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5kW户用光伏+储能系统非典型设计全过程
+ 发布时间:2018-09-03

前言

在祖国的西部有一片充满神秘、充满诱惑的地方,这里是千山之巅,万水之源,俊俏的山峰、滚滚的江水滋养着牦牛藏羚羊,冰冷的白雪、飘逸的寒雾养育着神圣的宗教。这里是西藏,是人们向往的地方。而独特的地理地貌,人迹罕至的自然环境,也让物资,特别是电力难以送到所有地方。一所坐落在峡谷的学校,同样需要面对这样子的问题,没有电,灯不会亮,就没法读书,冰箱里的蔬菜会变质,吃饭就成了问题。

如何在电力不稳的高海拔地区,让孩子们感到温暖,光伏加储能是一种理想的方案。



一、初步构想

实地勘察学校多类型负载并进行分类,确认重要负载功率及不断电时间,计算出需要的电池容量。根据学校屋面情况和光照情况,确认组件规格和数量。

由于学校位于峡谷口,同时会有大雪,支架设计需要考虑荷载情况。

项目位于高海拔地区,空气稀薄会导致电气绝缘性能下降,需要严格选择合适的电气产品。

前期勘探需要详尽,物料进场及安装争取一次性完成。

带着初步的构想,并按照项目建设流程,固德威人转战数千里进了藏区。



经过现场勘探确认了方案,在这里简述。


二、项目概述

学校共有三幢楼,包括一幢教学楼,一幢宿舍楼和一幢办公楼。学校和当地政府、派出所和医院共用一套110kW的水电站,水电站发出来的电没有经过变压器和开关柜直接布线至学校,学校用电采用T接针刺的方法直接从动力线取电。由于冬季水电站发电水平降低,输出电压降低至100V,学校负载特别是冰箱用电得不到保障,因此需要一套光伏储能系统,为重要负载提供电力。


三、光伏储能系统接线示意

根据现场电力情况和负荷要求,初步配置和接线方案如下:



实地勘察并与学校老师确认沟通负载情况,用于系统容量确认。

负荷表


电池的容量计算:不间断供电需要电量8.69kwh,约合180Ah电池,考虑电池放电深度80%和冬季光照条件较差,同时冰箱和部分电灯需要供电,现场采用24块2V,200Ah的铅酸电池串联使用。

组件容量计算:按照恶劣情况下进行核算,确保两天的不间断供电,需要约4千瓦的组件,综合考虑现场的安装环境,选用16块275Wp的光伏组件。

四、光伏系统安装

组件安装

组件安装在宿舍楼的楼顶,宿舍楼屋顶实拍和尺寸如下图:


屋顶实拍


屋顶尺寸和组件排布示意


支架安装示意


现场安装完成后组件


逆变器安装

逆变器采用固德威GW5048D-ES,采用壁挂式安装在学校储存蔬菜的房间。


现场双向储能逆变器图片


电池安装

电池采用铅酸电池,电池的排布和封装,考虑现场空间较小同时潮湿,需要带电池支架安装;

电池需要确保,小朋友们不能触及。


现场储能电池安装图片


配电箱接线图和安装

配电箱需要实现的功能为:
水利发电机电能充足时,学校的负载可以全部由水利发电机供电,减少对电池的使用,同时提供转换开关,以便每隔两周对电池进行一次充放电,电能直接供给BACK-UP端负载。
水利发电机电能不充足或电能质量达不到要求时,需要实现手动切换重要负载至BACK-UP端口,并确保联动不会将BACK-UP与ON-GRID连接。
配电箱引出一个插座,用于给对电能要求高的负载供电、做备份紧急电源,同时可以适当减少光伏电的浪费。

安装蓄电池开关。


配电箱接线图


总结

项目安装完成,经过调试验收后,持续稳定运行,孩子们不必担心冬天没电没法读书,也不必担心没电吃不到饭。或许这并不能算是一件伟大的事情,却让固德威人觉得意义非凡,因为孩子们的微笑是那样的温暖。




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