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15KW户用光伏系统典型设计全过程

   2018-02-26 固德威光伏逆变器小固97560
核心提示:前言在北方许多地区,大屋顶优势让户用光伏系统能够达到15kW左右。随着越来越的屋顶资源进入市场,15kW系统迎来大量应用场景。本
 前言

在北方许多地区,大屋顶优势让户用光伏系统能够达到15kW左右。随着越来越的屋顶资源进入市场,15kW系统迎来大量应用场景。本文从组件排布配置、逆变器信息、线缆、发电量预测及实际项目发电情况等方面,详细介绍15kW光伏系统设计全过程,进行整体方案分享,欢迎您的阅读讨论。

一、设计过程

1.项目简介

固德威太阳能学院之前推出的《10kW光伏系统典型设计全过程》&《5KW家用光伏系统典型设计全过程》详细介绍了项目的接地安装、配电箱配置方法由于各区域差别较大,这里不做重复介绍。

1.1项目示意图纸

 

最大敷设面积

1.2组件选型和安装配置

考虑到有限的屋顶面积、银行放款条件以及全寿命周期的收益,越来越多的高效板在屋顶分布式项目中得到应用,此次方案选择60片300W高效组件,参数如下:

 

TAB-1 组件参数

考虑到当天气候水文条件、以及现场的安装条件,采用类似阳光房的方案将组件抬高,5*4为一个单元,每个单元内组件串联接入逆变器,组件排布及支架方案如下:

 

PIC-1 支架示意图

(1)    每串组件开路电压和工作电压在SOC条件下分别约为800V和656V,满足逆变器安全和最优运行电压需要;

(2)    每串组件额定功率在SOC下约为6kW,每3串接入一台逆变器,接入总功率为18kW,满足逆变器最大额定输入功率要求;

1.3 逆变器的选择

新型高效组件的应用给逆变器的性能提出了需求,包括直流侧超配和交流侧过载能力,GW15KN-DT在考虑实际应用要求后,优化了产品性能,包括结构优化设计、效率提升、过载能力等。

 

PIC-2 逆变器外观图


 

GW15KN-DT

直流输入参数

交流输出参数

最大直流输入功率(W)

19500

额定交流输出(W)

15000

最大直流输入电压(V)

1000

最大视在功率(W)

16500

最大直流输入电流(A)

22/11

额定输出电压(V)

380

直流启动电压(V)

180

最大输出电流(A)

24

MPPT电压范围(V)

200~850

输出电压频率(Hz)

50/60

MPPT路数/每路MPPT输入路数

2/1

功率因数可调范围

-0.8~+0.8

 TAB-2 逆变器电气参数

1.4 线缆的选择

1)直流侧线缆

Ø  直流线缆多为户外铺设,需要防潮、防晒、防寒、防紫外线等,因此分布式光伏系统中的直流线缆一般选择光伏认证的专用线缆,考虑到直流插接件和光伏组件输出电流,目

Ø  前常用的光伏直流电缆为PV1-F 1*4mm²。

 

2)交流侧线缆

Ø  交流线缆主要用于逆变器交流侧至交流汇流箱或交流并网柜,可选用YJV型电缆。长距离铺设还要考虑到电压损失和载流量大小,15KW三相机交流线缆推荐使用YJV-5*10mm²。

 
   

 

注:交直流线缆一般都安装在户外,一般套PVC管来保护线缆。


二、设计方案图及清单表

(1)设计方案

(2)材料清单表

 

序号

商品名称

技术参数及配置

计量单位

数量

1

太阳能电池板

峰值功率300Wp

60

2

光伏并网逆变器GW15KN-DT

额定交流输出15kW,最大视在功率16.5kVA

1

3

交流配电箱

含空开、自复式过欠压开关、熔断器及浪涌保护器、刀闸)

1

4

支架

与组件配套

若干

5

光伏直流电缆

PV1-F-1*4mm2

100

6

交流线缆

YJV-5*10mm2

100

7

接地线缆

BVR-10mm2

100

8

接地装置

接50*5mm地扁钢或φ12圆钢

1

9

监控方案

GPRS模块

1

10

电表

全额上网模式

单相电表(供电公司提供)

1

   

 

 

 

 

 

 

 

三、收益计算

(1)发电量估算

装机容量18kW,PR=82%,全年发电量估值为1200小时(山东地区),首年发电量为17712kwh。首年衰减为2.5%,25年末最低功率为85%。

 

年份

功率衰减

年末功率

年发电量(kWh)

累计发电量(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

   

年平均发电量

16401.312

 

 注:按照25年衰减至85%计算,25年累计发电量超过41万度电。

(2)实际应用案例

该电站位于河北省沧州市。

峰值并网功率-12151W(12.16)

当日发电量-72kWh(12.16)

结论

15千瓦左右的装机容量的电站在北方还是比较普遍的,通过典型设计的分享让用户对光伏系统的前端设计有了很好的了解,设计的目的就是为了指导施工,让施工有序,通过施工还可以对设计方案进行验证,从而高质量的完成电站的建设。

 
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