QL:为负载日耗电量,200W*24=4800WH;
NL:为最长连续阴雨天数,根据气象资料选择3;
TO:为温度修正系数,一般在0度取1.05,-10度以上取1.1,-10度以下取1.2;
C:为蓄电池最大放电深度,选择0.6~0.7之间;
D:为拟采用蓄电池电压等级,可选择2V、6V、12V、24V、48V等,根据本系统选择48V工作电压等级,避免采用电源逆变装置。
BC=1.2×4800×3×1.05/0.65/48=553AH
根据计算可知,蓄电池选用24节2V600AH胶体阀控蓄电池即可。
(2) 光伏阵列的设计
根据获取的气象资料可知,该地区冬季平均日照辐射能量2KWH/M2,连续阴连续阴雨最长间隔30天;阵列防雪倾角可设置在大于45度,确保冬季大雪天累雪不会覆盖在光伏阵列之上而影响发电效率;对照该地区纬度43.78度,与辐射最佳倾角正偏离12度,确定阵列倾角为55度,可使阵列采集日照辐射能量最大。
阵列日输出最小功率PWP计算公式:
PWP=A×QL+BC×C×48V/T/Φ
T:连续阴雨最长间隔;
Φ:为倾角修正系数,乌鲁木齐市参数选择为1.15。
PWP=1.2×4800+(600×0.65×48V)/30/1.15=5550WH
根据该地区冬季平均日照辐射能量2KWH/M2的情况,选择组件效率为16.5%的产品,组件面积为每片1.2M2,那么阵列所需组件的最小片数L计算公式为:
L=PWP/PO×S×PV×PS
PO:为冬季平均日辐射量,乌鲁木齐市参数选择为2KWH/M2;
S:为每片组件面积;
PV:为组件转化效率;
PS:为组件形成阵列损失系数,一般选择为85%~95%。
L=5550/2000×1.2×16.5%×90%=15.6片
根据计算可知,该独立光伏电站的光伏阵列应选择组件面积为1.2平方米,转化效率为16.5%的产品16片,组成光伏阵列,并根据组件工作电压等级,进行配电的串、并联的配对,以达到合理的输出电压对蓄电池组进行充电。
5、 结论
采用以上设计方法,在新疆地区建设的电站工作情况非常理想,避免了采用日平均标准日照系数法所带来冬季电站无法满足负载所需电量的情况。
参考文献:《中国太阳辐射资料》
吕绍秦.新疆能源手册[M].乌鲁木齐:新疆人民出版社,1995
杨勤.宁夏区域太阳日照辐射通量计算方法的研究[J].干旱气象,2007.9
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