太陽能光伏電源系統的設計基礎

1、太陽能光伏電源系統的設計基礎.txt大悲無淚，大悟無言，大笑無聲。我們手里的金錢是保持自由的一種工具。女人在約會前，一定先去美容院；男人約會前，一定先去銀行。本文由zfmfns0646貢獻本文由gmfyk126貢獻doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。太陽能光伏電源系統的設計基礎時間:2009031423:23來源:作者:點擊:181次核心提示:太陽能光伏電源系統的設計分為軟件設計和硬件設計

2、，且軟件設計先于硬件設計。軟件設計包括：負載用電量的計算，太陽能電池方陣面輻射量的計算，太陽能電池、蓄電池用量的計算和二者之間相互匹配的優(yōu)化設計，太陽能電池方陣安裝傾角的計算，系統運行情況的預太陽能光伏電源系統的設計分為軟件設計和硬件設計，且軟件設計先于硬件設計。軟件設計包括：負載用電量的計算，太陽能電池方陣面輻射量的計算，太陽能電池、蓄電池用量的計算和二者之間相互匹配的優(yōu)化設計，太陽能電池方陣安裝傾角的計算，系統運行情況的預測和系統經

3、濟效益的分析等。硬件設計包括：負載的選型及必要的設計，太陽能電池和蓄電池的選型，太陽能電池支架的設計，逆變器的選型和設計，以及控制、測量系統的選型和設計。對于大型太陽能電池發(fā)電系統，還要有方陣場的設計、防雷接地的設計、配電系統的設計以及輔助或備用電源的選型和設計。軟件設計由于牽涉到復雜的輻射量、安裝傾角以及系統優(yōu)化的設計計算，一般是由計算機來完成；在要求不太嚴格的情況下，也可以采取估算的辦法。太陽能輻射原理：太陽電池發(fā)電的全部能量來自于

4、太陽，也就是說，太陽電池方陣面上所獲得的輻射量決定了它的發(fā)電量。太陽電池方陣面上所獲得輻射量的多少與很多因素有關：當地的緯度，海拔，大氣的污染程度或透明程度，一年當中四季的變化，一天當中時間的變化，到達地面的太陽輻射直、散分量的比例，地表面的反射系數，太陽電池方陣的運行方式或固定方陣的傾角變化以及太陽電池方陣表面的清潔程度等。要想較為準確地推算出太陽電池方陣面上所獲得的輻射量，必須對太陽輻射的基本概念有所了解。⑴太陽輻射的基本定律太陽輻

5、射的直散分離原理、布格－朗伯定律和余弦定律是我們所要了解的三條最基本的定律。直散分離原理：大地表面（即水平面）和方陣面（即傾斜面）上所接收到的輻射量均符合直散分離原理，只不過大地表面所接收到的輻射量沒有地面反射分量，而太陽電池方陣面上所接收到的輻射量包括地面反射分量：Qp=SpDpQp:水平面總輻射QT=STDTRTSp:水平面直接輻射Dp:水平面散射輻射QT:傾斜面總輻射ST:傾斜面直接輻射DT:傾斜面地面反射布格朗伯定律:SD’=S

6、0FmS0：太陽常數1350Wm2SD’：直接輻射強度F:大氣透明度m:大氣質量m=1SinaPP0a:太陽高度角Po:標準大氣壓Sina=SinfSindCosfCosdCoswd:太陽赤緯角d=23.5Sin(360(284N)365)f：當地緯度（0－90）w：時角（地球自轉一周360度，24小時）15度小時或4分鐘度余弦定律:Sp’=SD’SinaST’=SD’COSqDT’=Dp’(1CosZ)2RT’=Qp’(1CosZ)2

7、QT=STDTRT⑵太陽電池發(fā)電系統的設計(以某高山氣象站為例)：當地氣象地理條件：由當地氣象部門提供前10年的平均數據。緯度:北緯3045度經度:東經90120度海拔:10004000米最長陰雨天:3天供電系統中使用跟蹤裝置的相對較少，因為跟蹤裝置比較復雜，目前太陽能光伏供電系統中使用跟蹤裝置的相對較少，因為跟蹤裝置比較復雜，初始成本和維護成本較高，和維護成本較高，安裝跟蹤裝置獲得額外的太陽能輻射產生的效益無法抵消安裝該系統所需要的成

8、本。所以下面主要講述采用固定安裝的光伏系統。需要的成本。所以下面主要講述采用固定安裝的光伏系統。固定安裝的光伏系統涉及到兩個重要的方面，固定安裝的光伏系統涉及到兩個重要的方面，即如何選擇最佳傾角以及如何計算斜面伏系統涉及到兩個重要的方面上的太陽輻射。上的太陽輻射。地面應用的獨立光伏發(fā)電系統，光伏組件方陣平面要朝向赤道，地面應用的獨立光伏發(fā)電系統，光伏組件方陣平面要朝向赤道，相對地平面有一定傾角。傾角不同，各個月份方陣面接收到的太陽輻射量

9、差別很大。因此，確定方陣的最佳傾傾角不同，各個月份方陣面接收到的太陽輻射量差別很大。因此，角是光伏發(fā)電系統設計中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。角是光伏發(fā)電系統設計中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。目前有的觀點認為方陣傾角等于當地緯度為最佳。這樣做的結果，夏天太陽電池組件發(fā)電量往往過盈而造成浪費，為最佳。這樣做的結果，夏天太陽電池組件發(fā)電量往往過盈而造成浪費，冬天時發(fā)電量又往往不足而使蓄電池處于欠充電狀態(tài)，所以這不一定是最好的選擇。往往不足而使蓄電池處于欠充電

10、狀態(tài)，所以這不一定是最好的選擇。也有的觀點認為所取方陣傾角應使全年輻射量最弱的月份能得到最大的太陽輻射量為好，方陣傾角應使全年輻射量最弱的月份能得到最大的太陽輻射量為好，推薦方陣傾角在當地輻射量為好國外有的設計手冊也提出，緯度的基礎上再增加15度到20度。國外有的設計手冊也提出，設計月份應以輻射量最小在北半球)或在南半球)作為依據的12月(在北半球或6月(在南半球作為依據。其實，這種觀點也不一定妥當，這樣往往會在北半球在南半球作為依據。

11、其實，這種觀點也不一定妥當，使夏季獲得的輻射量過少，從而導致方陣全年得到的太陽輻射量偏小。同時，使夏季獲得的輻射量過少，從而導致方陣全年得到的太陽輻射量偏小。同時，最佳傾角的概念，在不同的應用中是不一樣的，在獨立光伏發(fā)電系統中由于受到蓄電池荷電狀態(tài)等因概念，在不同的應用中是不一樣的，在獨立光伏發(fā)電系統中由于受到蓄電池荷電狀態(tài)等因素的限制，要綜合考慮光伏組件方陣平面上太陽輻射量的連續(xù)性、均勻性和極大性，素的限制，要綜合考慮光伏組件方陣平面

12、上太陽輻射量的連續(xù)性、均勻性和極大性，而對于并網光伏發(fā)電系統等通?？偸且笤谌曛械玫阶畲蟮奶栞椛淞?。于并網光伏發(fā)電系統等通?？偸且笤谌曛械玫阶畲蟮奶栞椛淞?。下面將介紹對于獨立光伏系統，如何選擇最佳傾角。光伏系統，如何選擇最佳傾角。在討論最佳傾角的選擇方法之前，在討論最佳傾角的選擇方法之前，先介紹利用水平面上太陽輻射計算斜面上太陽輻射的方法。因為我們需要使用的太陽輻射數據是傾斜面上的太陽輻射數據，的方法。因為我們需要使用的太陽輻

13、射數據是傾斜面上的太陽輻射數據，而通常我們能夠得到的原始氣象數據是水平面上的太陽輻射數據。當太陽電池組件傾斜放置時，得到的原始氣象數據是水平面上的太陽輻射數據。當太陽電池組件傾斜放置時，原始氣象數據就不能代表斜面上的實際輻射，數據就不能代表斜面上的實際輻射，所以必須要測量斜面上的輻射數據或者采用數學方法對原始的水平面上的氣象數據進行修正以得到斜面上所需的輻射數據。對原始的水平面上的氣象數據進行修正以得到斜面上所需的輻射數據。1將水平面上