分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計與施工_圖文

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1、分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計與施工鮑其龍，史蘇明（單位：常州天合光能有限公司，常州213031）中文摘要：隨著能源危機的加劇和環(huán)境保護的壓力，可再生、清潔能源在常規(guī)能源系統(tǒng)中的地位凸顯，而太陽能是目前可知的最清潔、安全和可靠的可再生能源來源之一。發(fā)展和推廣太陽能能源應(yīng)用已上升至國家戰(zhàn)略層面規(guī)劃，將會對我國經(jīng)濟的發(fā)展模式產(chǎn)生深遠影響。以分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)為代表的太陽能能源應(yīng)用，以其清潔、環(huán)保、無污染和儲量極豐富等特性已受到中國乃至世界的青睞。如何建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用隨之成為大家關(guān)注的焦點，對于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計和施工，可以結(jié)合事先現(xiàn)

2、場調(diào)查的數(shù)據(jù)，進行組件排布、支架結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計時需考慮建筑屋面的承載力、結(jié)構(gòu)、朝向等因素，合理優(yōu)化設(shè)備間的電氣匹配性及防雷保護，須嚴格參照設(shè)計要求進行分部分項施工、調(diào)試及并網(wǎng)。關(guān)鍵詞：分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；屋頂分布式；設(shè)計與施工；并網(wǎng)發(fā)電0.引言當前，隨著全球人類經(jīng)濟社會的發(fā)展，對能源的需求與日俱增?；茉词侨蛳牡闹饕茉?，化石能源的大量、廣泛使用，帶來了日益嚴重的“副產(chǎn)品”：環(huán)境污染，氣候變暖，生態(tài)惡化。以煤炭和石油為標志的化石能源作為不可再生資源，悲觀的估計還有約100年、樂觀估計還有200年可供人類繼續(xù)使用，這迫

3、切需要人類開發(fā)可再生資源。在可再生資源中，風(fēng)能、地?zé)崮?、核聚變能以及太陽能是主要的存在形式。太陽能以其潛在資源120000TW，實際可開采資源高達600TW被認為是最清潔、安全和可靠且唯一能夠保證人類未來需求的能量來源。在我國，特別是以北京為首的大型城市霧霾嚴重，中央政府為此計劃投入2.2萬億元治理大氣污染，政府對生態(tài)問題重視已經(jīng)提升到一個高度，建設(shè)"生態(tài)中國"、"美麗中國"等內(nèi)容相繼提出，前期高投入、高消耗、高排放、低效率的粗放型擴張的經(jīng)濟增長方式已難以為繼，這也迫切需要轉(zhuǎn)變發(fā)展模式和發(fā)展途徑。國家能源局2012年9月12日正式發(fā)布《太陽能

4、發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，其中將太陽能發(fā)電“十二五”規(guī)劃目標定調(diào)為2100萬千瓦，其中光伏和光熱發(fā)電分別為2000萬千瓦和100萬千瓦。同時，《規(guī)劃》明確提出將發(fā)展分布式光伏發(fā)電作為未來國內(nèi)光伏市場應(yīng)用的重要領(lǐng)域，并從體制和相關(guān)扶持政策上督促地方政府、電網(wǎng)和發(fā)電企業(yè)積極落實。結(jié)合分布式發(fā)電的發(fā)展和需求以及實施分布式發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)驗，我們起草了本文作為分*作者簡介：鮑其龍，男，南京人，碩士，主要研究方向為光伏產(chǎn)品、系統(tǒng)相關(guān)質(zhì)量、商務(wù)、運營和服務(wù)等，qilong.bao@trinasolar.com；史蘇明，男，鎮(zhèn)江人，學(xué)士，主要研究方向為光伏產(chǎn)品

5、、系統(tǒng)相關(guān)質(zhì)量、服務(wù)、技術(shù)支持等，suming.shi@trinasolar.com；布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)標準化設(shè)計、施工的指南，同時也可作為行業(yè)同類項目籌建、施工安裝及交付執(zhí)行過程的重要參考。1.概述分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)（如下圖1.1所示）是利用屋頂上安裝的太陽能光伏組件通過“光生伏特”效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能，在室內(nèi)或室外安裝逆變器以及連接設(shè)備的線纜、電度表等，經(jīng)過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電、供用戶使用并與電網(wǎng)連接并網(wǎng)運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)，是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式。它倡導(dǎo)就近發(fā)電，就近并網(wǎng)，就近轉(zhuǎn)換，就近使

6、用的原則，省去蓄電池，不僅可以大幅度降低造價、有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，而且具有更高的發(fā)電效率和更好的環(huán)保性能，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。圖1.1分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)簡視分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)一般安裝在建筑屋頂上，由于國內(nèi)目前環(huán)境、住宅結(jié)構(gòu)、材料等諸多因素的差異，如何有效進行分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計和施工成為研究的重點。鑒于目前分布式發(fā)展的需求，本文提出了分布式標準化設(shè)計、施工理念，既可以滿足一般建筑屋面分布式光伏系統(tǒng)的建設(shè)需求，也適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑屋面分布式系統(tǒng)建設(shè)。2.設(shè)計設(shè)計分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)前，要仔

7、細聽取用戶的意見，并結(jié)合周圍環(huán)境和住宅結(jié)構(gòu)等，以事先調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進行設(shè)計（主要步驟參考下圖2.1），合理有效利用屋面進行太陽能陣列的排布，根據(jù)屋面結(jié)構(gòu)、材料及環(huán)境等因素綜合采用符合要求的支架結(jié)構(gòu)，最后對整個系統(tǒng)電氣安裝及引線、走線、監(jiān)控等進行優(yōu)化。圖2.1分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計流程2.1.事先調(diào)查事先調(diào)查也稱事前現(xiàn)場調(diào)查，由于住宅屋頂?shù)男螤?、結(jié)構(gòu)、材料等各不相同，在屋頂上敷設(shè)太陽能組件需要對安裝條件進行仔細研究，研究范圍參考以下內(nèi)容：用戶方面：用電需求、安裝場地、位置、預(yù)算、時間、設(shè)計、外形等；房屋方面：結(jié)構(gòu)、材料、載荷、強度、形狀、施工方

8、法、方位角、傾斜角、日照條件等；電氣設(shè)備：買電合同、引線路徑、走線路徑、配電盤位置、并網(wǎng)點位置、安裝場所、接地方式等；作業(yè)環(huán)境：材料存放保管位置與方式、搬運路徑與方