光伏車棚及光伏直流充電樁設計方案
項目分為 科技大廈、新能源廠區(qū)和化工廠區(qū)3個地點的電動自行車和汽車車棚光伏項目,以及以上三個項目地的充電樁儲能供電系統。光伏組件總裝機容量707.84kWp,直流充電樁功率30kW*32(個)、交流充電樁功率7kW*32(個)、電動自行車充電功率0.2kW*120(個),鋰電池儲能6000kW·h,能量轉換系統PCS容量為150kW*4(個)和PCS容量為100kW*2(個)。
三個項目地點車棚光伏與充電樁設計如下:
1、科技大廈——汽車車棚項目
在科技大廈停車區(qū)域建設汽車停車棚,采用多晶硅光伏組件作為車棚材料,建設分布式光伏發(fā)電系統??萍即髲B——汽車車棚項目車棚尺寸東西50米*南北6米*高2.5米*2個汽車停車位40個裝機容量93.6kW光伏組件數量360塊尺寸1640*992*40mm規(guī)格260Wp光伏組件逆變器50kW組串型逆變器*2臺充電樁30kW直流充電樁*10個
7kW交流充電樁*10個效果圖如下所示:
2、新能源廠區(qū)——自行車和汽車車棚項目
在新能源廠區(qū)南圍墻處建設自行車停車棚和汽車停車棚。自行車車棚采用310W多晶硅光伏組件作為自行車車棚材料,汽車停車棚采用260W多晶硅光伏組件作為車棚材料,建設分布式光伏發(fā)電系統。
1)車棚光伏發(fā)電利用:
白天光伏發(fā)電期間屬于電價高峰時段或用電高峰期,光伏發(fā)電自直接供本地負荷使用,自發(fā)自用實現光伏發(fā)電收益大化。
2)PCS鋰電池儲能系統充電:
在電價低谷時段由電網向其充電(晚上10點- 早上8點,800kW功率PCS向鋰電池儲能系統充電7.5個小時,即可充滿2000kW·h電池容量)。
3)PCS鋰電池儲能系統放電:
白天儲能系統向充電樁輸出電能,或在電能盈余情況或電價高峰時段,儲能系統釋放電能供本地負荷使用。
總結:通過利用PCS鋰電池儲能系統的電能雙向流動和峰谷分時電價,即電能“低價儲存,高價使用”,一方面實現充電樁供電低成本,另一方面還可以在高峰電價時段減少本地負荷用電量,節(jié)省了電費。
充電樁系統分為兩種:30kW直流充電樁和7kW交流充電樁(可以兩者都采用或選用某一種)。
直流充電樁直接將鋰電池儲能系統直流電經DC-DC變換,獲得電能輸出。其特點輸出功率大,電動汽車充電速度快;
交流充電樁是將鋰電池儲能系統直流電經DC-AC變換,輸出交流電,其特點是造價便宜,但輸出功率小,電動汽車充電速度慢。以上三個項目地的充電樁儲能供電系統充電樁功率直流充電樁:30kW
交流充電樁:7kW電動自行車充電位功率0.2kW充電樁數量科技大廈:10個直流充電樁 10個交流充電樁(合計功率370kW)
新能源廠區(qū):10個直流充電樁 10個交流充電樁 40個電動自行車充電位(合計功率378kW)
化工廠區(qū):12個直流充電樁 12個交流充電樁 80個電動自行車充電位(合計功率468kW)
1.并網逆變器選型
并網逆變器是光伏并網發(fā)電系統的核心轉換設備,它連接直流側和交流側,需具有完善的保護功能、優(yōu)質的電能輸出。對逆變器的選型需滿足如下要求:
(1)高轉換效率高
逆變器轉換效率越高,則光伏發(fā)電系統的轉換效率越高,系統總發(fā)電量損失越小,系統經濟性也越高。因此在單臺額定容量相同時,應選擇效率高的逆變器。逆變器轉換效率包括大效率和歐洲效率,歐洲效率是對不同功率點效率的加權,這一效率更能反映逆變器的綜合效率特性。而光伏發(fā)電系統的輸出功率是隨日照強度不斷變化的,因此選型過程中應選擇歐洲效率高的逆變器。
(2)直流輸入電壓范圍寬
太陽電池組件的端電壓隨日照強度和環(huán)境溫度變化,逆變器的直流輸入電壓范圍寬,可以將日出前和日落后太陽輻照度較小的時間段的發(fā)電量加以利用,從而延長發(fā)電時間,增加發(fā)電量。
(3)優(yōu)質的電能輸出
逆變器應具有高性能濾波電路,使得逆變器交流輸出的電能質量很高,不會對電網質量造成污染。在輸出功率≥50%額定功率,電網波動<5%的情況下,逆變器的交流輸出電流總諧波畸變率(THD)lt;3%。
并網型逆變器在運行過程中,需要實時采集交流電網的電壓信號,通過閉環(huán)控制,使得逆變器的交流輸出電流與電網電壓的相位保持一致,所以功率因數能保持在1.0附近。
(4)有效的“孤島效應”防護手段
采用多種“孤島效應”檢測方法,確保電網失電時,能夠對電壓、頻率、相位等參數進行準確的跟蹤和檢測,及時判斷出電網的供電狀態(tài),使逆變器準確動作,確保電網的安全。
(5)系統頻率異常響應
《國家電網公司光伏電站接入電網技術規(guī)定》中要求大型和中型光伏電站應具備一定的耐受系統頻率異常的能力。
(6)通信功能