏；

防止泥和沙溅上太阳能电池板；

四、太阳能发电系统功率与带负载配置

交流负载分电阻性负载、电感性负载、电力电子负载。

电阻性负载：电流与电压相同，无冲击电流。例如：白炽灯、电子节能灯、电加热器等。

电感性负载：电压超前电流，有冲击性。例如电动机、电冰箱、水泵。

电力电子负载：有冲击电流。例如荧光灯（带电子镇流器）、电视机、计算机等。

电感性负载的浪涌电流：

电动机：额定电路的5～8被，时间50～150ms。

电冰箱：额定电流的5～10倍，时间为100～200ms。

彩色电视机的消磁线圈和显示器：额定电流的2～5倍，时间为20～100ms。

电力电子类负载的峰值电流（振幅系数）1）

负载参数和对电源的要求有：电压、电流、功率因素、波形、频率等。

在实际光伏发电系统中，系统所带负载是光伏发电系统设计的重要因素，特别对于电阻性负载、电感性负载、电力电子负载系统容量设计有不同要求。下表为光伏发电功率与带负载类型配置速配表。