關(guān)于5KW家用光伏系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)的分析和介紹

推出光伏并網(wǎng)系統(tǒng)配置的專題內(nèi)容，給大家詳細(xì)說明組件、逆變器、線纜、配電柜的選型問題，包括整體的設(shè)計(jì)方案和詳細(xì)配置清單，最后還會(huì)給大家分析電站的收益情況。后續(xù)我們還會(huì)推出較大的平屋頂及地面項(xiàng)目案例，為了區(qū)分此次我們就以斜面為例，先跟大家聊聊家庭應(yīng)用最廣泛5KW光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的全過程。 I.設(shè)計(jì)過程

1. 項(xiàng)目簡介 此光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)采用分布式發(fā)電的設(shè)計(jì)方案，用戶把組件裝在自家的屋頂上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查可以安裝組件20塊，設(shè)計(jì)容量5KW。采用一臺(tái)并網(wǎng)逆變器接入220V單相交流電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

2.組件選型 選用常見的晶硅組件，下面是一組多晶硅的性能參數(shù)：

根據(jù)系統(tǒng)的容量和逆變器大小，考慮到組件衰減等因素，可以選擇260Wp 20塊適當(dāng)超配，使逆變器輸出功率更優(yōu)異。

3.支架選擇

本次項(xiàng)目為斜面琉璃瓦屋頂，采用鋁合金支架安裝。

導(dǎo)軌支架安裝方式

在安裝過程中，務(wù)必要做好屋面的防水工作并且合理的布置線纜。

4.逆變器的選擇 項(xiàng)目為民用項(xiàng)目，并網(wǎng)點(diǎn)的電壓為220V，選用單相機(jī)型。具體根據(jù)組件的朝向、傾角是否一致選擇不同的逆變器，選擇方式如下：

本次5KW項(xiàng)目組件朝向一致，就可以選用GW5000-NS的逆變器。

5. 線纜的選擇

直流線纜多為戶外鋪設(shè)，需要防潮、防曬、防寒、防紫外線等，因此分布式光伏系統(tǒng)中的直流線纜一般選擇光伏認(rèn)證的專用線纜，考慮到直流插接件和光伏組件輸出電流，目前常用的光伏直流電纜為PV1-F 1*4mm2。 交流線纜主要用于逆變器交流側(cè)至交流匯流箱或交流并網(wǎng)柜，不僅要需要考慮防潮、防曬、防寒、防紫外線，還要考慮防火和防鼠防蟻，一般選用YJV型電纜。長距離鋪設(shè)還要考慮到電壓損失和載流量大小，5KW單相機(jī)交流線纜選用YJV-3*6mm2。

6.配電箱的配置 配電柜一般包含斷路器（標(biāo)號(hào)1）、熔斷器（標(biāo)號(hào)2）、浪涌保護(hù)器（標(biāo)號(hào)3）、自復(fù)式過欠壓保護(hù)器（標(biāo)號(hào)4）、電表、刀閘開關(guān)（標(biāo)號(hào)5）組成。

單相交流配電柜 斷路器（空開）型號(hào)一般選擇逆變器最大交流輸出電流的1.25倍，5KW單相逆變器的最大電流為22.8A，故選擇額定電流為32A的斷路器。 熔斷器（保險(xiǎn)）是一種過電流保護(hù)器，當(dāng)被保護(hù)電路的電流超過規(guī)定值，熔絲熔斷使電路斷開起到保護(hù)的作用，熔斷器的選擇跟斷路器相同，選用32A的規(guī)格。

浪涌保護(hù)器（SPD）選用限壓型SPD，具體規(guī)格為 Uc：420VImax：20KA In:10KAUp≤1.8KV 單相自復(fù)式過欠壓保護(hù)器的工作范圍為220V、50Hz 過壓保護(hù)Uvo=270V±5V 欠壓保護(hù)Uoe=170V±5V

有時(shí)計(jì)量電表也會(huì)直接安裝在交流配電柜內(nèi)。

7.接地措施 地線是光伏系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵，在房屋附近土層較厚、潮濕的地點(diǎn)，挖一個(gè)深坑具體深度根據(jù)供電公司要求，埋入40*4mm扁鋼或者φ10或者φ12的圓鋼，添加降阻劑并引出地線，地線接到組件的支架上，同時(shí)組件邊框也必須接到支架上，接地電阻應(yīng)小于 4Ω。

II.設(shè)計(jì)方案 1 詳細(xì)配置清單

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

III.收益計(jì)算 1 發(fā)電量計(jì)算 5KW的系統(tǒng)全年發(fā)電量按照7300kwh來計(jì)算。首年衰減為2.5%，25年末最低功率為80%。

2 收益計(jì)算 假設(shè)成本按照8元/W來算，整個(gè)光伏系統(tǒng)需花費(fèi)4萬元。每度電的收益按照1.0元/度（國家度電補(bǔ)貼+省級(jí)和地方補(bǔ)貼+上網(wǎng)電價(jià)）得到下表的數(shù)據(jù)：

由上表可知： 5年半的時(shí)間可收回成本，25年總收益14萬，除去成本，純收益可達(dá)10萬。（由于各地區(qū)年發(fā)電量、系統(tǒng)成本和補(bǔ)貼有差異，最后計(jì)算收益數(shù)據(jù)僅供參考。） 總結(jié) 本文通過對(duì)光伏系統(tǒng)組件、逆變器、線纜、配電柜電氣設(shè)備選型的介紹，包括詳細(xì)配置清單、整體的設(shè)計(jì)方案以及電站收益的分析。