光伏车棚及光伏直流充电桩设计方案

项目分为 科技大厦、新能源厂区和化工厂区3个地点的电动自行车和汽车车棚光伏项目，以及以上三个项目地的充电桩储能供电系统。光伏组件总装机容量707.84kWp，直流充电桩功率30kW*32（个）、交流充电桩功率7kW*32（个）、电动自行车充电功率0.2kW*120（个），锂电池储能6000kW·h，能量转换系统PCS容量为150kW*4（个）和PCS容量为100kW*2（个）。

三个项目地点车棚光伏与充电桩设计如下：

1、科技大厦——汽车车棚项目

在科技大厦停车区域建设汽车停车棚，采用多晶硅光伏组件作为车棚材料，建设分布式光伏发电系统。科技大厦——汽车车棚项目车棚尺寸东西50米*南北6米*高2.5米*2个汽车停车位40个装机容量93.6kW光伏组件数量360块尺寸1640*992*40mm规格260Wp光伏组件逆变器50kW组串型逆变器*2台充电桩30kW直流充电桩*10个

7kW交流充电桩*10个效果图如下所示：

2、新能源厂区——自行车和汽车车棚项目

在新能源厂区南围墙处建设自行车停车棚和汽车停车棚。自行车车棚采用310W多晶硅光伏组件作为自行车车棚材料，汽车停车棚采用260W多晶硅光伏组件作为车棚材料，建设分布式光伏发电系统。

1）车棚光伏发电利用：

白天光伏发电期间属于电价高峰时段或用电高峰期，光伏发电自直接供本地负荷使用，自发自用实现光伏发电收益大化。

2）PCS锂电池储能系统充电：

在电价低谷时段由电网向其充电（晚上10点- 早上8点，800kW功率PCS向锂电池储能系统充电7.5个小时，即可充满2000kW·h电池容量）。

3）PCS锂电池储能系统放电：

白天储能系统向充电桩输出电能，或在电能盈余情况或电价高峰时段，储能系统释放电能供本地负荷使用。

总结：通过利用PCS锂电池储能系统的电能双向流动和峰谷分时电价，即电能“低价储存，高价使用”，一方面实现充电桩供电低成本，另一方面还可以在高峰电价时段减少本地负荷用电量，节省了电费。

充电桩系统分为两种：30kW直流充电桩和7kW交流充电桩（可以两者都采用或选用某一种）。

直流充电桩直接将锂电池储能系统直流电经DC-DC变换，获得电能输出。其特点输出功率大，电动汽车充电速度快；

交流充电桩是将锂电池储能系统直流电经DC-AC变换,输出交流电，其特点是造价便宜，但输出功率小，电动汽车充电速度慢。以上三个项目地的充电桩储能供电系统充电桩功率直流充电桩：30kW

交流充电桩：7kW电动自行车充电位功率0.2kW充电桩数量科技大厦：10个直流充电桩 10个交流充电桩（合计功率370kW）

新能源厂区：10个直流充电桩 10个交流充电桩 40个电动自行车充电位（合计功率378kW）

化工厂区：12个直流充电桩 12个交流充电桩 80个电动自行车充电位（合计功率468kW）

1.并网逆变器选型

并网逆变器是光伏并网发电系统的核心转换设备，它连接直流侧和交流侧，需具有完善的保护功能、优质的电能输出。对逆变器的选型需满足如下要求：

（1）高转换效率高

逆变器转换效率越高，则光伏发电系统的转换效率越高，系统总发电量损失越小，系统经济性也越高。因此在单台额定容量相同时，应选择效率高的逆变器。逆变器转换效率包括大效率和欧洲效率，欧洲效率是对不同功率点效率的加权，这一效率更能反映逆变器的综合效率特性。而光伏发电系统的输出功率是随日照强度不断变化的，因此选型过程中应选择欧洲效率高的逆变器。

（2）直流输入电压范围宽

太阳电池组件的端电压随日照强度和环境温度变化，逆变器的直流输入电压范围宽，可以将日出前和日落后太阳辐照度较小的时间段的发电量加以利用，从而延长发电时间，增加发电量。

（3）优质的电能输出

逆变器应具有高性能滤波电路，使得逆变器交流输出的电能质量很高，不会对电网质量造成污染。在输出功率≥50％额定功率，电网波动＜5％的情况下，逆变器的交流输出电流总谐波畸变率（THD)lt;3％。

并网型逆变器在运行过程中，需要实时采集交流电网的电压信号，通过闭环控制，使得逆变器的交流输出电流与电网电压的相位保持一致，所以功率因数能保持在1.0附近。

（4）有效的“孤岛效应”防护手段

采用多种“孤岛效应”检测方法，确保电网失电时，能够对电压、频率、相位等参数进行准确的跟踪和检测，及时判断出电网的供电状态，使逆变器准确动作，确保电网的安全。

（5）系统频率异常响应

《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》中要求大型和中型光伏电站应具备一定的耐受系统频率异常的能力。

（6）通信功能