光伏路灯电动车充电站总体设计方案初稿

光伏路灯电动车充电站总体设计方案初稿内容摘要：

总功率、系统总效率等数据 ,可预测并网光伏发电系统的年总发电量和各月的发电量。 计算时设定：光伏阵列为固定式安装 ,倾角等于 176。 , 系统总效率 85%，系统 25年输出衰减 15%。 光伏路灯电动车充电站总体设计方案 10 第六章 济南 市 太阳能资源分析 一、 太阳能资源状况分析 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。 尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为 1026W ）的 22 亿分之一，但已高达 173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于 500万吨煤。 因此，太阳能有着巨大的开发空间。 二、 我国的太阳能资源 我国太阳能资源分布的主要特点有：太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬 22176。 ～ 35176。 这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南方多数地区云雾雨多，在北纬 30176。 ～ 40176。 地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。 在我国广阔富饶的土地上，有着丰富的太阳能资源。 全国各地的年太阳辐射总量为 928－ 2333KWh/ m2，中值为 1626kWh/ m2。 根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将全国划分为五类地区 ： 地区 类型 年日照时数（ h/a） 年辐射总量（ MJ/m2 a） 等量热量所 需标准燃煤 （ kg） 包括的主要地区 备注 一类 32003300 67008370 230～ 285kg 宁夏北部，甘肃北部，新疆南部，青海西部，西藏西部 太阳能资源最丰富地区 二类 30003200 58606700 200～ 230kg 河北西北部，山西北部，内蒙南部，宁夏南部，甘肃中部，青海东部，西藏东南部，新疆南部 较丰富地区 三类 22003000 49505860 170200 ㎏ 山东，河南，河北东南部，山西南部，新疆北部，吉林，辽宁，云南，陕西北部，甘肃东南部，广东南部 中等地区 光伏路灯电动车充电站总体设计方案 11 四类 14002200 41905020 140170 ㎏ 湖南，广西，江西，浙江，湖北，福建北部，广东北部，陕西南部，安徽南部 较差地区 五类 10001400 33504200 115140 ㎏ 四川，重庆， 贵州 最差地区 表 2 中国太阳能资源分布表 图 3 全国年平均总日照时数 图 4 太阳能资源分布图 三、济南的太阳能资源 由表 2 可知，济南的太阳能资源属于三类地区 ，虽然不是相对于一二类地区较差一些，但是总体来讲，还是具有非常好的开发前景。 济南地区属太阳能较丰富区， 全年日照 时 数为 40004500小时， 年太阳总辐射强度大于 100W/m2的日照时数占到近 90%， 年总辐射强度约为 MW/m2。 为了分 析济南地区太阳能发电的潜力，更好的利用太阳能资源为人类造福， 利用实测太阳辐射值，经过对近 10 年 13 万组实测气象参数的统计分析，依据标准年气象资料，探讨了济南地区太阳能总辐射强度的变化规律 〔 45〕 ，求出了太阳总辐射强度的频率分布，得出了济南地区标准年全年太阳能辐射总强度频率分析表，见表3。 从数据分析来看，济南地区太阳能资源丰富，在济南地区实行太阳能发电具有良好的自然条件，市场前景丰富。 图 5给出了以 6月份为例某标准日的太阳辐 射强度曲线。 光伏路灯电动车充电站总体设计方案 12 总辐射强度（ W/m2） 频数（ h/年） 累积频数（ h/年 ) 频率（ %） 累计频率（ %） （ 0， 100） 727 727 ［ 100， 200﹚ 825 1552 ［ 200， 300﹚ 656 2208 ［ 300， 400﹚ 562 2770 ［ 400， 500﹚ 475 3245 ［ 500， 600﹚ 368 3613 ［ 600， 700﹚ 272 3885 ［ 700， 800﹚ 192 4077 ［ 800， 900﹚ 127 4204 2 .99 ［ 900， 1000﹚ 43 4247 ［ 1000， 1100﹚ 5 4252 表 3 济南地区标准年全年太阳能辐射总强度频率分析表 图 5 济南地区某日的太阳辐射强度曲线 结论： 济南地区标准年的总日照时数可达 4252 小时，年太阳总辐射强度大于 100 W/m2 的日照时数占到近 90%，小时最大总辐射强度为 1051W/m2，年总辐射强度约为 MW/m2。 按照光伏转换效率 10 %计算，每年可获得的电能为 140 kW/m2。 ，济南地区太阳能资源丰富， 因此 在济南地区实 行太阳能发电具有良好的自然条件，市场前景丰富。 有很好的开发 利用 价值。 010020030040050060070080090010001 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23总辐射(W/m2) 小时 光伏路灯电动车充电站总体设计方案 13 四 、 济南地区太阳能辐射量及最佳安装角 由我国主要城市太阳能资源数据表查得 济南信息如下 城市 纬度Φ 日辐射量 Ht 最佳倾角 Φ op 斜面日辐 射量 修正系数 Kop 哈尔滨 12703 Φ＋ 3 15838 长春 13572 Φ＋ 1 17127 沈阳 13793 Φ＋ 1 16563 北京 15261 Φ＋ 4 18035 天津 14356 Φ＋ 5 16722 呼和浩特 16574 Φ＋ 3 20205 太原 15061 Φ＋ 5 17394 乌鲁木齐 14464 Φ＋ 12 16594 西宁 16777 Φ＋ 1 19617 兰州 14966 Φ＋ 8 15842 银川 16553 Φ＋ 2 19615 西安 12781 Φ＋ 14 12952 上海 12760 Φ＋ 3 13691 南京 13099 Φ＋ 5 14207 合肥 12525 Φ＋ 9 13299 杭州 11668 Φ＋ 3 12372 南昌 13094 Φ＋ 2 13714 福州 12020 Φ＋ 4 12451 济南 14043 Φ＋ 6 15994 郑州 13332 Φ＋ 7 14558 武汉 13201 Φ＋ 7 13707 长沙 11377 Φ＋ 6 11589 广州 12110 Φ－ 7 12702 海口 13835 Φ＋ 12 13510 南宁 12515 Φ＋ 5 12734 成都 10392 Φ＋ 2 10304 贵阳 10327 Φ＋ 8 10235 昆明 14194 Φ－ 8 15333 拉萨 21301 Φ－ 8 24151 表 4 我国主要城市的辐射参数表 注：峰值日照时数 =斜面日辐射量 /3600（ h） （安装角度 =纬度 +最佳倾角） 济南地区的太阳能的斜面日辐射量 Ht 为 14043，所以济南的峰值日照时数为159943600 =(h)又济南的纬度 36176。 ， 因此济南的参考安装最佳角度为 176。 光伏路灯电动车充电站总体设计方案 14 第七 章 光伏 蓄电池的介绍 及选型 光伏蓄电池概述 在光伏发电系统、风力发电系统和光伏 风力混合发电系统（简称风光互补发电系统）中，蓄电池是重要组成部件。 由于太阳能光伏发电受春夏秋冬、阴晴雨雪、白昼黑夜等气候条件和地球纬度、海拔高度等地理条件的影响，太阳光伏电能具有相当大的随机性和不稳定性，因此需要配置储能装置 —— 蓄电池，将太阳能电池方阵在有日照时发出的电能进行储存和调节，在日照不足发电很少或晚间、阴雨天以及需要维修光伏发电系统时，蓄电池也能够向负载提供相对稳定的电能。 蓄电池的投资占光伏发电系统总投资的 20%25%，如此高的投资比例使得蓄电池使用寿命的长短对光伏发电系统度电影响成本很大。 蓄电池效率的高低不仅影响到度电成本，还影响到太阳电池方阵额定容量的大小，从而影响到总投资。 蓄电池光伏发电系统中最薄弱的环节，使用寿命短，蓄电池的损坏往往导致光伏发电系统不能运行。 因此，如何选择使用和维护好蓄电池，是光伏发电系统设计和运行管理中至关重要的问题。 一、光伏 蓄电池选型 光伏发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和碱性蓄电池（例如镉镍蓄电池）。 其中 铅酸蓄电池 使用较多。 因此我们的 光伏路灯电动车充电站 的蓄电池采用 铅酸蓄电池。 铅酸蓄电池的分类：传统开口式铅酸蓄电池和阀控密封式铅酸蓄电池。 前者为开口半密封式结构，电解液处于富液状态，使用过程中需要加水调节酸密度；后者为全密封式结构，电解液为贫液状态，使用过程中不需要加水或加酸维护。 实现了“免维护”。 正是基于 VRLA 蓄电池 的卓越性能， 光伏发电系统主要采用这种 VRLA 蓄电池。 12V 系列免维护铅酸蓄电池 如下表所示。 光伏路灯电动车充电站总体设计方案 15 表 71 12V 系列免维护铅酸蓄电池 电池型号 额定电 压 /V 额定容量/（ A•h） 最大外形尺寸 /mm 参考重量 /kg 长 宽 高 总高 6GFM40 12 40 98 166 170 170 6GFM55 12 55 220 138 208 213 16 6GFM65 12 65 331 175 175 178 6GFM75 12 75 259 169 220 230 24 6GFM90 12 90 331 175 225 227 29 6GFM100 12 100 331 174 225 243 32 6GFM120 12 120 407 173 208 213 37 6GFM150 12 150 483 170 241 241 43 6GFM200 12 200 522 240 219 244 62 注： 以 6GFM100为例， 6 为 6个单体，电压为 12V， G为固定型， F为阀控式， M 为密封， 100 为 10 小时率的 额定容量。 根据我们的计算得出，我们的每个蓄电池容量在 200 （ A h）。 而且 6GFM200型号的蓄电池 的 最大外形尺寸 也较符合我们充电站的实际使用需求。 因此，决定选用 6GFM200型号的蓄电池。 二、 蓄电池充电方法 常规充电法 常规充电制度是依据 1940 年前国际公认的经验法则设计的。 其中最著名的就是“安培小时规则”：充电电流安培数，不应超过蓄电池待充电的安时数。 实际上，常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。 这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。 一般来说，常规充电有。