Làm thế nào để thiết kế một trạm điện Photovoltaic (Solar)? Một hướng dẫn theo bước chân để thiết kế một hệ thống ảnh chụp 2025-07-14
Làm thế nào để thiết kế một trạm điện Photovoltaic (Solar)? Hướng dẫn dần dần để thiết kế hệ thống ảnh chụp
Photovoltaic (PV) thế hệ năng lượng đặc biệt ám chỉ đến một hệ thống điện thế hệ sử dụng mô-đun PV để chuyển hóa trực tiếp năng lượng mặt trời thành điện.
Đó là phương pháp mới và đầy hứa hẹn cho thế hệ quyền lực và năng lượng tổng hợp. Nó ủng hộ nguyên tắc sản xuất điện tại địa phương, kết nối với mạng lưới địa phương và chuyển đổi năng lượng tại địa phương. Cách tiếp cận này không chỉ tăng hiệu quả khả năng năng của các trạm năng lượng PV ở cùng một quy mô mà còn giải quyết vấn đề mất điện trong quá trình tăng điện áp và truyền tải đường dài.
1* Sự kết hợp giữa thế hệ quyền lực Photovoltaic**
Hệ thống năng lượng thế hệ PV bao gồm các mô-đun, cấu trúc lắp ráp, máy đảo, vật liệu phụ và cấu trúc. Trong số đó, các mô - đun giải thích phần lớn chi phí, trong khi lắp ráp cấu trúc đại diện cho một phần nhỏ hơn, như được thấy trong con số dưới đây.
Tự định năng lượng xuất nhỏ
Nói chung, khả năng của dự án năng lượng PV được phân phối nằm trong phạm vi vài kilowattt.
Khác với các trạm phát điện tập trung, kích thước của một trạm năng lượng PV ít ảnh hưởng đến hiệu quả của thế hệ năng lượng, và do đó ít ảnh hưởng đến khả năng phát triển kinh tế của nó. Sự đầu tư đầu tư cho hệ thống PV quy mô nhỏ không nhất thiết phải thấp hơn hệ thống quy mô lớn.
Low ô nhiễm và lợi ích môi trường quan trọng
Các dự án của thế hệ năng lượng PV phân phối không gây ra tiếng ồn trong quá trình vận hành và không gây ô nhiễm không khí hoặc nước.
Có thể phần nào làm giảm điện địa phương
Tuy nhiên, mật độ năng lượng của thế hệ năng lượng phân phối là tương đối thấp, chỉ với đầu ra điện khoảng 100 watt trên mét vuông. Ngoài ra, khu vực mái nhà giới hạn thích hợp để lắp đặt các mô-đun PV có nghĩa là về cơ bản nó không thể giải quyết sự thiếu hụt năng lượng.
Thế hệ quyền lực và tiêu thụ
Các trạm năng lượng mặt đất quy mô lớn tạo ra điện bằng cách kết nối với mạng lưới truyền tải sau khi tăng điện áp, hoạt động chỉ như các cơ sở điện thế hệ. Ngược lại, thế hệ năng lượng PV phân phối kết nối với mạng lưới phân phối, cho phép thế hệ năng lượng và tiêu thụ đồng thời, với sự nhấn mạnh đến tiêu dùng địa phương.
** Introdation**
Việc sử dụng hệ thống quang điện phân bố là một phương tiện hiệu quả để đạt được sự bảo tồn năng lượng và giảm lượng. Với sự phát triển liên tục của công nghệ, hệ thống quang phổ được phân phối ngày càng phát triển. Những tiêu chuẩn kỹ thuật và đặc điểm kỹ thuật thích hợp, như GB/T 19939-05 "Những yêu cầu thiết bị điện tử cho sự kết nối mạng lưới của Hệ thống Điện ảnh quang đại" và GB/T 29319-12 "Các yêu cầu của Hệ thống Điện ảnh điện tử" cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho thiết kế, cài đặt, và hoạt động phân phối quang hợp.
An toàn
Hệ thống quang phổ được thiết kế phải tuân theo các tiêu chuẩn quốc gia và các quy định công nghiệp liên quan để đảm bảo sự an toàn của hệ thống. Bảo vệ chớp nhoáng và thiết kế mặt đất là những khía cạnh quan trọng để ngăn ngừa các thiết bị hư hại và bảo đảm sự an toàn của nhân viên. Thiết kế của hệ thống cũng phải cân nhắc các yếu tố môi trường và sự an toàn hoạt động để giảm thiểu rủi ro.
** Lợi ích tương đối**
Các lợi ích kinh tế của hệ thống quang phổ được phân phối rất quan trọng. Bằng cách sử dụng những mái nhà không người lái hoặc những khoảng trống mở cho thế hệ quyền lực, nó làm giảm đi sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng truyền thống, giảm chi phí điện năng, và mang lại lợi nhuận ổn định về đầu tư.
Environence va chạm
Thế hệ năng lượng quang phổ phân tán có ảnh hưởng tối thiểu đến môi trường. Nó giúp giảm khí thải nhà kính và ô nhiễm không khí, góp phần phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.
Gương mẫu ứng dụng
Trong những năm gần đây, hệ thống quang phổ được áp dụng rộng rãi trong các khu dân cư, thương mại và kỹ nghệ khác nhau. Các cuộc nghiên cứu thành công cho thấy tính khả thi và hiệu quả của họ, cung cấp những kinh nghiệm quý giá cho các dự án trong tương lai.
4 Thiết kế hệ thống**
Project Overview
Dự án này sử dụng khoảng 30 m2 diện tích mái nhà hiệu quả, tổng hợp 12 mảnh của 260 mô-đun PV. Cấu trúc được làm từ hợp kim nhôm với tuổi thọ 30 năm. Công suất đã được cài đặt là 3.12KWp cho một hệ thống năng lượng PV.
Hệ thống này sử dụng máy đảo điện chuyển đổi điện DC thành hệ thống điều hòa 220V, dẫn tới hộp phân phối trong nhà của chủ sở hữu. Từ đó, nó kết nối với mạng lưới phân phối không hiệu quả của chủ sở hữu qua đường dây 220V, cho phép giao điện cho mạng lưới thành phố.
Project Place
Dự án này nằm ở quận Hong'an, phía đông bắc tỉnh Humei, phía nam sườn núi Dabie. Nó giáp Malenng về phía đông, Dawu về phía tây, Huangpi (Wuhan) về phía nam, và Xinyang (Henan) về phía bắc. Hạt này cách thủ đô Wuhan 80 km.
Chu kỳ không đông lạnh trung bình là 246.4 ngày mỗi năm. Lượng mưa trung bình hàng năm là 1,16.2 mm, với kế toán lượng mưa mùa hè cho một nửa tổng số. Độ ẩm trung bình là 77%, và tốc độ gió trung bình là 3 trên thang điểm Beaufort. Thời gian ánh nắng mặt trời trung bình là 1.998.8 giờ, kế toán cho 45% giờ nắng mặt trời. Khu vực này được phân loại là khu vực tài nguyên mặt trời cấp 3.
PV ( Bảng điều khiển)** Chọn Module**
Dự án này sử dụng mô-đun năng lượng mặt trời 260P-60 polycrytalline silicon với tốc độ cao là 260Wp.
PV Grid-Tied Inverter pick
Vì dự án này liên quan đến một hệ thống phân phối dân cư với một điện áp kết nối với mạng lưới AC2V, một máy đảo PV đơn được chọn.
Site pick
Để phân phối các hệ thống năng lượng PV, khu vực này thường được chọn trên các mái nhà hoặc đất trống. Do đó, những điều kiện tự nhiên quy mô lớn ( bức xạ, vị trí địa lý, giao thông, nguồn nước) và điều kiện kết nối mạng lưới (cách xa điểm kết nối, khoảng cách điểm kết nối, v.v.) không được xem xét ở đây.
Các yếu tố môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến lựa chọn địa điểm cho các hệ thống năng lượng công cộng và hộ gia đình phân phối. Xem xét chính bao gồm:
A. Sự hiện diện của những chướng ngại vật ngầm (cả hai ngắn hạn và dài hạn) B. Hiện diện của thiệt hại muối hoặc ô nhiễm C. tuyết mùa đông, băng, sét và những mối nguy khác
Đối với dự án này, việc lắp đặt ở trên mái nhà của chủ nhân, không có tòa nhà cao gần đó, nên không cần phân tích bóng tối trong quá trình thiết kế.
Optimal Tilt góc và định hướng cho PV Arrays
Để tối đa hóa lợi nhuận của dự án và đơn giản hóa cài đặt trong khi đảm bảo sự thu hút thẩm mỹ, phân tích phần mềm mô phỏng PV chuyên nghiệp cho thấy góc nghiêng mặt trời tối ưu cho vị trí này là 26 độ, hướng về phía nam.
Điều này đảm bảo rằng thế hệ năng lượng của hệ thống được tối đa hóa trong vòng tuần hoàn hàng năm.
Xem xét các yếu tố như sức mạnh cấu trúc, chi phí hệ thống và khu vực sử dụng mái nhà, góc nghiêng được điều chỉnh để giảm phơi nắng gió, nâng cao sức mạnh cấu trúc, chi phí thấp hơn, và cải thiện việc sử dụng không gian - mà không giảm đáng kể hệ thống điện (không hơn 1%).
Phân tích cho thấy góc nghiêng được đề nghị khoảng 17 độ (được gắn với độ dốc phía nam mái nhà).
Khoảng cách giữa những bức xạ PV
Để đạt được thế hệ quyền lực hàng năm tốt nhất và tối đa hóa mái nhà, khoảng cách giữa các dãy PV nên ngăn cách nhau giữa 9 giờ sáng và 3 giờ tối vào ngày đông chí (ngày 22 hay 23 giờ). Khoảng cách này được xem là tối ưu.
Mô phỏng phần mềm PV chuyên nghiệp cho thấy rằng với góc nghiêng 17 độ và khoảng cách tối thiểu là 5 mét giữa các điểm thấp nhất của dãy hàng kề nhau, sự phối hợp lẫn nhau được tránh hiệu quả trong thời gian nhất định vào đông chí.
Series-Parallel Design for PV Arrays
Trong hệ thống năng lượng PV được phân phối, các mô-đun pin mặt trời được kết nối theo loạt để hình thành các chuỗi. Kết nối các cuộc thi làm tăng điện thế DC của hệ thống để phù hợp với phạm vi đầu vào của máy điện áp, đảm bảo hệ thống hoạt động trong giới hạn của máy đảo ngược dưới điều kiện bức xạ mặt trời và nhiệt độ khác nhau.
Đối với dự án này, điện áp tối đa của DC (maximum mảng mở mạch điện áp) là 550V, với một điểm năng lượng tối đa theo dõi (MPPT) phạm vi 70–50V và một kênh MPPT cho mỗi kết nối song song.
Sử dụng 12 miếng polycrytalline 260W, các mô-đun năng lượng mặt trời tương đương với 31.2V và điện áp mở của 38V, các thiết kế sơ bộ gọi là 12 mô-đun.
Dưới điều kiện thử nghiệm chuẩn (25,2°C, 1,000 W/m2 năng lượng mặt trời vô tuyến), điện áp hoạt động theo tỉ lệ của chuỗi 12-module là 354.4V, và điện thế mở là 456V, cả trong phạm vi đầu vào của máy đảo, đảm bảo hoạt động bình thường.
Trong những điều kiện khác nhau:
Ở nhiệt độ cực thấp là -10 °C, điện áp tối đa là 12 × 31.2 ° 2 (0.35% 35 + 1) = 420.3V, đáp ứng yêu cầu điện áp tối đa của MPPT.
Ở nhiệt độ cực kỳ cao là 42 °C, điện thế hoạt động là 12 × 31.2 × (-0.35%) = 352.1V, đáp ứng yêu cầu điện áp tối thiểu 70VT.
Kế toán cho việc mất điện thế 2%, thiết kế đáp ứng đầy đủ các yêu cầu hoạt động.
Sau khi xác nhận, số lượng các mô-đun trong loạt được xác nhận là 12.
** Thiết kế hệ thống nhà nghề**
Dựa trên sự lựa chọn mô- đun PV, sự lựa chọn đảo ngược, và thiết kế đối chiếu dãy, hệ thống điện cho dự án thế hệ năng này được thiết kế phù hợp với yêu cầu kết nối ít hiệu quả của chủ sở hữu.
Sự bảo vệ và thiết kế mặt đất
Các thành phần cơ bản của hệ thống năng lượng dạng mạng kết nối mạng lưới bao gồm: hệ thống điện mặt trời, hộp PV, bộ chuyển đổi hộp và bộ chuyển đổi.
Cấu trúc tích tụ của mảng pin mặt trời được làm từ kim loại và chiếm một không gian lớn, thường được lắp đặt ở những khu vực mở. Trong cơn bão, nó đặc biệt dễ bị sét đánh. Với chi phí cao của các mô-đun PV và máy đảo, ánh sáng hiệu quả và sự bảo vệ tăng vọt là thiết yếu để tránh mất mát về kinh tế.
Các biện pháp bảo vệ chớp khóa cho các trạm phát điện kết nối mạng lưới bao gồm:
Thiết bị chống cháy và hệ thống xây dựng được kết nối với nhau bằng thép mạ, với cách điều trị chống cháy tại các điểm hàn. Điều này làm giảm khả năng kháng cự toàn diện và tạo ra một bề mặt trang bị, giảm thiểu sự phóng xạ do sét gây ra.
Đối với dự án này, sự bảo vệ chớp nhoáng bao gồm sự bảo vệ từ bên ngoài (hạ cánh xuống những người điều khiển) và sự bảo vệ nội bộ (sự bảo vệ nguy hiểm).
** Thiết kế bảo vệ đánh giá:**
Bảo vệ bên ngoài: Các thành phần kim loại của mảng PV (các cấu trúc gắn kết, khung mô- đun, v.v...) được nối với các dải điện cực có sẵn trên mái nhà.
Bảo vệ nội bộ: Một bộ phận bảo vệ tăng cường lớp II được cài đặt giữa các dây điện trung lập, sống và mặt đất ở đầu ra AC của bộ đảo mạng lưới điện. Trạm bảo vệ mặt đất tăng cường được kết nối với mạng mặt đất (hiện có hoặc mới cài đặt) thông qua các điện cực nằm ngang.
6 Phân tích Revenue
Tham khảo chính:
Chính sách của tỉnh Hurei.
Đánh giá tài chính
Tổng đầu tư tĩnh cho dự án này là 1.9928.100 năm, với một dự án kéo dài 20 năm trong thời gian xây dựng 1 tháng và 20 năm. Tỷ lệ vốn là 100%. Với năm đầu tiên là năm cơ bản. Thời gian khấu hao là 20 năm, với tỷ lệ giá trị còn lại là 5%.
Những tham số tài chính khác dựa trên luật lệ quốc gia hoặc tiêu chuẩn kỹ nghệ.
Nhà kinh tế học và kỹ thuật chứng minh
Không.
Mục
Đơn vị
Giá trị
1
Tổng cơ sở đã cài đặt
KWp
3.12
2
Thế hệ quyền lực 20 năm
kWh
63.690
3
Trung bình Thế hệ quyền lực hàng năm
kWh
2.81
4
Mũ tối đa
kW
-
5
Số giờ hoạt động trung bình hàng năm
H
4,7
6
Trung bình cung cấp điện năng hàng năm cho mỗi khu vực
kWh/m2
1.69
7
Trung bình cung cấp điện cho 20 năm
kWh
6,39.
8
Giờ trọng tải tương đương
H/kWh
0.42 (20 năm)
9
Giá điện trung bình trên một kWh
¥/kWh
10
Đầu tư đơn vị
¥/kWh
11
Lề lợi nhuận trung bình hàng năm
%s
3.58.
12
Tốc độ trả về
%s
6,37.
Ghi chú: đối với một thế hệ quyền lực phân phối nhỏ, bang miễn thuế tăng thêm giá trị (VAT).
Dự án này có tổng diện tích 3.12KWp, với một thế hệ năng lượng tích lũy 63.690 kWh trong 20 năm. Nó hoạt động trong chế độ "tự tiêu thụ với năng lượng thừa cho mạng lưới", với tốc độ tiêu thụ 70%. Tỷ lệ trả đũa nội bộ (IRR) về vốn chủ sở hữu là 6.37%, và thời gian trả đũa là 7.76 năm.
7 lợi ích môi trường
Sau khi hoàn tất, trạm phát điện 3.12KW sẽ sản xuất trung bình 3.123 kWh hàng năm (tính trung bình hơn 25 năm). Dựa trên việc tiêu thụ than đá theo lý thuyết 350g than tiêu chuẩn trên mỗi kWh cho thế hệ năng lượng nhiệt, lợi ích tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm năng lượng là như sau:
Bảng:
Nhà phân tích
** Unit**
Value
Reit Conversion
Value
Oupard Coal Equi Valentine (tce)
{\cH00FFFF}Nhà máy phát điện (25 t/Year)**
Sulfur Dioxide Ects (2007)
Name
0.35
Tce
1.09
27.33
Distributed Photovoltaic System
Name
1
t
3.12
78.08
Distributed Photovoltaic System
g/kWh
3.35.
t
0.01
0.26
CO2 Giảm dần
g/kWh
859.845
t
2.69
67.13
SO2 Giảm dần
g/kWh
8,03.
t
0.03
0.63
Ghi chú:
"kgce/kWh" được dịch là "kgce per kWh" (kg than tiêu chuẩn tương đương một kilowat- hours).
"tce" viết tắt cho " tấn than tương đương."
Các giá trị được dịch như được cung cấp, với chữ "t" đại diện cho tấn và "g/kWh" như grams mỗi kwat-giờ.
Cấu trúc và đơn vị bàn được bảo tồn để có sự rõ ràng và nhất quán.
Tổng đầu tư cho 3.12KW đã phân phối dự án chống nạn nghèo đói PV là 19928.100 năm, với một thế hệ quyền lực khoảng 3.184 kWh và thu nhập hàng năm là khoảng 3.200.
Do đó, các hệ thống phân phối trong gia đình không chỉ cung cấp vốn đầu tư ổn định và tiết kiệm năng lượng tốt và giảm thiểu hiệu ứng hấp dẫn mà còn giải quyết hiệu quả vấn đề thu nhập cho những người thu nhập thấp, đạt được mục tiêu làm giảm nghèo.
[Southeast Asia Lấy nhiều đo lường để phát triển công nghệ Photovoltary] (/blog/58.hmml)
Đông Nam Á cần nhiều biện pháp để phát triển công nghệ quang hợp
Phòng A612, Thành Phố Kinh tế Changhe, Công viên Khoa học Tân Dương, Giao thông Đường Dabieshan và Đường Thiên Long, Khu vực cao cấp
