La production d'énergie photovoltaïque se réfère spécifiquement à l'utilisation de modules photovoltaïques, à la conversion directe de l'énergie solaire en système de production d'électricité. Il s'agit d'un nouveau type, avec de larges perspectives pour le développement d'une utilisation complète de l'énergie et de l'énergie. Il préconise la production d'électricité la plus proche, près de la grille, le principe de la conversion la plus proche , Non seulement peut améliorer efficacement la capacité de production de l'énergie photovoltaïque de la même taille, mais aussi résoudre efficacement la puissance de l'impulsion et la perte de transport longue distance.
La production d'énergie photovoltaïque distribuée présente les caractéristiques suivantes:
En général, la capacité d'un projet de production d'énergie photovoltaïque distribué se situe à quelques kilowatts et, contrairement à la centrale électrique centralisée, la taille de la centrale photovoltaïque a peu d'effet sur l'efficacité de la production d'énergie. Par conséquent, pour son économie L'impact est également très faible, le faible taux d'investissement des systèmes photovoltaïques ne sera pas inférieur au grand
2, la pollution est faible, des avantages environnementaux exceptionnels. Des projets de production d'énergie photovoltaïque répartis dans le processus de production d'électricité, pas de bruit ni de pollution de l'air et de l'eau.
Cependant, la densité d'énergie de la production d'énergie photovoltaïque distribuée est relativement faible, la puissance par mètre carré de système de production d'énergie photovoltaïque distribué n'est que d'environ 100 watts, couplée à l'installation de photovoltaïque pour l'installation de photovoltaïque Les composants de la surface du toit du bâtiment sont limités, ne peuvent pas résister au problème de tension électrique.
4, peut générer de l'électricité et de la coexistence de l'électricité. La production d'électricité terrestre à grande échelle permet d'accéder au réseau de transmission, uniquement en tant que centrale électrique et de gestion, et la production d'énergie photovoltaïque distribuée est reliée au réseau de distribution, la génération d'électricité coexiste et demande autant que possible À consommer.
Principes de conception
A) rationalité
Étant donné que le système de production d'énergie photovoltaïque distribué est également une sorte de centrale photovoltaïque, sa conception et sa construction sont nécessaires pour satisfaire aux exigences nationales de spécifications de conception "GB50797-2012 photovoltaïque", seront basées sur la sélection du site de son projet, son système de production d'énergie solaire, Partie électrique, système d'accès pour une conception rationnelle.
B) sécurité
La conception du système photovoltaïque pour être sûr et fiable pour prévenir les accidents causés par des dommages corporels et la perte de propriété publique. L'installation de systèmes photovoltaïques dans l'installation d'équipement de construction et l'organisation de la construction et le développement de l'installation correspondante du programme de construction et des mesures de sécurité de franchise;
Trois) esthétique
Sur le carré photovoltaïque et le sol sur la construction civile d'un design unifié, sympa, pour assurer une coordination globale.
Quatre) efficace
Optimiser la conception du programme, autant que possible pour améliorer l'efficacité globale de génération d'énergie des systèmes photovoltaïques afin de réduire la perte inutile de consommation d'énergie pour obtenir une utilisation complète de l'énergie solaire, afin de fournir la plus grande capacité de production.
Cinq) économie
En tant que projet photovoltaïque, dans le système photovoltaïque pour rencontrer l'apparence de l'effet et les indicateurs de performance sous l'hypothèse de l'optimisation maximale de la conception, la sélection rationnelle de divers matériaux, les déchets inutiles pour éliminer la phase de conception, réduire les coûts du projet, Le
Conception du système
Le toit du programme a une superficie efficace d'environ 30m2, en utilisant un module PV de 260Wp 12 blocs, un système de génération d'énergie photovoltaïque intégrée au toit de 3.12KWp. Le système utilise un onduleur CC inverseur photovoltaïque de 3KW dans 220V AC, accède à la ligne 220V dans Les propriétaires de l'intérieur d'origine dans la boîte de distribution, puis par la ligne 220V avec les propriétaires de réseau de distribution basse tension à l'intérieur, vous pouvez envoyer de l'électricité au réseau électrique de la ville.
L'emplacement du projet
Le projet est situé dans le comté de Hongan, au nord-est de la province du Hubei, au nord-est des montagnes de Dabie, à l'est de Huanggang Macheng, à l'ouest de Xiaogan Dawu, au sud de Wuhan Huangpi, au nord du Henan Xinyang, au comté de la capitale provinciale de Wuhan 80 km à l'est de la longitude 114 ° 23'-114 ° 49 ', latitude 30 ° 56'-31 ° 35' entre le comté, superficie totale de 1796 kilomètres carrés, administration de 12 cantons, 396 villages administratifs, population 663 600 personnes, dont la population rurale de 529 000 personnes, Population urbaine de 134 600 habitants.
Le comté de Hong'an, au nord de la haute altitude sud, est généralement à 200 mètres. Comté au nord-est de la montagne, pente 15 ° -40 °, point le plus élevé pour le comté au nord de Laojunshan, à 840,5 mètres au-dessus du niveau de la mer. Le comté le plus bas est le sud de la Taipingqiao Ville et comté de Xinzhou à la jonction de la rivière Duihe Dujiawan, à seulement 30 mètres au-dessus du niveau de la mer.
Le climat de mousson subtropical, la température moyenne annuelle de 15,7 ℃, la température maximale de 41,5 ℃, la température minimale de -14,5 ℃. Le climat de mousson subtropical, la température moyenne annuelle de 15,7 ℃, la température maximale de 41,5 ° C, la température minimale de -14,5 ℃. Les précipitations annuelles moyennes de 11,62 mm, la pluviométrie d'été représentaient la moitié de la pluviométrie annuelle totale, la journée annuelle ensoleillée est de 8,3 jours, l'humidité relative de 77%, le vent annuel moyen 3. La moyenne annuelle L'ensoleillement total pour 1998,8 heures, soit 45% du nombre d'heures, correspond à trois types de ressources disponibles dans les domaines de l'énergie solaire.
Données météorologiques du projet (fournies par le service météorologique de la NASA)
Sélection de modules photovoltaïques
Ce projet choisit le module module de cellule solaire polycristallin 260P-60, la puissance nominale est de 260Wp. Les principaux paramètres de performance sont les suivants:
Tableau 1. Paramètres du produit du module PV sélectionné
Choix de l'onduleur connecté au réseau photovoltaïque
Selon les propriétaires du projet pour les résidents de la distribution, la tension à la maison du réseau électrique AC220V, utilisez donc l'onduleur photovoltaïque monophasé. Les principaux paramètres de performance comme indiqué dans le tableau suivant:
Sélection du site
Pour le système de production d'énergie photovoltaïque résidentiel et domestique, le site est généralement sélectionné dans les résidents du toit ou du sol ouvert ci-dessus, ce qui n'est pas considéré comme une large gamme de conditions naturelles (rayonnement solaire, situation géographique, conditions de circulation, eau ) Et les conditions de grille d'accès (distance du point d'accès, espacement des points d'accès, etc.).
L'impact environnemental affecte plus directement les résidents et l'emplacement du système de production d'énergie photovoltaïque distribué à domicile, les éléments clés sont les suivants:
A. avec ou sans obstacles d'ombre (y compris l'occlusion directe et proche)
B. Dommages causés par le sel, présence de pollution
C. Neige en hiver, gel, éclair et autres catastrophes
L'affaire est installée sur le toit du propriétaire, pas de bâtiments élevés autour, dans la disposition de conception sans avoir à analyser les ombres.
Angle d'inclinaison carré optimal et azimut du photovoltaïque
Afin d'assurer le bénéfice maximal du projet, et aussi l'installation facile des composants et l'effet de la beauté, grâce à une analyse professionnelle du logiciel de simulation photovoltaïque, où le meilleur angle d'inclinaison solaire de 26 degrés et vers le sud pour incliner 26 degrés. Pour s'assurer que la génération d'énergie du système dans le cycle annuel maximise.
En tenant compte de la force photovoltaïque du stent, du coût du système, de l'utilisation de la surface du toit et d'autres facteurs. Pour vous assurer que la génération d'énergie du système n'est pas évidente pour réduire les circonstances (réduisez la quantité de pas plus de 1%) pour réduire l'angle d'inclinaison de la matrice PV pour réduire la surface du vent Pour augmenter la résistance aux stents, réduire le coût des stents, améliorer l'utilisation de la zone limitée du site.
On conclut que l'angle d'inclinaison de ce projet est d'environ 17 degrés (l'angle d'inclinaison du côté sud du toit).
The Optimum Spacing Design of PV Square
Afin de poursuivre la meilleure capacité de production d'énergie du système de production d'énergie solaire et d'augmenter le taux d'utilisation des toits autant que possible, nous demandons que de 9h00 à 15h00 le jour du solstice d'hiver (22 décembre ou 23 décembre de chaque année) Le réseau photovoltaïque ne s'obstrue pas, puis la distance entre l'avant et l'arrière est le meilleur espacement.
Avec la simulation professionnelle du logiciel PV, nous pouvons voir que l'angle d'inclinaison du tableau PV de 17 degrés, le réseau de matrices et le tableau entre l'espacement des points les plus bas maintenu à 5M, le jour du solstice d'hiver de 9h00 à 15h00, le réseau PV n'est essentiellement pas bloqué.
Conception parallèle photovoltaïque en parallèle
Les modules de cellules solaires dans le système de production d'énergie photovoltaïque distribué sont connectés en série les uns aux autres en série. La connexion en série est utilisée pour élever la tension continue du système de collecteur vers la gamme d'entrée de tension de l'onduleur. Il est nécessaire de s'assurer que les composants des cellules solaires sont irradiés dans divers rayonnements solaires et divers environnements Les conditions de température ne dépassent pas la plage de saisie de la tension du variateur.
Étant donné que la tension continue maximale (tension réseau maximale du circuit ouvert) de l'onduleur pour les cellules de silicium est de 550 V, la plage de suivi de la tension d'alimentation maximale est de 70 ~ 550 V et le circuit MPPT est 1/1.
Pour le projet sélectionné 12 modules solaires en silicium polycristallin de 260W, chaque composant de cellule solaire a évalué la tension de fonctionnement de 31.2V, tension de circuit ouvert de 38V, le nombre de cellules solaires de branche en série identifiées initialement comme 12.
Dans la température ambiante de 25 ± 2 ℃, l'éclairage du rayonnement solaire de 1000W / m2, les conditions nominales de fonctionnement, 12 cellules solaires en série avec la tension nominale de fonctionnement de 374.4V, tension de circuit ouvert 456V, sont autorisés dans la gamme d'entrée du variateur À l'intérieur, pour assurer un bon travail.
Lorsque la température ambiante moyenne extrême est de -10 ℃, le point de puissance maximum de la chaîne du module de la cellule solaire est de 12 × 31,2 × (0,35% × 35 + 1) = 420,3V, ce qui satisfait le point MPPT à pleine charge de 550 V La tension de fonctionnement du module de la cellule solaire est de 12 × 31,2 × (-0,35% x 17 + 1) = 352,1V, ce qui répond à la tension d'entrée requise d'un point MPPT minimum de 70 V lorsque la température ambiante maximale extrême est de 42 ℃. Perte de ligne de tension du système de 2%, nous pouvons voir que le programme répond pleinement aux exigences.
Selon la vérification ci-dessus, déterminez le nombre de cellules solaires de branche en série 12.
Conception du système électrique
Selon la sélection des modules photovoltaïques, la sélection d'onduleurs photovoltaïque connectée au réseau, la matrice carrée photovoltaïque et la conception parallèle, combinée avec les propriétaires d'accès basse tension au boîtier de la conception du système électrique de production d'énergie photovoltaïque, comme indiqué ci-dessous:
Protection contre la foudre
La composition de base du système de production d'énergie solaire photovoltaïque connecté au réseau est: le carré de la cellule solaire, la piscine photovoltaïque, le changement de boîte et l'onduleur, etc. Le carré de la cellule solaire du support utilisant des matériaux métalliques et occupe un grand espace et généralement placé à l'air libre, Lorsque cela se produit, il est particulièrement vulnérable aux rayonnements, et les modules solaires et les onduleurs sont plus coûteux. Pour éviter les pertes économiques liées à l'éclairement et à l'écoulement, une protection efficace contre la foudre et une protection contre les surtensions sont essentielles. Les principales mesures de protection contre la foudre sont les suivantes:
Le dispositif de protection contre la foudre externe est principalement un rayon de foudre, un système de protection contre la foudre et un système de protection contre la foudre, etc., grâce à ces dispositifs, peut réduire le courant de lumière qui s'écoule dans l'espace de construction généré dans le champ électromagnétique pour protéger la sécurité des bâtiments et des structures. Equipement solaire de production d'énergie photovoltaïque et système de mise à la terre Grâce à l'acier galvanisé relié l'un à l'autre sur le site de soudure, il convient également d'anti-corrosion antirouille, ce qui peut réduire la résistance à la mise à la terre totale peut également être entrelacé à travers le système de maillage interconnecté peut former une surface équipotentielle, réduire considérablement le rôle de l'éclair Surtension générée entre les lignes au sol.
Les portes horizontales sont disposées dans un sol d'au moins 0,5 m de profondeur (0,5 m du pergélisol) et sont interconnectées dans une grille à l'aide de crochets transversaux. De même, les joints dans le sol doivent être emballés avec des zones résistant à la corrosion.
Pour le système de production d'énergie photovoltaïque, la protection contre la foudre, y compris un dispositif de protection contre la foudre externe (ligne de démarrage à la terre) et un dispositif de protection contre la foudre (protection contre les surtensions), comme indiqué ci-dessous:
Instructions de conception de la protection contre la foudre:
Protection contre l'éclairement externe: l'installation de composants de réseau photovoltaïque en plein air (support carré, composants et autres pièces métalliques) en utilisant la mise à la terre au sol et la zone de protection antibrouillée d'origine avec la connexion effective.
Protection contre la foudre interne: l'onduleur connecté au réseau photovoltaïque Sortie AC, ligne nulle, entre la ligne de tir et le sol pour installer Ⅱ protection contre les surtensions, borne de terre à protection contre les surtensions à l'aide de la mise à la terre et de la mise à la terre Ou nouveau) connexion efficace.
Statistiques de génération d'énergie du système d'alimentation photovoltaïque
Calcul de l'efficacité du système:
Compte tenu de l'atténuation des composants photovoltaïques, au cours des 25 prochaines années, la quantité d'électricité est attendue:
Analyse des bénéfices
La base principale est:
1) «Méthodes et paramètres d'évaluation économique des projets de construction (troisième édition)» (publié par la Commission nationale de développement et de réforme et Ministère de la construction en juillet 2006), la Circulaire du Conseil d'Etat sur le Système de capital de première instance pour les projets d'investissement en biens immobilisés et les politiques pertinentes de l'État ;
2) politiques pertinentes de la province de Hubei;
3) les taux actuels d'intérêt des emprunts nationaux, les systèmes et réglementations fiscales et fiscales concernés.
L'investissement statique total de ce projet est de 28.100 yuans, la période de calcul est de 20 ans, dont la période de construction est de 1 mois, la période d'exploitation est de 20 ans, le ratio de capital est de 100% principal, l'année de référence est la première année, le point de référence est la première année L'âge de l'amortissement est de 20 ans et le taux résiduel est de 5%.
Les autres paramètres de l'évaluation financière, en référence au règlement financier national pertinent ou aux normes de l'industrie.
Remarque: Pour les résidents de petite génération d'énergie distribuée, l'État prend des politiques préférentielles pour exempter la TVA.
La capacité totale installée du projet est de 3.12KWp, la capacité de production cumulée est de 63690KWH en 20 ans, et l'électricité à usage autonome est utilisée comme mode Internet, la proportion d'auto-utilisation est de 70%, le taux de rendement interne est de 6,37% et la période de récupération de l'investissement est de 766 ans.
Économies d'énergie et réduction des émissions
Après l'achèvement de ce projet, la capacité de production annuelle de la centrale électrique photovoltaïque de 3,12 KW de 3123 kW (25 ans), l'alimentation en courant moyenne par kilowatt-heure (c'est-à-dire par degré) requiert une consommation de charbon de 350 g de calcul standard (calcul théorique), économies d'énergie, comme indiqué dans le tableau suivant:
3KW toit distribué projet de réduction de la pauvreté photovoltaïque un investissement total de 28100 yuans, la capacité de production annuelle d'environ 3184 degrés, le revenu annuel d'environ 0,32 million.
Par conséquent, le photovoltaïque domestique distribué a non seulement les avantages d'un revenu d'investissement stable, d'un économie d'énergie et d'un effet de réduction des émissions, d'une solution plus efficace au problème du revenu réel des pauvres et de la réalisation réelle de la réduction de la pauvreté.
