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摘要：太阳能清洁、无污染，储量大，在新老能源更替方面具有重要意义。本文深入调研内蒙古磴口县的太阳能资源状况，并且结合当地气候条件和地理特征完成了集中式并网光伏发电系统的设计。电站规模大，光电转换效率高，可充分利用当地太阳能资源，弥补地区电力不足。光伏发电系统由光伏直流发电系统和交流电气系统组成。光伏直流发电系统包括光伏阵列、防雷汇流箱、直流配电柜以及逆变器。方阵倾角 43o，占地面积63269.25m2。交流电气系统主要由升压变压器和交流配电柜组成。升压方案采用二次升压方式，先升压到 10kV，再升压到110kV后并入高压电网。电站额定容量20MW，年平均发电量14605716kWh，每年可替代标准煤约 5258吨，减排二氧化碳约 13776吨。 36033
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毕业论文关键字：太阳能 光伏阵列 光伏系统
Design of Solar Photovoltaic Power Station Abstract: Solar energy clean, no pollution, large reserves, it is of great significance in terms of new and old energy replacement. This paper research deeply the solar energy resources condition in DengKou county of Inner Mongolia, and design centralized grid photovoltaic power generation system with the local climate and geographical features. Power station has the characteristics of big scale and high photoelectric conversion efficiency. It can make full use of local resources and make up the region power shortage. Photovoltaic power generation system consists of photovoltaic dc power systems and ac electrical system. Photovoltaic DC power system includes PV arrays, the convergence of lightning protection box, DC distribution cabinets and inverter. Photovoltaic phalanx has an angle of 43o, covering an area of 63269.25 m2. AC electrical system is mainly composed of step-up transformer and AC power distribution cabinet group. The booster program uses secondary booster. Voltage boosters from 0.27 kV to 10 kV first, then step up to 110 kV. Generation voltage is 110 KV. It has reached the capacity of 20 MW and 14605716 KWh of the average annual output. Thus, it can save about 5258 tons of standard coal and reduce emissions of about 13776 tons of carbon dioxide each year.
KeyWords: The solar energy,interconnection,Photovoltaic(PV) system
目录
1绪论..1
1.1太阳能利用概况..1
1.2国内外的发展概况及存在的问题.2
1.3太阳能光伏发展前景5
2并网光伏发电系统..5
2.1太阳能光伏电池..5
2.2并网光伏发电系统分类10
2.3集中并网光伏发电系统11
2.3.1组成.11
2.3.2优缺点11
3光伏并网系统设计11
3.1内蒙古磴口县太阳能资源和气象地理条件.12
3.2电站直流发电系统设计13
3.2.1光伏阵列的设计..13
3.2.2直流防雷汇流箱和直流配电柜设计20
3.2.3逆变器的选配并网逆变器.23
3.3交流电气系统设计..26
3.3.1电站输配电系统..26
3.3.2主要设备选择26
3.3.3电缆敷设及电缆防火27
3.4防雷接地设计.27
3.5发电量计算与节能减排效益.28
3.5.1发电量计算.28
3.5.2节能减排效益29
3.6设计结果总结.29
4结论30
致谢31
参考文献.32
1 绪论
1.1 太阳能利用概况 随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有能源主要有 3种，即火电、水电和核电。 火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险。据估计，全世界石油资源再有 30 年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出C02和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。 水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。另外一个国家的水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响。 核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故，已使 900万人受到了不同程度的损害，而且这一影响并未终止。 这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭;二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。另外，风力发电也可算是辅助性的新能源。其中，最理想的新能源是太阳能。 太阳能发电是最理想的新能源，其具有的优点在于不污染环境、不消耗矿产资源、建设周期短等。照射在地球上的太阳能非常巨大，大约 40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害[1]。太阳能发电是一种具有良好的经济效益与社会效益的新能源项目。因此建设太阳能发电项目，对于保障当地电力供应，提高新能源发电在我国电力供应中的比重，对当地经济的绿色、可持续发展具有十分重要的社会效益和现实意义。 自从上个世纪七十年来石油危机以来，常规能源频频告急，价格也在不断攀升。因此，选择和发展新型绿色能源己经成为世界经济发展的共识。而太阳能作为清洁能源中的一种，由于其自身所具备零成本、清洁环保等优势，己经越来越受到人们的青睐。我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，能源将近 76%由煤炭供给，过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。发展光伏电站具有重要的理论与现实意义。大力开发太阳能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。