世博会城市最佳实践区英国伦敦馆光伏系统设计及应用.pdf

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1、2010年8月August201021世纪建筑材料21tCENTURYBUILDINGMATERIALS第2卷第4期V01．2No．4世博会城市最佳实践区英国伦敦馆光伏系统设计及应用王付赵肖卫平张完东田磊(253000山东省德州市‘皇明洁能控股有限公司)[摘要]本文主要介绍了世博会伦敦馆光伏系统设计方案。并对太阳电池组件与建筑的结合方式进行了介绍。[关键词】“世博会伦敦馆”；并网光伏系统；离网光伏系统；交直流防雷；BIPV【中图分类号】TKSl[文献标志码】A[文章编号]1003—1324(2010)—04-

2、0043-050引言图1世博会伦教馆建筑效果圈收稿日期：2010—06—25442l世纪建筑材料2010该工程方案利用楼顶、阳台、露台与太阳电池组件巧妙地结合，把太阳电池组件与建筑融合到一起，已达到“零碳”的目的。在不影响使用效果的前提下，各项指标符合国家标准，达到建筑使用要求，同时又达至峡化外观的效果，实现BIPV(如图1)。世博会伦敦馆又叫“零碳馆”。位于上海世博会城市最佳实践区．原型取自世界上第一个零二氧化碳排放的社区贝丁顿(BedZED)零碳社区，结合上海的气候特征，通过太阳能光伏发电，太阳能光热，生

3、物能发电发热等节能措施减少对能源的需求。并采用可再生能源实现建的二氧化碳零排放。馆内设有零碳报告厅、零碳餐厅、零碳展示厅和六套不同风格的零碳样板房。其中光伏工程包括“并网”、“离网”两套系统。1并网光伏系统设计方案系统概况：我们知道。并网光伏系统直接将电能送入电网，不需要蓄电池，而且并网逆变器含有MPPT(峰值功率跟踪调节技术)，总体效率比离网系统高10％～20％，成本低，因此性价比高。在全世界范围内已装机的光伏系统中。并网光伏系统占90％以上。其原理图如图2。端防雷保护。逆变器可以接入温度，辐照度传感器，并

4、采集逆变器数据．通过RS485接口进行数据通讯，并通过电脑在大屏幕显示器上显示出来。下面分项进行说明：1．1环境条件上海位于北纬31014’，东经121029’，地处太平洋西岸，亚洲大陆东沿，长江三角洲前缘，东濒东海，南临杭州湾，西接江苏、浙江两省，北界长江人海口，长江与东海在此连接。属北亚热带季风性气候。四季分明，日照充分，雨量充沛。上海气候温和湿润，春秋较短，冬夏较长。2008年平均气温17．5℃，日照1534．7h，降水量1512．8mill。全年70％左右的雨量集中在5至9月的汛期。伦敦馆位于上海世博

5、会城市最佳实践区，周围环境清洁，没有任何可能造成阴影的高大建筑。安装太阳能光伏发电系统的条件比较好。因为是与建筑结合的光伏系统。我们综合考虑光伏效益与建筑美学．安装的平面是分别与水平面成120、60。、310角的楼顶、阳台、露台上。皇明集团采用国际上最先进的KleinS．A．和TheilaekerJ．C．所提出的月平均太阳辐照量的计算方法，并对全国各地大量的太阳能日照数据统计。我们编制开发了专门的光伏计算软件。可计算出全国各地的水平面。不同角度的安装面上太阳电池接收的峰值日照时数进行。并可进行离网光伏系统．并

6、网光伏系统的优化设计。经计算得出：在120。600。310平面上安装的并网光伏太阳电池组件辐射量统计如下(图3—5)。圈2并网系统原理田采用光伏与建筑相结合的方式(BIPV)，分别安装在A楼阳台、A楼露台、B楼楼顶、B楼阳台、B楼露台，太阳电池组件总功率为45．1kWp。经过串联及并联后组成的太阳电池方阵进入逆变器经过逆变器转换为单相交流电(与市电同频，同相，同电压)，逆变器交流与市电联接。交流及直流配电柜进行交直流图312。平面上安装的并网光伏太阳电池组件辐照量第2卷第4期王付赵，等：．世博会城市最佳实践区

7、英国伦敦馆光伏系统设计及应用45图4600平面上安装的并网光伏太阳电池组件辐照量峰值功率：185Wp；峰值电压：36．5V：开路电压：45．4V：短路电流：5．49A。A楼阳台，28块太阳电池组件：5．18kW；A楼露台，28块太阳电池组件：5．18kW；B楼阳台，28块太阳电池组件：5．18kW；B楼露台，64块太阳电池组件：11．84kW；B楼楼顶。96块太阳电池组件：17．76kW；共244块。整个并网系统的最大功率为：P总=NxPo=185Wx244---45．14kW。1．3逆变器选型我们采用合肥阳

8、光生产的SG并网逆变器。逆变器拥有自动启动、关断和故障自检功能。用户可以自定义功率追踪点和调整延时时间，使逆变器投入运行的数量和光伏阵列输出功率达到最佳的匹配，用户可以根据实际天气情况设置整个逆变器系统的启动和关断顺序。同时，SG逆变器提供了自适应保护特性，包括：过压和欠压保护、频率保护。在公用电网发生故障时，它的抗孤岛效应保护功能可以使逆变器自动停止伺电网输电。逆变器参数如下(图6)：图53lo平