四. 太阳能电池组件的选择
电池组件分为单晶硅电池组件、多晶硅电池组件和非晶电池组件。单晶的发电效率最高,在同样面积下可以发出更多的电,对于可安装面积比较小选择单晶的是最合适的,但是单价会高些。多晶硅的效率次之,对安装面积比较富裕的选择多晶硅比较合算,价格相对较低。非晶硅的效率最低一般不建议使用。(小知识:单晶电池片一般是圆角的,多晶电池片一般是方角的)
电池组件的五大参数就是峰值功率、开路电压、短路电流、工作电压、工作电流。这些参数的选定非常的重要。
电池组件根据功率有大小之分,单组件的功率从10W-300W 都有。单组件功率的大小和面积成正比,因此在选择功率的同时也要选择最合适尺寸的电池组件来满足你的安装空间要求。
电池板在阳光照射下(1000w/m2)①在没有负载的情况下测得的电压就是开路电压,②直接将电池组件的正负极短路测得的电流就是短路电流,③在加上负载的情况下测得的电压就是工作电压,测得的电流就是工作电流。工作电压一般与开路电压成正比,工作电流与短路电流成正比。这四个参数的选择与后面要选择的逆变器的关系很大。一般来说并网电池组件的开路电压一般在40 伏左右,工作电压一般在30 伏左右。工作电流和开路电流随组件功率的变化而变化。
电池组件的串联和并联:多个电池组件可以串联或是并联使用,也可以串联和并联混合使用。对并网系统而言串联是为了获得适合并网逆变器工作的电压,并联是为了在同样电压等级下增加输出功率。
五、 并网太阳能逆变器的选择
并网太阳能逆变器作为光伏电池组件与电网的接口装置,将光伏电池的直流电能转换成交流电能并传输到电网上,在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用。
户用并网逆变器有2 种,一种是集中式并网光伏逆变器,最小功率为1kw,输入电压在150V-550V 不等。另外一种是微型并网光伏逆变器,一般用在AC220V 的电压等级中,功率从200W 到500W 之间,输入电压的范围为12V ~ 28VDC。两种并网逆变器的用法很不一样,如下图所示。集中式并网逆变器的体积一般较大适合壁挂安装,微型并网光伏逆变器小巧,一般和电池组件一起就近安装(可安装在电池组件下方的支架上), 户用户用分布式并网光伏发电系统两种都可以选择。
并网逆变器的主要参数是最大输入功率、最大输入电压、额定输入电压、启动电压、MPPT 电压范围、输出电网电压。最大输入功率是个极限值,光伏电池组件的峰值功率要在这个值的90% 左右;最大输入电压对应的是电池组件的开路电压,组件阵列串联起来的开路电压一定不能大于这个电压值,尽量靠近为宜;额定输入电压对应的是光伏电池组件的工作电压,可以有一定范围的偏差;启动电压指的是并网逆变器要开始工作的电压点,太阳光太弱的时候并网逆变器是不工作的;MPPT 电压范围是针对电池板的特性而设置的一个并网逆变器的功能,它会自动的调节逆变器的输入电压和电流使得电压和电流的乘积也就是功率达到最大值,这个电压范围很宽,具备这个功能的逆变器电池板的利用效率更高;输出电网电压指的是要并入的电网的电压(单相220V/ 三相380V)。
并网逆变器的选择主要是选择额定功率以及输入输出电压等级。那么用户只要根据自己选定好的电池组件的电压等级和串并联方式就可以很容易的确定并网逆变器的输入电压范围,根据自己家里的用电情况就可以选择单相或是三相输出。例如:电池板的峰值功率为250W,开路电压为39V,工作电压为30V,要组成2KW 的系统需要8 片电池组件串联,那么并网逆变器的最大输入电压就必须大于38V/ 片*8 片=304V,额定电压在240V 左右。那么选择的逆变器就应该是2000w,最大输入输出电压大于304伏,MPPT跟踪范围涵盖240左右。并网输出根据家庭的具体供电情况而定选择单相220V 或是三相380V 的。并网逆变器作为整个系统的最重要的部件,一定要选择通过国家相关认证的产品(例如金太阳认证CQC)。
六. 其他部件的选择
1、线缆。
线缆可以选择光伏专用线缆,但是价格高,量少也不好购买。短距离的还是采用BV 线缆,按照1 平方毫米的安全电流为6A 计算即可。例如功率为3kw的系统,对于光伏输入线缆,逆变器的额定输入电压电压为DC350V,那么电流为3000W/350V=8 .57A,选择BV2.5 的线缆。对于逆变器输出线缆,逆变器的额定输出电压电压为AC220V,那么电流为3000W/220V ≈ 13.63A, 理论上也可以选择BV2.5 的线缆,但是为了安全起见可以提高一个等级,选择BV4 的线缆。由于光伏发电期为25年,为保证系统长期稳定的工作,建议尽量选用专用光伏电缆。
2、防雷器。
防雷器和普通防雷器不一样,要选择光伏专用高压直流防雷器,因为普通防雷器的持续工作电压是AC220V或是AC380V 的,光伏专用防雷器的持续工作电压可以高达DC1000V。也可以使用传统的避雷针防雷,但要做好充分可靠的接地,接地电阻不大于4欧姆。
3、计量表。
计量仪表电力公司会免费为用户安装两块电表,一块是计量光伏发电电量的电表,另一个是双向计量电表,即用户自己用电和卖到电网的电量计量电表。这样用户可以实时看到自己每天的用电情况、发电情况和输到电网上的电量情况。