聯(lián)系人：王經(jīng)理
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保定蓮池區(qū)建國路191號(hào)
廣東省惠州市博羅縣園洲鎮(zhèn)上南村
很多用戶以及剛接觸光伏行業(yè)的人，不熟識(shí)如何計(jì)算及配置光伏發(fā)電系統(tǒng)該，因此也就無法給預(yù)算出準(zhǔn)確的報(bào)價(jià)。本文通過實(shí)際應(yīng)用案例，介紹了整套光伏離網(wǎng)系統(tǒng)配置怎么計(jì)算。
首先要了解清楚用戶電壓相位，是單相AC 220V，還是三相AC 380V？這決定了逆變器的輸出特性；
其次是負(fù)載類型，是感性負(fù)載，還是阻性負(fù)載？這決定了逆變器帶載功率和輸出波形。
第三是負(fù)載的滿載運(yùn)行時(shí)間，亦即我們說的每天平均用電量需要多少度？如果是光伏并網(wǎng)發(fā)電站，由于沒有儲(chǔ)能裝置，只須配置合理的光伏組件的功率；如果是光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，還必須計(jì)算蓄電池的容量，包括遭遇持續(xù)陰雨天沒有光伏發(fā)電條件時(shí)，系統(tǒng)的自儲(chǔ)備電量。
我們以某湖泊小型養(yǎng)殖戶光伏離網(wǎng)發(fā)電站為案例。由于遠(yuǎn)距離拉電，成本高，而且輸電導(dǎo)線功率損失和電壓損失很大，以及遭遇臺(tái)風(fēng)吹襲，造成用電不穩(wěn)定，經(jīng)常意外停電，影響生產(chǎn)及生活用電。為此，擬采用光伏離網(wǎng)發(fā)電，白天陽光輻射強(qiáng)度大，由光伏發(fā)電直接逆變輸出，供電器工作，并同時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，晚上由電瓶逆變輸出。
電壓為AC220V 50Hz，電器設(shè)備主要包括：
魚塘泵氧機(jī)（300W）10臺(tái)
電視機(jī)+衛(wèi)星接受器（200W）1套
電飯煲（750W）1個(gè)
電磁爐（2000W）1個(gè)
電冰箱（100W）1個(gè)
照明（100W）
負(fù)載不是同時(shí)使用，泵氧機(jī)是白天在太陽照射的時(shí)候工作，晚上不工作；其他電器功率約3000W，每天用電量約10度，由于湖面光照充足，因此不考慮陰雨天的自儲(chǔ)備電量。
根據(jù)用戶提供的上述數(shù)據(jù)，在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，選用SAKO三科®離網(wǎng)型光伏逆變一體機(jī)，功率為48V 6KVA，功率因素0.9，逆變轉(zhuǎn)換效率＞88%，實(shí)際可帶載功率達(dá)5000W，可滿足用戶的電器設(shè)備輸出功率要求。
該光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)采用的儲(chǔ)能裝置為常用的鉛酸蓄電池，容量大，性價(jià)比高。
電瓶的儲(chǔ)備電量為10KWh，由于該光伏逆變器的直流輸入電壓為DC48V，由此計(jì)算出電瓶的理論容量：
10000VAh/48V=208Ah
根據(jù)蓄電池相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，電池的放電率以0.5C2較為經(jīng)濟(jì)合理，可保證電池的循環(huán)充放電次數(shù)，有效延長使用壽命。由于湖泊日照充足，白天光伏直接逆變輸出，不用經(jīng)過蓄電池重復(fù)放電程序，夜間電器用電量小，放電時(shí)間較短，因此本方案設(shè)計(jì)將電池放電率適當(dāng)加大至0.6C2，因此，電瓶的實(shí)際容量計(jì)算：
208Ah/0.6=347Ah
這里取值400Ah，亦即總?cè)萘繛椋?8V 400Ah
鉛酸蓄電池的規(guī)格為12V 200Ah/只，連接方式為4串4并，共需8只電瓶。
光伏離網(wǎng)系統(tǒng)光伏組件功率怎么計(jì)算
通過上述計(jì)算得出電瓶的配置容量后，再計(jì)算出光伏組件的功率配置。
湖泊所處地理位置太陽輻射強(qiáng)度大，有效日照時(shí)間長達(dá)6小時(shí)。選用多晶硅光伏組件，光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)16%，符合國家能源局規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
光伏發(fā)電計(jì)算公式為：系統(tǒng)發(fā)電量=光伏組件功率×日照時(shí)間×綜合系數(shù)。綜合系數(shù)是指溫度變化、線路損耗、控制器（或逆變器）轉(zhuǎn)換效率等因素造成的損耗系數(shù)，一般取值0.5-0.7，此次取值0.6，因此，光伏組件功率計(jì)算：
48V×400Ah/（6h×0.6）=5333W
組件的規(guī)格為36V 275W，尺寸為1900×980×45mm，面積約2平方米。連接方式為每2片（72V）串聯(lián)為一組，然后10個(gè)組串再并聯(lián)，一共需要光伏組件20片，總功率為72V 5500W，光伏組件陣列面積為40平米。
光伏匯流箱的作用是為了減少光伏組件陣列與逆變器之間的連線。用戶可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏組件串聯(lián)起來，組成光伏串列，然后再將若干個(gè)光伏串列并聯(lián)接入到光伏匯流防雷箱，在光伏防雷匯流箱內(nèi)匯流后，通過直流斷路器輸出到逆變器。
湖泊屬于雷電多發(fā)區(qū)域，孤立的棚屋及附近是樹林很容易招致雷擊，因此光伏發(fā)電站必須注意雷電對(duì)設(shè)備的沖擊。在光伏匯流箱增加了直流高壓防雷模塊，可有效保護(hù)逆變器、交流配電柜以及其他電器的使用安全；同時(shí)，匯流箱內(nèi)置大功率防反二極管，可有效避免夜間沒有光伏的時(shí)候，電瓶對(duì)組件反向放電，燒毀組件。
光伏發(fā)電系統(tǒng)的輔件絕對(duì)少不了太陽能板支架，是將光伏組件固定，為減輕成本，用戶也可以自行在現(xiàn)場定做支架，做到牢固以及防銹蝕措施。
電纜是連接組件、逆變器、交流配電柜之間的導(dǎo)線，有一部分暴露在戶外使用，長久在太陽暴曬及雨水沖刷，為保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須選用耐高溫、耐氧化并具防紫外線的電纜線。電纜必須選用橫截面大的粗銅芯實(shí)線，電阻小，減少因距離過遠(yuǎn)造成的電壓下降，影響發(fā)電效率。
責(zé)任編輯:萬里 瀏覽次