張枝俊 胡慶國(guó) 吳寅 李智博

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，人類的生活越來越依賴電能。太陽能作為一種清潔無污染的新能源，可以有效解決環(huán)境污染問題。本文提供了一種太陽能和太陽能技術(shù)如何在實(shí)踐中應(yīng)用仿真與設(shè)計(jì)，通過使用PVsyst，為設(shè)計(jì)的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)指導(dǎo)，以提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性、效率和精度。

關(guān)鍵詞：并網(wǎng)；光伏；PVsyst

目前，開發(fā)利用清潔能源已成為社會(huì)的共識(shí)，太陽能作為一種重要的清潔能源，已取得了廣泛的應(yīng)用。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。無論是并網(wǎng)還是離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)都是光伏系統(tǒng)的容量設(shè)計(jì)，包括確定太陽能電池方陣的容量和逆變器的容量。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮安裝場(chǎng)所的輻射參數(shù)、陣列傾角和方位角、用戶需求、陰影影響等因素。借助PVsyst軟件進(jìn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可有效縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率[1]。

1 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)主要由光伏陣列、直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng)3部分組成。工作原理是光伏陣列產(chǎn)生的直流電能經(jīng)過MPPT（最大功率點(diǎn)）控制器，使其輸出效率最高，在交流系統(tǒng)中并網(wǎng)逆變器將直流電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流并網(wǎng)電壓，最后并入電網(wǎng)。

2 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)光伏組件選擇的是250W多晶硅電池板。光伏陣列安裝地點(diǎn)為安徽六安，經(jīng)度為116.0oE，緯度為31.44oN。

光伏陣列的安裝角度可以由PVsyst仿真得出，因本系統(tǒng)是并網(wǎng)系統(tǒng)，選擇計(jì)算算法為全年最優(yōu)。故光伏陣列傾角為25.2度，方位角0度[2]。具體如圖1所示。

光伏陣列容量選擇為10kW。逆變器容量為10kW，MPPT電壓范圍為350～800V。經(jīng)過PVsyst仿真計(jì)算得出光伏陣列排列為20塊串聯(lián)，2組并聯(lián)，共40塊組件。如圖2所示。

3 實(shí)驗(yàn)仿真

本研究工作完全基于PVsyst，其含有中國(guó)各地的詳細(xì)天文數(shù)據(jù)，可以用來仿真驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠性[3]。

表1為PVsyst得出的仿真主要結(jié)果。由表1可以看出，本系統(tǒng)全年發(fā)電量為11.42MWh。發(fā)電量最低為1月份，發(fā)電量為742kWh。發(fā)電量最高為7月份，發(fā)電量為1189kWh。

4 結(jié)論

本系統(tǒng)以六安地區(qū)為例，結(jié)合光伏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過PVsyst仿真得出，本系統(tǒng)一年可以向電網(wǎng)輸送11.42MWh的清潔能源，同時(shí)可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]楊杰.屋頂并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)[D].東南大學(xué)，2012.

[2]牛高遠(yuǎn)，王以笑，龔曉偉，等.基于PVsyst的分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)效率分析與優(yōu)化研究[J].可再生能源，2016，34（2）：196-202.

[3]張枝俊.基于PVsyst的離網(wǎng)光伏系統(tǒng)仿真研究[J].中國(guó)科技信息，2016，（5）：39.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司六安市葉集供電公司）