家用储能光伏电站方案知识分享.docx
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家用储能光伏电站方案知识分享
家用储能光伏电站方案
离网电站可行性设计报告
一、概述
随着社会的发展，文明的进步，人类对生态环境、衣食住行的要求愈来愈高，而随着全球经济的高速发展，能源诸如电力、石油、煤炭之类需求不断增加，能源是社会和经济发展或不可缺的重要物质基础，人类对于能源的需求不断增加，对能源重要性的认识在不断的提高，能源问题已经成为世界各国共同关心的首要问题。
当煤炭、石油等化石能源频频告急，并且有其引起污染愈发严重之际，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能等新型清洁资源，寻求经济发展的新动力。
丰富的太阳辐射能是重要的清洁高效的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价且人类能够自由平等利用的能源。
传统燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，近年来世界各地遭遇了特别异常的自然灾害，这些都与全球大量使用化石能源分不开，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。
当前，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变当今的能源结构，维持长远的可持续发展，而太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。
当煤炭、石油、天然气等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。
光伏+微电网储能项目，能起到良好的节能及智能微电网的示范作用。
我们将积极推进新能源的应用，为“减排”进行不懈的努力，为世界环境的保护作出自己的贡献。
火力发电污染严重，电力工业已经成为最大的污染排放产业之一，光伏、风电新能源发电具有间歇性和波动性，其大规模接入对电网运行调度带来了巨大挑战。
新能源波动性使电力系统调频愈加困难，需要储能实现高效精准地控制电网频率。
新能源易受天气等因素影响，难以预测其发电。
储能能够调节发电出力和跟踪发电计划，提高新能源发电的并网稳定性和上网电量。
随着电动汽车规模快速增长，电动汽车充电也需要储能调节。
智慧城市和能源互联网等技术发展，也离不开储能电站。
储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、“互联网+”智慧能源（以下简称能源互联网）的重要组成部分和关键支撑技术；是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段，是构建能源互联网，推动电力体制改革和促进能源新业态发展的核心基础。
二、运行模式：
逆变器在电网停电时只给重要负载供电，家庭负载是家里除重要负载以外的负载
工作模式：
1、优先使用光伏供电，当遇到阴天或是晚上时启动蓄电池储能系统供电，当储能系统不足给负荷供电时，切换成市电供电
2、可通过设定储能蓄电池在电网尖峰、高峰时段放电，在低谷和平段时充电，达到削峰填谷的作用；
3、双向储能，储存光伏电量提高自用率，还可以利用市充电；
4、电网故障、光伏供电不足，电池补充电能，为重要设备保证电能供应。
三、设计方案（国外质保情况需酌情考虑）
1.光伏组件
目前占主流的太阳能电池有单晶硅、多晶硅和非晶硅等硅太阳电池。
国内几家大型太阳能电池商业化生产的光伏组件主要以单晶硅电池和多晶硅组件为主，其中多晶硅效率在17％左右，单晶硅电池效率在18％左右。
单晶硅的价格稍高于多晶硅，本项目暂按照275Wp多晶硅光伏组件进行设计。
图多晶硅275Wp组件图
型号
275Wp晶硅光伏组件
项目
参数（仅供参考）
电学性能
标准功率
275
Wp
峰值电压Vmp
31.0
V
峰值电流Imp
8.90
A
短路电流Isc
9.05
A
开路电压Voc
37.9
V
绝缘电阻
≥50
MΩ
最大系统电压
1000
V
组件效率
16.7%
机械性能
抗风性能
130.00Km/h，3800Pa
CELL数量
60
PCS
CELL型号
156×156
mm
工作温度
-40—+85
℃
尺寸
净重
18.2
Kg
长
1640
mm
宽
992
mm
厚
35
mm
表7-1275Wp多晶硅组件性能参数表
A、正常工作条件
1）环境温度：
－40℃-＋85℃；
2）相对湿度：
≤95％（25℃）；
3）海拔高度：
≤5500m；
4）最大风速：
150km/h。
B、太阳能电池组件性能要求
1）产品通过金太阳、TUV等的认证。
2）提供的组件功率偏差为0~+3%。
3）组件的电池上表面颜色均匀一致，无机械损伤，焊点无氧化斑。
4）组件的每片电池与互连条排列整齐，组件的框架整洁无腐蚀斑点。
5）在标准条件下（即：
大气质量AM=1.5，标准光强E=1000W/m2，温度为25±1℃，在测试周期内光照面上的辐照不均匀性≤±5%），太阳电池组件的实际输出功率均大于标称功率。
6）太阳电池片的效率≥16.75%，组件效率≥15.26%。
7）光伏电池组件具有较高的功率/面积比，功率与面积比=148W/㎡。
功率与质量比=11.6W/Kg，填充因子FF≥0.77。
8）组件2年内功率的衰减<2%，使用10年输出功率下降不超过使用前的10%；组件使用25年输出功率下降不超过使用前的20%。
9）组件使用寿命不低于25年。
10）太阳能电池组件强度通过《IEC61215光伏电池的测试标准》中第10.17节冰雹实验的测试要求。
并满足以下要求：
撞击后无如下严重外观缺陷：
破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面；某个电池的一条裂纹，其延伸可能导致组件减少该电池面积10%以上；在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道；表面机械完整性，导致组件的安装和/或工作都受到影响。
标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的5%。
绝缘电阻应满足初始实验的同样要求。
11）太阳能电池组件防护等级IP65。
12）连接盒采用满足IEC标准的电气连接，采用工业防水耐温快速接插，防紫外线阻燃电缆。
13）组件的封层中没有气泡或脱层在某一片电池与组件边缘形成一个通路，气泡或脱层的几何尺寸和个数符合IEC61215规定。
14）组件在外加直流电压2000V时，保持1分钟，无击穿、闪络现象。
15）绝缘性能：
对组件施加1000V直流电压，测量绝缘电阻应不小于100MΩ。
16）组件采用EVA、玻璃等层压封装，EVA的交联度大于80％，EVA与玻璃的剥离强度大于30N/cm2。
EVA与组件背板剥离强度大于10N/cm2。
17）光伏电池受光面有较好的自洁能力；表面抗腐蚀、抗磨损能力满足IEC61215要求。
18）边框与电池片之间应有足够距离，确保组件的绝缘、抗湿性和寿命。
19）为保证光伏电池组件及整个发电系统安全可靠运行，提供光伏电池组件有效的防雷接地措施。
20）组件背面统一地方粘贴产品标签，标签上注明产品商标、规格、型号及产品参数，标签保证能够抵抗二十年以上的自然环境的侵害而不脱落、标签上的字迹不会被轻易抹掉。
产品包装符合相应国标要求，外包装坚固，内部对组件有牢靠的加固措施及防撞措施。
全包装箱在箱面上标出中心位置、装卸方式、储运注意标识等内容。
C、组件安装注意事项
组件与组件之间的连接，必须进行测试，耐热90℃、防酸、防化学物质、防潮、防曝晒。
方阵内部和方阵之间的连接，可以露天或者暗埋，要求防潮、防曝晒。
本工程穿管安装，线管必须耐热90℃。
支架结构必须由耐用、防锈蚀、抗紫外线的材料制成。
组件安装在屋顶或建筑物上时，要确保它被安全地固定并且不会因为强风或大雪而破坏。
组件之间预留通风间隙，用以减少风压。
组件背面要确保通风顺畅以便组件的冷却。
安装组件时带有接线盒的一端朝上，并且尽量避免被雨水淋到。
为了避免组件玻璃破碎，不要在组件上放置重物。
也不可站或踩在光伏组件上。
在安装过程中用不透明材料完全覆盖组件以防止电压、电流产生。
2.储能逆变器：
1）本项目选用5KVA单相混合型储能光伏逆变器，应用于光伏储能系统。
在负荷低谷时将光伏发电系统输出的电能储存，在负荷高峰时释放储存的电能，减小电网的负荷压力。
在电网故障时，提供正弦交流源供给重要负载，实现离网后备供电功能。
2）产品的尺寸
3）产品参数
混合型储能逆变器4K/5K参数表
型号
4K
5K
直流输入
最大输入功率[W]
4200
5200
最大输入电压[v]
580
MPPT电压范围[v]
90～550
启动电压[v]120
120
最小输入电压[v]
80
最大输入电流PV1/PV2[A]
11/11
直流输入路数/MPPT路数
2/2
直流开关
集成
电池参数
电池类型
铅酸/锂电池
额定输入电压/电压范围[v]
48/42～58
最大/额定充电电流[A]
50/50
最小电池容量[AH]
100
充电方式控制
3段式/2段式
电网参数
额定输出功率[W]
36801/4000
4600²/5000
额定输出电流[A]
16/17.4
20/21.7
额定电网电压/范围[v]
220V，230V，240V/180V～280V
额定电网频率/范围[Hz]
50Hz/60Hz±5Hz
功率因数
>0.99
总电流谐波畸变率
<3%
交流输出
额定输出功率
36801W/4000VA
4600²W/5000VA
输出电压[v]
230±1%
输出频率[Hz]
50±0.02
总电压谐波畸变率
<5%（非线性负载）；<3%（线性负载）
过载（电池模式）
6000VA（150%10s）
7500VA（150%10s）
过载（电网模式）
6000VA（150%1min）
7500VA（150%1min）
最大效率
0.976
欧洲效率
0.97
MPPT效率
>99.5%
保护功能
交流短路保护
集成
过载保护
集成
直流过欠压保护
集成
交流过欠压保护
集成
交流过欠频保护
集成
过温保护
集成
孤岛保护
集成
谷峰时段设定
集成
接口
PV输入
MC4/H4
电池
端子台
交流输出
端子台
显示
LCD
通讯方式
RS485*2&RS232（标配）；
Wi-Fi/GPRS/以太网（可选）
常规参数
拓扑结构
无隔离
防护等级
IP65
允许环境温度
-25～60℃（45～60℃降额）
允许环境湿度
0～100%（无冷凝）
最高工作海拔
2000m
噪声
<25dB
散热方式
自然冷却
尺寸（宽×高×深）
470mm*470mm*200mm
重量
30kg
质保
3年
3、锂电池储能系统
1）、产品概述
整个电池系统由16串8并3.2V50Ah磷酸铁锂电池（51.2V400Ah）、RS485通讯电池保护系统及一个储能电池柜组成。
储能电柜分为2层，每层有4个电池包，每个电池包有32只3.2V50Ah的磷酸铁锂电池模块。
电池保护管理系统的电池电压温度采集模块可以管理128只电池，可以显示电池组的单体电压、总电流、电池温度、SOC值等参数。
保护系统会依据电池参数设置值对电池组进行充放电保护，会主动的切断电池组的充放电回路，以保证电池的安全运行。
并且可以依据通讯协议向其它设备传送电池数据。
2）、产品型号及主要参数
型号
EVHPPF11192320-8P16S-51.2V400Ah
标称电压
51.2V
额定容量
50Ah（测试条件：
0.3C充放电，25℃）
标准工作电流
50A
电池组总能量
20.4KWh
85%放电深度的电池组功率
17.3KW
峰值电流
200A时间5S
充电电压
MAXDC57V
单体恒压充电电压
3.6V
单体充电切断电压
3.65V
单体放电切断电压
2.75V
工作电压
DC44V—DC58V
充电电流
50A
电池柜尺寸
约750mm宽*500mm深*1000mm高
重量
约190kg
通讯形式
RS485RS232
通信协议
电池软件板通用协议V2-20180120
包装材质
铁外壳
电芯型号
HPPF11192320
组合方式
8并16串
工作温度
-20℃to60℃
充电温度
0℃to45℃
储存温度
-10℃to45℃
3）、电池柜示意图
4）、单体电池参数
3.2V50Ah单体电芯（HPPF11192320）
序号
项目
单位
参数
备注
1
额定容量
Ah
50
/
2
标称电压
V
3.2
/
3
充电方式
/
恒流/恒压
恒压截止电流0.1C
4
充电限制电压
V
3.65
/
5
放电终止电压
V
2.75
可以接受2.7V
6
标准充电电流
A
25
恒流
7
标准/最大放电电流
A
25/50
恒流
8
最大瞬间放电电流
A
100
5S
9
重量
g
1150±10
/
10
内阻
mΩ
≤2
/
11
尺寸（H×L×W）
mm
11（最大）×310×192
不含极耳
12
工作温度
℃
充电：
0-55
放电：
-20-60
/
5）、储存及其它事项
1>长期储存
长期储存的电池（超过3个月）须置于干燥、凉爽处。
每6个月对电池进行一次完全充放电。
储存电压为3.5～4.2V（电池组中串联的每节电池）。
2>其它事项
本规格书中未提及的事项，须经双方协商确定。
6）、保质期及产品责任
保质期是从出厂日期（喷码/标示）开始起，质保期在质保协议中或合同中规定。
当本规格书版本更新时，公司不做另行通知。
7）、注意事项
1.当电池组两端电压超过人体安全电压36V时，禁止用身体直接接触电池组正负端
2.严禁将电池浸入海水或水中，保存不用时应放置于阴凉干燥的环境中
3.禁止暴露在阳光下暴晒
4.禁止暴露在雨雪中
5.禁止将电池在热高温源旁，如火、加热器等使用和留置
6.充电时请使用为此型号电池组配备的专用充电器
7.严禁颠倒正负极使用电池
8.严禁将电池正负端直接插入电源插座
9.禁止将电池丢于火或加热器中
10.禁止用金属直接连接电池正负极短路
11.禁止将电池与金属，如发夹、项链等一起运输或贮存
12.禁止敲击或抛掷、踩踏电池
13.禁止直接焊接电池和用钉子或其它利器刺穿电池
14.禁止在高温下（炙热的阳光下或很热的汽车中）使用或放置电池，否则可能会引起电池过热、起火或功能失效、寿命减短
15.禁止在强静电和强磁场的地方使用，否则易破坏电池安全保护装置,带来不安全的隐患
16.如果电池发生泄露,电解液进入眼睛，请不要揉擦，应用清水冲洗眼睛,并立即送医治疗，否则会伤害眼睛
17.如果电池发出异味、发热、变色、变形或使用、贮存、充电过程中出现任何异常,立即将电池从装置或充电器中移离并停用
18.如果电极弄脏，使用前应用干布抹净，否则可能会导致接触不良功能失效
19.废弃之电池应用绝缘纸包住电极，以防起火、爆炸
20.禁止拆卸，私自拆卸电池组可能导致危险发生
21.禁止暴露在60摄氏度以上的环境温度中或者靠近热源
22.禁止将电池组与电池组之间串联或者并联
23.存储在干燥、通风的室内，远离其它危险物品
方案配置
1.光伏组件：
使用275W太阳能板18块，采用18串联，质保5年。
2.储能逆变一体机：
采用48V5KVA储能逆变一体机,带市电切换功能，质保3年。
3.储能系统：
51.2V400Ah（20KWH）的锂电池，采用3.2V50AH磷酸铁锂电芯16串8并，共储电量为20度，质保2年。
光伏储能系统产品明细：
序号
设备器材名称
型号
单位
数量
单价（RMB）
总价（RMB）
备注
1
太阳能电池多晶组件
275W
块
18
650
11700
2
储能逆变一体机
48V-5KVA
台
1
10500
10500
3
太阳能电池板支架
套
1
约3000
4
磷酸铁锂电池组、箱
51.2V400AH
套
1
29500
29500
5
配电箱
套
1
1000
空开、浪涌、刀闸、过欠压保护器（自动重合闸）
6
线缆及辅材
套
1
约1000
7
基础及其他
1
约1000
8
施工费用
约3000
合计：
≈60000
备注：
1.支架、基础及辅材料可以在当地采购
2.此价格为大概预算价格
铅电储能配置1
5KWoffgridsystem（5KW离网系统）
Meetthe5KWloadpowerdemand;standardconfiguration;DCsystemvoltageDC96V.
（满足5KW负载功率需求;标准配置;直流系统电压DC96V。
）
Configuration（构造）
No
Productname（物品名称）
Specification（规格）
No.s
Note（备注）
1
Solarpanel（太阳能板）
POLY-280W
18
6seriesconnection*3parallel（6串联*3并联）
2
Bracket（支架）
C-typesteel（C型钢）
1
Hottipgalvanized（热镀锌）
3
SolarCombinerbox
（汇流箱）
FSB4-1
1
Lightningprotection；Fuse;Water-proof;
（防雷;保险丝;防水;）
4
Inverter&Controllerintegratedcabinet（逆变控制器一体机）
FSA96-6KVA/50A
1
1,50AMPPTcontrollerbuilt-in（内置50AMPPT控制器）
2,Powerfrequencysinewaveoutput（工频正弦波输出）
3,Grid/Dieselinputsupported（支持市电/柴油发电机输入）
5
Gelbattery（胶体电池）
12V-250AH
8
Dailydischarge：
16.8kWh；8inseriesconnection
（每日放电：
16.8kWh;8串联）
6
PVcable（光伏电缆）
PV-F1*4mm²
60M
PanelstoCombiner（组件到汇流箱）
BVR-16mm²
30M
CombinertoInverter&Controllerintegratedcabinet
（汇流箱到逆变控制一体机）
BVR-16mm²
10M
Batteriesto（batteryendof）Inverter&Controllerintegratedcabinet
（电池到（电池端）逆变控制一体机）
BVR-6mm²
10M
Inverter&ControllerintegratedcabinettoACpowerdistributioncabinet（逆变控制一体机到交流配电柜）
7
Batteryrack（电池架）
Anglesteel
1
Connectingwiresbetweenbatteriesincluded
（包括电池之间的连接线）
8
ACpowerdistributioncabinet（交流配电柜）
5KW/220VAC
1
Airswitch、fusing，Lightningprotection
（空气开关，熔断器，防雷保护）
9
Connector（连接器）
MC4
3pairs
Note
1.Thesystemcansupporta5000Wloadfor3hoursinrainyday.（该系统可在雨天支持5000W负载3小时。
）
2.Themaximumloadpowershouldnotexceed5000W（includinginductiveloadstartingshock,suchasrefrigerator,airconditioner,washingmachine,etc.withmotorload）（最大负载功率不应超过5000W（包括感应负载启动冲击，如冰箱，空调，洗衣机等带电机负载）
3.Understandardlightingconditions,thebatterycanbefilledforabout8hours.（在标准照明条件下，电池可以充满约8小时。
）
4.Itisrecommendedthatthedailypowerconsumptionbe10KWHperday.（建议每日耗电量为每天10KWH。
）
5.Ifmorethanofferedcablelength,Extrachargeforadditionallength（如果超过提供的电缆长度，额外的额外费用）
锂电储能配置2
5KWoffgridsystem（5KW离网系统）
Meetthe5KWloadpowerdemand;standardconfiguration;DCsystemvoltageDC48V.
（满足5KW负载功率需求;标准配置;直流系统电压48V。
）
Configuration（构造）
No
Productname（物品名称）
Specification（规格）
No.s
Note（备注）
1
Solarpanel（太阳能板）
POLY-280W
18
3seriesconnection*6parallel（3串联*6并联）
2
Bracket（支架）
C-typesteel（C型钢）
1
Hottipgalvanized（热镀锌）
3
SolarCombinerbox
（汇流箱）
FSB6-1
1
Lightningprotection；Fuse;Water-proof;
（防雷;保险丝;防水;）
4
Inverter&Controllerintegratedcabinet（逆变控制器一体机）
FSA48-6KVA/60A
1
1,50AMPPTcontrollerbuilt-in（内置50AMPPT控制器）
2,Powerfrequencysinewaveoutput（工频正弦波输出）
3,Grid/Dieselinputsupported（支持市电/柴油发电机输入）
5
Li-ionbattery（锂电池）
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