分布式电站的优化设计

1.3 设计案例

项目地点位于江苏省泰州市，屋顶面积约1万平米，可利用面积7000平米。建筑物净高19米，女儿墙高2.7米。

泰州市气象数据

表1-6

1.3.1 主要设备选型

太阳能电池组件：

由于该项目为自发自用项目，组件使用业主自产优质电池组件。型号为ET-M672300WW

表1-7

并网逆变器选择：

由于配电设备间较小，厂区内也无额外空间，无法安放大型集中式逆变器。本项目选择上海兆能TRM025LTL组串式逆变器。

表1-8

泰州极寒气温为零下10℃，按照电池组件的温度系数-0.31%，如果用20个300wp组件串联，开路电压降超过1000Vdc。极端条件下容易损环逆变器。所以采用18个组件串联，组成一个最基本的方阵单元。

支架选材：

该项目屋顶为水泥浇筑。每平米承重200kg。从经济角度出发，选择热镀锌不锈钢支架。

依据图1-14设计计算，每个基本方阵的用钢量为108公斤。

水泥配重计算：

泰州地区的最佳倾角为29°，支架按30°倾角设计。经软件仿真发电量只有0.5‰的差距，发电量损失可以忽略不计。依据式1-1 计算：

逆风风压 W=11497N;组件+支架重力 G=5814N

考虑抗滑移，抗倾覆等因素后，需要C35商品混凝土配重负荷4978N,质量497千克.

C35商品混凝土密度为2400KG/m³

综上计算：使用250mm*250mm*200mm混凝土配重块18块可以满足施工要求。

组件阵列排布设计

该项目总装机容量为432kw 1440块300wp组件。

图1-14

由于屋顶跨度较大，建筑结构的伸缩缝较多。混凝土基础要避开伸缩缝。屋面的通风、空调冷却管道需要注意避开，还要为其预留检修通道。

按照计算，组件前后间距应为2米。该项目在设计时采用了1.8米，2.2米，2.5米三种间距。其中按照1.8米设计的阵列有6排，受阴影遮挡的阵列共5排容量135kw。

发电量损失约为0.7%。阴影在午后14:40分(冬至日、月)左右产生。

图1-15

电气一次设计：

整个系统共使用20台逆变器，每个逆变器有2路MPPT.每2路组件通过专用连接器输入一路MPPT.每台逆变器接入72块组件。

组串式逆变器系统在直流侧连不使用直流汇流箱，在交流侧使用交流汇流箱。该项目使用 4台5进一出一级汇流箱，1台二级汇流箱。系统示意图见图1-16

小结：本章主要用PVSYSYT软件和NASA气象数据库进行了光伏系统仿真实验。实验了同一个分布式项目在不同倾角、不同方阵间距条件下发电量的不同。得出以下结论：在设计分布式电站时需要因地制宜。适当的调整最佳倾角和前后间距，可以节省屋顶可利用面积增加安装容量。在方案设计中利用软件进行辅助计算，可以让设计更加精确科学。