一、設(shè)計(jì)過(guò)程
1、項(xiàng)目勘察
農(nóng)戶自建住宅,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),樓頂面積可以安裝30塊組件。
2.組件選擇
給客戶選用265W多晶高效組件,其技術(shù)參數(shù)如下:
根據(jù)組件的參數(shù)和數(shù)量得到裝機(jī)容量為265Wp*30塊=7.95Wp(根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)相關(guān)政策,單相并網(wǎng)電站一般不超過(guò)8KW,固這里給客戶配置了7.95Wp的組件。安裝商也可以根據(jù)實(shí)際情況,配置更大功率的組件)。
3.支架方案及組件安裝
該項(xiàng)目為斜面琉璃瓦屋頂,在安裝時(shí)采用主支撐構(gòu)件與琉璃瓦下層房屋木梁固定,來(lái)支撐主梁及橫梁。組件與橫梁之間采用鋁合金壓塊壓接。在基座安裝完成后,要對(duì)屋面做防水處理,防止?jié)B水,漏雨現(xiàn)象發(fā)生。并確保組件邊框及支架良好接地。
4.逆變器的選擇及安裝
選擇一臺(tái)納通NAC8K-DS單相逆變器,最高輸出功率可達(dá)到8KW。組件的朝向,傾斜角完全一致,分為三個(gè)不同的組串,每串10塊組件。
MPPT1:10塊一串,2串接入
MPPT2:10塊一串,1串接入
逆變器直流端線纜制作和接線:
逆變器交流端線纜接線:
注:直流連接器如果安裝不到位,由于接頭接點(diǎn)松脫,接觸不良、電線受潮、絕緣破裂等原因而極易引起直流拉弧現(xiàn)象。為確保直流連接器的安裝質(zhì)量,需要使用專業(yè)的壓線鉗。
5.線纜的選擇
1)直流側(cè)線纜
直流線纜在戶外鋪設(shè),需具備極好的耐熱,耐寒,耐油,耐紫外線等性能,因此光伏系統(tǒng)中的直流電纜需采用專用光伏電纜,目前常用的光伏專用電纜為PV1-F1*4mm2。
2)交流側(cè)線纜
交流線纜用于逆變器交流側(cè)至交流匯流箱或交流并網(wǎng)柜,可以選用YJV型號(hào)線纜。長(zhǎng)距離鋪設(shè)還需考慮到電壓損失和載流量大小,8KW單相機(jī)交流線纜推薦使用YJV-3*10mm2。
6.配電箱的選擇
配電箱內(nèi)部元件說(shuō)明:
斷路器
斷路器的一端接逆變器,一端接電網(wǎng)側(cè),交流斷路器一般選擇逆變器最大輸出電流的1.25倍以上,8KW逆變器交流輸出最大電流為34.8A,至少選擇50A的斷路器。
熔斷器
當(dāng)浪涌保護(hù)器被雷電擊穿失效,從而造成回路短路故障,為切斷短路電流,需要在浪涌保護(hù)器加一組熔斷器,熔斷器的選擇和斷路器相同,用50A的規(guī)格。斷路器有瞬時(shí)電流保護(hù)功能,跳閘后可以手動(dòng)復(fù)位,不必更換元件。
浪涌保護(hù)器
本項(xiàng)目選用限壓型SPD,2P的浪涌保護(hù)器,選擇規(guī)格Uc~385V,Imax≥20KA,In:≥10KA,Up≤1.5KV。
自復(fù)式過(guò)欠壓保護(hù)器
8KW項(xiàng)目使用的自復(fù)式過(guò)欠壓保護(hù)器規(guī)格為工作電壓AC220V50HZ,額定電流50A,過(guò)電壓值A(chǔ)C270±5V,欠電壓值A(chǔ)C170±5V,保護(hù)動(dòng)作時(shí)間≤1s,延時(shí)接通時(shí)間≤1min。
刀開(kāi)關(guān)(隔離開(kāi)關(guān))
刀開(kāi)關(guān)或隔離開(kāi)關(guān)會(huì)有明顯的斷開(kāi)點(diǎn),可以后端檢修和維護(hù)人員的安全。刀開(kāi)關(guān)選擇額定電流為63A的刀閘。
7.接地措施
接地是施工人員在安裝中最容易忽視的問(wèn)題。但若不做好接地,會(huì)因設(shè)備對(duì)地絕緣阻抗過(guò)低或漏電流過(guò)大而報(bào)錯(cuò),影響發(fā)電量,甚至危害人身安全。戶用光伏系統(tǒng)的接地包括組件測(cè)接地,逆變器側(cè)接地,配電箱側(cè)接地。
選用φ12的圓鋼或50*5mm的扁鋼,埋入深度1.5m的地下,光伏組件的防雷接地電阻要求應(yīng)小于10Ω,逆變器和配電箱接地電阻應(yīng)小于4Ω。對(duì)于達(dá)不到接地電阻要求的,通常采用添加降阻劑或選擇土壤率較低的地方埋入。
二.設(shè)計(jì)方案圖及材料清單表
三、收益計(jì)算
安裝了30塊265Wp的高效組件,裝機(jī)容量共7.95KW,系統(tǒng)效率=85%,從NASA上導(dǎo)出的光照數(shù)據(jù)如下表,項(xiàng)目安裝地濟(jì)南地區(qū)全年日平均有效發(fā)電日照時(shí)數(shù)為4.28*365=1562.2小時(shí)。
組件首年衰減2.5%,之后每年衰減0.6%??梢运愠鲆粋€(gè)8KW系統(tǒng),使用一臺(tái)8KW單相機(jī)逆變器NAC8K-DC,25年累計(jì)發(fā)電量約為24萬(wàn)度。
四、實(shí)際應(yīng)用案例
下面監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)為一臺(tái)安裝在江蘇常州的8KW機(jī)器在2018年2月23日的發(fā)電情況,通過(guò)GPRS監(jiān)控可以看到,當(dāng)天最高功率為7.21KW,累計(jì)發(fā)電量為48.2度,發(fā)電量正常。
結(jié)論
本文以一個(gè)典型的8kW光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例,進(jìn)行了光伏電站的各方面設(shè)計(jì),包括相關(guān)設(shè)備的選型、整體設(shè)計(jì)方案、材料清單及發(fā)電量的收益計(jì)算,給后續(xù)光伏電站的施工做了正確的引導(dǎo),避免了人力物力的浪費(fèi),保證了光伏電站的質(zhì)量和收益。