金色的太阳
人类因有阳光，生活充满希望；她使万物生长，养育着一切生灵；她洒下绿色的能量，祝福这块土地生生不息。
家庭屋顶太阳能发电系统一般设计容量为3KW-5KW，如果住房有40㎡斜面南向的屋顶，或60㎡左右的平面屋顶（不同纬度对面积多少的要求会有所不同），可以建设3KWp并网太阳能电站。太阳能电站所发电量不够使用时，或在夜间或在阴天时，系统允许市电自动补充进来，如果电站发电有余，可以向大电网馈送。
3KWp光伏电站我国二类光照地区每年有效光照时间按1500小时计算，3KW电站每年可发电4500度。太阳能板的国标使用寿命25年，25 年发电量112500度。
标准方案
一、项目概况
本项目利用屋顶建设 3KWp并网光伏电站，电站发的电能供用户使用，如电量不能满足使用，系统允许市电自动补充进来。
出于项目经济性及技术可靠性方面的考虑，采用固定式太阳能电池方阵（方阵方位角正南偏西 0度 ,安装倾角32.8度）。3KWp光伏电站共安装22块140Wp多晶太阳能电池组件，1台智能汇流箱(可选，家用一般不需要)，1台交直流配电柜， 1 台 3kWp并网逆变器，项目建设预计工期5天。
光伏阵列连接好后先接入 1 台智能汇流箱，然后与 1 台3KW 的并网逆变器连接，经逆变器转换后输出交流电，经站内集电线路接入交流柜与电网并网。
二、系统组成
太阳能光伏并网发电系统主要组成如下：
（1）太阳能电池组件及其支架；
（2）光伏阵列汇流箱；
（3）交直流配电柜；
（4）光伏并网逆变器；
（5）系统的连接电缆及防护材料。
三、光伏并网系统介绍
并网系统接入低压配电网，通过交流配电线路给当地负荷供电，剩余的电力馈入公用电网。
对于可逆流并网系统，光伏电站总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域的**负荷的 25%，并需要对原有的计量系统改装为双向表，以便发、用都能计量，如下图所示。
四、设计方案
（一）项目具体设计思路
系统有1个3KW 的太阳能电池板发电阵列，通过1台3KWp并网逆变器接入交流电网，实现并网发电功能。
系统的电池组件选用合田HTMU-140Wp 多晶电池组件，其工作电压为 17.5V。
为了减少光伏阵列到逆变器之间的连接线及方便日后维护，在室外配置一台光伏阵列汇流箱，该汇流箱可直接安装在电池支架上，汇流箱的输出经直流线缆接至配电房内直流配电柜，经直流配电后接至1 台 3kW 并网逆变器，逆变器的交流输出经 1 台 3kWp 交流配电柜输出，实现用户侧并网发电功能。
综上所述，本系统主要由太阳能电池组件、光伏阵列汇流箱（选配）、交直流配电柜 （选配）、光伏并网逆变器.
（二）系统原理图
（三）设计方案设备介绍
1. 太阳能电池组件及安装支架
1.1 太阳电池组件选型
本方案设计采用 HTMU-140Wp多晶硅太阳电池组件。
组件电性能参数
140Wp 太阳电池组件技术参数
|
型号 |
电池组件性能参数 |
组件外形 |
|||||||
|
HTMU-140WP |
Voc |
Vm |
Isc |
Im |
Pm |
电池片规格（mm） |
尺寸 （mm） |
重量（kg） |
工作温度 (℃) |
|
22.1V |
17.5V |
8.2A |
8.1A |
140W |
156*156 |
1480*680*35 |
12 |
-40～+85 |
|
注：标准测试条件（STC）下—AM1.5、1000W/m2的辐照度、25℃的电池温度。
Isc 是短路电流：即将太阳能电池置于标准光源的照射下，在输出端短路时，流过太阳能电池两端的电流。
Im是峰值工作电流。
Voc是开路电压，即将太阳能电池置于 1000W/㎡的光源照射下，在两端开路时，太阳能电池的输出电压值。
Vm是峰值工作电压。
Pm是峰值功率，太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的，将不同阻值所对应的工作电压和电流值做成曲线就得到太阳能电池的伏安特性曲线。如果选择的负载电阻值能使输出电压和电流的乘积**，即可获得**输出功率，用符号 Pm表示。此时的工作电压和工作电流称为峰值工作电压和峰值工作电流，分别用符号 Vm 和 Im 表示，Pm=Im×Vm。
1.2 太阳能电池组件安装支架
本项目屋顶是斜面，支架采用光伏专用挂角导轨来实现太阳能组件的固定方式，结构坚固，且可靠性高，并且能有效地抗风、防锈。
2．智能汇流箱（选配）
智能汇流箱是光伏发电系统中的重要组成部分，其主要作用是按照一定的串、并联方式将光伏阵列连接到一起，以便对光伏阵列实施监控。方案设计中采用16进1出汇流箱。
3．光伏并网逆变器
系统配备的3KW并网逆变器采用室内型。可在+60℃的高温及-25℃低温环境下，连续可靠地满载运行。输入电压的范围大，具有MPPT功能，即**功率跟踪技术。
3.1 性能特点
(1) 数字化DSP控制
(2) 智能功率模块组装
(3) MPPT控制，适时追踪光伏方阵的**输出功率
(4) 纯正玄波输出，自动同步电网，电流谐波含量小，对电网无污染，无冲击
(5)实现防孤岛运行控制
(6) 完美的保护和报警功能
3.2 并网逆变器技术指标
|
额定功率（KW） |
3 |
|
允许**电池方阵功率（kw） |
3.2 |
|
**开路电压（VDC） |
450 |
|
MPPT范围（VDC） |
150-450 |
|
额定交流输出功率（KW） |
3 |
|
额定电网频率（HZ） |
50HZ |
|
**效率 |
97.5％ |
|
总谐波电流 |
THD（lac）＜3％ |
|
功率因数 |
≥99％ |
|
MPPT效率 |
99.9％ |
4．交直流配电柜（可选）
本光伏并网发电系统配置的交直流配电柜，安装在室内，通过内部的配电设计将太阳能电池板输出电力接进，经过并网逆变器逆变后，通过配电柜输出与电网并网。
配电柜具有 2 路可分断的并网接口，分别与并网逆变器连接。
五、3Kwp光伏发电低压侧并网设备清单
|
名称 |
规格 |
单位 |
数量 |
备注 |
|
太阳能电池板 |
HTMU-140Wp |
块 |
22 |
A级多晶 |
|
太阳能安装支架 |
镀锌 |
套 |
1 |
导轨+挂角 |
|
并网逆变器 |
3KW |
台 |
1 |
单相 |
|
配电柜 |
3KW |
台 |
1 |
室内型 |
|
电缆 |
光伏用 |
米 |
100 |
预算 |
这些是不用担心的，分布式光伏发电系统一般功率较小，对电压的影响根本感觉不到。而且，逆变器的主要功能就是将光伏电池发的直流低压电转换为220v民用电，而我们的光伏专用逆变器本身就具有智能调节电压的功能，所以光伏电使用起来同电网电没有区别的，是不会影响家用电器的使用。
(1)屋顶太阳能电站离用户距离最近，电力输送损耗**，能效**。
(2)没有远距离输送，不增加电网输送电设施建设投入。
(3)不进入高压大电网，对高压大电网安全无影响。
(4)利用现有屋顶，不另占用土地.
(5)投资少，建设期短，居民可以做为投资者。
太阳能光伏技术正在被越来越多住宅和商用建筑所采用。屋顶太阳能发电方便家庭用电和厂房用电，无污染，无气体排放，还有重要的一点可以为屋顶消暑降温，那就是让屋子变得更凉快。
美国有研究人员进行测试过，结果发现测量太阳能光伏板隔热效果，在白天，覆盖有太阳能电池板的大楼，天花板温度要比没有覆盖的低2.8℃。
研究人员经过分析称，太阳能电池板能够使到达屋顶的热量减少约38%。按照太阳能电池板的使用寿命来计算，它所节省的制冷费用，相当于购买电池板价格的5%。或者用另一种方式计算，节省的制冷费用相当于多出售5%的太阳能给电网。
在一定程度上这些太阳能电池板实质上充当了“遮阳板”。如果建筑物和太阳能电池板之间空气流通的空间更大，效果就更加明显，因此倾斜的太阳能电池板遮阳效果更好。
太阳能电池板不仅能在夏天隔热，冬天还能发挥保温效果。通过模型计算，研究团队发现，在冬季，尽管白天太阳能电池板会阻止阳光烤热建筑物，但到了晚上，它们则有助于保持室内热量，减少冬季取暖成本。
光伏行业在国内的应用市场目前除了太阳能路灯就是屋顶太阳能电站了，政府的补贴力度在不断加大，对光伏的普及起了决定的作用，但从调查来看，就家用屋顶电站太阳能这一块，目前国内应用最多的应属别墅屋顶了。这主要是由以下几个因素决定的。
首先，别墅屋顶的面积比较大，相对于市区的高层建筑或公寓式住宅，按照6层的住宅，每户平圴屋顶面积不会超过15平米，这样的面积最多也就是1KW的太阳能电站，很显然是满足不了家庭用电需求的。别墅屋顶的面积会显得更大一些，一般情况下，可以安装10KW的太阳能电站，可以满足别墅的用电量，多余部分还能并入国家电网。
第二，有些别墅远离市区，初期电力设施不全，为了保障生活用电，而选用太阳能发电系统为家用电器供电。有些别墅业主可能会考虑到自动电器的双冗余设计，如自动门，如果大电一停，进出不方便，则会选用太阳能发电与电网切换系统。
第三，太阳能电池板放置在屋顶，可以阻挡夏季太阳的光照，起到防晒的效果。
**，别墅的用电一般要贵，上海的别墅用电达到0.9元/度，这样来说投资别墅屋顶太阳能电站回报率相对来说比较快。
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