太阳能离网光伏发电站系统设计方案

题目要求：完整光伏系统设计

可选：离网型、并网型、特殊应用型

编写技术方案，需要列举出

1.尽量准确的材料清单

2.详细列出所使用电池及其他设备的数量、生产厂家、型号、单价、主要

技术参数

3.说明建设的目的、安装地点、占地面积、电池安装倾角（固定安装？采

用光伏跟踪系统？单轴？双轴？）、装机容量、投资所需经费

4.定量计算年发电量，并计算年运营成本，建设周期、整个系统20年的经

济效益、社会效益

注意：

1.对于太阳能电池的选型，请详细注明输出功率、开路电压、短路电流、填充因子、最大功率点等参数。

2.对于安装地点，请详细分析该地全年太阳能资源

家庭太阳能离网发电系统设计

一、工程概述

1、工程名称：家庭离网光伏发电系统

2、地理位置（经度、纬度、环境状况、气候条件、风力状况、阳光资源等）

老屋村地理信息：安徽省合肥市居巢区槐林镇，地理坐标北纬31度52分、东经117度17分，以合肥市气象信息为参考，合肥属亚热带湿润季风气候。全年气候特点是：四季分明，气候温和，雨量适中，春温多变，秋高气爽，梅雨显著，夏雨集中。年平均气温15.7度，降雨量近1000毫米，日照2100多个小时。

3、气象资料

自2011-01-01到2015-12-01，合肥共出现：多云799天，雨561天，晴226天，阴79天，雪43天。因此，平均一年可能出现的非晴天有136天，平均每月有11天是阴雨天

二、方案设计

（一）用户负载信息

用电器额定功率(W) 数量用电时数

(h)

用电量(KWh)

照明灯具40 10 5 2 24寸液晶电视32 2 10 0.64 洗衣机300 1 1 0.3

冰箱120 1 1

其他 2.2 合计 6.14 （二）系统方案设计

1、太阳能电池板方阵的设计：所选电池板的基本技术参数如下所示:

淘宝网址：[单价：420元]

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1981—2000年期间上海地区的平均峰值日照时数是3.46h，由于上海和合肥近似处于同纬度地区，故可以推出合肥的平均日照时数也为3.46h(参考数据)。

2、蓄电池组的设计：根据安徽合肥地区的电力情况，户用电压为220V，蓄电池组电压选择为48V，蓄电池组由12V的蓄电池串并而成，所以每串需要4块蓄电池串起来达到48V。选用40块单体为12V100Ah的蓄电池，总共10串进行并联，蓄电池总容量为4000Ah，即4*48=192kW.h，太阳能电池组件型号选择布雷科曼CHN100-36M。

3、太阳能电池组件方阵的安装倾角控制：为了节约成本，采取固定角度安装。（三）效益计算：

家庭日用电约4到10kW.h，以均值8kW.h为参照，则家庭的负载日用电总量为8kW.h。

太阳电池组件的总功率为P=1.5*8000/(3.46*0.85)=4080W

注：1.5为连续阴雨期富余系数，一般为1.2-2；0.85为系统效率，一般为0.85左右；8000为平均每户日用电量。那么，太阳电池组件需发电总功率为4080，而我选择购买的太阳能电池组件正常工作为100W的功率。故需要41个这样的太

阳能电池板。

太阳能电池组件串联数：1.5*48/22.9=4 （采用48V的光伏控制器）

太阳能电池组件并联数：41/4=10

采用4块串联为一组，并联10组构成的太阳能电池组件方阵的总功率为4*10*100=4000W，基本可满足要求。

蓄电池的容量计算：C=8000*3*0.9/(41*0.7*0.9*0.8)=1045.29A.h,选择12V100AH/6-QW-100标准型铅酸蓄电池，标准电压为12V，标准容量为100A.h(以10A的电流放电，可以放电10小时)。

蓄电池串联数：48/12=4 ；并联数为：1045/100=10 取10组，因此串4组，并10组，共40个蓄电池。

资费计算：CAMEL/骆驼 12V100AH/6-QW-100 40个，每个430元，共1.72万；太阳能电池组件40个，每个420元，共1.68万；48V光伏控制器500元；48V转220V逆变器：150元。

新型太阳能光伏发电系统设备搭设好总共花费约3.465万。

家庭传统用电资费情况：以当地每户人家平均一天用电量8kW.h计算，合肥市村镇家庭用电0.5653元/kW.h,平均每年的电费是8*365*0.5653=1650元。20年下来可以节约的电费约为：3.3万。

社会效益:无环境污染,不需要进行电网铺设，无电力运输损耗，即产即用，无需社会电力管理（包括计算电量和电费收支管理，以及电路的检修和维护费），就一户家庭而言，预期20年社会节约资金2万以上。

实际情况分析：以我家为例，农村用电的电量普遍较小，电费也相对比较便宜，实际每天的用电量在4kW.h左右，即这个光伏发电系统在农村基本可以保证两户的用电。由于供给的户口数增加（两户），保守估计可节约的社会资金为3万。这样计算下来，太阳能离网光伏系统搭建需花费3.465万，考虑到定期的维护和更换设备，成本控制在5万基本没问题。而整系统20年可以节约的电费和预期节约社会资金总共约6.3万，这样实际节约资金约6.3-5=1.3万。这样估算下来整个系统可以说是盈利的。

方案优化：对于村镇家庭用电而言，日用电量少，电费便宜，用这个系统可能节约电力成本小。但对于一些小型事业单位和学校等，日用电量较大，可以对

系统的日发电量进行增强，由于这些单位电费计量方式与普通家庭用电不同，一般为家庭用电计费的1.5倍以上。这样的话，可以节约更多的电费，相对来说，更容易在短期内获得更大的经济收益和社会效益，而不必等20年才获得一定的收益。