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1、光伏基础及分布式光伏电站设计与施工我们为什么要发展新能源？2我们为什么要发展新能源？传统化石能源即将枯竭3我们为什么要发展新能源？4光伏科学科普第一部分光伏发电技术原理太阳能资源分布6光伏发电技术原理太阳能资源分布单位换算：1kWh=3.6MJ7光伏发展现状全球光伏电站装机容量正不断扩大根据国际能源署（IEA）发布的 2016 SNAPSHOT OF GLOBAL PHOTOVOLTAIC MARKETS统计数据，2013年至2018年全球累计装机容量分别为136.7 GW、175GW、228GW、300GW、386GW、485.8GW。根据国际可再生能源机构(IRENA)最新数据，2018年
2、全球新增并网光伏装机量99.8，其中中国44.3GW（国家能源局统计数据），印度10.8GW，美国10.6GW，前三大国家共占65.8%。8全球光伏电站装机容量正不断扩大未来几年全球光伏装机量预测数据，有助于我们锁定目标市场。光伏发展现状901000200030004000500060007000800020082009201020112012201320142015201620172018万千瓦光伏电站分布式光伏中国光伏装机容量正不断增长根据国家能源局最新公布数据，截止2018年底，全国累计并网运行光伏发电装机容量已达到174.46 GW，其中光伏电站123.84 GW，分布式光伏50.62
3、 GW；2018年新增并网光伏发电装机容量44.26 GW，其中光伏电站23.30 GW，分布式光伏电站10.96GW。光伏发展现状趋势：分布式光伏发电已成为重要应用形式，并逐渐成为主流分布式光伏电站：凡是在低压电网和中压电网单位内网接入的光伏发电系统都属于分布式光伏电站，应当按照分布式光伏发电程序申报，并按照分布式光伏项目进行设计、安装和管理。享受国家分布式光伏发电度电补贴政策，执行“光伏发电系统接入配电网技术规定”（GB/T 29319-2012）。公共光伏电站：凡是在10kV及以上公共配电网或输电网接入的光伏系统都属于公共光伏电站，应当按照大型光伏电站程序申报，并按照大型光伏电站进行设计
4、、安装和管理。享受国家分区光伏标杆上网电价政策，执行“光伏发电站接入电力系统技术规定”（GB/T 19964-2012）。光伏发展现状11国家补贴及各级地方补贴政策一、金太阳：金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法 是国家政府2009年7月发布的光伏补贴政策，从最初的补贴造价的一半到2011年单瓦补贴9块，2012年单瓦补贴8元，2012年定额补贴7元，到2013、2014年定额补贴5.5元。金太阳是基于国外反倾销的前提下扶持国内新能源产业，正式开启国内光伏新篇章。二、标杆上网电价及分布式电价补贴：2013年国家发改委发布关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知，通知明确，对光伏电站实行
5、分区域的标杆上网电价政策。根据各地太阳能资源条件和建设成本，将全国分为三类资源区，分别执行每度0.9元，0.95元，1元的电价标准。对分布式光伏发电项目，实行按照发电量进行电价补贴的政策，电价补贴标准为每千瓦时0.42元。2016年，三类资源地区的标杆上网电价降为每度电：0.8元,0.88元,0.98元的电价标准，分布式0.42元维持不变。同时各省市及地方政府不断推出了地方补贴政策，大大推动了光伏产业的发展。2017年，三类资源地区的标杆上网电价降为每度电：0.65元,0.75元,0.85元的电价标准，分布式0.42元维持不变。2018年，三类资源地区的标杆上网电价降为每度电：0.55元,0.
6、55元,0.75元的电价标准，分布式0.37元。通过三次比较关键的政策引导和地方政府推进，光伏在国内的增速不断加快，特别是在分布式光伏，农村及城镇，工商业屋顶，企事业单位，公共建筑等都具有非常大的市场空间。光伏发展现状光伏发电技术原理太阳能光伏发电是基于半导体的光生伏打效应，利用太阳电池将太阳能直接转化为直流电能。（光生伏打效应是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象）如果光线照射在太阳电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，以致产生电子空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前，将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负
7、电的P区运动。通过界面层的电荷分离，将在P区和N区之间产生一个向外的电压。13光伏发电技术原理光伏系统发电原理图示光伏发电系统利用光伏组件，把太阳能转换成电能，同时通过逆变器，把直流电逆变成低压交流电供给用户使用，也可以通过变压器，升压到 10KV、35KV、110KV 接入公共电网。14光伏发电技术原理1：主要由电子元件构成，不涉及机械转动部件，运行没有噪声；2：没有燃烧过程，发电过程不需要燃料；发电过程没有废气污染，也没有废水排放；3：设备安装和维护都十分简便，维修保养简单，维护费用低，运行可靠稳定，使用寿命长，可达25-30年；4：环境条件适应性强，可在不同环境下正常工作；5：能够在长期
8、无人值守的条件下正常稳定工作；6：建设周期短，根据需要很容易进行容量扩展，扩大发电规模。1：发电效率低，能量密度低，占用面积大；2：夜间不能发电；3：受天气变化影响大；4：资源地区分布不均匀，全国五类划分；5：随时间变化较大，正午发电功率最大；6：大规模存储技术尚未解决，大规模应用没有自身调节能力。光伏发电优点光伏发电缺点01000200030004000500006:0008:0010:0012:0014:0016:0018:0015光伏技术的应用领域农村光伏电气化应用：户用电源，光伏水泵，村落电站等西北地区户用电源光伏水泵系统边远地区村落小型电站西藏地区村落小型电站16光伏技术的应用领域通
9、讯和工业应用：铁路、通讯、气象、航标灯及卫星等17光伏技术的应用领域光伏产品和商品：庭院灯、路灯、交通信息灯、草坪灯等18商业光伏主要应用形式大型并网发电系统：BIPV、BAPV、地面电站,光伏车棚等19（1）小规模：接入0.4KV电网的PV电站（分布式电站，包含家用太阳能系统）；（2）中规模：接入10 35KV电网（工商业分布式，地面电站）；（3）大规模：接入66KV及以上电网（地面电站）商业光伏主要应用形式以电压为标准划分光伏电站的等级商业光伏主要应用形式以并网方式来区分光伏电站并网型光伏发电系统21商业光伏主要应用形式以并网方式来区分光伏电站并网混合型光伏系统22系统设计基础第二部分：实
10、操与案例系统设计原则中华人民共和国国家标准:光伏发电站设计规范(GB/T50797-2012)中华人民共和国国家标准:光伏发电工程验收规范(GB/T50796-2012)中华人民共和国国家标准:光伏发电工程施工组织设计规范(GB/T50795-2012)中华人民共和国国家标准:光伏发电站施工规范(GB/T50794-2012)中华人民共和国国家标准:光伏发电站接入电力系统设计规范(GB/T50866-2013)中华人民共和国国家标准:光伏发电接入配电网设计规范(GB/T50865-2013)中华人民共和国国家标准:并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法(GB/T 30427-2013)中华人
11、民共和国国家标准:电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范(GB/T50171-2012)中华人民共和国能源行业标准:光伏发电站逆变器电能质量检测技术规程(NB/T32008-2013)民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范（JGJ/T203:2010）光伏建筑一体化系统运行与维护规范(JGJ/T264-2012)国家电网公司企业标准:光伏发电站并网验收规范(Q/GDW 1999-2013)中华人民共和国国家标准:电气装置安装工程接地装置施工及验收规范(GB/50169-2006)24系统设计原则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25电站设计关键点系统设计原则26系统
12、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。电站设计关键点系统设计原则2710 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0.75 元/kWh电站收益增加22-37万元/年电站设计
13、PR值对系统的影响系统设计原则28提高系统PR值的途径系统设计原则提高项目PR值保证项目的发电输出，提高项目收益优化设计减少系统失配专业施工提高发电效率标准运维保证系统输出，减少发电衰减。29提高系统PR值的途径系统设计原则序号因素提高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
14、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，优化系统设计方阵间间距过小造成相互遮挡没有预留运维通道不利于电站运维的安全有效进行系统设计原则设计不当31野蛮施工施工人员随意踩踏组件系统设计原则施工组织管理制度细化不足32光伏组件清洗频率过低检测操作不当造成逆变器短路起火系统设计原则规范电站运行管理和维护流程33系统设计原则电站设计关键点1、方位角（正南朝向）太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南
15、方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度，零度朝向正南即为最佳）。通常踏勘中采用的是指南针法，即以地磁南极作为正南来进行系统设计，但需要了解的是系统设计中“正南”正确方式应该采用地理南极来确定。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。2、最佳倾斜角（发电量最大）倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，并根据电站的具体性质来判定最佳倾角。如并网电站，考虑的是全年发电量最大，离网电站考虑的是冬季发电量最大，光伏水泵系统，通常考虑的是夏季发电量最大。
16、一年中的最佳倾斜角与当地的气象条件及地理纬度有关，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。常用的光伏系统设计软件1.PVsyst；2.RETScreen；3.PV Designer34系统设计原则电站设计关键点阴影遮挡（Shading）阴影遮挡是经常遇到的一个问题，对光伏的发电特性占主导地位，由于逆变器的MPP跟踪电压范围有限以及算法的局限性会给方阵组串的实际MPP电压带来偏移，继而带来发电量的损失。暂时性阴影环境阴影系统自身阴影35系统设计原则电站设计关键点I.暂时性阴影：很多因素会造成光伏阵列上的暂时性的阴影一些典型的因素例如：雪、落叶、鸟粪以及其他形式的污染物等；通常情况下大于12的光伏组件的倾
17、角对光伏阵列的自洁较为有利。II.环境阴影：环境阴影包括安装地点周围环境物体产生的阴影，如建筑物，树木等。主要是植物和周围建筑物的阴影。对于植物，要考虑高大乔木的生长问题；对于建筑物，主要有如下情况：烟囱、天线、避雷针、卫星天线、屋顶和幕墙的突出部分以及周围其他的建筑物阴影遮挡。III.系统自身阴影：使用支架安装的光伏阵列，前排的光伏组件形成的阴影会落到后排。关于系统整列之间的阴影遮挡通常采用建模的方式模拟。36系统设计原则阴影分析计算公式组件阵列必须考虑前、后排的阴影遮挡问题，通过计算确定阵列间的距离或光伏阵列与建筑物的距离。一般的确定原则是:冬至日09:0015:00(本文中的时间均为当地
18、真太阳时)的时间段内，光伏阵列不应被遮挡。固定式布置的光伏阵列布局如图所示，冬至日09:0015:00，不被遮挡的间距D可由以下公式计算:为太阳高度角;为太阳方位角;D 为遮挡物与阵列的间距;h 为前排阵列最高端与后排阵列最低端的高度差;为当地纬度;为太阳赤纬角;为时角;为组件倾角;l 为前排光伏组件斜面长度;L为阳光射线在地面上的投影。D=L cos L=h/tan =arc sin(sin sin +cos cos cos)=arc sin(cos sin/cos)h=l sin 37系统设计原则电站设计关键点说明：N：组件组串数量Vdcmax:组件的耐受电压，600V,1000V,150
19、0V.Kv:组件开路电压温度系数Voc：组件开路电压38系统设计原则电站设计关键点系统荷载与建筑物的载荷计算，验算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，是施加在工程结构上不变的（或其变化与平均值相比可以忽略不计的）荷载。如结构自重、外加永久性的承重、非承重结构构件和建筑装饰构件的重量、土压力等。因为恒载在整个使用期内总是持续地施加在结构上，所以设计结构时，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
20、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4080kg/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。39系统设计原则电站设计关键点40系统设计原则电站设计关键点 系统并网方式光伏系统在完成了直流发电及交流逆变后需要采取一定的方式并入国家电网，光伏发电系统的并网方式决定了项目的收益方式，在实际项目中需要技术可行性及经济可行性两方面进行选择。I.按照电压等级可分为：380V/220
21、V低压并网，10kV及以上中高压并网；II.按照补贴政策可分为：享受国家标杆上网电价的“10kV及以上等级电网侧电站型并网”，享受国家分布式度电补贴的“10KV及以下等级用户侧分布式型并网”。41系统设计原则电站设计关键点系统设计常用软件1.PVsyst 光伏设计工程师必学软件。功能比较全，是光伏系统设计的首选软件，基本上学会这个软件在系统设计上已经没问题了，值得去学精，并且活学活用。2.PV*SOL 可以对独立和并网光伏系统进行系统设计，并完成仿真分析、经济效益分析、节能减排分析，并可以给出报告和相关图表。3.RETScreen，与上面两种功能类似。(免费下载网址：)4.AutoCAD 光伏
22、设计工程师必学软件，画图用。5.Google SketchUp：草图大师，易学易懂的效果图软件。6.Google Earth：地图软件，国内如果不能用，可以使用百度地图。42系统设计原则电站设计关键点双面光伏系统优化设计探讨43应用形式 应用场景：1.双面光伏组件可完美应用于常规地面电站、屋面电站、水面电站等应用场景；2.其他新型特殊应用场景，例如双面光伏系统与交通系统结合的应用模式，可应用光伏隔音墙、光伏停车棚等形式。户用光伏：双面光伏系统更具优势，可考虑光伏阳光房、光伏凉棚等形式。安装形式：双面光伏组件+跟踪系统的应用形式优势更为显著。2017年12月18至12月22日实时发电功率系统设计
23、原则电站设计关键点双面光伏系统优化设计探讨系统优化设计探讨0501001502002503006:598:299:5911:2912:5914:2915:5917:298:099:3911:0912:3914:0915:3917:097:549:2410:5412:2413:5415:2416:547:349:0410:3412:0413:3415:0416:347:198:4910:1911:4913:1914:4916:19直流功率/WpS-N（bifacial）E-W（bifacial）20（bifacial）20（monifacial）25（bifacial）30（bifacial）问
24、题：双面20与30的发电功率受到限制，仅出现在12月份。原因：冬季晴冷条件下，系统PR值相对较高，导致组件输出功率大于逆变器允许的最大直流输入功率值。解决方案：增大逆变器容量。在系统设计时，应充分考虑项目地的气候特征及背面增益，合理配置逆变器。系统设计原则电站设计关键点双面光伏系统优化设计探讨45 设备使用要求：逆变器方面，应充分考虑背面的增益部分，功率优化器等优化器件的使用。组件串并联设计：组串电流、电压设计。对安装支架的要求：应尽量减少支架结构件及阴影对组件背面的遮挡，支架结构需要在传统支架基础上重新设计，主梁、檩条及支架结构件必须避免在组件背面通过。线缆布置：同样的，线缆布置应尽量减少对
25、组件背面的遮挡。工商业屋顶应用：尽可能利用有限面积；对屋面进行处理以增加背面辐射增益。系统设计原则国内项目国外项目国内外项目对比照片46系统设计原则通过光伏监控界面的照片来了解光伏每天的发电趋势：从照片中可以看出，光伏发电从上午6点开始工作，到晚上18点结束。但是我们的阵列间距设计，只考虑上午9点到下午15点间无阴影摭挡，这就意味着阵列之间有6个小时会有阴影摭挡。47系统设计原则为什么要使用组件横装的排列方式？常规组件的电池片会按左图红线所示进行串接，将每两列作为一组并联一个旁路二极管，即常规组件中一般有3个旁路二极管。当太阳电池串列中的单体电池由于遮挡等因素而出现性能失配时，太阳电池串列两端
26、承受的反向偏压（对于旁路二极管而言则是正向偏压）就会使旁路二极管旁路过量的电流并降低太阳电池串列两端的反向偏压，从而保护与其并联的整个太阳电池串列导通，。横向排布充分考虑组件旁路二极管的工作特性进行设计，项目中所有系统方阵均采用组件横装的排列方式，最大化阵列出现阴影时的输出功率（6：009：00，15：0018：00）。组件横装及竖装在阴影摭挡时的影响48组件横放与竖放横放产生的遮挡竖放产生的遮挡系统设计原则49传统的光伏发电系统把阵列间距设计在9:00-15:00之间无阴影，考虑的阵列阴影避开时间较短。但实际上光伏系统从太阳刚升起的时候（6:00）就可以发电了，且下午太阳落山的过程中系统也是
27、可以发电的，而国内现有的大部分电站均忽略了这两个时间段的发电输出。系统阵列将采用横向排布方案，且将同排的组件进行串接，等于将同等光照条件下的组件串接在一起，避开了短板效应，同时使用组串式逆变器减少系统失配，增加整个光伏系统的发电输出时间范围，很好的提高系统的整体输出。见接线方案1及接线方案2.接线方案1接线方案2什么是最优的系统接线方案？系统设计原则50目前商业化较成功的光伏组件根据材料和工艺的不同进行分类，市场应用率较高的有如下两大类：1：晶体硅电池：单晶、多晶、HIT 等；2：薄膜电池：非晶硅、CIGS、CdTe等。系统关键设备光伏组件常见类别51系统设计原则电池组件的测试条件什么是STC
28、，NOCT？STC：Standard Test Condition 标准测试条件AM=1.5；1000W/；25C。AM：指air-mass（大气品质），定义是：Path-length through the atmosphere relative to vertical thickness of the atmosphere，即光线通过大气的实际距离比上大气的垂直厚度。AM1.5，即指光线通过大气的实际距离为大气垂直厚度的1.5倍。1000W/：指标准测试太阳电池的光线的辐照度。25C：指在25C的温度下工作。太阳电池效率会随温度升高有一定下降，它在使用时温度会升高，再由温度系数就可以得出它
29、工作时的电压电流和输出功率。NOCT：是指当太阳能组件或电池处于开路状态，并在以下具有代表性情况时所达到的温度。1.电池表面光强：800 W/2.环境温度：203.风速：1 m/s4.电负荷：无（开路）5.倾角：与水平面成456.支架结构：后背面打开52光伏发电技术原理太阳电池和光伏组件的基本知识“金字塔”型，17.5%“倒金字塔”型，24.7%单晶硅多晶硅53系统关键设备光伏组件选型要点1、颜色与质感；2、强度与抗变形的能力；3、寿命与稳定性；4、发电效率；5、尺寸和形状；6、组件价格；7、环境友好度等。54系统关键设备光伏组件选型要点1.颜色与质感2.寿命与稳定性：2530年类型单晶硅多晶
30、硅非晶硅CISCdTeHIT颜色深蓝黑色天蓝色红棕色蓝色紫蓝色深灰黑色墨绿黑色深蓝黑色55系统关键设备光伏组件选型要点3.转换效率（下表中的值为市面的平均值，部分厂家效率值远高于该值）4.透光性（对非晶硅及双玻组件而言）；5.尺寸和形状（对BIPV系统而言）。类型单晶硅多晶硅非晶硅CIGSCdTeHIT组件效率1720%1619%811%1416%1115%2022%56系统关键设备光伏组件2017年行业 TOP10备注：以上数据来源于网络，不代表官方数据，仅供参考。排名生产商1晶科能源2天合光能3晶澳太阳能4隆基太阳能5阿特斯太阳能6韩华集团7东方日升8协鑫集成9英利绿色能源10尚德系统关键
31、设备光伏逆变器选型要点逆变器的功能：将组件产生的直流电转换成可以并网的交流电。根据工作模式，主要有以下几种：1.并网型逆变器2.离网型逆变器3.双向逆变器逆变器58系统关键设备光伏逆变器选型要点1、工作模式；2、额定功率；3、转换效率；4、价格成本；5、电能质量；6、环境要求；7、安全性要求等。59系统关键设备光伏逆变器主流型号组串式逆变器1-60kW：集中式逆变器100-1260kW:60系统关键设备光伏逆变器选型要点集中式集散式组串式微型逆变器按照系统的电力布置方式可分为：61系统关键设备光伏逆变器选型要点-集中式对于大型并网光伏系统，采用大型的集中式逆变器，其主要优点是：安装简单维护方便
32、效率较高初始成本比较低输出电能质量较高其主要缺点是：一旦故障，造成大面积的光伏系统停用62系统关键设备光伏逆变器选型要点集中式中的主从结构集中式结构的一种，现行逆变器中部分兆瓦级逆变器中采用了主从结构。大型的光伏系统有时候采用23个集中型逆变器，总功率被几个逆变器均分，在辐射低的时候，一个逆变器工作，这样效率较高，当辐射升高，超过一个逆变器的工作上限，其他的逆变器开始工作。为了保证逆变器的工作量均等，主从逆变器经常轮换。德国慕尼黑Neue Messe Exhibition center 的1MWp的屋顶光伏系统就是采用的主从结构。63系统关键设备光伏逆变器选型要点主从结构64系统关键设备光伏逆
33、变器选型要点集散式 在前级PV组件的附近（汇流箱）增加DC/DC升压和MPPT单元，形成每24串对应1路MPPT，大大降低组件的并联失配，提升发电量；直流传输电压从传统的400800V动态变化提高到固定的820V，传输损耗下降；交流传输电压从传统的300V左右提高到520V，传输损耗下降；逆变器的输入电压和输出电压对应提升，1MW逆变器对应的额定电流大大降低，转换效率得到大幅提升1MW集散式逆变器系统图65系统关键设备光伏逆变器选型要点组串式1、将有同样朝向，倾角和无阴影的组件串成一串，由一串或者几串构成一个子阵列，安装一台较小的逆变器，就是现在流行的组串式逆变器。2、其主要优点是：减少了组件
34、的相互串并联的线缆长度，尤其是直流主电缆的长度，可降低电缆成本。逆变器可以安装在光伏组件的旁边，有利于合理布线。在有些情况下可以省略汇线盒，降低成本。可以对光伏系统进行分片的维修。3、缺点：理论上由于逆变器数量较多，故障率会相对增加，电站维护成本会升高。66系统关键设备光伏逆变器选型要点组串式67系统关键设备光伏逆变器选型要点微逆1、一个组件对应一个逆变器。实际上是组件和逆变器作为一个整体单元，也称为AC modules。2、其优缺点是：逆变器针对单个组件达到性能的最优化。逆变器可以很快的扩容。目前在BIPV上得到了较广泛的应用。成本较高，无法大规模应用。效率相对较低。68系统关键设备光伏逆变
35、器2018年国内行业 TOP10备注：以上数据来源于网络，不代表官方数据，仅供参考。排名生产商1华为2阳光电源股份有限公司3科士达4上能5古瑞瓦特6特变电工7固德威8锦浪9首航新能源10广州三晶系统关键设备光伏支架系统选型要点1.设计强度满足项目要求（风压，雪压）.a)标准化设计:提供标准化的结构方案，标准化的结构型材。b)定制化设计:参考当地规范及业主方要求2.支架设计及质保年限(一般质保 1015年，生命周期25年)3.支架防腐要求：a)氧化反应b)电化学腐蚀c)抗UV(适用于塑料支架系统)4.安装的友好度，便捷性5.成本优势(材料成本和安装成本)6.组件的兼容性70系统关键设备光伏支架系
36、统主要材料1.铝合金:主要用于组件边框，支架结构，尤其是一些承重比较差的屋面使用，比如彩钢瓦。还有就是需要耐腐蚀性比较高的地区，如沿海地区的太阳能光伏系统。主要有以下几个类别：a)AL6061 T5,T6b)AL6063 T5,T6c)AL6005 T5,T62.碳钢:主要用于梁，柱，圆管等部位，还有紧固件。比铝合金要便宜，同时可以使用于比较大的跨度，而且可以有多种截面的型钢.主要材料有以下几个类别：a)Q235b)Q3453.不锈钢:用于紧固件，以及一些重要的部件。具有非常好的抗腐蚀能力。主要材料有以下几个类别：a)SUS 304b)SUS 316 c)SUS 3034.塑料:用于一些承重比
37、较小的屋面，以及平屋面支架结构，以及水面漂浮式支架系统。该材料需要具备很强的抗UV能力。71系统关键设备光伏支架系统彩钢瓦夹具72C型钢系统关键设备铝合金型材光伏支架系统-支架导轨73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系统关键设备74分布式光伏电站设计案例介绍分布式电站设计案例分布式电站设计案例项目介绍安装地点：广东 广州。某工业园安装功率：5.3 MWp；安装位置：光伏停车棚+屋面光伏电站；施工单位：某新能源有限公司；设计单位：广东永光新能源设计咨询有限公司；调试单位：某新能源有限公司。76分布式电站设计案例1.国产一线
38、品牌；2.效率98.4%；3.可靠性，较宽的MPPT范围。组件与逆变器匹配：1.300Wp*20串*10并，接入一个60kW 逆变器；2.84台60kW逆变器，接入一台4进1出交流汇流箱。逆变器配置SolarLake 30000TL-PMMPPT 的全称是“最大功率点跟踪”（Maximum Power Point Tracking），能够实时侦测光伏组件的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最大功率输出电能。光伏组件的输出功率与MPPT的工作电压有关，只有工作在最合适的电压下，它的输出功率才会有唯一的最大值。应用于太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统的
39、大脑。77分布式电站设计案例车棚组件布置图分布式电站设计案例厂房组件布置图分布式电站设计案例主接线图分布式电站设计案例1.发电量的计算公式系统发电输出的计算L=WH式中：L 光伏系统年发电量（kWh）；W 系统安装容量（kW）；H 年峰值日照小时数(h）；光伏系统效率。系统25年发电量=首年衰减率+=2=25 (1 首年衰减率 (1)年衰减率)81分布式电站设计案例2.系统发电输出计算四要素：系统发电输出的计算系统容量：系统容量根据项目地可用面积决定，通常避开阴影区域、荷载不满足区域且需考虑项目地后期的发展用地问题。系统效率：系统输出效率=光伏阵列效率（约85%）*逆变器转换效率（约98%）*
40、交流并网效率（约96%）。其中，光伏阵列效率主要由组件失配（98%）、阵列表面尘埃遮挡（97%）、温度影响（92%）、及线缆损失组成（97%），综上通常考虑系统效率为79.8%。峰值日照小时数：气象数据来源主要由NASA、Meteonorm、Ground Station，其中NASA值偏高，Meteonorm的气象值较准确，而Ground Station最准确但需要自费去当地气象局购买。通常采用NASA或Meteonorm气象数据库的数据。如采用NASA气象数据库的数据，由于NASA的气象数据均来自卫星，因此通常采用气象数据修正因子，对气象数据加以修正。年衰减率：光伏发电系统由于自身的发电特性
41、，存在一定的衰减，主要由单晶/多晶硅引起的，通常在组件质量保证的前提下，系统的衰减率参考组件的衰减来进行测算。82分布式电站设计案例3.本项目的发电量估算：系统首年发电量=系统容量系统效率峰值日照小时数系统效率以上计算过程中，峰值日照小时数由项目地气象数据计算得出，如右表所示。系统发电输出的计算月份辐射量（kWh/m2）1812673744845110611171368127912010120111001290合计122083分布式电站设计案例系统发电输出的计算25年发电量（万kWh）1 507.5514 467.652 504.715 464.83 501.8516 461.954 4991
42、7 459.15 496.1518 456.256 493.319 453.47 490.4520 450.558 487.621 447.79 484.7522 444.8510 481.923 44211 479.0524 439.1512 476.225 436.313 473.35合计合计11834.12分布式电站设计案例本项目的发电收入的构成：项目发电收入由两部分组成：政府补贴部分+项目售电部分政府补贴部分按政策可以享受国家分布式度电补贴分别为0.42元/度（20年）和广州市补贴0.15元/kWh（补贴年限为6年）。发改价格【2013】1638号 国家发改委关于发挥价格杠杆作用促进光
43、伏产业健康发展的通知根据广州市新兴产业发展补贴资金用于太阳能光伏发电项目管理实施细则系统发电收入的计算85分布式电站设计案例项目售电部分本项目售电部分的电价按照与物业产权方签订的合同能源管理协议，园区自用电部分电费按照电网用电电价九折进行收费，0.75元/度。项目上网部分的电量按照电网实时的脱硫煤标杆上网电价销售给当地电网公司，根据发改价2015 3105 号国家发展改革委关于降低燃煤发电上网电价和一般工商业用电价格的通知文件，广东省的燃煤发电标杆上网电价为 0.4505 元/kWh（2017年底已调整为0.453元/kWh）。其中，自发自用部分的综合电价计算依据是最新版广州市电价价目表（20
44、16 年 6 月 1 日起执行），查询获知大工业用电（0-10 kV）的峰段、平段、谷段的电价分别为 1.0911 元/kWh、0.6805 元/kWh、0.3647 元/kWh。结合本项目典型日的实时出力曲线计算出本项目的厂区用电综合电价 0.8046 元/kWh。本项目25年总发电收入为：10,452.75万元。系统发电收入的计算86分布式电站设计案例87项目开发及建设流程第二部分：实操与案例1.1 踏勘关注要点建设场址屋面、地面条件并网接入条件电力消纳周围环境分析荷载条件初步评估钢结构屋面混凝土屋面可上人屋面非上人屋面电气一次主接线变压器、配电房负荷各时段用电量污染源障碍物高楼、烟囱89
45、1.2 屋面类型屋面类型钢筋混凝土屋面上人屋面不上人屋面彩钢瓦屋面直立锁边型角驰型卡扣型明钉型（梯型）90钢筋混凝土屋面如何判断是否上人？结构角度 上人屋面活荷载2kN/不上人屋面活荷载0.5kN/建筑角度 一般上人屋面有楼梯直达，且女儿墙高度不小于1.2m（从建筑完成面算起）。一般不上人屋面没有楼梯直达，有尺寸为0.60.6m的检修孔，并且不上人屋面女儿墙高度较低（0.30.6m）甚至没有女儿墙。注：直达楼梯指原建筑结构设计中就已经考虑设计的安全疏散楼梯，不包括后加的简易钢梯、爬梯等。缺乏建筑物结构设计计算书，较难判断。91上人屋面=能安装光伏？不上人屋面=不能安装光伏？永久荷载（恒荷载）定
46、义：在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。例如：结构构件、面层及装饰层、固定设备、长期储物等的自重。固定设备主要包括：电梯及自动扶梯，采暖、空调及给排水设备，电器设备，管道、电缆及其支架等。92可变荷载（活荷载）定义：在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。例如：楼面、屋面活荷载，风荷载，雪荷载，积灰荷载等。楼面活荷载包括：持久性的：住宅内的家具、物品，工业房屋内的机器、设备和堆料，常住人员自重等；临时性的：聚会的人群、维修时工具和材料的堆积、室内扫除时家具的集聚等。对建筑物而言，光伏附加荷载属
47、于恒荷载还是活荷载？一般钢筋混凝土房屋设计使用年限为50年，钢结构厂房设计使用年限亦为50年（部分临时厂房为25年），而光伏电站设计使用年限为25年。从建筑物的使用寿命来看，光伏附加荷载存在的时间较长且基本是个定值。建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合，并应取各自的最不利的组合进行设计。相对而言，光伏附加荷载作为恒荷载参与组合计算，结果更偏于安全。931.2 屋面类型直立锁边型角驰型卡扣型明钉型（梯型）94彩钢瓦屋面光伏安装形式：直立锁边型（张正学供图）95角驰型（张正学供图）96卡扣型（张正学供图）97明钉型（梯型）缺点
48、：在屋面上直接打钉容易导致渗漏，并且打钉位置的彩钢瓦会产生锈蚀，夹具与屋面的连接就变得不可靠，一般不推荐使用。981.3 电站场址现场条件女儿墙遮挡楼梯间、屋面落差遮挡烟囱遮挡考虑阴影遮挡，实际光伏电站屋面可利用面积将比实际建筑占地面积少。991.3 电站场址现场条件考虑阴影遮挡，实际光伏电站屋面可利用面积将比实际建筑占地面积少。气楼遮挡排气口遮挡屋面高差遮挡1001.3 电站场址现场条件收集电气图纸（电气一次主接线、变压器容量、配电房平面布置等），核查是否与现场一致，确认是否有备用间隔等。配电房配电主接线模拟图101分布式电站项目开发分布式项目踏勘1、分布式项目主要为屋顶项目，可分为瓦片式屋
49、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。102分布式电站项目开发分布式光伏电站的开发在商务谈判阶段主要围绕着两个问题展开：与屋顶业主方采用何种合作方式，这里分为屋面租赁方式和合同能源管理方式。屋面租赁方式：采用的就是按照项目实际占用面积，按照一定的价格租用屋面。按照屋顶优劣情况，如屋面朝向、可利用面积、是否需要改造、屋
50、面高度、走线的难易程度等情况，通常为3-5元/平方米不等，但在屋面租用过程中注意屋面漏水等责任纠纷问题。合同能源管理方式(EMC)：是一种以节省的能源费用来支付节能项目成本的节能投资方式，即采用电价打折的方式给予屋顶业主方以收益，同样根据如屋面的情况并考虑业主的用电电价给予一定的电价折扣，通常采用8.5-9折的方式，屋面漏水及其他纠纷的问题也同样应该考虑在合同内。商务谈判阶段103分布式电站项目开发银行贷款(光伏贷)：当前国内主要的融资渠道，业内不少国有企业均已得到了国开行的贷款，且融资成本较低，其他商业银行也都在逐步开发对光伏项目的贷款，通过以电站收益作为抵押的贷款，以电站为实物抵押。众筹模