屋顶光伏与储能一体化发电系统的设计分析摘要：随着社会持续发展，能源消耗量日益增加。随之，环境污染日益加重，必须开发利用各种清洁能源，减少能耗量，降低对周围环境的污染程度。作为一种重要的可持续再生能源，太阳能的应用在世界范围内不断扩大，光伏系统在我国的应用也逐渐增多，发挥着不可替代的作用，在缓解日益加重能源危机的基础上，也满足了用户的用电需求。因此，本文对屋顶光伏与储能一体化发电系统设计这一课题予以了探讨。关键词：屋顶；光伏；储能；一体化；发电系统；设计；分析：TM615文献标识码：A：1673-1069（2016）13-154-20引言随着社会经济持续发展，人们的生活水平日渐提高，传统能源已经无法满足他们的客观需求，其供应日渐紧张，加上传统能源不具备可再生性，大大加重了人类社会在经济可持续发展方面的担忧。面对这种情况，迫切需要开发、利用各种新能源，尤其是可再生能源，取代那些资源有限、严重污染周围环境的常规能源，缓解日益加重的能源危机。太阳能属于重要的定性清洁能源，具有独特的优势，已成为社会大众关注的焦点，具有非常广阔的应用前景。为此，需要全方位分析各种主客观影响因素，优化设计屋顶光伏与储能一体化的发电系统，使其更好地发挥自身作用。1屋顶光伏发电系统概述就屋顶光伏发电系统而言，由多种元素组合而成，比如，计量装置、光伏组件、并网逆变器，各自发挥着不同的作用。当下，晶体硅太阳能电池组件、非晶硅薄膜电池组件是光伏组件的核心组成要素。前者具有多样化的优势，比如，较长的使用寿命，较强的抗风和抗冰雹能力，光电的转换率可以到14%―17%；而后者是由半导体材料组成，只有几微米厚，其光电转换率为6%―6.5%，能够附在各类廉价的基片上，比如，玻璃。如果发电量、功率相同，非晶硅太阳能薄膜电池成本远远低于晶体硅太阳能电池，已成为新时期最有可能实现发电成本和上网电价的一种新技术。就屋顶光伏发电系统而言，把太阳能电池组件准确安装在屋顶合理的位置，这样在有太阳照射的时候，逆变器就会把光伏组件发出的直流电顺利转换为正弦交流电，可以直接用于电源驱动负荷，还可以把它切换到外面的公用电网中，实现小型光伏系统并网运行。在夜晚或者阴雨天的时候，太阳能电池组件没有产生电能或者所产生的电能无法满足负载需求的时候，可以发挥电网的作用进行供电，确保电力系统处于安全、稳定运行中。2光储一体化发电系统设计2.1太阳能资源分析以杭州某项目为例，处于经济开发区，和市区距离为40千米。由于杭州属于亚热带季风气候，年平均气温为16.2摄氏度，气候温和、湿润，降水又充沛，四季分明，光照充足，有着丰富的太阳能资源，年平均太阳总辐射量为4270―4700/平方米内，日照时数在1900―2200小时之间，日照百分率42%―48%，有着独特的太阳能资源条件。2.2站址条件分析以光伏方阵安装位置条件为例，在全方位勘测现场基础上，光伏方阵被安装在项目业主公司的三号楼东侧楼顶。就该地块而言，属于整片厂区的最高点，四周并没有山林、高楼这样的遮挡物，属于朝南、东西走向，根据现场各方面的实际情况，非常适宜安装光伏组件，可以在建筑物顶部安装62kWp左右的光伏组件。就该项目而言，是用水泥作为其中的承重块，使直通管的左右两端和女儿墙相互连接，促使方阵处于统一的有机整体中，具有较强的承受力，楼顶的最大承重可以达到152kg/m2，能够很好地承受来自光伏组件、支架的重量。相应地，图1是光伏组件方阵安装位置、储能电站基地的示意图。2.3项目规模、系统接入设计以电网接入为例，就该系统而言，所选择的并网接点为电网0.4kV低压侧，主要给项目业主公司三号楼的二到四层楼供电，平均负荷为220kW，最高的负荷可以达到310kW。针对系统运行情况，需要对并网接口的五号变电所进行适当的改造，适当增设并网切换屏、离网切换屏，可以在10kV变压器0.4kV低压侧、储能系统并网侧的合理位置设置逆功率保护装置，确保相关系统处于安全、稳定运行中，避免系统故障的频繁发生，增加设备的运营成本。2.4设备选型、施工设计以太阳电池组件选型为例，太阳电池组件是光伏系统主要的发电。光伏组件具有多样化的类型，比如，...