5kW戶用光伏+儲能系統(tǒng)非典型設(shè)計全過程

前言

在祖國的西部有一片充滿神秘、充滿誘惑的地方，這里是千山之巔，萬水之源，俊俏的山峰、滾滾的江水滋養(yǎng)著牦牛藏羚羊，冰冷的白雪、飄逸的寒霧養(yǎng)育著神圣的宗教。這里是西藏，是人們向往的地方。而獨特的地理地貌，人跡罕至的自然環(huán)境，也讓物資，特別是電力難以送到所有地方。一所坐落在峽谷的學(xué)校，同樣需要面對這樣子的問題，沒有電，燈不會亮，就沒法讀書，冰箱里的蔬菜會變質(zhì)，吃飯就成了問題。

如何在電力不穩(wěn)的高海拔地區(qū)，讓孩子們感到溫暖，光伏加儲能是一種理想的方案。

一、初步構(gòu)想

實地勘察學(xué)校多類型負(fù)載并進行分類，確認(rèn)重要負(fù)載功率及不斷電時間，計算出需要的電池容量。根據(jù)學(xué)校屋面情況和光照情況，確認(rèn)組件規(guī)格和數(shù)量。

由于學(xué)校位于峽谷口，同時會有大雪，支架設(shè)計需要考慮荷載情況。

項目位于高海拔地區(qū)，空氣稀薄會導(dǎo)致電氣絕緣性能下降，需要嚴(yán)格選擇合適的電氣產(chǎn)品。

前期勘探需要詳盡，物料進場及安裝爭取一次性完成。

帶著初步的構(gòu)想，并按照項目建設(shè)流程，固德威人轉(zhuǎn)戰(zhàn)數(shù)千里進了藏區(qū)。

經(jīng)過現(xiàn)場勘探確認(rèn)了方案，在這里簡述。

二、項目概述

學(xué)校共有三幢樓，包括一幢教學(xué)樓，一幢宿舍樓和一幢辦公樓。學(xué)校和當(dāng)?shù)卣⑴沙鏊歪t(yī)院共用一套110kW的水電站，水電站發(fā)出來的電沒有經(jīng)過變壓器和開關(guān)柜直接布線至學(xué)校，學(xué)校用電采用T接針刺的方法直接從動力線取電。由于冬季水電站發(fā)電水平降低，輸出電壓降低至100V，學(xué)校負(fù)載特別是冰箱用電得不到保障，因此需要一套光伏儲能系統(tǒng)，為重要負(fù)載提供電力。

三、光伏儲能系統(tǒng)接線示意

根據(jù)現(xiàn)場電力情況和負(fù)荷要求，初步配置和接線方案如下：

實地勘察并與學(xué)校老師確認(rèn)溝通負(fù)載情況，用于系統(tǒng)容量確認(rèn)。

負(fù)荷表

電池的容量計算：不間斷供電需要電量8.69kwh，約合180Ah電池，考慮電池放電深度80%和冬季光照條件較差，同時冰箱和部分電燈需要供電，現(xiàn)場采用24塊2V，200Ah的鉛酸電池串聯(lián)使用。

組件容量計算：按照惡劣情況下進行核算，確保兩天的不間斷供電，需要約4千瓦的組件，綜合考慮現(xiàn)場的安裝環(huán)境，選用16塊275Wp的光伏組件。

四、光伏系統(tǒng)安裝

組件安裝

組件安裝在宿舍樓的樓頂，宿舍樓屋頂實拍和尺寸如下圖：

屋頂實拍

屋頂尺寸和組件排布示意

支架安裝示意

現(xiàn)場安裝完成后組件

逆變器安裝

逆變器采用固德威GW5048D-ES，采用壁掛式安裝在學(xué)校儲存蔬菜的房間。

現(xiàn)場雙向儲能逆變器圖片

電池安裝

電池采用鉛酸電池，電池的排布和封裝，考慮現(xiàn)場空間較小同時潮濕，需要帶電池支架安裝；

電池需要確保，小朋友們不能觸及。

現(xiàn)場儲能電池安裝圖片

配電箱接線圖和安裝

配電箱需要實現(xiàn)的功能為：
水利發(fā)電機電能充足時，學(xué)校的負(fù)載可以全部由水利發(fā)電機供電，減少對電池的使用，同時提供轉(zhuǎn)換開關(guān)，以便每隔兩周對電池進行一次充放電，電能直接供給BACK-UP端負(fù)載。
水利發(fā)電機電能不充足或電能質(zhì)量達(dá)不到要求時，需要實現(xiàn)手動切換重要負(fù)載至BACK-UP端口，并確保聯(lián)動不會將BACK-UP與ON-GRID連接。
配電箱引出一個插座，用于給對電能要求高的負(fù)載供電、做備份緊急電源，同時可以適當(dāng)減少光伏電的浪費。

安裝蓄電池開關(guān)。

配電箱接線圖

總結(jié)

項目安裝完成，經(jīng)過調(diào)試驗收后，持續(xù)穩(wěn)定運行，孩子們不必?fù)?dān)心冬天沒電沒法讀書，也不必?fù)?dān)心沒電吃不到飯?；蛟S這并不能算是一件偉大的事情，卻讓固德威人覺得意義非凡，因為孩子們的微笑是那樣的溫暖。