家庭户用 第2-2部分 设计规范-方阵设计 征求意见稿编制说明

1 中 国 光 伏 行 业 协 会 标 准家 庭 户 用 光 伏 发 电 系 统第 2-2部 分 设 计 规 范 方 阵 设 计（ 征 求 意 见 稿 ）编 制 说 明 “家 庭 户 用 光 伏 发 电 系 统 第 2-2 部 分 设 计 规 范 -方 阵 设 计 ”标 准 编 制 工 作 组 2 中 国 光 伏 行 业 协 会 标 准 家 庭 户 用 光 伏 发 电 系 统 第 2-2 部 分 设 计 规 范 方 针 设 计 征 求 意 见 稿 编 制 说 明一 、 任 务 来 源根 据 中 国 光 伏 行 业 协 会 2018 年 3 月 15日 关 于 印 发 2018年 第 一 批 光 伏 协 会 标 准 制 修 订 计 划 的 通 知 的 相 关 要 求 ， 家 庭 户 用 光 伏 发 电 系 统 第 2-2部 分 设 计 规 范 -方 阵 设 计 （ 2018003-CPIA） 由 江 苏 天 合 家用 光 伏 科 技 有 限 公 司 牵 头 负 责 ， 中 国 光 伏 行 业 协 会 标 准 化 技 术 委 员 会 负 责 技 术 归 口 和 管 理 ， 项 目 制 定 周 期为 12个 月 。二 、 编 制 原 则 本 标 准 在 制 定 过 程 中 主 要 按 照 下 述 原 则 编 制 标 准 内 容 测 试 方 法 科 学 、 先 进 、 合 理 、 安 全 、 环 保 的 原 则 ；发 扬 民 主 、 协 商 一 致 、 共 同 确 认 的 原 则 ；与 现 行 有 效 标 准 协 调 一 致 的 原 则 。三 、 标 准 编 制 背 景光 伏 发 电 是 我 国 重 要 的 战 略 性 新 兴 产 业 ， 大 力 推 进 分 布 式 光 伏 发 电 对 优 化 能 源 结 构 、 保 障 能 源 安 全 、改 善 生 态 环 境 等 具 有 重 大 战 略 意 义 。 分 布 式 光 伏 发 电 既 是 推 动 能 源 生 产 和 消 费 革 命 的 重 要 力 量 ， 也 是 促 进稳 增 长 调 结 构 促 改 革 惠 民 生 的 重 要 举 措 ； 分 布 式 光 伏 发 电 与 农 户 扶 贫 、 新 农 村 建 设 、 农 业 设 施 相 结 合 ， 能够 促 进 农 村 居 民 生 活 改 善 和 农 业 、 渔 业 等 发 展 。户 用 光 伏 发 电 系 统 是 安 装 于 民 用 住 宅 以 220V或 380V接 入 公 用 电 网 运 行 的 户 用 型 并 网 发 电 系 统 ， 是 分布 式 光 伏 发 电 重 要 的 形 式 之 一 。 它 倡 导 就 近 发 电 、 就 近 并 网 、 就 近 使 用 的 原 则 ， 有 效 解 决 了 电 力 在 升 压 及长 途 运 输 中 的 损 耗 问 题 ； 具 有 安 装 周 期 短 、 投 资 小 、 并 网 简 单 、 补 贴 及 时 等 优 点 ， 是 具 有 广 阔 发 展 前 景 的 太 阳 能 能 源 利 用 方 式 。2017 年 是 我 国 分 布 式 光 伏 爆 发 年 ， 根 据 “ 十 三 五 ” 规 划 60GW 的 装 机 总 量 ， 未 来 四 年 分 布 式 光 伏 年 均增 量 超 10GW， 同 时 国 家 和 地 方 政 府 还 出 台 了 一 系 列 分 布 式 光 伏 补 贴 政 策 ， 进 一 步 推 动 了 分 布 式 光 伏 市 场 的大 力 发 展 。众 所 周 知 ， 分 布 式 光 伏 发 电 系 统 主 要 包 括 光 伏 组 件 、 光 伏 方 阵 支 架 、 直 流 汇 流 箱 、 直 流 配 电 柜 、 并 网逆 变 器 、 交 流 配 电 柜 等 设 备 ， 另 外 还 有 供 电 系 统 监 控 装 置 和 环 境 监 测 装 置 等 ； 由 于 光 伏 组 件 等 在 户 外 受 不同 自 然 环 境 的 影 响 ， 如 温 度 、 湿 度 、 辐 照 度 、 盐 雾 、 沙 尘 暴 及 雪 灾 等 ， 会 产 生 不 同 类 型 的 失 效 模 式 ， 影 响光 伏 组 件 的 使 用 可 靠 性 及 发 电 量 ， 在 设 计 时 应 综 合 考 虑 多 方 因 素 ， 除 了 应 考 虑 组 件 的 安 装 维 度 、 经 度 、 海拔 、 当 地 的 太 阳 能 总 辐 射 量 、 年 平 均 气 温 ， 年 雨 水 量 及 受 台 风 、 降 雪 、 冰 雹 等 ； 还 应 根 据 实 际 使 用 地 理 位置 及 环 境 气 候 选 择 相 匹 配 的 配 套 设 备 ， 如 支 架 的 承 载 能 力 、 逆 变 器 的 功 率 和 输 出 性 能 等 ； 任 何 一 个 设 备 部件 出 现 问 题 都 将 影 响 整 个 发 电 系 统 的 质 量 及 其 正 常 运 行 ； 另 外 ， 户 用 光 伏 的 设 计 以 及 安 装 不 规 范 ， 还 可 能会 造 成 发 电 量 不 足 、 漏 电 、 系 统 被 大 风 吹 落 、 屋 面 漏 水 、 逆 变 器 烧 毁 等 严 重 问 题 ， 不 仅 损 害 了 业 主 收 益 ，给 业 主 造 成 人 身 安 全 问 题 ， 更 损 害 了 行 业 整 体 形 象 ， 也 不 利 于 家 用 光 伏 的 可 持 续 发 展 。 因 此 ， 为 规 范 分 布 式 光 伏 市 场 ， 促 进 分 布 式 光 伏 行 业 健 康 发 展 ， 迫 切 需 要 建 立 科 学 的 、 完 善 的 分 布 式光 伏 系 统 设 计 和 性 能 检 测 及 质 量 评 估 等 技 术 标 准 ， 来 保 障 分 布 式 屋 顶 光 伏 系 统 安 全 运 行 、 性 能 可 靠 和 业 主收 益 稳 定 等 ， 因 此 制 定 “ 家 庭 户 用 光 伏 发 电 系 统 设 计 规 范 ” 系 列 标 准 具 有 非 常 重 要 的 意 义 ， 可 进 一 步 有序 发 展 户 用 光 伏 发 电 系 统 ， 规 范 行 业 竞 争 秩 序 ， 促 进 户 用 光 伏 发 电 系 统 设 计 和 安 装 水 平 的 提 高 。四 、 国 内 外 标 准 现 状国 外 户 用 光 伏 发 电 的 应 用 方 面 ， 德 国 推 广 力 度 比 较 大 。 德 国 于 2000年 出 台 了 可 再 生 能 源 法 ， 2014 3 年 6月 9日 德 国 光 伏 瞬 时 供 电 超 过 系 统 负 荷 50。 在 我 国 ， 自 2013年 国 务 院 出 台 关 于 促 进 光 伏 产 业 健 康发 展 的 若 干 意 见 以 来 ， 户 用 光 伏 发 电 市 场 繁 荣 发 展 ， 根 据 国 家 能 源 局 2017年 上 半 年 光 伏 发 电 统 计 分 析 ，2017年 上 半 年 分 布 式 光 伏 新 增 装 机 容 量 711万 千 瓦 ， 同 比 增 长 2.9倍 ； 户 用 光 伏 发 电 是 分 布 式 光 伏 快 速 发展 的 重 要 组 成 部 分 。据 不 完 全 统 计 ， 国 内 外 关 于 光 伏 发 电 系 统 的 标 准 主 要 有 GB 50797-2012 光 伏 发 电 站 设 计 规 范 、GB 50794-2012 光 伏 发 电 站 施 工 规 范 、 GB/T 50796-2012 光 伏 发 电 工 程 验 收 规 范 、 GB/T 19964-2012 光 伏 发 电 站 接 入 电 力 系 统 技 术 规 定 、 GB/T19939-2005 光 伏 系 统 并 网 技 术 要 求 、 GB/T 50865-2013 光伏 发 电 接 入 配 电 网 设 计 规 范 、 GB/T33342 户 用 分 布 式 光 伏 发 电 并 网 接 口 技 术 规 范 、 JGJ 203-2010 民用 建 筑 太 阳 能 光 伏 系 统 应 用 技 术 规 范 等 ； 但 针 对 户 用 光 伏 发 电 系 统 特 点 的 还 没 有 统 一 的 整 体 设 计 ， 应 尽快 研 制 并 出 台 户 用 光 伏 发 电 系 统 设 计 系 列 标 准 来 促 进 和 规 范 行 业 技 术 的 发 展 。五 、 标 准 编 制 过 程2018年 3 月 15 日 ， 家 庭 户 用 光 伏 发 电 系 统 第 2-2部 分 设 计 规 范 -方 阵 设 计 协 会 标 准 制 定 计 划 正 式 下 达 。2018年 4月 ， 江 苏 天 合 家 用 光 伏 科 技 有 限 公 司 积 极 组 织 内 部 技 术 力 量 组 成 标 准 编 制 组 ， 根 据 实 际 生 产经 验 ， 经 过 多 次 讨 论 完 善 ， 搭 建 了 初 步 的 标 准 框 架 ； 然 后 与 相 关 企 业 ， 如 阿 特 斯 等 专 业 技 术 人 员 开 展 多 次的 技 术 交 流 ， 起 草 编 制 ， 完 成 了 标 准 草 案 稿 。2018 年 5 月 9-10日 ， 主 编 单 位 江 苏 天 合 家 用 光 伏 科 技 有 限 公 司 和 天 合 光 能 股 份 有 限 公 司 组 织 行 业 技术 专 家 在 常 州 召 开 了 “ 2018年 度 家 庭 户 用 光 伏 标 准 工 作 组 第 一 次 工 作 会 议 暨 家 庭 户 用 光 伏 标 准 研 讨 会 ” ；由 中 国 光 伏 行 业 协 会 标 准 化 技 术 委 员 会 裴 会 川 副 秘 书 长 主 持 会 议 ， 来 自 英 利 集 团 、 江 苏 爱 康 、 北 京 鉴 恒 呢衡 、 珠 海 兴 业 、 阿 特 斯 、 上 海 市 质 量 监 督 检 验 院 ， 苏 州 UL 美 华 、 汉 能 控 股 、 力 诺 电 力 、 晶 澳 太 阳 能 、 中国 电 子 第 41 所 、 西 安 黄 河 、 四 季 沐 歌 、 无 锡 尚 德 、 通 威 新 能 源 、 南 京 日 托 、 广 州 三 晶 等 60 家 单 位 ， 约 100位 左 右 的 行 业 大 咖 、 专 业 技 术 人 员 参 加 了 会 议 ； 会 议 对 标 准 草 案 稿 进 行 了 逐 条 讨 论 ， 与 会 专 家 提 出 了 多 条建 设 性 的 建 议 ； 会 后 ， 主 编 单 位 又 组 织 阿 特 斯 、 爱 康 等 单 位 专 业 技 术 人 员 进 行 专 题 研 讨 ， 结 合 家 庭 户 用 发电 系 统 实 际 设 计 经 验 ， 就 本 标 准 草 案 稿 进 行 进 一 步 的 修 改 提 炼 ， 形 成 征 求 意 见 稿 。六 、 标 准 主 要 内 容 （ 一 ） 光 伏 方 阵 设 计1.1安 装 方 式 设 计1.1.1 组 件 方 阵 设 计 考 虑 不 同 屋 面 类 型 ； 对 于 坡 屋 面 宜 采 用 顺 应 屋 面 坡 度 布 置 ； 对 于 平 屋 面 宜 采 用 一 定 倾角 的 安 装 方 式 ；1.1.2 组 件 方 阵 设 计 与 安 装 宜 和 原 建 筑 协 调 统 一 ， 且 应 满 足 当 地 相 关 部 门 的 要 求 ； 但 不 应 破 坏 固 有 结 构 及防 水 系 统 。1.2方 阵 倾 角 设 计1.2.1 明 确 了 方 阵 倾 角 的 计 算 公 式 （ 1） 1]sin/[sin DSR  1.2.2 另 外 ， 特 列 出 各 大 城 市 光 伏 阵 列 最 佳 倾 角 ， 方 便 设 计 师 查 找 选 用 。1.3方 阵 间 距 设 计 为 保 证 光 伏 阵 列 之 间 的 间 距 应 保 证 冬 至 日 900-1500（ 当 地 真 太 阳 时 ） 时 段 前 、 后 、 左 、 右 互 不 遮 挡 ，特 给 出 了 最 小 间 距 的 计 算 公 式 （ 2） 2tan4338.0707.0/4338.0tan707.0sincos   LLD 4 1.4组 件 排 布 设 计1.4.1 应 根 据 建 筑 物 的 实 际 条 件 ， 选 择 光 伏 组 件 安 装 位 置 及 光 伏 发 电 系 统 类 型 。1.4.2 固 定 式 布 置 的 光 伏 阵 列 、 光 伏 组 件 安 装 方 位 角 宜 采 用 正 南 方 向 。1.4.3 光 伏 阵 列 各 排 、 列 的 布 置 间 距 满 足 5.3方 阵 间 距 设 计 。1.4.4光 伏 方 阵 中 ， 应 根 据 实 际 情 况 ， 预 留 满 足 光 伏 发 电 系 统 的 日 常 维 护 、 检 修 、 清 洗 、 设 备 更 换 等 要 求的 运 维 通 道 ， 同 时 多 雪 地 区 宜 方 便 人 工 融 雪 、 清 雪 。1.4.5 光 伏 组 件 与 屋 面 之 间 的 垂 直 距 离 应 满 足 安 装 、 通 风 和 散 热 的 要 求 。1.4.6 光 伏 方 阵 组 件 排 布 在 建 筑 中 的 位 置 应 满 足 其 所 在 部 位 的 建 筑 防 水 、 排 水 和 保 温 隔 热 等 要 求 。1.4.7 光 伏 组 件 间 距 宜 预 留 5-30mm间 距 。1.4.8 光 伏 方 阵 排 布 应 远 离 易 燃 易 爆 、 高 温 发 热 、 腐 蚀 性 物 质 等 。1.5 组 串 设 计1.5.1 同 一 光 伏 组 串 中 的 各 光 伏 组 件 的 电 性 能 参 数 宜 保 证 一 致 。 1.5.2 多 路 组 串 输 入 到 同 一 逆 变 器 时 ， 每 路 组 串 中 组 件 数 量 宜 保 证 一 致 。1.5.3 多 路 组 串 输 入 到 同 一 MPPT时 ， 每 路 组 串 中 组 件 的 数 量 、 方 位 角 、 安 装 倾 角 须 保 证 一 致 。1.5.4 每 路 组 串 的 工 作 电 压 宜 在 MPPT工 作 电 压 范 围 内 ， 且 须 大 于 逆 变 器 启 动 电 压 ， 接 近 逆 变 器 的 额 定 直 流输 入 电 压 。1.5.5 光 伏 方 阵 的 装 机 量 不 宜 超 过 逆 变 器 最 大 直 流 输 入 功 率 。1.5.6 光 伏 组 件 串 的 串 联 数 量 N应 同 时 满 足 公 式 （ 3） 和 （ 4） 的 要 求 ， 并 且 N应 取 整 数 。]251[ max Voc dc KtV VN  （ 3）]251[]251[ ，max，, min Vpm mpptvpm mppt KtV VNKtV V  （ 4）七 、 与 国 内 有 关 现 行 法 律 、 法 规 和 强 制 性 标 准 的 关 系 该 标 准 符 合 国 家 有 关 法 律 、 法 规 的 要 求 ， 与 现 行 国 家 强 制 性 标 准 协 调 一 致 。八 、 标 准 实 施 的 建 议本 标 准 建 议 作 为 推 荐 性 协 会 标 准 实 施 。 标 准 编 制 组2018年 6月