前段時間，我們分析了光伏發(fā)電在水處理行業(yè)的可行性和優(yōu)勢，并就光伏發(fā)電太陽能系統(tǒng)的一些設計要點和方法進行了探討。
1)光伏發(fā)電系統(tǒng)要因地制宜
中國太陽能資源豐富，全年太陽輻射總量居世界首位。但是光伏發(fā)電系統(tǒng)的建立還需要因地制宜，光伏發(fā)電系統(tǒng)的建立要根據當地的太陽能資源來考慮。中國太陽能資源分布情況如下圖所示。
圖1中國太陽能資源分布
根據太陽能資源的強度，可分為富集區(qū)、富集區(qū)、可利用區(qū)。區(qū)域和貧困區(qū)域。
對于十大富區(qū)、富區(qū)和可利用太陽能資源區(qū)，一般適合建設太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。不建議設立太陽能資源貧乏地區(qū)。
2)光伏發(fā)電能力設計
光伏發(fā)電設備價格能力的設計,包括太陽能電池板裝飾是最好的地方,最好的設計安裝方位和傾角等因素,還需要項目當地的陽光輻射全球,彌漫,溫度和風速等氣象條件有足夠的數據來支持,通常需要專業(yè)的幫助下計算光伏軟件設計。在這里，我們以專業(yè)的光伏計算軟件PVsyst為例，做一個簡單的介紹。
PVsyst軟件是目前國際知名的專業(yè)光伏系統(tǒng)仿真軟件，廣泛應用于太陽能光伏系統(tǒng)的設計、工程和學術研究。PVsyst具有友好的用戶界面，完整的數據庫和環(huán)境建模功能，可以計算不同位置和環(huán)境下的光伏系統(tǒng)。PVsyst軟件根據光伏系統(tǒng)的具體設計參數，計算光伏系統(tǒng)的年發(fā)電量、損耗等，并進行經濟效益分析，從而驗證、分析和優(yōu)化光伏系統(tǒng)的設計方案。
PVsys集成氣象軟件Meteonorm，方便獲取工程場地的氣象數據。利用PVsyst軟件對當地項目周邊地形和遮擋情況進行建模，分析光伏電池組件安裝在不同位置時遮擋情況，選擇最優(yōu)安裝位置。
圖2太陽遮擋分析
在上圖中,頂部的黃色區(qū)域是太陽運動跟蹤某一項目的一部分,和底部的紅色曲線是屏蔽光伏電池模塊的安裝位置,和兩個重疊的地方的地方陽光被阻塞。
對于水處理廠，我們可以選擇大面積的結構，如回流池、二次沉淀池和大面積的廠房進行分析，選擇電池組件的安裝面積。
此外，PVsysti還可以計算光伏電池組件在不同方位角和傾角下的太陽輻射能量，從而選擇最優(yōu)的太陽能電池板方位角和傾角，計算出在最優(yōu)方位角和傾角下的系統(tǒng)容量。
圖3方位角和傾角優(yōu)化
3)系統(tǒng)硬件選型與設計
系統(tǒng)硬件的選擇和設計包括光伏電池模塊的選擇、逆變器的選擇、防雷和配電系統(tǒng)的設計。不同類型的光伏電池模塊各有優(yōu)缺點，可根據項目的實際情況進行選擇。
表2光伏電池模塊對比
配水系統(tǒng)的設計需要聯(lián)合水處理廠的配水設計。光伏發(fā)電系統(tǒng)一般分為獨立發(fā)電系統(tǒng)和并網發(fā)電系統(tǒng)。對于并網發(fā)電系統(tǒng)，可以考慮是否有多余的電能進入電網。由于水處理行業(yè)通常包含風機、潛水泵等大功率負荷，計算能力一般較大，考慮到水處理工廠負荷水平對供電可靠性的要求，光伏發(fā)電新政策不適合該行業(yè)。因此，對于水處理行業(yè)，我們可以選擇光伏并網發(fā)電系統(tǒng)。 光伏發(fā)電所產生的電能自發(fā)自用，余電不上網。
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