关于50KW太阳能光伏发电供电系统方案设计分析摘要：为了促进人与自然的协调可持续发展，科技领域开始致力于可再生的清洁能源利用。太阳能是源自于太阳的天体能源，属于是用之不竭的能源，利用太阳能发电，不仅具有可再生性，而且还不会污染生态环境。50kW太阳能光伏发电供电系统就是将太阳能转化为电能的系统，针对其优化设计进行研究，有助于提高太阳能的利用率。关键词：太阳能；光伏发电；优化设计1太阳能电池方阵设计1.1太阳能光伏发电系统容量的计算太阳能光伏发电系统容量的计算需要的基本参数有：1.1.1确定所有负载功率及连续工作时间。1.1.2确定太阳能电池组件的安装地理位置，如经度、纬度及海拔高度等。1.1.3确定安装地点的气象资料，如年太阳能辐射总量或年平均日照时数、年平均气温和极端气温、最长连续阴雨天数、最大风速及冰雹等特殊气候资料。太阳能电池组件设计的主要原则，是要满足平均气候条件下负载的每日用电需求，应为天气条件有低于和高于平均值的情况，所以要保证太阳能电池组件和蓄电池在天气条件下有别于平均值的情况下协调工作。在太阳能电池组件设计---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---中较好的方法是使太阳能电池组件能满足光照最恶劣季节里的负载需求，也就是要保证在光照最差的情况下蓄电池也能被完全的充电，这样蓄电池全年都能达到全满充电状态，可延长蓄电池的使用寿命，减少维护费用。1.2太阳能电池组件太阳能电池组件的日输出功率与太阳能电池组件中电池片数的串联数量有关，太阳能电池在光照下的电压随着温度的升高而降低，从而导致太阳能电池组件的电压随着温度升高而降低。太阳能电池生产商根据太阳能电池组件的工作的不同气候条件，设计了不同的组件：36片串联与33片串联组件。36片太阳能电池组件主要适用于高温环境应用，采用36片太阳能电池组件的串联设计使得太阳能电池即使在高温下也可以在Imp附近工作。33片串联的太阳能电池组件适用于在温和气候条件下使用，33片串联组件在标准条件下，太阳能电池组件的Vmp为16V，稍高于额定电压12V的蓄电池充电所需的电压。在设计中主要是满足太阳能电池组件的工作电流和功率这两个参数。同时还要根据目前太阳能电池材料、工艺水平和使用寿命的要求，使太阳能组件面积合适。并让单体太阳能电池之间的连接可靠，以使组合损失较小。3太阳能电池组件串联数Ns太阳能电池组件按一定数目串联起来，就可获得做需要的工作电压，但是，太阳能电池组件串联数Ns必须适当。串联数太小，串联电压低于蓄电池浮冲电压，方阵就不能对蓄电池充电。如果串联的片数太多使输出电压远高于蓄电池浮冲电压时，蓄电池充电电流也不会有明显的增加。因此，只有当太阳能电池组件的端电压等于合适的蓄电池浮冲电压时，才能达到最佳的充电状态。计算方法如下：Ns=VR/VOC=(VF+VD+VC)/VOC---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---式中，VR为太阳能电池方阵输出最小电压；VOC为太阳能电池组件的最佳工作电压；VF为蓄电池浮冲电压；VD为二极管的管压降，一般取0.7V，VC为其他原因引起的压降。2蓄电池组设计2.1配套蓄电池的选择太阳能光伏发电系统采用的储能装置是蓄电池，与太阳能电池方阵配套的蓄电池通常工作在浮冲状态下，其电压随太阳能电池方阵发电量和负载用电量的变化而变化，它的容量比负载所需的电量大得多。目前广泛使用的有VRLA蓄电池，普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。国内目前主要使用VRLA蓄电池，因为固有的免维护特性以及对环境较少的污染特点，很适合性能要求可靠的太阳能光伏发电系统。2.2太阳能电池与蓄电池及负载的匹配若一天要把12V/40A·h的蓄电池充满，可选用电压为15-18V、电流为4A的太阳能电池组件，或选电流为1A的太阳能电池板用四块并联使用。如果要求两天将蓄电池充满，那么太阳能电池组件选2A的电流即可。充电时，太阳能电池的电压要高于蓄电池端电压的20%-30%。如12V/10A·h的蓄电池充满后，可供12V/10W的负载工作8h。10W负载的工作电流为I=P/V=10/12=0.8A。蓄电池按10小时放电率计算，正常放电电流为1A，考虑到效...