这两年光伏市场越来越火,建一座光伏电站养老成为众多人的选择,为了让大【dà】家全面【miàn】了【le】解光伏电【diàn】站【zhàn】设计全过程,小盒【hé】子【zǐ】特地【dì】从组件、逆【nì】变器、线缆、配电柜的选型到整体设计方案和【hé】详细清【qīng】单以【yǐ】及电站收益预测全面分享6kW光伏电站【zhàn】设计【jì】过程。

设计过程

1、项目简介

农户自建住宅,南【nán】北【běi】朝向,希望在闲置的楼顶装上光伏电站,合作【zuò】的EPC提供【gòng】的是【shì】300Wp的组件,经过测【cè】算【suàn】,楼顶面积可以安装22块【kuài】组件【jiàn】。

案例 | 6kW户用光伏系统典型设计全过程(附详细清单及25年发电量估算)
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安装排布图及效果图

2、组件的选择
用户希望【wàng】装机容【róng】量尽【jìn】量【liàng】大【dà】,故EPC帮客户选择了300Wp的高效组【zǔ】件,该组件有【yǒu】着优异的【de】低辐照【zhào】性能,其技术参数如下:

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1、组件的主要参数【shù】Pm=300Wp;Voc=39.85V, Vmpp=32.26V,Imp=9.30A,Isc=9.75A。
2、根据组件的型号和敷设的【de】数量计算得到6.6KWp(300Wp*22块)的【de】装机容量。根【gēn】据【jù】装机容量、组件实际排布情【qíng】况来【lái】选择合【hé】适的逆变【biàn】器。

3、支架方案

本次项【xiàng】目为斜屋面琉【liú】璃瓦屋顶,在安装支架时一般采用主支撑构件与琉璃【lí】瓦下层【céng】屋【wū】面固定【dìng】,来支撑【chēng】支架【jià】主梁及横【héng】梁,组件与横梁之间采用铝合金压【yā】块【kuài】压【yā】接。在安【ān】装过程【chéng】中,务必要做好【hǎo】屋【wū】面的防水工作并且合理的布置线缆。

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支架安装方式

4、逆变器的选择

该项目容量为【wéi】6.6kWp且并网【wǎng】电压为220V,故选择单相双【shuāng】路GW6000D-NS这【zhè】款光伏逆变器,超配比为1.1倍。

6kW单相机,组件可以接到6kW~7.2kW

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逆变器电气参数

组件的朝向、倾角完全一致,分【fèn】为【wéi】两个【gè】相同的组串【chuàn】,每【měi】串【chuàn】11块组件【jiàn】,接到逆变器的直流【liú】侧。如下图【tú】所示。

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组件逆变器接入方式

5、线缆的选择

1、直流侧线缆

直流线缆多为户外铺设,需要防潮、防晒、防寒、防紫外线等,因此分布式光伏系统【tǒng】中的直流线【xiàn】缆一般【bān】选择光伏认证的【de】专用【yòng】线缆,考虑到直流插【chā】接件和光伏组件输出电流,目前常用的光伏直流电缆为PV1-F 1*4mm²。

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2、交流侧线缆

交流线缆主要【yào】用于逆变器交流侧至交流汇【huì】流【liú】箱【xiāng】或【huò】交流并网柜【guì】,可选用【yòng】YJV型电缆。

长【zhǎng】距离铺设还【hái】要【yào】考虑到【dào】电压损失和载流量大小,6KW单相机【jī】交流线【xiàn】缆推荐使用YJV-3*6mm²。

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注:交直流线缆一般都安装在户外,一般套PVC管来保护线缆。

6、配电箱的选择

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配电箱电气设计图

内部元件说明:

1、断路器

断路器【qì】的一端接逆变器,一端接电网【wǎng】侧;交流断路器一般选择【zé】逆【nì】变器最大【dà】交流输出电流【liú】的1.25倍【bèi】以【yǐ】上 ,6kW逆【nì】变器交流输出最大【dà】电流为27.3A,即至少【shǎo】选【xuǎn】择【zé】40A的断路器。

2、熔断器

当浪涌保护器被雷【léi】电击穿失效,从而造成回路短路故障 ,为【wéi】切断短【duǎn】路【lù】电流,需要【yào】在浪涌保护器【qì】加【jiā】一组熔断器,熔断【duàn】器的选择跟断路器相同【tóng】,选【xuǎn】用40A的规格。熔丝烧断要及时更【gèng】换,可【kě】用断路器代替,断路器有瞬时【shí】电流【liú】保护【hù】功能,跳【tiào】闸后可以手动复位,不【bú】必更换元【yuán】件【jiàn】。

3、浪涌保护器

本项目选用限压型SPD,2P的浪涌【yǒng】保【bǎo】护器,选择规格Uc~385V,Imax≥20KA,In:≥10KA,Up≤1.5KV。

4、自复式过欠压保护器

过欠压【yā】保护【hù】器能够【gòu】自动检【jiǎn】测线路电压,当线路中过电压和欠电【diàn】压超过规定值【zhí】时【shí】能够自【zì】动断开。

本项目使用【yòng】的自复【fù】式过欠压【yā】保护器规格为工【gōng】作电压 AC 220V 50HZ,额定电流40A,  过【guò】电压值【zhí】 AC270±5V,欠电【diàn】压值AC170±5V,保护动作时间【jiān】≤1s,延时接通时间【jiān】≤1min。

5、刀开关(隔离开关)

刀开关【guān】或隔离开关会有【yǒu】明显的【de】断开点【diǎn】,可以后端检修和【hé】维护人员的【de】安全【quán】。刀开关选择额定电流为【wéi】63A的刀闸。

7、接地措施

地【dì】线是【shì】光伏系统正【zhèng】常运行【háng】的关键,在房【fáng】屋附近土层【céng】较厚、潮湿的地点,挖1.5m深坑根据供电【diàn】公司要【yào】求,埋入50*5mm扁钢或者【zhě】φ12的圆钢,添加【jiā】降阻【zǔ】剂并【bìng】引出地线,地线【xiàn】接到组件的【de】支【zhī】架上,同时组【zǔ】件边框也必须接到支架上,接地电阻应小【xiǎo】于 4Ω。

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  二、设计方案图及清单表

1、设计方案

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2、材料清单表

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  三、收益计算

装机容量6.6kW,PR=80%,全年【nián】发电量【liàng】估值为1200小时【shí】(山东【dōng】地区【qū】),首年发【fā】电量为6336kwh。首年衰减为2.5%,25年末最低功率为【wéi】80%。

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注:10年累计发电量6万【wàn】度电,25年【nián】累计【jì】发【fā】电量【liàng】超过14万度【dù】电。

2、实际应用案例

9-21,一台6kW的【de】逆变器按【àn】照在河北沧州【zhōu】市,通过【guò】GPRS监控看【kàn】到最高并网功率5.5kW,累计日发电量【liàng】32.2度。当地【dì】天气非【fēi】常好,发电量正常。

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实时并网功率

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  结论

本文首先【xiān】介绍了项目【mù】的基本情况【kuàng】,在【zài】装机容【róng】量尽可能大的前【qián】提下进行【háng】了【le】光伏【fú】电站的设计,包括相关设备【bèi】的选型、整体设计方案【àn】、材【cái】料清单及发电量的收益计算,给【gěi】后续【xù】光【guāng】伏电站【zhàn】的施工【gōng】做了正确的引导,避免了人力物力的浪费,保证了光【guāng】伏电站的质【zhì】量和收益。

来源:固德威光伏社区