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KCTF-38型光伏温室大棚

一、国家政策

2017年9月25日，国土资源部国务院扶贫办国家能源局联合发布《关于支持光伏扶贫和规范光伏发电产业用地的意见》（【2017】8号），主要确定的光伏扶贫项目及利用农用地复合建设的光伏发电站项目。

在这份文件中，首次出现了“光伏复合项目”的说法。

主要规定有：

1、永久基本农田不能用（底线）

2、对于使用永久基本农田以外的耕地布设光伏方阵的情形，应当从严提出要求，除桩基用地外，严禁硬化地面、破坏耕作层，严禁抛荒、撂荒

3、利用农用地布设的光伏方阵可以不改变原本的用地性质

4、采用直埋电缆方式敷设的集电线路用地，实行与项目光伏方阵用地同样的管理方式

5、对于符合本地区光伏复合项目建设要求和认定标准的项目，变电站及运行管理中心、集电线路杆塔基础用地按建设用地管理，依法办理建设用地审批手续

6、场内道路用地可按农村道路用地管理

在8号文件发布之前，有关农光互补光伏项目的文件还有两份：

（1）、《关于支持新产业新业态发展促进大众创业万众创新用地的意见》（国土资规【2015】5号）：主要明确了光伏发电项目使用戈壁、荒漠、荒草地等未利用土地的政策，对不占压土地、不改变地表形态的用地部分，可按原地类认定。

（2）、《关于完善光伏发电规模管理和实行竞争方式配置项目的指导意见》（发改能源【2016】1163号）：主要明确了各类光伏项目的规模管理办法。（应根据相应的规则争取国家指标，除非农光互补发电项目全部自发自用，则可以不受国家规模指标限制，直接享受国家发电补贴。）

二、项目介绍及发展背景

随着我国农业产业结构的深化调整和转型升级,以科技、高效、安全、环保和多功能为标志的现代化农业项目蓬勃发展。特别是近几年来,国内光伏农业大棚项目日趋成熟, 涌现出一大批优质项目。光伏农业大棚项目是观光农业与设施园艺有机结合的产物,它集光伏发电、农业观光、农业作物、农业技术、园林景观及文化发展于一体的创新型农业产业。

该农业光伏温室大棚是太阳能光伏发电、可实现智能温控、现代高科技种植为一体的温室大棚。它采用钢制骨架，上覆太阳能光伏组件，以保证光伏发电组件的光照要求和整个温室大棚的采光要求。太阳能光伏发出的直流电,一部分对系统自带的储能电池进行电能补充；另一部分则通过DC-AC转换器转换成220V或380V交流电后带动卤素灯或白炽灯直接为农业温室进行补光，并直接支持温室大棚（大约5-6KW）设备的正常运行；或驱动水资源灌溉，同时解决冬季温室大棚供暖，提高大棚温度，促进作物快速增长。系统若在夜晚或阴天天气，当储能电池所储存电能不能满足供电需要时，系统则自动转换至电网模式继续为温室设备进行不间断供电。该工程在当地实施后在推动绿色农业生产的同时、还可做为在本地的农业观光示范项目，真正实现科技高效的循环生态农业。

三、光伏大棚介绍

玻璃温室型光伏大棚

玻璃温室在观光农业应用较多，结构较为坚固，通过与无边框晶硅组件结合可有效开展光伏发电，但需要根据光伏发电调整朝向。同时要考虑光伏发电效益，不应再采用外遮阳机构。主要布置形式如图1所示。

1、光伏组件

温室光伏发电系统采用江苏某公司的ZM-320多晶太阳能电池组件，该太阳能电池片转换效率高，表面玻璃为高透光低铁钢化玻璃，边框材料为轻质电镀铝合金。产品通过了TUV、UL、3C等国际认证，及金太阳认证。单片功率320Wp，以图1所示安装形式，平均分布于大棚顶部，采用标准中压块、边压块和铝型材横杆固定于温室顶部钢结构，光伏组件建议安装倾斜角度为20-45度，其实际安装角度由大棚本身所决定，规格如下：

电气参数（标准测试条件下）

1	最大功率-PMAX（WP）	320	325	330
2	功率-PMAX（W）	0~+5
3	最大功率点的工作电压-VMPP（V）	37.1	37.2	37.4
4	最大功率点的工作电流-IMPP（A）	8.63	8.73	8.83
5	开路电压-VOC（V）	45.5	45.6	45.8
6	短路电流-Isc（A）	9.15	9.19	9.28
8	组件效率nm（%）	16.5	16.7	17.0

标准测试条件（大气质量AM1.5，辐照度1000W/平方,电池温度25度）下的测量值

320W组件尺寸图

2、光伏控制器

额定电压(V)		48V
额定电流Ip (A)		110A
最大太阳能电池组件功率(kWp)		5
太阳能电池组数		1
电压降落	太阳能电池与蓄电池之间( V )	1
	蓄电池与负载之间( V )	0.1
机械尺寸	深×宽×高( mm )	421488177
环境温度		－20℃～＋50℃
防护等级		IP20

性能特点：

1) LCD液晶模块点阵显示；

2) 4个轻触按键操作；

3) 控制电路与主电路完全隔离，具有极高的抗干扰能力；

4) 实时显示，PV电压、电流、功率，蓄电池电压、电流、功率，负载电压、电流、功率等参数；

5) 历史数据统计显示：过充电次数、过放电次数、过载次数、短路次数；

6) 用户可通过上位机软件设置蓄电池过充电保护和过放电保护时负载的通断状态；

7) 具有二次下电控制能力，即对主要负载和次要负载在不同蓄电池电压点的下电控制能力；

8) 充电电压检测具有“回差”控制功能，可防止开关进入振荡状态；

9) 保护功能：具有蓄电池过充电、过放电、输出过载、短路、浪涌、太阳能电池接反或短路、蓄电池接反、夜间防反充等一系列报警和保护功能；

10) 标配RS232/485 接口，便于远程通信，PC监控软件可测实时数据、报警信息显示、修改控制参数，读取30天的每天蓄电池最高电压、蓄电池最低电压、每天光伏发电量累计和每天负载用电量累计等历史数据；

11) 参数设置具有密码保护功能且用户可修改密码；

12) 告警：过压、欠压、过载、短路等保护报警；

13) 工作模式有阶梯式逐级限流模式、PWM工作模式、一点式工作模式、光开光断模式、光开时断模式、时钟控制模式、光开时断凌晨亮模式，其中前三种模式是针对通用负载场合的，后四种模式是针对路灯负载场合的，所有的延时长度和定时时钟都可以设置；

14) 用户可设置参数还包括：均充电压、浮充电压、吸收电压、启动电压、动态稳压系数、静态稳压系数、均充状态时间和吸收状态时间等。

15) 不掉电实时时钟功能，显示与设置时钟；

16) 防雷:根据系统要求，可安装不同等级的防雷装置；

17) 具有温度补偿功能；

3、离网逆变系统

本逆变电源采用SPWM和CPU控制技术，主电路采用进口功率模块，利用直流屏或蓄电池的直流电作为输入，经逆变后输出纯正弦波交流电，输出电压和频率极为稳定并可长期连续工作，消除了直接使用市电带来的供电中断、电压不稳、杂音干扰和雷电侵入等不利因素，同时克服了小型UPS供电时间短的致命缺陷，确保用电设备连续可靠的工作。

主要特点

1）、采用智能化CPU控制技术，先进的PWM+SPWM脉宽调制技术，输出纯正弦波。

2）、LED+LCD状态显示和报警信号显示及报警记录功能。

3）、可灵活设置AC主供型和DC主供型（通过液晶面板或者通信后台软件更改）。

4）、标准的RS232和RS485通信接口、故障干接点信号接口。

5）、防反接、过压、过载、短路、过温、温控风扇、逆变故障等保护。

技术参数：

产品型号		KCTF-38型
额定容量		8000VA
额定输出功率		6400W
直流输入	额定输入电压	110Vdc
	额定输入电流	73A
	关断电压范围	97.8V～144Vdc
	开机电压范围	110V～132Vdc
	反灌杂音电流	≤10%
交流输入	允许旁路电压	220Vac±15%
	额定输入电流	36.4A
	旁路转换时间	≤5ms
交流输出	额定输出电压及频率	220Vac，50Hz
	波形	纯正弦波
	额定输出电流	29A
	输出电压精度	220Vac±2%
	输出频率精度	50Hz±0.1%或60Hz±0.1%
	波形失真率(THD)	≤3%(线性负载)
	动态响应时间	5% (负载0←→100%)
	功率因数(PF)	0.8
	过载能力	100%-120%，30秒
	逆变效率	≥85%（80%阻性负载）
工作环境	绝缘强度	1500Vac，1分钟
	噪音(1米)	≤50dB
	使用环境温度	-10℃～45℃
	湿度	0～90%，不结露
	使用海拔	≤2000m
	散热方式	风扇散热
指示	LCD液晶显示	输入输出电压、频率、输出电流、温度、百分比等
指示	逆变器状态	市电正常、逆变正常、电池欠压、输出过载
机械	19英寸机架式	482×176×480mm
	重量	19Kg
	颜色	黑色/灰白

4、储能蓄电池

蓄电池的作用主要是储存能量，在晚上或多云等气候情况下，光伏阵列不能提供足够的能量时，蓄电池供给负载，保证系统的正常运行。

（1）该系统所采用的铅酸蓄电池规格如下：

1）、蓄电池电压： 12V

2）、蓄电池容量：100Ah

3）、外形尺寸：407*238*209mm

4）、参考重量：32KG

5）、联接方式：10节串联，组合成110V/100Ah

（2）放电特性

铅酸蓄电池具有的良好的放电特性，尤其是大电流放电的特性更为优越。电池放电的容量取决于放电电流，终止电压和放电时间。

不同放电率的放电性能和终止电压选择如下图：

放电时间

温度（℃）

（3）自放电特性

铅酸蓄电池储存时的自放电特性如下图：

自放电特性

（4）充电特性

铅酸蓄电池要求采用限流恒压的充电方法进行充电。在环境度为25℃的条件下，浮充电压为13.6±0.1V 台X台数，充电开始时的电流应限制在0.25C10A的范围内。

恒压充电特性(25℃)如下图：

充电时间

在不同的环境温度下，适宜的电池充电恒压值可按下所示，找出整组电池的恒压浮充电压值(电池充电电压X电池组中的电池台数)。

电池浮充电电压与环境温度的关系

5、交流充电（机）器

根据蓄电池充电曲线设计，采用高频开关电源技术，整机体积小、重量轻、充电效率高，符合电磁兼容（EMC）标准。针对克服工频型充电机的缺点而设计，与工频型充电机比较能显著延长蓄电池使用寿命，做到完全免人工值守的全自动工作状态，具有蓄电池全自动充电、过充电保护、过放电保护、过流保护、短路保护、过热保护等功能，充电电流可调节，均浮充自动智能转换，特别适用于无人值守的充电场合。

本充电机主要在夜晚或阴天时，蓄电池亏电情况下启动，当设备自动切换到市电供电情况下自动启动对蓄电池进行充电，可长期连接到蓄电池以保持充满电状态，主要应用于固定电压的蓄电池组作浮充使用的充电设备，如发电机、通信系统、电力系统、铁路系统、UPS不间断电源等蓄电池组的自动充电。

（1）产品特点

1）、交流输入电网范围宽，可做220Vac或380Vac输入；

2）、根据蓄电池充电曲线设计，充电效率高；

3）、全自动在线充电功能，可用于临时充电，也可用于长期在线浮充；

4）、均浮充自动智能转换，防止蓄电池过充电，有效延长蓄电池的使用寿命；

5）、充电电流可调，可满足不同容量蓄电池组及用户对充电时间选择的要求；

6）、充电程式：恒流--(恒压)均充减流--(恒压)浮充--涓流浮充。

（2）操作方法

1、先接好蓄电池（注意正负极性，请勿反接！），接上交流电，再开启充电机；

2、合上电源开关，“充电”灯亮，风机开始转动，充电机开始充电；

3、充电机刚开始以恒流充电，当蓄电池电压达到均充值时转为恒压减流充电；

4、当电流降到所选充电电流的1/5时，自动转为浮充电；

5、若“充满”灯亮，表示蓄电池己充满电；

6、此时可拆下蓄电池结束充电；也可不拆下，维持涓流浮充电。

（3）技术参数

产品型号	KCTF-38型
交流输入电压	220Vac±15%，50Hz
电池标称电压	120Vdc
均充电压	145Vdc(全密封免维护电池)
浮充电压	135Vdc
充电电流	10A
充电显示	LED指示灯+数显表头
充电程式	恒流--(恒压)均充减流--(恒压)浮充--涓流浮充
效率	≥86%
冷却方式	强迫风冷
环境温度	-5～45℃
过热关机阀值	(75～80)℃
外型尺寸	255(宽)×176(高)×540(深)mm
整机重量	16.5Kg

6、光伏支架

光伏支架及压块，采用标准40*40mm U型钢材，表面镀锌处理，长期使用不会生锈，安装螺丝均采用不锈钢螺丝。

7、电线电缆

电池组件到设备采用6平方红、黑标准国标电缆，控制设备至DC-AC逆变器采用2*10平方，红、黑国标电缆，保证设备在高功率输出状态下，减小线路输出压降，提高设备整体效率。

8、设备机柜

设备机柜主要用于安装光伏控制系统、DC-AC逆变系统、交流接触器、配电输出开关、设备运行开关、急停开关，测量仪表等,采用框架式结构，后门、侧板可拆卸，前门安装白色玻璃，在关门状态下可查看设备运行情况。

设备尺寸：850*650*1980mm

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