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《離網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏發(fā)電站系統(tǒng)儲(chǔ)能蓄電池設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、離網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏發(fā)電站系統(tǒng)儲(chǔ)能蓄電池設(shè)計(jì) 摘要:離網(wǎng)型光伏電站的儲(chǔ)能設(shè)計(jì)是保證系統(tǒng)正??煽抗╇姷闹匾糠?,本文從設(shè)計(jì)??紬l件,設(shè)計(jì)因素,及應(yīng)用的超常情況的方面系統(tǒng)的介紹了儲(chǔ)能電池設(shè)計(jì)的整體方案。文章深入淺出結(jié)合實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞:儲(chǔ)能蓄電池設(shè)計(jì)電站中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):引言:國(guó)內(nèi)離網(wǎng)型的太陽(yáng)能光伏電站發(fā)展勢(shì)頭都異常迅速,但一些設(shè)計(jì)施工人員對(duì)蓄電池的特性缺乏必要的了解,導(dǎo)致系統(tǒng)中電池的使用壽命偏低,整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性安全性降低,投入產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)效益下降。下面介紹一下VRLA蓄電池系統(tǒng)的選型設(shè)計(jì)。一、光伏電站系統(tǒng)充電蓄能電池的設(shè)計(jì)條件6(一)蓄
2、電池的工作條件:在光伏電站使用環(huán)境中,光照條件好時(shí)(白天),太陽(yáng)能電池組件接收太陽(yáng)光,輸出電能,一部分直流和交流負(fù)載工作,另一部分供給蓄電池充電;光照條件不好時(shí)(夜晚或陰雨天),太陽(yáng)能電池組件無(wú)法工作,蓄電池組供電,供給直流或交流負(fù)載,蓄電池是處于循環(huán)狀態(tài),所以,在這種使用環(huán)境下,蓄電池的壽命為循環(huán)壽命。應(yīng)用于光伏電站系統(tǒng)中的蓄電池的工作條件和蓄電池應(yīng)用在其它場(chǎng)合的工作條件不同。其主要區(qū)別可以概括為以下幾點(diǎn):(1)充電率非常小,由于成本,位置空間等問(wèn)題,太陽(yáng)電池投入數(shù)量會(huì)受到很大的限制,為了保證電力系統(tǒng)的正常使用,往往提供給蓄電池的充電電力變得十分有限,平均
3、充電電流一般為0.05C10~0.1C10,很少達(dá)到0.1C10A。(2)放電率非常小,太能系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到最大負(fù)載容量,最長(zhǎng)后備時(shí)間,配置的蓄電池容量較大,而實(shí)際使用過(guò)程中負(fù)載相對(duì)設(shè)計(jì)負(fù)載小得多,蓄電池放電率通常為C20~C240,或者更小。(3)電池經(jīng)常在欠充的條件下使用。受日照條件的影響,遇到連續(xù)陰雨天時(shí),電池常常在欠充條件下深度放電。(二)光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)蓄電池的性能要求:光伏發(fā)電系統(tǒng)中的蓄電池頻繁處于充電—放電的反復(fù)續(xù)循環(huán)中,由于日照的不穩(wěn)定性,過(guò)充電和深放電的不利情況時(shí)有發(fā)生。因此,對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)中的蓄電池主要有如下要求:(1)具有深循環(huán)放電性
4、能,充放電循環(huán)壽命長(zhǎng);(2)良好的充電接受能力;(3)過(guò)放電后容量恢復(fù)能力強(qiáng);(4)應(yīng)具備良好的高、低溫充放電特性;(5)電池在靜態(tài)環(huán)境中使用時(shí),電解液不易分層;(三)光伏發(fā)電系統(tǒng)常用儲(chǔ)能蓄電池的分類及特點(diǎn):密封鉛酸蓄電池膠體蓄電池管式蓄電池常用壽命2~3年5~6年6~8年20%深度放電壽命10002000300050%深度放電壽命30010001500100%深度放電壽命1003006600充電接受能力良好良好良好過(guò)放電后容量恢復(fù)能力較好優(yōu)良較好高、低溫充放電特性較好較好較好電解液有無(wú)分層易分層不易分層易分層電池成本較低較高高二.光伏電站系統(tǒng)中儲(chǔ)能電池選型
5、設(shè)計(jì)1.電池類型的選擇綜合電池的成本和電池性能指標(biāo),在光伏發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)優(yōu)先考慮選用膠體蓄電池或管式蓄電池。2.電池容量的選擇選擇蓄電池容量時(shí)一定要確保電池容量有足夠的富余量,蓄電池的放電深度對(duì)蓄電池的循環(huán)壽命有非常大的影響,因此電池容量的選擇變得極度重要。電池容量的選擇主要考慮3個(gè)因素:A.電池的放電深度。電池廠通常建議容量的富余度為25%,即電池的放電深度不要超過(guò)75%;B.最大耗電量。連續(xù)陰雨天期間的負(fù)載用電也必須從蓄電池取得,所以,這期間的耗電量也是確定蓄電池容量的重要指標(biāo);C.溫度系數(shù)。蓄電池在低溫條件下容量明顯降低,在-10℃條件下,電池的實(shí)際容量
6、只能達(dá)到額定容量的80%,故在電池容量的選擇必需考慮溫度因素。具體的計(jì)算方式如下:蓄電池的容量C計(jì)算公式為:C=A×L×(N+1)×T/D(Ah)式中:A為安全系數(shù),一般取1.2;L為負(fù)載日平均耗電量,為工作電流乘以日工作小時(shí)數(shù);N為最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù);T為溫度修正系數(shù),一般在華南地區(qū)取1,華中地區(qū)取1.1,華北地區(qū)取1.2~1.4;D為蓄電池放電深度,通常取75%。設(shè)計(jì)實(shí)例6以廣州某太陽(yáng)能路燈為例,負(fù)載電壓為24V,功率為50W,每天折算全功率工作時(shí)間為10h,最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天為15d,計(jì)算所需電池容量為:C=A×L×(N+1)×T/D=1.2×(50/24)
7、×10×(15+1)×1/0.75=533Ah則可選擇6只12V200Ah串并聯(lián)成24V600Ah的電池組供電。3.控制器選擇控制器的兩項(xiàng)基本功能對(duì)蓄電池的壽命影響巨大,1:充電保護(hù)功能控制器必需有恒壓充電的充電保護(hù)功能。控制器廠家通常都把充電電壓設(shè)置在14.5~15V/電池,實(shí)際上,這種設(shè)置是不合理的。12V蓄電池的充電電壓達(dá)到14.4V后,電池內(nèi)部水分解就會(huì)明顯加劇,如果繼續(xù)高壓充電容易造成蓄電池的失水或失控,嚴(yán)重影響電池壽命。我們知道儲(chǔ)能電池充電時(shí)的充電電流都比較小,14.4V的恒定充電電壓已經(jīng)基本可以滿足電池的充電需求,所以我們建議充電電壓恒定在14
8、.4V會(huì)比較理想。2.欠壓保護(hù)功能:蓄電池電壓低于欠