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  • 户用储能系统中的电池如何配置?
    发布日期:2018/12/14      浏览次数:527

     太阳能离网发电系统技术方案

     

     一、  太阳能离网系统主要组成

    离网型光伏发电系统广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能控制逆变一体机、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能,通过太阳能控制逆变一体机给负载供电,同时给蓄电池组充电;在无光照时,由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电,再给交流负载供电。

     

    (1) 太阳电池组件 

    是太阳能供电系统中的主要部分,也是太阳能供电系统中价值最高的部件,其作用是将太阳的辐射能量转换为直流电能; 

    (2) 太阳能控制逆变一体机

    主要功能分为2部分,MPPT太阳能控制器和DC/AC逆变器,其作用是对太阳能电池组件所发的电能进行调节和控制,最大限度地对蓄电池进行充电,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。同时把组件和蓄电池的直流电逆变成交流电,给交流负载使用。在温差较大的地方,光伏控制器应具备温度补偿的功能。 

    (3) 蓄电池组 

    其主要任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。 

    二、主要组成部件介绍

    2.1 太阳电池组件介绍 

    单晶硅 Mono-Crystalline     多晶硅 Poly Crystalline      薄膜 Thin film

    太阳电池组件是将太阳光能直接转变为直流电能的阳光发电装置。根据用户对功率和电压的不同要求,制成太阳电池组件单个使用,也可以数个太阳电池组件经过串联(以满足电压要求)和并联(以满足电流要求),形成供电阵列提供更大的电功率。太阳电池的发电量随着日照强度的增加而按比例增加。随着组件表面的温度升高而略有下降。随着温度的变化,电池组件的电流、电压、功率也将发生变化,组件串联设计时必须考虑电压负温度系数。

    单晶硅组件效率高,平均效率为21%左右,价格比多晶贵10%左右,国内比较出名的厂家有隆基硅。

    多晶硅组件效率稍低,平均效率为19%左右,同内比较出名的厂家有晶科,天合,晶澳,尚德,昱辉等。

    薄膜组件有很多种,铜铟镓硒CIGS薄膜电池效率达19.6%碲化镉CdTe薄膜电池效率达16.7%硅基薄膜电池的效率为10.1%,主要生产厂家的汉能,尚越,龙焱等。

    目前多晶硅约占65%的市场,单晶约占30%的市场,薄膜组件约占5%的市场,市场主流还是多晶硅组件。

    2.2 离网逆变器介绍

     富杰太阳能3KW相太阳能离网逆变控制一体机,采用新一代的全数字控制技术,纯正弦波输出;太阳能控制器和逆变器集成于一体,方便使用;适用于电力缺乏和电网不稳定的地区,为其提供经济的电源解决方案,产品具有以下优势:

    1)控制逆变一体机:集成太阳能控制器和逆变器,连接简单,方便使用;

    2)效率高,效率达到95%以上,最大限度利用太阳能;

    3)可靠性高:逆变器采用工频设计,过载能力强,适应空调等冲击性负载;

    4)完善的保护功能:蓄电池过充过放保护和先进的蓄电池管理功能,延长蓄电池寿命,过载保护、短路保护等功能,保护设备和负载安全可靠运行;

    5LCD液晶屏直观显示:光伏输入电压/电流,交流输出电压/电流,电池容量等多种工作运行状态参数监控。

    6)储能系统兼容铅酸蓄电池和胶体电池,为用户提供多种选择。

    7)光伏充电,市电(油机)充电,混合充电等多种充电方式,蓄电池供电,市电供电等多种供电方式。

    2.3 蓄电池介绍 

    储能电池及器件是太阳能光伏发电系统不可缺少的存储能电能的部件,其主要功能是存储光伏发电系统的电能,并在日照量不足,夜间以及应急状态下为负载供电。常用的储能电池有铅酸蓄电池,碱性蓄电池,锂电池,胶体电池,它们分别应用于不同场合或者产品中,目前应用最广是铅酸蓄电池,发现最快是锂电池,19世纪50年代)开发出来至今,已经有160余年的历史,目前衍生出来很多种类,如富液铅酸电池、阀控密封铅酸电池、胶体电池,铅碳电池等。

    不同种类蓄电池的优缺点比较

    种类

    优缺点

    AGM密封铅蓄电池

    1.循环充电能力,使用寿命约2-3年。2.在整个使用寿命周期内具有更高的电容量稳定性。3.低温性能更可靠。4.降低事故风险,减少环境污染风险5.维护很简单,减少深度放电。

    GEL胶体密封铅蓄电池

    1、使用寿命长约5年左右。2、胶体铅酸蓄电池的自放电性能。3、胶体铅酸蓄电池在严重缺电的情况下,抗硫化性能很明显。4、胶体铅酸蓄电池在严重放电情况下的恢复能力强。5、胶体铅酸蓄电池抗过充能力强6、胶体铅酸蓄电池后期放电性能

    铅碳电池

    铅碳电池使用寿命长约5-8年左右,是一种新型的超级电池,是将铅酸电池和超级电容器两者合一:既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点,也发挥了铅酸电池的比能量优势,且拥有非常好的充放电性能。而且由于加了碳(石墨烯),阻止了负极硫酸盐化现象,改善了过去电池失效的一个因素,更延长了电池寿命。

    锂电池

    使用寿命长约10年左右,重量轻、储能容量大、功率大、无污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围广

    考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本因素,一般选择GEL胶体铅酸免维护电池。用户千万不要因贪图便宜而选择劣质电池,因为这样做会影响整个系统的可靠性,并可能因此造成更大的损失。

     电池使用注意点:环境温度对电池的影响较大。环境温度过高,会使电池过充电产生气体;环境温度过低,则会使电池充电不足,这都会影响电池的使用寿命。因此一般要求环境温度在25℃左右。

    方案设计

    客户要求:600W负载系统,每天工作12小时,可以连续工作6天,安装地点在广东广州,蓄电池存储能电量为12.

    组件:多晶270W,数量12块,工作电压198V,总功率3.2KW,在广东地区,平均每天能发电10度,计划每天用电8度。

    离网逆变器采用3kw控制逆变一体机,输出功率为1KW

    1、采用胶体铅酸电池方案

    12V150AH8台,4台一串,共接2,电池组电压为48V。能储能15度电,可用12度电。 

     

    三、该离网系统材料清单:

     

    序号

     工程费用名称

    单位

    数量

    综合单价(元)

    单项合计(元)

    备注

    1

    太阳能光伏阵列设备

     

     

     

     

     

    1.1

    多晶硅光伏组件:270Wp/块

    12

    750

    9000

    国内一线厂家多晶组件:晶科、晶澳

    1.2

    光伏直流电缆及附件  PV1-F 1×4mm

    100

    8.00

    800

    正负线各50米

    2

    离网逆变器及交流配电设备

     

     

     

     

     

    2.1

    光伏离网逆控一体器3KW/台

    1

    5500

    5500

    国内一线厂家逆变器:富杰、耐普

    2.2

    附带后台监控

    1

    600

    600

    WIFI或GPRS选配

    2.3

    逆变器至汇流箱交流电缆

    2*4mm2+1*6mm2

    150

    5

    750

    交流2条与地线各30米

    2.4

    离网控制电箱

    1

    1200

    1200

    内含光伏离网开关设备

    2.5

    离网电池组

    8

    1100

    8800

    12V/150AH

    3

    光伏支架

     

     

     

     

     

    3.1

    光伏镀锌支架(整套)

    1

    3500

    3500

    檀条规格:41*41*2.0mm

    4

    电缆敷设及其他辅材

     

     

     

     

     

    4.1

    线管及线槽等

    1

    500

    500

     

    4.2

    其他工程辅材、配件、组件螺丝、组件垫片,工程安装螺丝

    1

    500

    500

     

    5

    工程施工人工费

     

     

     

     

     

    5.1

    运输吊装,设备安装费,电力安装,离网调试(人工)

    1

    5000

    5000

    安装人工费

    6

    合计金额(元):

    36150

     

    说明:                                                                                                        
    (1)以上报价不含税;开具发票需要增加项目总费用10%;
    (2)付款方式:按合同要求工程进度付款。

     

    四、系统电气原理图

     

     

    五、质保条款

    (一)分布式光伏发电站验收合格移交甲方之日起,逆控一体机质量保质期1年,离网电池组保质期3年;太阳能电池板质量保质期10年;保质期内承包方免费提供维修及承担更换配件费用。

    自保质期满之日起,整套系统保修期10年,保修期内承包方提供有偿维修服务,并按具体市场价格收取更换配件费用。

    六、环境效益:

    光伏发电是一种清洁的能源,建成投产后既不消耗燃料资源和水资源,同时又不释放污染物、废料,也不产生温室气体破坏大气环境,也不会有废渣的堆放、废水排放等问题,有利于保护周围环境,是一种绿色可再生能源。此外还可节约用水,减少相应的废水和温排水等对水环境的污染。由此可见,光伏电站有明显的环境效益。

     

     

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