La generación de energía fotovoltaica se refiere específicamente al uso de módulos fotovoltaicos, la conversión directa de la energía solar en el sistema de generación de energía. Es un nuevo tipo, con amplias perspectivas para el desarrollo de la utilización integral de energía y energía, aboga por la próxima generación de energía, cerca de la red, , No sólo puede mejorar la capacidad de generación de energía fotovoltaica del mismo tamaño, sino también resolver eficazmente la potencia en el impulso y la pérdida de transporte de larga distancia.
La generación de energía fotovoltaica distribuida tiene las siguientes características:
En general, la capacidad de un proyecto de generación de energía fotovoltaica distribuida está dentro de unos pocos kilovatios y, a diferencia de la central centralizada, el tamaño de la central fotovoltaica tiene poco efecto sobre la eficiencia de la generación de energía. El impacto es también muy pequeña, pequeña tasa de inversión del sistema fotovoltaico de retorno no será inferior a la gran
2, la contaminación es pequeña, los beneficios ambientales sobresalientes.Proyectos de generación de energía fotovoltaica distribuida en el proceso de generación de energía, sin ruido, ni la contaminación del aire y el agua.
Sin embargo, la densidad de energía de la generación de energía fotovoltaica distribuida es relativamente baja, la potencia por metro cuadrado de distribución del sistema de generación de energía fotovoltaica es de sólo unos 100 vatios, junto con la instalación de fotovoltaica para la instalación de fotovoltaica Componentes de la zona del techo del edificio es limitado, no puede resolver fundamentalmente el problema de la tensión de la electricidad.
4 generador de electricidad y la coexistencia de la electricidad.La generación de energía de tierra a gran escala se aumenta el acceso a la red de transmisión, sólo como una planta de energía y funcionamiento, y la generación de energía fotovoltaica distribuida se conecta a la red de distribución, la generación de energía coexistir, Para consumir.
Principios de diseño
A) racionalidad
Como el sistema de generación de energía fotovoltaica distribuida es también una especie de planta de energía fotovoltaica, por lo que su diseño y construcción se requieren para cumplir con el estándar nacional "GB50797 2012 plantas de energía fotovoltaica especificaciones de diseño", se basará en su sitio de proyecto sitio de selección, Parte eléctrica, sistema de acceso para el diseño racional.
B) seguridad
El diseño del sistema fotovoltaico para ser seguro y confiable para prevenir accidentes causados por los daños personales de accidentes y la pérdida de propiedad pública. La instalación de sistemas fotovoltaicos en la instalación de equipos de construcción y diseño de la organización de la construcción y el desarrollo de la instalación correspondiente del programa de construcción y las medidas de seguridad franquicia;
Tres) estética
Sobre la plaza fotovoltaica y el suelo sobre la construcción civil de un diseño unificado, bonito, para lograr la coordinación general.
Cuatro) eficiente
Optimizar el diseño del programa, tanto como sea posible para mejorar la eficiencia general de generación de energía de los sistemas fotovoltaicos para reducir la pérdida innecesaria de consumo de energía para lograr el pleno uso de la energía solar, para proporcionar el propósito de la mayor capacidad de generación.
Cinco) economía
Como un proyecto fotovoltaico, en el sistema fotovoltaico para satisfacer la aparición del efecto y los indicadores de rendimiento bajo la premisa de la máxima optimización del diseño, el uso racional de una variedad de materiales, los residuos innecesarios para eliminar la etapa de diseño, El
Diseño del sistema
El techo del programa tiene un área efectiva de aproximadamente 30m2, usando 260Wp módulo fotovoltaico 12 bloques, un total de 3.12KWp techo construido en el sistema de generación de energía fotovoltaica.El sistema utiliza un inversor fotovoltaico de 3KW DC inversor en 220V AC, Los dueños de casa de la original de interior en la caja de distribución, y luego a través de la línea de 220V con los propietarios de la red de distribución de bajo voltaje de interior para conectar, puede enviar electricidad a la red eléctrica de la ciudad.
La ubicación del proyecto
El proyecto está situado en el condado de Hongan, al noreste de la provincia de Hubei, al noreste de las montañas Dabie, al este de Huanggang Macheng, al oeste de Xiaogan Dawu, al sur de Wuhan Huangpi, al norte de Henan Xinyang, el condado de la capital provincial de Wuhan 80 km 114 ° 23'-114 Entre el condado una superficie total de 1796 kilómetros cuadrados, administrar 12 municipios, 396 aldeas administrativas, la población 663.600 personas, de los cuales la población rural de 529000 personas, Población urbana de 134.600 habitantes.
El condado de Hong'an al norte de la alta altitud baja del sur es generalmente 200. El condado al noreste de la montaña, pendiente 15 ° -40 °, el punto más alto para el condado al norte de Laojunshan, 840.5 metros sobre el nivel del mar.El condado más bajo es el sur del Taipingqiao Ciudad y el Condado de Xinzhou en el cruce del río Duihe Dujiawan, a sólo 30 metros sobre el nivel del mar.
El condado de Redu, al sur de la colina, la pendiente 5 ° -20 ° .Las planicies del valle del condado, para las semi-montañosas áreas semidesnudas.Un clima subtropical monzón, la temperatura media anual de 15,7 ℃, la temperatura máxima de 41,5 ℃, la temperatura mínima de -14,5 ℃. La precipitación media anual de 11,62 mm, las lluvias de verano representaron la mitad de la precipitación anual total, el día soleado anual fue de 8,3 días, la humedad relativa del 77%, el promedio anual de viento 3. Promedio anual El sol total para 1998.8 horas, que representan el 45% del número de horas, son tres tipos de fuentes de energía solar áreas disponibles.
Datos meteorológicos del proyecto (proporcionados por el Servicio Meteorológico de la NASA)
Selección de módulos fotovoltaicos
Este proyecto elige el producto del módulo de la célula solar del silicio policristalino 260P-60, la potencia clasificada es 260Wp. Los parámetros principales del funcionamiento son como sigue:
Tabla 1. Parámetros del producto del módulo fotovoltaico seleccionado
Selección de inversor conectado a la red fotovoltaica
De acuerdo con los propietarios del proyecto para los residentes de la distribución, la red eléctrica de voltaje de la casa AC220V, por lo que el uso monofásico inversor fotovoltaico Los principales parámetros de rendimiento como se muestra en la siguiente tabla:
Selección del sitio
Para el sistema de generación de energía fotovoltaica residencial y domiciliaria, el sitio se selecciona generalmente en los residentes del techo o en el terreno abierto por encima, por lo que no se considera una amplia gama de condiciones naturales (radiación solar, ubicación geográfica, condiciones de tráfico, agua ) Y las condiciones de la red de acceso (distancia del punto de acceso, espaciado del punto de acceso, etc.).
El impacto ambiental más directamente afectan a los residentes y el hogar distribuido la ubicación del sistema de generación de energía fotovoltaica, los elementos clave son los siguientes:
A. con o sin obstáculos de sombreado (incluyendo la oclusión hacia adelante y cerca)
B. Daño a la sal, presencia de contaminación
C. nieve en invierno, congelación, rayos y otros desastres
El caso se instala en el techo del propietario, sin edificios altos alrededor, en el diseño sin necesidad de análisis de sombra.
Ángulo óptimo de inclinación cuadrada y acimut de la fotovoltaica
Con el fin de garantizar el máximo beneficio del proyecto, y también fácil de instalar los componentes y el efecto de hermoso, a través de análisis de software profesional de simulación fotovoltaica, donde el mejor ángulo de inclinación solar de 26 grados, y hacia el sur para inclinarse 26 grados. Para asegurar que el sistema de generación de energía en el ciclo anual para maximizar.
Teniendo en cuenta la resistencia del stent fotovoltaica, el coste del sistema, la utilización del área del techo y otros factores.Para garantizar que la generación de energía del sistema no es obvio para reducir las circunstancias (reducir la cantidad de no más de 1%) tanto como sea posible para reducir el ángulo de inclinación de la matriz PV para reducir la superficie del viento a hacer Para aumentar la resistencia del stent, reducir el costo de los stents, mejorar la utilización del área limitada del sitio.
Se concluye que el ángulo de inclinación de este proyecto es de unos 17 grados (el ángulo de inclinación del lado sur del tejado).
El Diseño de Espacio Óptimo de PV Square
Con el fin de obtener la mejor capacidad de generación eléctrica del sistema de generación de energía solar y aumentar la tasa de utilización de los techos tanto como sea posible, solicitamos que de 9:00 a 15:00 el día del solsticio de invierno (22 de diciembre o 23 de diciembre de cada año) La matriz fotovoltaica no se bloquea entre sí, entonces la distancia entre la parte delantera y trasera es el mejor espaciamiento.
Con la simulación de software profesional de PV, podemos ver que el ángulo de inclinación de la matriz fotovoltaica de 17 grados, el array array y la matriz entre el espaciado de punto más bajo mantenido en 5M, día de solsticio de invierno 09:00 a 15:00, PV matriz es básicamente no bloquear unos a otros.
Diseño paralelo fotovoltaico cuadrado
Los módulos de células solares en el sistema de generación de energía fotovoltaica distribuida están conectados en serie entre sí en serie.La conexión en serie se utiliza para elevar la tensión continua del sistema colector a la gama de entrada de voltaje del inversor.Necesita asegurarse de que los componentes de células solares son irradiados en diversas radiaciones solares y diversos entornos Las condiciones de temperatura no exceden el rango de entrada del inversor.
Teniendo en cuenta que el voltaje de CC máximo (voltaje de circuito abierto de la matriz máxima) del inversor para las células de silicio es de 550V, el rango de seguimiento de voltaje de potencia máxima es 70 ~ 550V, y el circuito MPPT es 1/1.
Para el proyecto seleccionado 12 260W módulos solares de silicio policristalino, cada uno de los componentes de células solares de voltaje de funcionamiento nominal de 31,2V, voltaje de circuito abierto de 38V, el número de células solares de rama en serie identificados inicialmente como 12.
En la temperatura ambiente de 25 ± 2 ℃, la iluminación de la radiación solar de 1000W / m2 las condiciones de funcionamiento nominal, 12 células solares en serie con la tensión nominal de trabajo de 374.4V, circuito abierto de voltaje 456V, se permiten en el rango de entrada del inversor En el interior, para garantizar un trabajo adecuado.
Cuando la temperatura ambiente extrema media es de -10 ℃, el punto de potencia máximo de la cadena del módulo de la célula solar es 12 × 31,2 × (0,35% × 35 + 1) = 420,3 V, lo que satisface máximo 550V MPPT punto de carga completa El voltaje de funcionamiento del módulo de la célula solar es 12 × 31.2 × (-0.35% × 17 + 1) = 352.1V, que resuelve el requisito de la tensión de entrada del punto MPPT mínimo 70V cuando la temperatura ambiental máxima extrema es 42 ℃. Sistema de pérdida de línea de tensión del 2%, podemos ver que el programa cumple plenamente con los requisitos.
De acuerdo con la verificación anterior, determine el número de células solares de rama en serie 12.
Diseño del sistema eléctrico
De acuerdo con la selección de los módulos fotovoltaicos, la selección de inversores conectados a la red fotovoltaica, matriz cuadrada fotovoltaica y el diseño en paralelo, junto con los propietarios de bajo voltaje acceso al caso de la generación de energía fotovoltaica sistema eléctrico, como se muestra a continuación:
Diseño de puesta a tierra de protección contra rayos
La composición básica de la energía solar fotovoltaica sistema de generación de energía conectada a la red es: la célula solar cuadrado, piscina fotovoltaica, cambio de caja e inversor, etc La célula solar cuadrado de la abrazadera con materiales metálicos y ocupan un gran espacio y, Cuando esto ocurre, es particularmente vulnerable a los rayos, y los módulos solares y los inversores son más caros.Para evitar las pérdidas económicas debido a los rayos y las oleadas, la protección eficaz contra rayos y sobretensiones son esenciales. Las principales medidas de protección contra rayos son:
El dispositivo de protección contra rayos exterior es principalmente pararrayos, protección contra rayos y protección contra rayos, etc., a través de estos dispositivos puede reducir la corriente de rayo que fluye en el espacio construido generado dentro del campo electromagnético para proteger la seguridad de edificios y estructuras. A través del acero galvanizado conectados entre sí en el sitio de soldadura también debe ser anti-corrosión tratamiento antioxidante, que puede reducir la resistencia total a tierra también puede ser entrelazado a través del sistema de malla interconectada puede formar una superficie equipotencial, reducir significativamente el papel de la iluminación Sobretensión generada entre líneas de tierra.
Las compuertas horizontales se colocan en un suelo de al menos 0,5 m de profundidad (0,5 m del permafrost) y están interconectadas en una rejilla con abrazaderas transversales, y las juntas en el suelo deben ser envueltas con zonas resistentes a la corrosión.
Para el sistema de generación de energía fotovoltaica, el diseño de protección contra rayos, incluido el dispositivo de protección contra rayos externo (línea de tierra de conexión a tierra) y el dispositivo de protección contra rayos interno (protección contra sobretensiones), como se muestra a continuación:
Instrucciones de diseño de protección contra rayos:
Protección contra rayos externos: la instalación de componentes fotovoltaicos al aire libre (escuadra, componentes y otras partes metálicas de la carcasa) utilizando la conexión a tierra y la zona de protección contra rayos del techo original con la conexión efectiva.
Protección contra rayos internos: la salida de CA del inversor conectada a la red fotovoltaica, línea cero, entre la línea de fuego y el suelo para instalar Ⅱ protector de sobrevoltaje, terminal de tierra del protector de sobrevoltaje utilizando tierra y conexión a tierra O nueva) conexión efectiva.
Estadísticas de generación de energía del sistema de suministro de energía fotovoltaica
Cálculo de la eficiencia del sistema:
Teniendo en cuenta la atenuación de los componentes fotovoltaicos, en los próximos 25 años, se espera la cantidad de electricidad:
Análisis de las ganancias
La base principal es:
1) "Métodos de Evaluación Económica y Parámetros de Proyectos de Construcción (Tercera Edición)" (publicado por la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma y el Ministerio de la Construcción en julio de 2006), la Circular del Consejo de Estado sobre el Sistema de Capital de Prueba para Proyectos de Inversión de Bienes Inmuebles y las políticas pertinentes del Estado ;
2) las políticas pertinentes de la provincia de Hubei;
3) los actuales tipos de interés de los préstamos nacionales, los sistemas y reglamentos fiscales y tributarios pertinentes.
La inversión total estática de este proyecto es de 28.100 yuanes, el período de cálculo es de 20 años, de los cuales el período de construcción es de 1 mes, el período de operación es de 20 años, el coeficiente de capital es de 100% principal, el año base es el primer año, La edad de depreciación es de 20 años y la tasa residual es del 5%.
Los demás parámetros de la evaluación financiera, con referencia a los reglamentos financieros nacionales pertinentes oa las normas de la industria.
Nota: Para los residentes de la generación de energía distribuida pequeña, el estado a tomar políticas preferenciales para eximir el IVA.
La capacidad instalada total del proyecto es de 3.12KWp, la capacidad de generación acumulada es de 63690KWH en 20 años, y la auto-utilización de electricidad se utiliza como el modo de Internet, la proporción de auto-uso es del 70%, la tasa interna de retorno es de 6,37% y el período de recuperación de la inversión es de 766 años.
Ahorro de energía y reducción de emisiones
Después de la finalización de este proyecto, la capacidad de generación anual de 3.12KW de la planta de energía fotovoltaica de 3123kwh (25 años), el promedio por kilovatio-hora (es decir, por grado) la fuente de alimentación de fuego requería el consumo de carbón de 350g de carbón estándar (teoría), ahorro de energía como se muestra en la tabla siguiente:
3KW techo distribuido proyecto de reducción de la pobreza fotovoltaica una inversión total de 28100 yuanes, la capacidad de generación anual de alrededor de 3184 grados, el ingreso anual de alrededor de 0,32 millones.
Por lo tanto, la casa fotovoltaica distribuida no sólo tiene las ventajas de los ingresos de inversión estable, el ahorro de energía y el efecto de reducción de emisiones, una solución más eficaz para el problema de ingresos reales de los pobres, y verdaderamente realizar la reducción de la pobreza.
