家庭分布式10KW光伏电站并网方案

1. 系统简介

太阳能电池板发电系统是利用光生伏打效应原理,它是将太阳辐射能量直接转换成电能的发电系统。太阳能并网发电系统通过把太阳能转化为电能,不经过蓄电池储能,把满足负载需要后多余的电量或在没有负载情况下把产生的电量,通过并网逆变器送上电网。

2. 10KW系统并网原理图

光伏并网系统所需主要器件由光伏电池板和光伏逆变器构成。其工作模式为,当光伏能量充足时光伏电池板的不稳定直流电能转换为优质稳定的交流电能以电流环控制方式将电能注入电网,其优点是不需要蓄电池的储能节省了投资和蓄电池的充放电设备损耗和折旧,将公共电网作为储能媒介。光伏并网发的缺点是当电网异常时(电压过高过低异常、频率异常),根据并网规则与约定必须进行反孤岛保护而停止并网发电。

3. 光伏系统的主要组成

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

 

2) 并网逆变器    

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。

3) 交流防雷配电柜

系统配置一台交流防雷配电柜,按照1个10KW的交流配电单元进行设计,每台逆变器的交流输入接入交流配电柜,经交流断路器并入单相交流低压电网发电。另由按照分布式家用并网要求,要求安装一块光伏侧单相电表和负载侧双向电表,用来计量电量自用和供给国网部分。同时并网交流柜具有单独、可靠的刀闸,具有漏电保护器空开并有失压脱扣功能,具有同电网同时自动断电功能。

4.)系统防雷接地装置

为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠,防止累计、浪涌等外在因素导致系统旗舰的损坏等情况发生,系统的防雷接地装置必不可少。系统的防雷接地装置措施有多重方法,主要有一下几

个方面供参考

1
地线是避雷、防雷的关键,在进行配电室基础建设,若原有配电室直接连接到原配电室接地网上,和太阳能电池方阵基础建设的同时,选择附近土层较厚、潮湿的地点,挖1~2米深地线坑,采用40扁钢,添加降阻剂并引出地线,引出线采用16~35mm通信电缆,接地电阻应小于4欧姆。

2
直流侧防雷措施,电池支架应保证良好的接地,太阳能电池阵列连接电缆接入光伏阵列防雷汇流箱,汇流箱内含高压防雷保护装置,电池阵列汇流后再介入逆变器,若如汇流箱,逆变器内需安装高压防雷器及浪涌保护器。

3
交流侧防雷措施,每台逆变器的交流输出经交流防雷柜,内含防雷保护装置,接入电网,可有效的避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏,所有机柜要有良好的接地。

5). 材料设备一览表

6)经济效益

根据山东辐照量和经纬度,太阳能安装最佳倾角为35°,安装方向朝向南,按照10KW的装机容量,按照20年(实际寿命为25年甚至更长,此处是按照国家补贴年限计算)的寿命来计算平均每年发电1.23万度,根据国家补贴参考问价:发改价格[2013]1638号摘要:对分布式光伏发电实行按照全点亮补贴政策,电价补贴标准为每千瓦时0.42元,再加上脱硫电价0.45元,总电价为0.87元,20年容量为10KW的总投资收入为21.4万元。