分布式光伏电站设计交流

目录一．设计单位介绍二．光伏市场发展趋势三．光伏技术简介四．设计要点五．光伏电站的故障案例 一. 设计单位介绍 一、设计单位介绍 广东永光新能源设计咨询有限公司成立于2016年4月，位于广东省佛山市顺德区，专业从事光伏电站类技术服务。永光新能源涵盖的业务类型覆盖电站实施的各个环节，包括：项目可行性研究报告、实施方案、光伏电站系统设计、施工图设计、电站检测、光伏电站评估等。 广东永光新能源设计咨询有限公司与顺德中山大学太阳能研究院、广东顺德电力设计院、中国海外工程有限责任公司刚果金分公司、广东猎日新能源科技有限公司、索比太阳能光伏网、广东中广建筑工程有限公司等国内外多家知名光伏专业机构和公司有密切的合作关系。 永光新能源作为一家专业的光伏技术服务公司，拥有一支强大的工作团队，团队核心成员均是长期从事光伏系统技术工作的专业人员，具备多方面的实战经验，其中有博士1名，硕士4名，注册电气工程师1名，高级工程师2名，教授级高级顾问多名。作为一家新晋的光伏电 站技术服务公司，团队核心成员近年来完成的光伏项目咨询总装机容量达600MW，光设计类项 目 总 装 机 容 量 达 3 0 0 M W ， 检 测 与 评 估 项 目 总 装 机 容 量 达 5 0 0 M W 左 右 。 二. 光伏市场发展趋势 二、光伏市场发展趋势• IHS 数据：2016年全球装机容量为77GW，2017年将为79GW。年新增装机容量/ GW 二、光伏市场发展趋势• 国家能源局：截至2016年底，中国光伏发电新增装机容量34.54GW，累计装机容量77.42GW，新增和累计装机容量均为全球第一。 二、光伏市场发展趋势• 国家能源局：截至2016年底，中国光伏发电新增装机容量34.54GW，累计装机容量77.42GW，新增和累计装机容量均为全球第一。 地面电站与分布式光伏占比 三、光伏技术简介 三、光伏技术简介 PV：最安静的能源！ 三、光伏技术简介• 光生伏特效应• 太阳电池基本原理 三、光伏技术简介高效：IBC、HIT、PERC。。。 四、设计要点 四、设计要点1、分布式项目主要为屋顶项目，可分为瓦片式屋顶（户用型）、混凝土屋顶及彩钢瓦屋顶结构（商业型），也存在部分地面项目，光伏车棚项目。2、前期现场踏勘需携带的主要工具：20米以上卷尺、激光测距仪、水平仪、指南针、踏勘记录登记表、望远镜、防滑鞋、安全绳等工具。3、踏勘工作主要从以下几点展开：I. 建筑物结构特性。 a. 瓦片及彩钢瓦建筑b. 混凝土建筑II. 建设场址电气情况。 四、设计要点屋顶勘测要点n 建筑竣工年份、产权归属；n 屋顶朝向和方位角。n 测量女儿墙高度，后期进行阴影分析，确定可安装利用面积。 n 查看屋面防水情况，以不破坏屋面防水结构为原则，考虑支架的安装是采用自（负）重式还是膨胀螺栓固定式。混凝土屋顶分为上人屋面和不上人屋面，在考虑短时风载、雪载的情况下支架系统的荷载也小于混凝土屋顶的承载能力。为避免安装光伏系统后建筑产生任何的防水结构破坏问题，优先采用自（负）重式支架安装方式。n 从项目业主方获取房屋结构图，便于计算屋顶荷载。n 询问业主拟安装光伏系统屋顶南面是否有高楼建设规划。分布式项目踏勘--建筑物结构特性 四、设计要点如何做到项目收益最大化？节约项目投资成本提高系统发电量 四、设计要点电站设计关键点 四、设计要点电站设计关键点Ø系统PR值的几点说明：1. 峰值日照时数，是指不考虑任何遮挡下的1㎡方阵面上接收到的总辐射量（kWh/㎡）与STC对应的1000W/㎡的比值，单位：h 。2. PR值每时每刻都在变化。3. 默认的PR值一般指的是年平均效率。但是在电站验收时， 可以通过仪器测试并计算出某一个时段的PR值，作为电站验收的标准数据。通常PR值要求在80%左右。4. PR的计算和测量需要两个量：1. 某一时间段的发电量，2. 某一时间段方阵面上的总幅射量。 四、设计要点电站设计关键点 10 MWp电站 常规每年发电1000万 kWh 系统PR提高3%-5%每年发电量增加30-50万kWh电价1 元/kWh 四、设计要点电站设计关键点 提高PR值优化设计 专业施工 标准运维 四、设计要点提高系统PR值的途径序号 因素 提高PR的措施1 阴影遮挡 减小倾角、增大间距、优化组件布置和组串连接2 相对透射率 选择相对透射率高的光伏组件，采用跟踪支架3 污秽 定期清洗4 光谱响应 根据光谱分布选择合适的组件类型5 弱光损失 选择弱光性好的光伏组件6 温度损失 在温度较高的地区选择低温度系数组件，在温度较低的地区选择高温度系数组 件7 组件实际功率与标称功率偏差 选择正偏差的光伏组件8 组件不匹配 提高组件电流分档精度，同一组串所用组件选择统一档位的9 汇集电缆损失 优化电缆敷设路径、增大电缆截面10 逆变器损失 选择高效率逆变器，优化组串与逆变器的匹配11 逆变器出口至并网点损失 选择高效变压器、提高汇集电压等级、优化电缆敷设路径、增大电缆截面12 可利用率 选择高可靠性设备，优化系统设计 四、设计要点电站设计关键点Ø最佳朝向及倾角在利用太阳能光伏发电的系统中，要确保安装的太阳能组件发电量达到最高，必须选取最佳的方位，最理想的倾斜角是使太阳能电池年发电量尽可能大，如何选定则是一个十分重要的问题。1、方位角（北半球电站，正南朝向）2、最佳倾斜角（发电量最大） 四、设计要点电站设计关键点Ø 屋面荷载问题光伏系统中主要参考屋面恒荷载（系统自重）及活荷载（施工临时荷载，风，雪荷载）。1 、永久荷载（恒荷载），恒载也称永久荷载，必须考虑它的长期效应。新增的光伏系统设备均属于恒荷载，如光伏组件，支架，线槽等。屋面为两种，一种是上人屋面，建筑荷载200KG/m2, 如水泥屋面，另一种是不上人屋面，建筑荷载50KG/m2，如彩钢瓦屋面，部分水泥屋面也是不上人屋面。 一般在安装太阳能光伏系统后，彩钢瓦屋面约增加15KG/m2, 水泥屋顶约为40~80KG/m2，具体根据项目分析。2、可变荷载（活荷载），活荷载也称可变荷载，是施加在结构上的由人群、物料和交通工具引起的使用或占用荷载和自然产生的自然荷载， 如风，雪荷载。 四、设计要点某项目结构设计基本资料：（1）项目名称XXX分布式光伏发电站；（2）该电站是建设在5个屋顶上，其结构形式为钢支架，光伏组件安装在钢支架上，具体固定形式分为平屋面固定与坡屋面固定两种形式； （3）基本风压参考GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》及相关资料，当地50年一遇的基本风压为0.60kN/m²，地面粗糙B类；（4）电站抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组； （5）根据GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》查得当地无雪压； （6）电站在屋面上所增加的荷载为： 平屋面：1.27 kN/m²（不计组件安装梁自重），斜屋面：0.15kN/m²（不计组件安装梁自重）。 四、设计要点电站设计关键点Ø 组件选型单晶、多晶、薄膜。。。效率、功率大小。。。类 型 单晶硅 多晶硅 非晶硅 CIGS CdTe HIT 组件效率 17～20% 16～19% 8～11% 14～16% 11～15% 20～22% 四、设计要点电站设计关键点Ø 逆变器选型1. 组串式2. 集中式3. 集散式4. 微型逆变器 四、设计要点电站设计关键点 四、设计要点电站设计关键点Ø 支架选型1. 固定式 vs 跟踪式（平单轴、斜单轴、双轴）2. U型钢 vs C型钢3. 支架基础（配重式、预制桩、螺旋桩。。。） 四、设计要点光伏支架系统—各种安装形式平铺屋面安装 固定倾角安装 角度季节可调式安装 平单轴跟踪系统 斜单轴跟踪系统 双轴跟踪系统 四、设计要点Ø 并网点条件u 接入容量u 接入电压等级（0.4kV、 10kV、 35kV、 110kV）u 原有变压器容量、用电量、消纳能力等u 配电房空间（新增汇流柜、计量柜位置） GB50797接入电压等级建议电站设计关键点