在北方許多地區(qū),大屋頂優(yōu)勢(shì)讓戶用光伏系統(tǒng)能夠達(dá)到15kW左右。隨著越來(lái)越的屋頂資源進(jìn)入市場(chǎng),15kW系統(tǒng)迎來(lái)大量應(yīng)用場(chǎng)景。本文從組件排布配置、逆變器信息、線纜、發(fā)電量預(yù)測(cè)及實(shí)際項(xiàng)目發(fā)電情況等方面,詳細(xì)介紹15kW光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)全過(guò)程,進(jìn)行整體方案分享,歡迎您的閱讀討論。
一、設(shè)計(jì)過(guò)程
1.項(xiàng)目簡(jiǎn)介
固德威太陽(yáng)能學(xué)院之前推出的《10kW光伏系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)全過(guò)程》&《5KW家用光伏系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)全過(guò)程》詳細(xì)介紹了項(xiàng)目的接地安裝、配電箱配置方法由于各區(qū)域差別較大,這里不做重復(fù)介紹。
1.1項(xiàng)目示意圖紙
最大敷設(shè)面積
1.2組件選型和安裝配置
考慮到有限的屋頂面積、銀行放款條件以及全壽命周期的收益,越來(lái)越多的高效板在屋頂分布式項(xiàng)目中得到應(yīng)用,此次方案選擇60片300W高效組件,參數(shù)如下:
TAB-1 組件參數(shù)
考慮到當(dāng)天氣候水文條件、以及現(xiàn)場(chǎng)的安裝條件,采用類似陽(yáng)光房的方案將組件抬高,5*4為一個(gè)單元,每個(gè)單元內(nèi)組件串聯(lián)接入逆變器,組件排布及支架方案如下:
PIC-1 支架示意圖
(1) 每串組件開(kāi)路電壓和工作電壓在SOC條件下分別約為800V和656V,滿足逆變器安全和最優(yōu)運(yùn)行電壓需要;
(2) 每串組件額定功率在SOC下約為6kW,每3串接入一臺(tái)逆變器,接入總功率為18kW,滿足逆變器最大額定輸入功率要求;
1.3 逆變器的選擇
新型高效組件的應(yīng)用給逆變器的性能提出了需求,包括直流側(cè)超配和交流側(cè)過(guò)載能力,GW15KN-DT在考慮實(shí)際應(yīng)用要求后,優(yōu)化了產(chǎn)品性能,包括結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、效率提升、過(guò)載能力等。
PIC-2 逆變器外觀圖
GW15KN-DT |
|||
直流輸入?yún)?shù) |
交流輸出參數(shù) |
||
最大直流輸入功率(W) |
19500 |
額定交流輸出(W) |
15000 |
最大直流輸入電壓(V) |
1000 |
最大視在功率(W) |
16500 |
最大直流輸入電流(A) |
22/11 |
額定輸出電壓(V) |
380 |
直流啟動(dòng)電壓(V) |
180 |
最大輸出電流(A) |
24 |
MPPT電壓范圍(V) |
200~850 |
輸出電壓頻率(Hz) |
50/60 |
MPPT路數(shù)/每路MPPT輸入路數(shù) |
2/1 |
功率因數(shù)可調(diào)范圍 |
-0.8~+0.8 |
TAB-2 逆變器電氣參數(shù)
1.4 線纜的選擇
(1)直流側(cè)線纜
Ø 直流線纜多為戶外鋪設(shè),需要防潮、防曬、防寒、防紫外線等,因此分布式光伏系統(tǒng)中的直流線纜一般選擇光伏認(rèn)證的專用線纜,考慮到直流插接件和光伏組件輸出電流,目
Ø 前常用的光伏直流電纜為PV1-F 1*4mm²。
(2)交流側(cè)線纜
Ø 交流線纜主要用于逆變器交流側(cè)至交流匯流箱或交流并網(wǎng)柜,可選用YJV型電纜。長(zhǎng)距離鋪設(shè)還要考慮到電壓損失和載流量大小,15KW三相機(jī)交流線纜推薦使用YJV-5*10mm²。
注:交直流線纜一般都安裝在戶外,一般套PVC管來(lái)保護(hù)線纜。
二、設(shè)計(jì)方案圖及清單表
(1)設(shè)計(jì)方案
(2)材料清單表
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
三、收益計(jì)算
(1)發(fā)電量估算
裝機(jī)容量18kW,PR=82%,全年發(fā)電量估值為1200小時(shí)(山東地區(qū)),首年發(fā)電量為17712kwh。首年衰減為2.5%,25年末最低功率為85%。
年份 |
功率衰減 |
年末功率 |
年發(fā)電量(kWh) |
累計(jì)發(fā)電量(kWh) |
1 |
1.00% |
99.00% |
17712 |
17712 |
2 |
0.58% |
98.42% |
17534.88 |
35246.88 |
3 |
0.58% |
97.83% |
17431.56 |
52678.44 |
4 |
0.58% |
97.25% |
17328.24 |
70006.68 |
5 |
0.58% |
96.67% |
17224.92 |
87231.6 |
6 |
0.58% |
96.08% |
17121.6 |
104353.2 |
7 |
0.58% |
95.50% |
17018.28 |
121371.48 |
8 |
0.58% |
94.92% |
16914.96 |
138286.44 |
9 |
0.58% |
94.33% |
16811.64 |
155098.08 |
10 |
0.58% |
93.75% |
16708.32 |
171806.4 |
11 |
0.58% |
93.17% |
16605 |
188411.4 |
12 |
0.58% |
92.58% |
16501.68 |
204913.08 |
13 |
0.58% |
92.00% |
16398.36 |
221311.44 |
14 |
0.58% |
91.42% |
16295.04 |
237606.48 |
15 |
0.58% |
90.83% |
16191.72 |
253798.2 |
16 |
0.58% |
90.25% |
16088.4 |
269886.6 |
17 |
0.58% |
89.67% |
15985.08 |
285871.68 |
18 |
0.58% |
89.08% |
15881.76 |
301753.44 |
19 |
0.58% |
88.50% |
15778.44 |
317531.88 |
20 |
0.58% |
87.92% |
15675.12 |
333207 |
21 |
0.58% |
87.33% |
15571.8 |
348778.8 |
22 |
0.58% |
86.75% |
15468.48 |
364247.28 |
23 |
0.58% |
86.17% |
15365.16 |
379612.44 |
24 |
0.58% |
85.58% |
15261.84 |
394874.28 |
25 |
0.58% |
85.00% |
15158.52 |
410032.8 |
年平均發(fā)電量 |
16401.312 |
注:按照25年衰減至85%計(jì)算,25年累計(jì)發(fā)電量超過(guò)41萬(wàn)度電。
(2)實(shí)際應(yīng)用案例
該電站位于河北省滄州市。
峰值并網(wǎng)功率-12151W(12.16)
當(dāng)日發(fā)電量-72kWh(12.16)
結(jié)論
15千瓦左右的裝機(jī)容量的電站在北方還是比較普遍的,通過(guò)典型設(shè)計(jì)的分享讓用戶對(duì)光伏系統(tǒng)的前端設(shè)計(jì)有了很好的了解,設(shè)計(jì)的目的就是為了指導(dǎo)施工,讓施工有序,通過(guò)施工還可以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證,從而高質(zhì)量的完成電站的建設(shè)。