一、光伏提灌站配置及工程清单

序号

工程或费用名称

单位

数量

1	太阳能专用潜水泵（P=63KW，扬程142米，流量100立方/H）	台	1
2	63KW光伏水泵控制柜（1用1备）	胎	1
3	光伏提灌站逆变控制器55KW	台	1
4	低压电器（开关仪表）	套	1
5	太阳能电池板300W	块	300
6	太阳能电池板支架	M2	1
7	防雷汇流箱6进1出	台	4
8	蓄水池液位控制器	台	1
9	直流线缆6.0mm2	米	1500
10	直流线缆2*35mm2	米	400
11	交流线缆YJV22-3*35	米	200
12	接地装置（按规范）	套	1
13	避雷针（按规范）	套	1
14	塑料绝缘垫	套	1
15	太阳能电池板正极MC4接头	套	50
16	太阳能电池板负极MC4接头	套	50
17	其他配件	套	1

 

 二、55KW潜水泵参数

三、系统设计

假设安装地点：昆明

 

一、项目基本情况

 

序号	内容	描述
1	项目地址	昆明
2	交通情况	交通情况比较好。
3	用水情况	需要每小时提水为100m3。
4	水源情况	水源为江河水，位置25o19'31.25N 103 o 13'12.02''E， 水面的高程1958m，水质较好，水量充足。
5	阵列用地	河边田地，面积大概为4000平方。
6	已有设施	无

三、设备选型和系统设计的原则

1、水泵

水泵是系统中最核心的部件，也是今后系统维护中成本最高，寿命最短，常需要维护及更换的部件，因此水泵的选型是光伏水泵系统中最核心的问题，必须认真细致，尽量考虑多方面的因素。

水泵选型的原则：（1）水泵使用寿命长，今后的运行维护费用低，尽量选用知名厂家的成熟产品；（2）效率高，需要的光伏方阵小；（3）扬程、流量满足要求。

水泵的种类很多，生产厂家更是竞争激烈，有的很廉价的水泵，只能使用3个月就损坏，更换的费用较高。目前比较适合光伏水泵使用的是最通用廉价的离心泵（含各种自吸泵、管道泵和潜水泵等），具有效率高，价格便宜，未来的运行维护成本最低，只要扬程及流量满足，这是首选的水泵类型。

但本项目的扬程最高高达379米，当地群众不希望在山上建光伏方阵，这样会影响山整体的景观，要求一级就能将水提高需要的高度，这么高的扬程只有超高压柱塞泵才能满足，同时该泵具有很高的效率，也能使系统的效率大幅提高，使总投资大幅降低。

采用南方泵业SJ50-5-1，扬程142米，电机功率63kW，额定流量100m3/h。使用两台，备用1台。如果有问题就可以立即更换。

由于河道在靠近山的河段上有一个闸门，水位目前高于田地，可以从河道直接引水，建设一个取水池，增加过滤装置，高压柱塞泵可以直接从取水池中取水。需要建设面积为40m2机房，以方便安装水泵及控制逆变器等。

2、光伏组件选型

光伏组件是整个系统的动力核心，动力不足水泵也不能充分发挥作用，因此光伏组件的选型及配置是光伏水泵系统高效率的关键。根据计算，一般光伏组件容量比水泵电机功率大1.4至1.6倍是比较合理的配置，具体大小需要根据扬程及水泵选型来确定。光伏组件的标称功率是标准条件下测试的，标准条件是全世界统一：光谱分布AM1.5，辐照度1000W/m2，温度25℃，因为光伏组件是负温度系数器件，在阳光照射下，比较大功率实际工作温度一般为55℃，一般晶体硅光伏组件的输出功率温度系数是-0.4%/℃，此在实际工作时有约12%的温度损耗，加上组件上的灰尘遮挡，组合损耗、线损和控制逆变器效率（约96%）等，25年衰减20%，此外只有正午附近的阳光才能达到辐照度1000W/m2，一天中其他大部时候达不到此辐照度，因考虑40%的组件余量是需要和适宜的。考虑60%的余量是最大的配置，因为40%已经完全满足正午阳光强烈的使用需求，配60%此时已经有20%以上的浪费，但能满足水泵全天以满负荷功率工作时间较长的特殊要求，但再多配置是一个浪费，从一天光强分布的曲线看，不能充分利用多增加的配置，只是增加投资，加大成本。

本项目选用云南耀创能源开发有限公司专门为光伏水泵系统设计制造的YC-300WP专用组件，单块组件功率300W，15块串联组成一个子阵，共20个子阵，组件总功率为90kW，为水泵实际消耗功率的1.4倍，符合设计要求。占地面积初步估计为800m2。该组件所有原材料均选用通过国际认证的国内一流厂家提供的原材料，具有很高的可靠性，特别是组件的电压范围特别适用于光伏水泵，比目前市场的常用组件能使光伏水泵发挥最高的效率。

3、光伏水泵控制逆变器选型

从以上知识看，光伏组件和水泵是相对成熟技术产品，只是如何利用好，当然也有今后技术进步问题，但目前主要是使用问题。光伏水泵控制逆变器是光伏水泵系统的核心技术，交流电网供电水泵具有稳定的电源，其工作状况是稳定的，没有控制问题，只有一些异常保护就可以。光伏水泵不像常规电网供电水泵，太阳电池组件也称为光伏组件，其所发的电是直流电，需要通过逆变器将直流电逆变成三相交流电供水泵使用；由于太阳能是随时变化的，有时1秒钟之内变化超过50%，光伏水泵系统的核心是控制水泵工作功率，必须随阳光的强弱及时变化，并且要保证光伏水泵系统的高效率。此外光伏发电不仅随辐照度变化，而且与环境温度有很大的关系，如何保障光伏水泵系统的高效率是目前光伏水泵控制的核心难题。很多厂家均宣称具有MPPT（光伏系统最大功率跟踪）功能，且跟踪效率达到99%，实际上通过我们的测试，绝大部分厂家均不能实现该功能，而是采用比较简单的定电压控制模式，该模式具有控制简单、价格低，但效率也比较低的特点。

本项目采用自制的YCSPI-55kW双泵光伏水泵控制逆变器，采用天眼控制。

4、管路设计选型

本项目最大的难点是管道设计，从水源到山顶水池管道距离接近400米，并且压力超大，必须能满足4MPa的压力。

从河道提到山顶水池，估计管道距离在600米左右，与建山顶水池相比要节约近100米管道，因为距离较长，设计应采用DN125无缝钢管，并且采用子母扣法兰连接或焊接。

管道布置示意图

 

5、水池设计

 

本项目需要有足够大的水池，按3天的提水量来考虑储水容积，考虑为300m3可以分成3-4个水池。其中在半山上就建设一个100m3的水池，以满足该水池以下土地的灌溉需求。山顶建设一个100m3水池以利于向高于半山水池的土地提供灌溉，在山的另外一边也应建设一个大水池，以满足山的这一面的灌溉问题。

 

 

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（1）安装地点；

（2）扬程和流量；

（3）管道长度及相关要求；

（4）设计图纸（如有）。

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