太阳能住宅方案1

太阳能住宅独立光伏供电系统优化设计方案皇明洁能控股有限公司2011年4月塔里木盆地油田抽油机光伏供电系统皇明洁能控股有限公司1目录第一章项目概况..................................................................................................2一、概述................................................................................................................2二、相关国家标准及行业标准............................................................................2三、参考气象资料、太阳辐射量........................................................................3第二章光伏发电原理及系统说明......................................................................5一、光伏发电原理................................................................................................5二、光伏系统发电的特点....................................................................................5三、太阳能光伏发电的利用方式........................................................................51、独立光伏发电方式..........................................................................................52、并网发电方式..................................................................................................6第三章太阳能住宅独立光伏供电系统技术实施方案.....................................7一、太阳能住宅用电情况分析............................................................................7二、光伏系统设计的原则....................................................................................8三、光伏系统配置方案........................................................................................8四、光伏设备安装方式........................................................................................8五、太阳电池组件朝向与倾角设计....................................................................9六、遮挡设计........................................................................................................9七、设计计算........................................................................................................9八主要设备选型................................................................................................101、太阳电池组件................................................................................................102、太阳能充放电控制器....................................................................................113、离网光伏专用逆变器....................................................................................124、耐用型铅酸蓄电池........................................................................................135、防雷设计........................................................................................................136、接地设计........................................................................................................13塔里木盆地油田抽油机光伏供电系统皇明洁能控股有限公司2第一章项目概况一、概述本太阳能光伏发电系统的建设目标是：根据太阳能住宅的工作环境及用电情况安装太阳能光伏发电系统，达到住宅用电自给自足和环保节能的效果。二、相关国家标准及行业标准国际标准与国外标准—《低压开关设备和控制器第1部分：总规则》（IEC60947-1）—《低电压开关和控制器控制器件接口(CDI)第1部分：总规则》（IEC62026-1）国家标准—《电力工程电缆设计规范》（GB50212-2007）—《电能质量公用电网谐波》（GB14549-1993）—《光伏系统并网技术要求》（GB/T19939-2005）—《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）—《污水综合排放标准》（GB8978-96）—《环境空气质量标准》（GB3095-1996）—《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）—《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）—《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）—《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB50229-2006）—《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）—《建筑物防雷设计规范》（GB50057－2000）—《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）—《工业企业总平面设计规范》（GB50187-1993）—《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》（GB4387-1994）—《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）—《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）—《生产过程安全卫生要求总则》（GB12801-1991）塔里木盆地油田抽油机光伏供电系统皇明洁能控股有限公司3—《生产设备安全卫生设计总则》（GB5083-1999）行业标准—《中华人民共和国环境保护法》（1989.12.26）—《中华人民共和国环境影响评价法》（2002.10）—《建设项目环境保护管理条例》（1998.11）—《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》（DL5053-1996）—《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》（DL5053-1996）三、参考气象资料、太阳辐射量辽宁省地处欧亚大陆东岸、中纬度地区，属于温带大陆性季风气候区。地理坐标处在东经118°53′至125°46′，北纬38°43′至43°26′之间，东西端直线距离最宽约550公里，南北端直线距离约550公里。辽宁省陆地面积14.59万平方公里，占中国陆地面积1.5%。陆地面积中，山地面积8.72万平方公里，占59.8%；平地面积4.87万平方公里，占33.4%；水域面积1万平方公里，占6.8%。海域面积15.02万平方公里。境内雨热同季，日照丰富，积温较高，冬长夏暖，春秋季短，四季分明。雨量不均，东湿西干。全省阳光辐射年总量在100-200卡/平方厘米之间，年日照时数2100-2600小时，其中朝阳地区最多为2861小时，丹东地区最少为2120小时。春季大部地区日照不足；夏季前期不足，后期偏多；秋季大部地区偏多；冬季光照明显不足。全年平均气温在7-11℃之间，最高气温零上30℃，极端最高可达40℃以上，最低气温零下30℃。受季风气候影响，各地差异较大，自西南向东北，自平原向山区递减，其中，最高为大连，最低为西丰。年平均无霜期130--200天，一般无霜期均在150天以上，由西北向东南逐渐增多。辽宁省是东北地区降水量最多的省份，年降水量在600-1100毫米之间。东部山地丘陵区年降水量在1100毫米以上；西部山地丘陵区与内蒙古高原相连，年降水量在400毫米左右，是全省降水最少的地区；中部平原降水量比较适中，年平均在600毫米左右。在太阳能住宅的工程设计中，太阳辐射量是必须考虑的气象要素之一。我国的太阳能资源按日照时间和太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区（如图）：项目所在地塔里木盆地油田抽油机光伏供电系统皇明洁能控股有限公司4一类地区:全年日照时数达到3200～3300小时的地区，主要包括青藏高原、甘肃省北部、宁夏北部和新疆南部等地。二类地区:全年日照时数达到3000～3200小时的地区，主要包括河北省西北部、山西省北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃省中部、青海省东部、西藏东南部和新疆南部等地。三类地区:全年日照时数达到2200～3000小时的地区，主要包括山东省、河南省、河北省东南部、山西省南部、新疆北部、吉林省、辽宁省、云南省、陕西省、甘肃省东南部、广东省南部、福建省南部、江苏省北部和安徽省北部等地。四类地区:全年日照时数达到1400～2200小时的地区，主要是长江中下游，福建省、浙江省和广东省的一部分地区，此类地区的特点是：春夏多雨或阴天，秋冬季太阳能资源较丰富。五类地区:全年日照时数达到1000～1400小时的地区，主要包括四川省、贵州省两省。此区是我国太阳能资源较少的地区。一、二、三类地区，年日照时数大于2000h，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积约占全国总面积的2／3以上，具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定的利用价值。由此可见，辽宁省属于光照辐射的二类地区，非常适合太阳能发电，具有良好的开发条件和应用价值，可充分利用当地丰富的太阳能资源，采用太阳光发电技术，发展经济，提高人民生活水平。太阳辐射量参数参考如下（以大连为例）：各月辐射量计算及统计表（以大连为例）塔里木盆地油田抽油机光伏供电系统皇明洁能控股有限公司5第二章光伏发电原理及系统说明一、光伏发电原理太阳能光发电技术是通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。光生伏特效应简称为光伏效应，指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。二、光伏系统发电的特点-没有转动部件，不产生噪音；-没有空气污染、不排放废水；-没有燃烧过程，不需要燃料；-维修保养简单，维护费用