案例教程：教你如何计算及配置光伏离网发电系统

  安装前必须了解的基本数据  

 首先要了解清楚用户电压相位，是单相AC 220V，还是三相AC 380V？这决定了逆变器的输出特性；

其次是负载类型，是感性负载，还是阻性负载？这决定了逆变器带载功率和输出波形。

第三是负载的满载运行时间，亦即我们说的每天平均用电量需要多少度？如果是光伏并网发电站，由于没有储能装置，只须配置合理的光伏组件的功率；如果是光伏离网发电系统，还必须计算蓄电池的容量，包括遭遇持续阴雨天没有光伏发电条件时，系统的自储备电量。

  光伏离网发电案例  

我们以某湖泊小型养殖户光伏离网发电站为案例。由于远距离拉电，成本高，而且输电导线功率损失和电压损失很大，以及遭遇台风吹袭，造成用电不稳定，经常意外停电，影响生产及生活用电。为此，拟采用光伏离网发电，白天阳光辐射强度大，由光伏发电直接逆变输出，供电器工作，并同时对蓄电池进行充电，晚上由电瓶逆变输出。

电压为AC220V 50Hz，电器设备主要包括：

鱼塘泵氧机（300W）10台

电视机+卫星接受器（200W）1套

电饭煲（750W）1个

电磁炉（2000W）1个

电冰箱（100W）1个

照明（100W）

负载不是同时使用，泵氧机是白天在太阳照射的时候工作，晚上不工作；其他电器功率约3000W，每天用电量约10度，由于湖面光照充足，因此不考虑阴雨天的自储备电量。

  光伏逆变器  

根据用户提供的上述数据，在本系统设计中，选用易达 离网型光伏逆变一体机，功率为48V 6KVA，功率因素0.9，逆变转换效率＞88%，实际可带载功率达5000W，可满足用户的电器设备输出功率要求。

  蓄电池容量  

该光伏离网发电系统采用的储能装置为常用的铅酸蓄电池，容量大，性价比高。

电瓶的储备电量为10KWh，由于该光伏逆变器的直流输入电压为DC48V，由此计算出电瓶的理论容量：

10000VAh/48V=208Ah

根据蓄电池相关技术标准，电池的放电率以0.5C2较为经济合理，可保证电池的循环充放电次数，有效延长使用寿命。由于湖泊日照充足，白天光伏直接逆变输出，不用经过蓄电池重复放电程序，夜间电器用电量小，放电时间较短，因此本方案设计将电池放电率适当加大至0.6C2，因此，电瓶的实际容量计算：

208Ah/0.6=347Ah

这里取值400Ah，亦即总容量为：48V 400Ah

铅酸蓄电池的规格为12V 200Ah/只，连接方式为4串4并，共需8只电瓶。

  光伏组件功率   

通过上述计算得出电瓶的配置容量后，再计算出光伏组件的功率配置。

湖泊所处地理位置太阳辐射强度大，有效日照时间长达6小时。选用多晶硅光伏组件，光电转换效率达16%，符合国家能源局规定的标准。

光伏发电计算公式为：系统发电量=光伏组件功率×日照时间×综合系数。综合系数是指温度变化、线路损耗、控制器（或逆变器）转换效率等因素造成的损耗系数，一般取值0.5-0.7，此次取值0.6，因此，光伏组件功率计算：

48V×400Ah/（6h×0.6）=5333W

组件的规格为36V 330W，尺寸为1640×992×45mm，面积约2平方米。连接方式为每2片（72V）串联为一组，然后8个组串再并联，一共需要光伏组件16片，总功率为72V 5280W，光伏组件阵列面积为40平米。

  光伏防雷汇流箱   

 光伏汇流箱的作用是为了减少光伏组件阵列与逆变器之间的连线。用户可以将一定数量、规格相同的光伏组件串联起来，组成光伏串列，然后再将若干个光伏串列并联接入到光伏汇流防雷箱，在光伏防雷汇流箱内汇流后，通过直流断路器输出到逆变器。

 湖泊属于雷电多发区域，孤立的棚屋及附近是树林很容易招致雷击，因此光伏发电站必须注意雷电对设备的冲击。在光伏汇流箱增加了直流高压防雷模块，可有效保护逆变器、交流配电柜以及其他电器的使用安全；同时，汇流箱内置大功率防反二极管，可有效避免夜间没有光伏的时候，电瓶对组件反向放电，烧毁组件。

  光伏支架与电缆  

 光伏发电系统的辅件绝对少不了太阳能板支架，是将光伏组件固定，为减轻成本，用户也可以自行在现场定做支架，做到牢固以及防锈蚀措施。

电缆是连接组件、逆变器、交流配电柜之间的导线，有一部分暴露在户外使用，长久在太阳暴晒及雨水冲刷，为保证系统正常运转，必须选用耐高温、耐氧化并具防紫外线的电缆线。电缆必须选用横截面大的粗铜芯实线，电阻小，减少因距离过远造成的电压下降，影响发电效率。