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工商业光伏发电资讯

光伏发电站项目概述(光伏发电站项目如何规划)

来源:本站 作者:光伏技术员 时间:2022-10-09 10:57:35 浏览人数:45次

本文简介:今天分享的文章是光伏发电站项目概述,光伏发电站项目规划。一起来看看吧。

  一、光伏发电站项目概述

  1、什么是光伏发电站

  光伏发电的简介:利用光伏电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统,一般包含变压器、逆变器和光伏方阵,以及相关辅助设施等。 [1] 光伏发电站 photovoltaic(PV)power station,以光伏发电系统为主,包含各类建(构)筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。

  2、光伏发电的名词解释

  “光生伏特效应”,简称“光伏效应”。指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。有了电压,就像筑高了大坝,如果两者之间连通,就会形成电流的回路。

  3、光伏发电的电源要求

  采用交流电力输出的光伏发电系统,由光伏阵列、充放电控制器、蓄电池和逆变电源四部分组成(并网发电系统一般可省去蓄电池),而逆变电源是关键部件。

  光伏发电系统对逆变电源要求较高:

  (1)要求具有较高的效率。由于目前太阳电池的价格偏高,为了最大限度地利用太阳电池,提高系统效率,必须设法提高逆变电源的效率。

  (2)要求具有较高的可靠性。目前光伏发电系统主要用于边远地区,许多电站无人值守和维护,这就要求逆变电源具有合理的电路结构,严格的元器件筛选,并要求逆变电源具备各种保护功能,如输入直流极性接反保护,交流输出短路保护,过热,过载保护等。

  (3)要求直流输入电压有较宽的适应范围,由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化,蓄电池虽然对太阳电池的电压具有钳位作用,但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动,特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大, 如12V蓄电池,其端电压可在10V~16V之间变化,这就要求逆变电源必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作,并保证交流输出电压的稳定。

  (4)在中、大容量的光伏发电系统中,逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。这是由于在中、大容量系统中,若采用方波供电,则输出将含有较多的谐波分量,高次谐波将产生附加损耗,许多光伏发电系统的负载为通信或仪表设备,这些设备对电网品质有较高的外,当中、大容量的光伏发电系统并网运行时,为避免公共电网的电力污染,也要求逆变电源输出正弦波电流。

  4、光伏发电的电路结构

  逆变电源将直流电转化为交流,功率晶体管T1、T3和T2、T4交替开通得到交流电力,若直流电压较低,则通过交流变压器升压,即得到标准交流电压和频率。对大容量的逆变电源,由于直流母线电压较高,交流输出一般不需要变压器升压即能达到220V,在中、小容量的逆变电源中,由于直流电压较低,如12V、24V,就必须设计升压电路。

  中、小容量逆变电源一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种主电路。推挽电路,将升压变压器的中性抽头接于正电源,两只功率管交替工作,输出得到交流电力,由于功率晶体管共地,驱动及控制电路简单,另外由于变压器具有一定的漏感,可限制短路电流,因而提高了电路的可靠性。

  其缺点是变压器利用率低,带动感性负载的能力较差。图3所示的全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点,功率晶体管T1、T4和T2、T3反相,T1和T2相位互差180度。调节T1和T2的输出脉冲宽度,输出交流电压的有效值即随之改变。四只功率晶体管的控制信号和输出波形,由于该电路具有能使T2和T4共同导通的功能,因而具有续流回路,即使对感性负载,输出电压波形也不会畸变。该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地,因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。

  另外,为防止上、下桥臂发生共同导通,在T1、T4及T2、T3之间必须设计先关断后导通电路,即必须设置死区时间,其电路结构较复杂。推挽电路和全桥电路的输出都必须加升压变压器,由于工频升压变压器体积大,效率低,价格也较贵,随着电力电子技术和微电子技术的发展,采用高频升压变换技术实现逆变,可实现高功率密度逆变,这种逆变电路的前级升压电路采用推挽结构,但工作频率均在20KHZ以上,升压变压器采用高频磁芯材料,因而体积小/重量轻,高频逆变后经过高频变压器变成高频交流电,又经高频整流滤波电路得到高压直流电(一般均在300V以上)再通过工频逆变电路实现逆变。

  采用该电路结构,使逆变虬路功率密度大大提高,逆变电源的空载损耗也相应降低,效率得到提高,该电路的缺点是电路复杂,可靠性比上述两种电路低。

  5、光伏电站的分类

  (1)、离网储能电站和并网光伏电站:

  户用领域 :小型电源:用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨

  所等军民生活用电,负载如照明、电视、收录机等;光伏

  水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

  交通领域 :

  航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、路灯、高

  空障碍灯、公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。

  通讯/通信领域 :

  太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻

  呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵

  GPS供电等。

  二、光伏发电发电站项目如何规划

  1 确定安装容量

  确定光伏电站的安装位置,电站不能存在建筑、树木遮挡形成阴影;根据可用面积估算电站容量,每平方米可安装组件容量为100W左右。

  以一个可用面积大于10000m²的屋顶为例,可建设约1MW的小型工商业光伏电站。(注:屋面面积仅供参考,以实际建筑物屋面为准)

  

光伏发电站项目概述


  “水泥平屋顶装光伏”

  

光伏发电站项目概述


  “厂房彩钢瓦屋顶”

  ◆水泥平屋顶

  水泥平屋顶要求设计为上人屋面,这样既能满足光伏系统对屋面所产生的荷载要求,又方便后期光伏系统的维护工作。结合不同地区的纬度信息、光伏组件设计最佳倾角,这样可以达到最佳发电量。

  ◆厂房彩钢瓦屋顶

  由于厂房屋面多为非上人屋面,如果要在项目初期考虑增加光伏系统,建议加大厂房屋面荷载,取值建议大于0.7KN/m。

  彩钢瓦屋面光伏组件采用平铺方式,角度采用屋面自然倾角。组件之间留有过人通道,方便人员检修维护。

  2 选择并网方式

  ◆自发自用、余电上网

  

光伏发电站项目概述


  收益=度电补贴+卖电收益+节省电费

  自发自用,余电上网的并网模式适合白天用电量较大的厂房,自用比例越高,成本回收周期越短。

  ◆全额上网

  

光伏发电站项目概述


  收益=度电补贴+卖电收益

  全额上网的并网模式,适合白天用电量较少的厂房,并网简单,享受全额上网电价。

  3 设备选型

  ◆光伏组件

  根据项目要求、成本、转换效率和可用面积、选择光伏组件。

  可选用分布式市场比较常用的500W组件,组件转化效率为21.2%,电气参数如下图。

  

光伏发电站项目概述


  ◆光伏逆变器

  根据组件的电气参数,最大功率点的工作电流约12A。可选择市面上主流逆变器—阳光SG110CX-P2-CN逆变器,此款逆变器最大直流输入15A,能够全面适配当下大功率组件,同时支持1.4及以上超配,节约初始投资。

  

光伏发电站项目概述


  以1MW光伏电站并网为范例,逆变器安装方式:每18块组件为一串,接14串到逆变器,仅需8台逆变器。

  

光伏发电站项目概述


  具体参数如下:

  

光伏发电站项目概述


  ◆交流汇流箱

  交流汇流箱根据项目所选用的逆变器台数,可选取多汇——汇流箱。按实际需要选择二汇一、四汇一都可。

  

光伏发电站项目如何规划


  ①汇流排; ②电流互感器; ③防雷器; ④支路空开; ⑤电流/电压表; ⑥汇流断路器;

  ◆逆变器与组件的匹配电压要求

  1)组串工作电压处于逆变器的MPPT电压范围内并且大于启动电压;

  2)同一路MPPT中,不同组串中组件串联数量相同,所串联的电池板规格一致;

  电流要求:组件串联后电流不大于逆变器最大输入电流;

  电缆要求:组件串并联中要求电缆接线合理,尽量减少直流电缆长度,减少损耗。

  

光伏发电站项目如何规划


  

光伏发电站项目如何规划


  —— 正确连接

  错误连接 ——

  

光伏发电站项目规划


  交直流线缆直流电缆要求:直流电缆一般选择光伏认证专用线缆,光伏阵列到逆变器的直流电缆长度应尽可能短,以减少线缆上的功率损耗。

  交流电缆要求:交流线缆主要用于逆变器交流侧至交流并网箱或交流并网柜。线缆选型参考标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217。

  铜线缆设计:SG110CX-P2-CN交流输出线缆推荐采用YJV-0.6/1kV 4*70 mm2+1*35mm2;

  铝线缆设计:SG110CX-P2-CN交流输出线缆推荐采用YJLHV-0.6/1kV 4*120mm2+1*70mm2

  

光伏发电站项目规划



  


  4 系统安装要求

  组件排布组件朝向:理想的安装方位角是正南;

  组件倾角:系统最佳倾角近似于当地纬度角,或者根据屋顶结构,组件平行于屋顶坡度铺设,使用角度测量仪可测量倾角;

  组件前后排间距:间距应能保证冬至日早上9点至下午3点太阳能电池方阵不被遮挡。通过使用EXCEL表公式计算,选择纬度、组件宽度、长度、倾角即可计算出合适间距。以广州地区(北纬23°)为例:

  

光伏发电站项目规划


  ◆组件安装要求

  1)支架的搭建除了要保证组件的最佳倾角和朝向,应尽可能在屋顶上留有足够间距,实现对流降低组件温度;

  2)支架材质使用不锈钢或者热镀锌钢材,以起到防腐的目的;

  3)支架应保证组件底部高于底面不小于15CM,以避免组件浸水和雨水溅落组件表面。

  

光伏发电站项目规划


  水泥平屋顶固定支架;水泥配重块常规尺寸300*300*300mm;若当地季风较多,需适当增大配重块。

  

水泥平屋顶固定支架


  ◆逆变器安装要求

  

逆变器安装要求


  1、尽量避免安装在阳光直射区域。

  2、尽量避免安装在易受雨淋的位置。

  3、安装位置需通风散热较好。

  保护接地电气接地可以防止设备短路、漏电引起的组件或逆变器损坏甚至烧毁,和保护人体触碰带电金属部件时不会遭受电击伤害。

  电气接地系统包括:组件边框接地、逆变器接地、配电柜接地。

  组件: 组件的铝合金边框与支架进行连接,再通过引线完成可靠接地。

  逆变器:交流接线端子的PE端和机箱外壳的PE接地。

  配电柜:使用接地线连至接地排上或者就近框架接地。

  

组件间接接地


  1

  组件间接接地

  2

  组件与支架间接地线

  

组件与支架间接地线


  

支架与防雷带


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  支架与防雷带

  防雷接地光伏电站安装在建筑的顶部,容易遭受雷击,雷击产生的浪涌电流会损坏逆变器等系统设备,所以电站需要防雷接地,将浪涌电流导引至地下起到保护系统的作用。

  

防雷接地光伏电站安装在建筑的顶


  接地体:接地体采用直径为10/12mm的圆钢,长度一般为0.6m左右,接地电阻应不大于4Ω。

  5 系统配置(以1MW光伏电站并网为例)

  

系统配置


  (1MW光伏电站系统配置参考)

  ◆项目审核需要提交哪些资料?

  光伏系统建设完成后,需要向供电公司提供项目审核所需材料(部分地区可能有所不同),如下图所示。

  

项目审核需要提交哪些资料

以上就是光伏发电站项目概述(光伏发电站项目如何规划)的全部内容了,如果您有太阳能光伏发电的相关问题,欢迎咨询我们。

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