项目信息分析
电费单分析
光伏利用型式
光伏产品类
光伏组件(成本在2.4-2.6元/W)
支架(成本在0.15-0.35元/W)http://mp.weixin.qq.com/s/jLJyPi86Tj84pkL7KGaZ4w
倾斜屋顶安装方式:使用铝、不锈钢、镀锌钢等材料,轨道抬高组件于屋顶表面之上,增加了空气循环,降低温度
首年衰减1-2%,此后每年衰减0.6-0.8%,25年将衰减至40%(组件均衡衰减0.8%/年)、工艺及材料质保10年(边框、封装、玻璃、组件接线盒等)、(线型质保)效率质保25年、
组成:(铝合金边框,厚度约0.4-0.6mm)钢化玻璃-EVA胶膜-电池片-EVA胶膜-背板
标准测试条件STC:AM=1.5,P0=1000W/㎡,T=25℃
组件规格
(1.63㎡)1652mm*992mm,60片电池片(0.5V,0.1A),260W-270W,13kg
(1.94㎡)1956mm992mm40mm,72片电池片,310W-320W,15.5kg;电池片串联方向基本上是东西方向C型回路
多晶硅(方角):应用较普遍,效率15%左右,每瓦造价低于单晶,组件呈线条状,温度系数一般为-0.35~-0.45%/℃
单晶硅(圆角):效率17-19%,每瓦造价较高,组件呈点状,强光条件下发电好
非晶硅:弱光性好,效率较低;温度系数一般为-0.2%/℃
气象地理及系统分析
辐照度&发电量计算:kwh/㎡=MJ/㎡*3.6
标准日照小时数:根据太阳能组件在标准条件STC下(大气质量AM1.5,温度25°,辐照强度1000W/㎡)的工作小时数,为年峰值小时数/365;
NOTC:指“电池片标称工作温度条件”下的参数,辐照度800W/m2,环境温度20℃,光谱AM1.5, 风速1m/s。
屋顶光伏好处
保护彩钢瓦、吸收热量,厂房内降温
光伏系统(发电系统&接入系统)
薄膜组件:柔性好,每瓦造价低廉,效率较低6-12%;分硅基薄膜、铜铟镓硒薄膜、砷化镓/砷化镉几种
变压器:我国变压器常为R10系列,即按变压器容量等级R10=1.26倍确定的。
系统平衡部件
直流电缆
组件接线盒:(含汇流端子,可安装电缆或导线管,通常安装与组件背板)
保护及分断器件(直、交流主断路器、熔断器(过电流保护)和隔离开关)
分布式光伏系统容量≤6MW,接入低于35kV或更低的电压等级;
分布式电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%
总电量计量:两个电表分别计量发、用电净电量计量(机械电表在发用电时正反向转动,缺点是不记录由光伏系统发出、直接供给负荷的电能)
防雷及浪涌保护:(一些带有电机的电器在启动时需要更多的电流称为浪涌)一般地,浪涌功率要求=额定功率×3
最好选用光伏专用防雷器,其持续工作电压可达DC1000V
交流电缆
监控系统:系统功率&效率、电压、温度等;光伏填充因子:FF=VmppImpp(最大功率点压&流)/VocIsc(开短路压&流),一般为≥0.6左右;Pmax=VmppImpp
现在的支架材质有铝合金&钢结构两种,支架厚度基本≥2.5mm,具有抗压性、抗大风(正负向抗风压)、抗腐蚀性,使用年限可达到25年以上,表面通常采用热镀锌处理工艺,平均镀锌厚度为65μm。支架通过40*4mm的镀锌扁铁接地
https://mp.weixin.qq.com/s/n2S6KJDw__522_DVSWXTPA
支架安装方式:光伏支架:铝型材 (约6mm):固定式(桩基法【直接埋入法】、混凝土块配重法、预埋法、地锚法)、固定可调式(分为千斤顶式、液压杆式、推杆式、圆弧式)、水平单轴跟踪(适用低纬)、斜单轴跟踪(适用高纬)、双轴跟踪;(混凝土为压重方式、彩钢瓦为夹具方式,)
朝向、倾角(系统最佳倾角≈当地纬度角)、有效面积、可防水、防风等
组件选型&电气特性
当地温度范围、盐雾环境耐力测试、雪荷载、风荷载
温度上升1℃,晶体硅太阳电池:最大输出功率下降0.4%,开路电压下降0.4%(-2mv/℃),短路电流上升0.4%。
主要技术参数:峰值功率、开路电压(开路电压是指电池片没有接负载时的端电压,该值乘以逆变器一路输入组件的数量应小于逆变器最大直流输入电压。)、短路电流、工作电压、工作电流、防火等级、超配比(一般为1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35几种)、系统电压(是指若干太阳能板组成一个太阳能发电系统,这个发电系统的最大直流电压)
系统保护
雷击&浪涌保护:金属氧化物(MOV)做保护,按连续工作电压>1.3Voc和最大放点电流>5kA选择;1)防直接雷:一般用光伏组件金属框架或支架作为接闪器,应接地良好,能承受预期雷电流所产生的机械效应和热效应。2)防感应雷:光伏组串产生的感应过电压(雷击过电压与导体闭合形成的面积成正比,故在电缆敷设时要尽量使得组串至逆变器的回路面积减小)。3)设置总的接地装置(水平接地体为主、垂直接地体为辅,形成复合接地网。太阳能光伏发电设备和建筑的接地系统通过镀锌钢相互连接,在焊接处也要进行防腐防锈处理,这样既可以减小总接地电阻又可以通过相互网状交织连接的接地系统可形成一个等电位面,显著减小雷电作用在各地线之间所产生的过电压。)即:将电气设备金属部件与大地相连,连接部分用电焊或气焊,不能用锡焊。无法焊接时可用铆接或螺栓连接,接地体埋设深度在0.5-0.8m以上,然后回填土夯实。
光伏系统防雷接地系统材料选用&防雷接地要求见https://mp.weixin.qq.com/s/8Mq-fKa_OzfU1WdLjsq8Fw
屋面状况分析
屋顶型式
混凝土
系统效率=(降额因子全部的乘积)温度、灰尘污染、厂商容限、遮挡、朝向及倾角、电压降(压降越大,输出功率降低)、逆变器效率;一般光伏电站的财务模型中,系统发电量三年递减约5%,20年后发电量递减到80%。
过电流&孤岛效应:电网缺失期间光伏系统应停止向电网馈电,保证电气工作人员操作安全(逆变器可防孤岛,自动切断)
组串故障无直流功率输出的原因:1)电缆断开或插头故障;2)光伏汇流箱内部连接松动;3)光伏组件本身故障
项目经济&可行性分析
光伏系统成本:
维护成本:1)人工清洗(一般选在夜间或光照强度低的傍晚清洗):1MW电站面积约6600㎡,清洗用水量约1吨,1人可洗约100㎡,年人工成本约19万元;
2)高压水枪,年人工成本约6.3万元;
3)喷淋系统,折合0.2-0.3元/W成本增加;
4)专业清洗(推荐),适用于大型电站
更换成本
投资成本:设备购置成本;美国光伏系统租赁价格约为24-24.5刀/kW
EPC成本
逆变器(成本在0.2-0.45元/W之间)
温度保护:通常情况下逆变器可以在外部环境温度45度以下时额定功率输出,当外部环境温度大于45度时逆变器会降载运行直至停止工作。
组串式:20-50kW(户用);集中式:200-500kW(室外);微型逆变:1-3kW左右,设计安装在组件的背板上,无需直流电缆,使得每块组件均能输出AC;调制比Ma:用于控制逆变器输出电压大小;一般设在最大值以避免产生谐波,通常Ma=0.95可获得最高交流输出电压;调频指数Mf=fs(逆变器切换频率)/fe(光伏系统频率)
逆变器自身具备ISO(接地绝缘侦测电路)保护功能,当组件方阵的接地绝缘阻抗过低的时候,逆变器无法并网,会报ISO错误。
漏电保护:在逆变器接入交流电网,交流断路器闭合的任何情况下,逆变器都会进行残余电流检测。无论逆变器是否带有隔离,与之连接的光伏方阵是否接地,以及隔离形式采用何种等级(基本绝缘隔离或加强绝缘隔离),都会对过量的连续残余电流及过量残余电流的突变进行监控。逆变器每路的直流输入端需设置浪涌保护装置。
技术因素:
一般有5-10年质保,但易损易耗,从第7年开始衰减,具有MPPT功能(追踪最大功率点压&流,即追踪最大功率),转换出的AC电具有适当的电压及频率
光伏电压范围、温度、容量;500V<直流侧电压<850V,当在此区间时才发电
技术参数主要是:最大输入功率、最大输入电压、额度输入电压、启动电压、MPPT电压范围、输出电网电压;常规组串式逆变器的单路最大允许输入电流一般为11A
静态投资回收期(年)=投资成本/(节省的电费+其他);国内光伏发电LOCE约为0.7-0.9元/kwh,火电为0.5左右,水电为0.3-0.4
补贴、发电量、电价、税收及收益
影响出力因素:
遮挡:产生热斑效应-1)导致电压快速下降、电流缓慢上升,从而功率快速下降;2)组串遮挡时其输出电压会低于其他未遮挡组串,且被遮挡组件会发热(可视为电阻),从而拉低所并联的其他组串电压,造成电池间的失配;使得所有并联组串输出相同电压;可通过EL热影像检测验得;热斑效应通过并联旁路二极管解决,
PID(电位诱发衰减)效应:电池长期在高电压作用下(一般为22个组件组成的组串最后一块组件由于电压较高会产生),使玻璃、封装材料间存在漏电流,使电池表面钝化,使Isc、Voc降低,导致组件效率衰减过快(易发生在高盐碱高温湿地区)
光伏组件原因:组件边框、背板等封装材料间形成漏电流通道
电池片原因:电池片方块电阻的均匀性、减反射层的厚度、折射率的影响
系统设计原因:组件边框防雷接地导致组件于边框之间形成偏压,从而导致PID效应
可通过有变压器的逆变器负极接地消除
通过EVA(绝缘胶膜乙烯醋酸乙烯酯)胶膜抗PID;EVA会水解成醋酸,醋酸与玻璃中的Na反应生成大量Na离子腐蚀电池栅线,导致串联电阻升高,组件性能衰减
电池片隐裂:晶硅电池由于机械应力或热应力易发生破裂(有树状、综合性、斜裂纹、平行/垂直/贯穿于栅线的裂纹5种);可用EL电致发光检测
光伏系统发电量:L=装机容量X峰值小时数X系统效率%
k=倾斜面上的总辐射量/水平面上的总辐射量;纬度越高,k越大
绿色证书:1MWh对应一个绿证(国家可再生能源信息管理中心核发),由新能源发电企业通过新能源发电项目申请绿证,并卖给认购方,价格不高于证书对应电量的可再生能源电价附加资金补贴金额。
电量结算单
电费银行转账凭证
发电企业与电网企业实际结算的单据
电网企业向发电企业结算电费的银行转账凭证、发电企业向电网企业出具的发票、结算发票扫描件、属于已经产生绿色电力的国家补贴证明,属于国家实施可再生能源配额制的范畴,可缓解目前补贴压力下发压力大的问题
发电量影响因素:装机量、峰值小时数、系统效率(温度、其他设备的效率、直交流线损、设计不当、清洁不及时均有影响)
分布式光伏收益=节省电费开支+余电上网收益+国家补贴0.32(20年)+地方补贴
光伏系统的能量回收期约为1.5-2年(即抵消其生产过程消耗的能量的时间),光伏系统设计的最终目的即为使光伏方阵运行在最大功率点处
隔墙售电:可缓解补贴拖欠压力,2020年实现用户侧平价上网,
过网费:包含输配电费、输电费、配电费。对于分布式发电市场交易部分的电量,用户缴纳“过网费”,就不必再缴纳“输配电费https://xueqiu.com/2492311430/87114762
“发电侧平价上网”可以理解为按照0.37-0.40元/kw·h的价格把电卖给国家电网,光伏电站也能获得不错的投资回报,而不是仅仅光伏电站的发电成本低于0.37-0.40元/kw·h
上网电价(feed-in Tariff):一类至三类资源区新建光伏电站的标杆上网电价分别调整为每千瓦时0.55元、0.65元、0.75元;分布式国家补贴0.37元/kwh,时限20年;全国销售电价查询:http://mp.weixin.qq.com/s/uFypkVpfweaMOuvZjvfkZg
或http://mp.weixin.qq.com/s/nMxSWltf0jAppka1RbUp6g
国家为缓解光伏补贴压力,推行三个举措:1)光伏领跑者基地、2)绿证制度、3)积极推进配额制落地
光伏系统串并联设计方案参数参考:1)当地极端高低温;2)光伏组件的开路电压Voc及最佳工作电压;3)逆变器的Voc及MPPT电压;3)
图纸复核及结构承载判断要点
主要钢架的详图、包括:标高、跨度、截面尺寸、变截面钢梁的长度、屋面水平支撑的间距(每一个间距尺寸都需要)
设计采用的材料标准、设计采用的均布恒、活荷载标准值(每平米活载至少能承受15kN)【风载、雪载、恒载】
自然条件(风雪荷载、地震)、抗震设防(抗震等级)、檩条型号、最大间距、最大跨度、拉条根数
节能减排量分析
光伏发电与减排:http://www.tanpaifang.com/jienenjianpai/2016/1003/56862.html
每节约一度电,相当于减少碳粉尘0.272kg/kWh, 标准煤0.36kg/kWh,二氧化硫0.03kg/kWh,氮氧化物0.015kg/kWh,二氧化碳(华北0.9288,东北0.9845,华东0.7787,华中0.8477,西北0.8312,南方0.7979,均值0.8614)
遮挡及方阵间距测算分析
影子长度:与成像物体高度H、经纬度(纬度越大,影子越长)、不遮挡时间T、地势情况(北向坡度影子长)有关
经纬度:经线(子午线)东正西负;纬线(本初子午线)北正南负;1度、1分、1秒纬度分别等于=111km、1.85km、30.9m;高纬度地区光伏组件接收辐照量受倾角变化影响较大,低纬地区则较小。
未来能源、电力发展
国网分布式光伏云网(电e宝光伏云平台):1)一站式服务:含在线报装申请及并网进度查询等;2)实时运行监控:每日、月上网电量电费及设备运行状况查询监测;3)开展补贴垫付:国网电商公司引进金融产先期垫付光伏补贴,解决补贴拖欠滞后痛点;4)拓展金融业务:对接众多金融机构,为客户提供分布式光伏收益权质押、保理、上网电费理财、财产险等业务,提高企业融资能力、投资成本控制能力、电站建设质量控制能力
屋顶加固方案:,平均价格大概是设计方案每平米1元,檩条加固每平米15元,钢梁加固每平米7元,钢柱加固每平米7元,
年峰值小时数:光伏组件接收的总辐射量(kwh/㎡)/标准太阳辐射强度(1000W/㎡:称为一个日照强度:含523W红外光、445W可见光、32W紫外光):与水平面总辐射量、光伏电站运行方式、项目经纬度有关,光照不足时(如阴天下雨),达不到逆变器的启动电压,系统就不会启动工作。
K=倾斜面上总辐射量/水平面总辐射量;纬度越低(高),物体投影越短(长),k越小(大);A)纬度0°~25°,倾斜角等于纬度
【纬度越高,倾角变化对发电量影响越大】
B)纬度26°~40°,倾角等于纬度加5°~10°
C)纬度41°~55°,倾角等于纬度加10°~15°
【纬度越低的地方,平铺时发电量损失越小;纬度越高的地方,垂直时发电量损失越少】
D) 全年负载:倾斜角=当地纬度;冬季负载:倾斜角=当地纬度+15°;夏季负载:倾斜角=当地纬度-15°
倾角:光伏组件与水平面的夹角
最佳倾角:接收年总辐射量最大的、或年总发电量最大的、或收益率最高对应的倾角都可称为最佳倾角。该角下的电站收益不一定最高,因为在有限的面积中,角越大,组件前后间距大,装机量反而小,需具体情况具体分析。
方位角:光伏组件朝向与正南方向的夹角(一般朝南偏西一点较好)
即:纬度越高,倾角变化对发电量影响越大
【方位角变化时,纬度越高,发电量损失越大;反之则小】
环境五项:光照、风速风向、温湿度、气压、背板组件温度
解决办法:1.组件接地、2.增强组件的绝缘及防水性能、3.杜绝离子产生的源头(使用石英或低钠玻璃)、4.降低组串电压,5.通过EL测试设备进行检测(组件红外检测仪,根据温度不同,图像呈现的颜色不一样来判断)
分布式光伏发电项目常见保险种类:
开路电压Voc&短路电流Isc:阳光充足时,光伏系统存储电量最高,可产生最大开路电压;且Vmpp、Impp(最大功率点压流)<Voc、Isc(通常组件Voc在38-41V左右,Isc在9-10A左右,Vmp在31-33V左右,Imp比Isc略小一点点。)
蓄电池储能系统:安时Ah(1Ah表示蓄电池可持续1h输送1A电流
,运行特性与温度、电池类型及寿命有关;铅酸蓄电池每个单格的电压约为2.14V;1kWh=kV·Ah;若蓄电池系统的放电深度为50%,则蓄电池系统提供的电能量应为系统额定容量的50%
防孤岛保护:孤岛效应,即指如并入公共电网中的发电装置,在电网断电的情况下,这个发电装置却不能检测到或根本没有相应检测手段,仍然向公共电网馈送电量。一般来说,孤岛效应可能对整个配电系统设备及用户端的设备造成不利的影响,包括:1)危害电力维修人员的生命安全;2)影响配电系统上的保护开关动作程序;3)孤岛区域所发生的供电电压与频率的不稳定性质会对用电设备带来破坏;4)当供电恢复时造成的电压相位不同步将会产生浪涌电流,可能会引起再次跳闸或对光伏系统、负载和供电系统带来损坏;5)光伏并网发电系统因单相供电而造成系统三相负载的欠相供电问题。https://baike.baidu.com/item/%E5%AD%A4%E5%B2%9B%E6%95%88%E5%BA%94/3346998?fr=aladdin
基本电费:与企业变压器的额定容量或当月最大需量有关,=变压器容量(kVA)×28(30)元/kVA(按用户变压器容量计费);或=最大需量(kW)×38(40)元/kW(按用户功率最大需量计费)
电度电费:1、用电量=(本期表读数-上期表读数)×倍率+铜损+铁损+线损,根据抄表记录和相应倍率算出当月用电量(需考虑线损和变损);2.电度电费=目录电价×用电量(实行分时电价的用户,应分别算出峰、平、谷电度电费)
彩钢瓦:直立锁边&角驰型。对于彩钢板肋板截面为梯形截面的情况,光伏支架通过T型夹具、自攻螺栓与彩钢板连接。(常用的连接分为肋板侧面连接和肋板顶面连接。所采用的自攻螺栓必须带有配套的耐候密封防水垫片,自攻螺栓固定完毕后,螺钉处须优质中性耐候密封胶涂抹。) 对有些陈旧和防水要求较高的厂房屋顶进行改造,增加保护和防水层。
光伏系统并网与接入
逆变器需有快速检测孤岛并立即断开与电网连接的能力(接入10kV的分布式项目需有双重检测与保护策略,380V电压级由逆变器实现防孤岛检测和保护功能,并在并网点处安装易操作,具有明显开断指示的开断设备。),并应与低电压穿越、继电保护、安全自动装置相互配合
光伏逆变器分为室内用和室外用,防护等级比较低的,一般IP20或IP23,属于室内用,需要有专门的逆变器室,IP54和IP65都达到了室外用的标准,不需要逆变器室。(等级IP65是防水防尘最低要求,小于该IP65的只能装在室内)具有IP65防护等级的逆变器可以安装在室外,但是一定要通过给逆变器加装盖板,或安装在屋檐下,或安装在支架上(组件下方)等三种方案,保证避免阳光直射和雨水浸泡,减少各种不利因素的影响
项目前期开发注意事项:
根据《光伏电站接入电网技术规定》:小型光伏电站总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内的最大负荷的25%
分布式光伏发电接入系统典型设计
单点接入方案:
多点接入方案
按接入电压等级:10kV、380/220V两类
分辨电压等级:https://mp.weixin.qq.com/s/xrNoSpiIoRL4N50zm6dePA
按接入位置:接入变电站/配电室/箱变、开闭站/配电箱、环网柜和线路
按接入方式:T接、专线接入
按接入产权:接入用户电网或公共电网
按接入电压等级:多点接入380V组合方案(单点低压接入单价大约在0.15-0.17元/W,单点总价6万左右)、多点接入10kV组合方案(单点10kV接入总价至少380万,单价0.475元/W,多点价格翻倍,一般6MW以下全额上网可单点接入)、多点接入10kV/380V组合方案
按接入产权:接入单一用户组合方案、接入公共电网组合方案
发电系统信息采集:采集电源并网状态、电流、电压、有功、无功、发电量、功率因素等工况
计量点设置:
对于接入用户电网的项目:1)双向关口计量电能表,用于计量电网取电量&光伏上网电量;2)发电量计量电能表。用于计量光伏总发电量和电价补贴计量 。http://solar.ofweek.com/2016-09/ART-260006-8500-30042973_2.html
对于接入公共电网的项目:计量点设置在产权分界处,装设发电量计量电能表,用于电量计量和电价补偿http://www.sohu.com/a/142299038_659028
规避房屋产权问题:向业主索取4证:建设工程规划许可证、施工许可证、用地规划许可证、建筑工程竣工验收证明、消防验收证明及房屋产权证明;租赁合同或EMC合同期限一般为20年,到期后可以补充协议形式续签5年;光伏车棚备案问题:能否拿到补贴,在于土地及建筑物产权合法性,
预期项目收益估算:Y=0.01873×(电价×发电小时数)-6.42,当电价×发电小时数>770时,项目收益在8%以上
屋顶落实、贷款融资、并网接入、电费回收四大难题;光伏电站随厂房被拆迁的情况:1)异地搬迁系统需要重新走并网申请手续才能并网、2)搬迁产生的费用&损失由企业自己承担;3)光伏发电系统拆迁赔偿依据《国有土地上房屋征收及补偿条例》:a.赔偿光伏系统本身价值的补偿、b.光伏未来今年发电总收入的补偿(妥善保存好电力公司盖章的购售电合同、安装商签订的合同盖章原件及开具的正规增值税发票)
电网接入批复
光伏发电系统运营维护
核心:MTBF(平故障间隔时间)&MTTR(平均故障恢复时间)
运维环节:1)组件清洗:输出低于上一次清洗时输出的85%(人工清洗:1MW电站面积约6600㎡,清洗用水量约1吨,1人可洗约100㎡;
2)高压水枪;3)喷淋系统;4)专业清洗(推荐));2)组件定期维修:边框、玻璃表面、电池片、接线盒、背板、导线等;3)组件定期调试:绝缘电阻、绝缘强度、组件IV特性、组件热特性;4)阵列定期检修、测试,5)汇流箱、配电柜维护;6)直流、交流配电柜维护(直流输出母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应>2MΩ;交流配电柜维修时应先停电验电,确保无电操作安全性,操作交流侧真空断路器时应穿绝缘手套靴);
光伏项目税收
建设期应缴税种(由项目承包方缴税):营业税、企业所得税(5%税率)(25%税率)、城市维建税、教育附加(3%税率)、印花税
运营期:增值税(设备费按16%税率计、建设安装按10%税率计、设计服务费按6%计)、企业所得税、城市维建税、教育附加
三免三减政策:头三年免征税,后三年减半征税
系统并网
安装工程一切险及第三者责任险:投保与施工开始前,覆盖整个建设期
财产一切险:投保于竣工验收后,覆盖全生命周期
营业中断险:投保于竣工验收后,覆盖全生命周期
机械设备损坏险:投保于竣工验收后,覆盖全生命周期
公众责任险:投保于竣工验收后,覆盖全生命周期
户用光伏未来趋势:1)平台化(销售、信息获取、监控的平台化)、2)专业化、3)大数据化:支付、客户的获取、项目管理、电站运营)、4)低成本化(目前客户获取成本过高)
钢结构厂房屋面的加固方式:主要有 1)加大构件截面法 2)增加支点加固法。钢梁钢檩条屋面结构的钢梁加固,主要为在钢梁下增设T型钢或C型钢,用以增加钢梁截面,提高承载力。钢檩条加固方式一般在檩条两端加设支撑点,减少檩条跨度以增加檩条的承载力。 网架钢檩条屋面结构如果承载力不满足要求,建议放弃安装,因网架屋面本身的恒荷载较小,平铺附加荷载尽管只有0.15KN/㎡(混凝土为0.45kN/㎡),且加固工程量较大,加固难度大,费用较高。 对于彩钢板屋面的加固,比较适用的方法:增加型钢。因为在实施中存在焊接工序,一般要求在施工时地面不应该存在生产或堆放易燃物。加固过程需要厂房短时间停产。1)檩条跨度6米左右,檩条型号小于180,核算易超限;2)檩条跨度8米左右,檩条型号小于220,核算易超限;3)檩条跨度大于6米,檩条间的拉条仅为1道时,檩条核算易侧向失稳;
影响光伏电站发电量因素:
发电量=倾斜面峰值小时数(=倾斜面辐照总量/标准测试条件光照强度1000W/㎡)×装机容量×系统PR
容配比:组件容量与逆变器交流侧额定输出功率的比值(通常根据光伏组件容量与逆变器容量配比值选择1、1.05、1.1、1.15、1.20分别计算全年逐时发电功率,找到合适的容配比)
系统效率PR、遮挡、各种损耗(光伏组件匹配度、逆变器、箱变的效率、交直流线损、设备故障、污垢等)、不可利用太阳光、入射角损失(IAM 损失)
并网点:1)有升压站:并网点为分布式电源升压站高压侧母线或节点;2)无升压站:为电源的输出总汇点;接入点:用户开关站、配电室、箱变母线、环网单元等
专线接入:接入点处设置了专用开断设备(间隔),直接接入变电站、开关站、配电室母线或环网单元等;T接:无开断设备(间隔),通过T接接入架空线路或电缆分支箱
双面组件:正方面都能发电,常规组件Imp一般为8-9A左右,双面组件Imp可达到10-11A。组件正面接收太阳光直射,背面通过吸收背景的反射光及周围散射光发电,一般可提高组件20%-30%的发电量,超配比小于常规组件,通常为0.9、1、1.1左右(a.特别要注意逆变器直流侧最大允许输入的直流电流,避免因逆变器允许输入直流电流的原因限发;b.选用双面组件,组件功率增加,此时电流增加,电压不增加,故选择每一路输入组串电流要>12A的逆变器。)
双面组件没有螺栓孔,只能采用压块式安装,支架的主梁和檩条在设计时必须避开组件的电池片位置,避免遮挡双面组件的电池背面。
光伏行业标准、术语
光伏组件&光伏电缆认证:TUV(德国及欧洲)、CE(欧盟)、IEC(全球)、UL(美国)、VDE(德国及欧洲)、金太阳(中国)、JET(日本)、CEC(美国加州)、CSA(加拿大)、SAA(澳大利亚);【对线材之耐久性、抗氧化、耐腐蚀、耐盐碱、耐寒、无卤素、无毒性检测】
储能应用领域:
储能可发挥解决电网匹配、消纳、调峰调频、备用容量无功支持、黑启动、需求响应支撑、缓解线路阻塞、延缓输配电扩容升级及变电站直流电源领域等作用
微电网领域:1)离网且分布式电源无法供电时提供不间断供电;2)能够满足微电网调峰需求;3)可控制和改善微电网电能质量;4)能够完成微电系统黑启动;5)平衡间歇性、波动性电源输出、对电负荷和热负荷有效控制;
热储能:熔融盐储能、显热储能
化学储能:铅酸、镍氢、镍镉、锂离子、钠硫和液流等电池储能
机械储能:抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能
电磁储能:超导、超级电容和高能密度电容储能
目前电网级可再生能源储能系统成本约为300-500刀/kWh,且目前锂离子储能电池性能最佳
Bos(balance of system)平衡系统
光伏利好及优势:1、可作为企业的自备电源,分布式光伏目前不征收备用容量费,不征收各类国家的政府性基金,盘活固定资产,增加企业受益,节省峰值电费,余电上网收益。
2、赋予分布式光伏发电企业新增配网优先投资权,促进节能减排,社会效益良好
3、降低工厂内部温度,增加工人环境舒适度;
4、分布式光伏是售电、企业配网、企业能源管理、能源互联网、微电网、能源大数据及工业4.0的切入口
5、光伏优势:a、可靠性 &安全性 b、持续性&独立性 c、低维修成本 d、零燃料消耗 e、低噪声污染 f、光伏调节、g、电网分解
光伏项目收购问题:1)股权收购交易;2)资产收购交易
能源互联网:1、可再生:可再生能源是能源互联网的主要能量供应来源(非线性随机,不可控、间歇波动);
2、分布式:分散特性最大化利用收集可再生能源的办法;
3、互联性:微网的互联互通,能源供给与分享;
4、开放性:对等、扁平的能量双向流动的共享网络,自主接入;
5、智能化:能源生产、传输、转换及使用过程智能
场内施工问题汇总
电力接入意见函:用于取得备案
电力接入批复:项目开工后、报电网批复
10(20)千伏及以上的分布式光伏项目供电企业与项目业主须签订《并网协议》、《购售电合同》和《并网调度协议》。供电企业免费为分布式光伏发电项目提供并网受理、接入系统方案核准、合同和协议签署、查验、安装电表等全过程服务。
电力接入方案:一般经研院设计,应特别重视(供电局各部门对接详见http://mp.weixin.qq.com/s/rnZ5CdVqb2UjQWuX4eBO5w)
接入电压等级:10KV/35KV;
接入方式和距离:
1)T接;T接优先,距离较短短,一般500米左右;
2)专线:架空优先,地埋电缆(直埋次之/顶管)
配置:
1)无功补偿:SVG,越小越好,最好不配。一般20~30万左右。
2)保护和通讯系统:光通信,T接情况下可不配
外线施工:
一般委托电力公司或其三产,价格差异较大
范围:设计、采购、施工、试验、调试、对侧改造、并网
1)分布式光伏发电项目送出线路的继电保护不要求双重配置,可不配光纤纵差保护,2)应在并网点设置易操作、可闭锁、且有明显断开点的并网开断设备。3)10kV及以下接入用户侧电源项目不要求具备低电压穿越能力。
1)物料到场后的卸货及仓储、保管;2)墙体打孔作业
3)破路敷设电缆 4)厂房周边占用部分道路搭建卸货平台,脚手架的搭建
5)厂区内电缆敷设及箱变设备安装占用绿化带 6)电缆敷设占用厂区内原有管线沟、道路径
7)厂房企业配合加固厂家对厂房进行加固处理 8)组件清洗的水从何处取、费用如何计算,水泵如何安装
9)开关站的电源如何安排 10)集装箱能否作为临时施工的办公场所,安放在何处
11)施工加班能否协调
高压开关柜:
绝缘件(如穿墙套管,触头盒,绝缘子,绝缘热(冷)缩护套)、高压带电显示器(GSn-10Q型)、变压器(SC(L)系列干变,S系列油变)
电流互感器CT(如LZZBJ9-10)、电压互感器PT(如JDZJ-10)
接地开关(如JN15-12)、避雷器(组容吸收器如HY5WS单相型)、隔离开关(如GN19-12)、负荷开关(如FN26-12(L))
高压断路器(如少油型S,真空型Z,SF6型L)、高压熔断器(如RN2-12)、高压接触器(如JCZ3-10D/400A型)
主母线和分支母线高压电抗器,高压单相并联电容器(如BFF12-30-1)
柜内二次元件:指对一次设备进行监察、控制、测量、调整及保护的低压设备,有如:继电器、电压电流表、功率因数表、功率表、频率表、熔断器、空开,转换开关、信号灯、电阻、微机综合保护装置等
分布式光伏电站投资构成
设备及安装工程投资
发电设备及安装工程、升压变电设备及安装工程、通信及控制设备及其安装工程、其他设备及安装工程
建筑工程:0.5-0.6元/W
发电设备基础工程、变配电工程、房屋建筑工程、交通工程、施工辅助工程、其他
其他费用:0.4-0.6元/W
建设用地费、建设工程管理费、生产准备费、勘察设计费、其他
基本预备费&建设期利息
组件&组件的串联电缆、组串间及组串至直流配电箱(汇流箱)的并联电缆、直流配电箱至逆变器的电缆
直流电缆&阵列内部电缆:需考虑载流量&电压降(直流线损一般可按2-3%计算)
交流电缆、接地电缆:(2.5、4、6mm²等规格);电缆截面选择:http://mp.weixin.qq.com/s/5zUNO4BISbhFfTmYjCdoGQ
逆变器—升压变压器—配电装置—电网或用户的连接电缆
目前光伏电缆价格在0.12-0.25/W左右。电缆载流量由材料、线径、温度决定;分铜线&铝线两种。电缆绝缘性能、耐热阻燃性能、防潮防光、热寿命、敷设方式、电缆芯的类型(铜芯、铝芯)、电缆大小粗细规格、(应选用光伏专用电缆)、选用PVC管对电缆进行保护;
1平方线(截面积是1平方毫米的电线,每平方毫米可安全通过4-5A额定电流)=1.13mm左右,有1、1.5、2.5、4【总内阻0.46Ω,约3.5元/米】、6【总内阻0.31Ω,约4.8元/米】、10【总内阻0.18Ω,约9.5元/米】、16【总内阻0.115Ω,约13.5元/米】平方线几种电线型号(线径越大,内阻越少),25、35几种。电缆损耗W=I²RT计算。
电缆直径和电缆流过电流计算以及对照:https://mp.weixin.qq.com/s/CBrtOtdr3Zzr7MJJ7bpFwA
或https://mp.weixin.qq.com/s/QJ6SsDSqs-O-gr6rtwAgPA
组件成本降低因素:效率提升方面:PERC技术:可以有效降低背表面复合、提高开路电压,增加背表面反射,提高短路电流,从而提高电池效率(多晶可提高0.6%,单晶可提高1%);工艺优化方面:使用金刚线切割工艺。目前有PERC组件、黑硅组件、双玻组件、双面组件等高效组件。
1、若接入升压变电站,只要有足够的剩余容量,对光伏的容量限制不大;2、若接入配电变压器,需考虑光伏电站的容量一般要低于变压器峰值负荷的30%
支架材质分为:铝型材(如Al6005-T5表面阳极氧化)、热镀锌C型钢、铝合金、碳钢及不锈钢(如model304)、镀锌件(如Q235热镀锌)等。安装方式可分为:夹持、粘接、螺栓固定等方式;支架系统一般由立柱、基础、斜梁与横梁组成,目前市场价格约在0.04-0.06/W之间。http://mp.weixin.qq.com/s/eCmrUPamdqAqqOhLQ17m6w,一般需要满足10年不锈蚀,20年钢性不降低的要求、25年仍具有一定结构稳定性的质量要求
防水做法:1)防水胶条(直接插入组件间隙即可);防火等级:C级。&防水等级&隔热等级
企业用电两部制电价,缴纳电费=度电电费+基本电费+力率调整电费
力率调整电费:与企业负荷功率因数有关,http://mp.weixin.qq.com/s/isWLvC8rFrdE9P9AOmMiUQ
峰、平、谷时段划分;企业自用电收益=峰时段自用电量×峰时段电价+平时段自用电量×平时段电价+总自用电量×政策性电价
并网验收及并网调试申请受理后,地市公司营销部(客户服务中心)负责安装关口计量和发电量计量装置;380伏接入项目,地市公司营销部(客户服务中心)负责办理与项目业主(或电力用户)关于购售电、供用电和调度方面的合同签订工作;
电能计量装置安装、合同与协议签订完毕后,380伏接入项目,地市公司营销部(客户服务中心)负责组织相关部门开展项目并网验收及并网调试,出具并网验收意见,并网调试通过后直接转入并网运行。
接入点:连接公共电网侧&用户电网侧的点;并网点:光伏接入用户侧或公共电网侧的点;产权分界点 ::是指供电部门与用户电气设备的维护管理范围按产权归属划分的分界点。
MC4连接器:1MW需用到4000对左右的连接器(一个电站有多少块电池板就有多少对连接器)https://mp.weixin.qq.com/s/oZBIBwInonSh8L-F_JFTsQ
碳排放权(交易):要求企业对温室气体排放实行总量管理和减排,对超出配额的排放设立罚则。业主可将光伏电站发出的绿色电力包装成可出售的碳排放配额,卖给需要买配额的高能耗企业。——配额制
环保税:征税对象为大气污染物(每当量1.2-12元)、水污染物、(每当量1.4-14元)固体废物&噪声四类排放纳税人,
年排放2.6万吨二氧化碳当量,相当于综合能耗1万吨标准煤左右(对应用电量在2800万度左右)——今后,凡是达此排放门槛的企业,均将逐步纳入全国统一的碳市场。
接入系统方案内容:建设规模(本终期)、开工投产时间、系统一次、二次方案及主设备参数、产权分界点设置、计量关口点设置、关口电能计量方案等。
系统一次:并网点及并网电压等级;接入容量&方式、电气主接线图、防雷接地要求、无功配置方案、互联接口设备参数、
系统二次:保护、自动化配置要求及监控、通信系统要求等
分布式电源功率因数应在0.95(超前)~0.95(滞后)范围内可调(功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度,我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小,视在功率将大部分用来供给有功功率,从而提高电能输送的功率。)要密切注意安装光伏前后的功率因数变化,避免因功率因数下降造成的巨额罚款。(有的地区要求保证并网点功率因数pf0.98(超前)~0.98(滞后)之间;380V断路器开断能力采用50kA
光伏项目所需的资质证书http://mp.weixin.qq.com/s/gBpCJ2LCdQ5ueWD-VSYtbw
业主资信状况查询:http://mp.weixin.qq.com/s/HcEvaLUKZi3zIvEZcab6hw
国家能源局明确豁免的发电项目电力业务许可:经备案核准的分布式光伏发电项目,6MW以下的小水电站、6MW以下的新能源发电项目,(电力行业脉络图http://mp.weixin.qq.com/s/6i9AB_XRWWB-qQtjAxnDHQ)
光伏产业链企业及盈利状况:http://mp.weixin.qq.com/s/4WD6NeRtuhcSUBQ1J392hg
股权收购流程:1)与业主洽谈收购电站股权意向(法律、财务、技术等的尽调);
2)财务模型分析,得出收购的议价基础;
3)项目初审可行,形成报告提交会议研究;
4)签订排他性协议书,进入电站收购阶段;
5)买方成立电站股权收购领导工作小组,签订股权收购协议
光伏系统设计
超配比:一般光伏组件1.2:1(由于直流端光伏组件的出力很难达到标称功率,从逆变器开始到后面的交流侧大量电气设备,长期处于非满负荷工作状态故采用组件超配方案可大幅提高交流侧电气设备利用率,提高项目经济性);http://mp.weixin.qq.com/s/nUKEkkTwEqXmAi7zPYqqsA
a)考虑温度系数的组串开路电压必须小于逆变器最大输入电压
b)考虑温度系数的组串MPPT电压要在逆变器MPPT跟踪范围之内
c)三相机的最佳工作电压在620V左右,单相机的最佳工作电压为360V左右, 此时逆变器的转化效率最高。 所以在组串配置时建议每串组件的MPPT电压尽量接近620V/360V,组串MPPT电压和逆变器最佳工作电压的差距越大(不管是偏低还是偏高),效率就会越低;
d)单路MPPT下接的每串组件,要保证接入的组件数量一致。
https://mp.weixin.qq.com/s/kK_-dMj63GfiQE9oL6lDjw
光伏组件串联后,只要满足两个条件:1)开路电压<逆变器最大接入电压(用Voc判断)、2)工作电压在逆变器的MPPT电压范围之内(用Vmp判断),光伏组件应尽可能最大的数量进行串联,通常在18-22块为一串http://mp.weixin.qq.com/s/8D92m_AVcp4t_e5mLL1yZw
户用光伏设计:1)组件最大输出开路电压为:Voc×【1+(极端低温温度-25)×组件电压温度系数】;
2)最小MPPT电压:Vmmp×【1+(极端高温温度-25)×组件电压温度系数】;
3)根据逆变器参数,最大接入开路电压X(即逆变器最大直流输入电压),MPPT电压范围是A~B,则每条支路最多接入的组件数为:X/组件最大输出开路电压;最少接入的组件数为:A/最小MPPT电压;常用的光伏直流电缆为PV1-F 14mm²;(交直流线缆一般都安装在户外,一般用PVC套管进行保护);逆变器出口连接配电箱,配电箱连接电网侧:(配电箱包括:*断路器 :【交流断路器一般选择逆变器最大交流输出电流的1.25倍以上】;熔断器:【一般跟浪涌保护器配合安装】;浪涌保护器;自复式过欠压保护器;刀开关;接地措施)http://mp.weixin.qq.com/s/_12UexX3uIzNKreQWH_xQw
结构可分为:现浇混凝土、预制板混凝土、T型板混凝土等
安装方式
方形柱基座(从连接方式上分为:1、支架与水泥基础基座螺丝连接;2、支架连同水泥基础一起浇筑;3、支架直接压在混凝土基础凹槽下;4、混凝土直接放置在支架上)
圆形柱基座:(从连接方式上分为:1、支架与水泥基础基座螺丝连接;2、支架连同水泥基础一起浇筑)
复合底座基础(条形基础):将一组串前后支架基础全部浇筑为一体条形,(从连接方式上分为:1、支架与水泥基础基座螺丝连接;2、支架连同水泥基础一起浇筑)
接地处理
组件侧接地
1)组件边框接地;2)组件支架接地【光伏组件的防雷接地电阻应<10Ω,逆变器和配电箱接地电阻应<4Ω】;3)光伏组件的最下沿离地高度≮50cm(防积雪埋没)
逆变器侧接地
1、工作接地(一般工作接地PE端接到配电箱里的PE排上,再通过配电箱接地);
2、保护接地(逆变器机身的右侧有一个接地孔是做重复接地的,保护逆变器及操作人员安全)
配电箱侧接地
1、防雷接地(交流侧防雷保护一般由熔断器或断路器和防雷浪涌保护器构成,主要对感应雷或直击雷或其他瞬时过压的电涌进行保护,SPD的下端接到配电箱的接地排上);
2、箱体接地(接PE或接零PEN,配电箱内设备所有接地线均要与PE排连接,再由PE排引出)
逆变器部分:
1)直流侧—匹配电压&电流;
2)交流侧—确认电网电压等级;
3)选用合适的保护开关;
4)逆变器安装及维护:面朝北安装,散热方式为下进风上出风,需垂直安装。最好再上部安装一快盖板,可防止阳光直射导致的发电效率下降,还可提高逆变器使用寿命
漏电保护:http://mp.weixin.qq.com/s/bWjbaEc1pdKvKg1OJ6DpCA
过流保护:Isc是阵列可以输出的最大电流(大小受组件温度及辐照影响)
故障电流保护:最大串联熔断额定值=反向电流额定值=过电流保护额定值
接地、阵列保护(在阵列及逆变器之间安装负荷分断器)、超低电压分段;光伏组件金属边框及支架结构使用裸露铜线接地,保证电气人员施工操作安全
低电压穿越保护:当电力系统事故或扰动引起光伏发电站并网电压跌落时,在一定的电压跌落范围和时间间隔内,光伏发电站能够保证不脱网连续运行。
防火、防雷及检修通道
逆变器交流侧过压:1)并网距离过远,选用线缆太长、太细。
2)多台逆变器集中在一个接入点(比如将多台单相逆变器接到同一相上)。
3)同一台区(同一台变压器的供电范围区域)光伏装机量过大,电网负载消化能力不足。
解决办法:1)光伏电站降容。2)变压器增容。3)评估合适的电网容量。
光伏组件衰减率:指光伏组件在标准测试条件下(AM1.5、组件温度25℃,辐照1000W/㎡)的输出功率与标称功率的比值。即:衰减率=【Pmax(投产运行初始)-Pmax(运行一段时间)】/Pmax(投产运行初始)×100%
根据国家规定,单晶硅组件首年衰减不得超过3%,多晶硅为2.5%,往后每年不得超过0.7%(宣传一般为首年不超过2%)
光致衰减:又称LID衰减,造成光伏组件在初始应用的几天输出功率有较大的急剧下降,但在一段时间(一般2-3个月)后输出功率会逐渐稳定。
老化衰减:1)电池本身老化造成的衰减(受单多晶类型及生产工艺影响);2)封装材料老化造成的衰减,与生产工艺、封装材料有关,受应用环境影响,出现外观变黄、风沙磨损、热斑等现象;3)PID电势能诱导衰减:存在于组件内部电路和其接地金属边框之间的高电压造成,还与玻璃、背板、EVA、温度|湿度和电压有关。
蜗牛纹:高温高湿、有光照和电池片隐裂的催化下,EVA中的氧化剂与银栅线发生氧化反应,导致白色银栅线变暗灰色的现象。该现象会进一步引发电池片开裂,降低组件的发电效率,会导致组件提前失效或烧毁。
温度折减:晶硅电池的温度系数一般为-0.35到-0.45%/℃,非晶硅电池一般为-0.2%/℃,温度升高造成电气设备的转化效率降低。
非技术成本投入:【开发成本、建设成本、融资成本及运营成本】:土地成本(征地费用、土地租金、土地税费和动迁费用)、送出与限电、路条开发费用、产业配套费用等
功率因数(http://mp.weixin.qq.com/s/iaT2tIlpfmro_qTokpoASg):cosφ=P(有功:可视为交流电路中阻性负载消耗的功率)/S(视在)(无功功率由电路中感性负载决定,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数)。即总功率中有功功率所占的比例。功率因数越低( 角越大),有功功率就越小,同时无功功率却越大(说明电路用于交变磁场转换的无功功率大), 从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。功率因数不足导致业主罚款,原因有:1)原有补偿设备实际可用补偿容量不足,2)补偿设备检测点选择不当(检测点应选在配电网检测一级),3)无功补偿设备的控制器损坏,4)电网中负载带来的谐波较大,补偿电容器无法正常投切。就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9~1之间,低于0.9时需要接受处罚。
电站实操
主要设备:支架、单(多)晶组件、直流线缆、组串式并网逆变器、配电箱(闸刀、微型断路器、自复式过欠压保护器、浪涌保护器)、交流线缆、交流汇流箱、交流并网柜、接地线缆、监控设备等
户用光伏电站中组件容量与逆变器配比优化分析http://mp.weixin.qq.com/s/AR32CglUCZQ_kxp0iiHkpQ
国家光伏政策:1)《关于可再生能源发展"十三五“规划实施的指导意见【国家能源局颁布】—2020年光伏装机量合计86.5GW,分布式装机不受规模限制》;
2)《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》【国家发改委、能源局颁布】—分布式能源项目委托电网企业代售点,分布式发电选择直接交易模式的,分布式发电项目单位作为售电方,自行选择符合交易条件的电力用户并以配电网企业作为输电服务方签订三方供用电合同,分布式售电方上网电量、购电方自发自用以外的购电量均由当地电网公司负责计量。
3)《关于有序放开发用电计划的通知》【国家发改委、能源局颁布】—促进建立电力市场体系,促进分布式发电、电动汽车、需求响应的发展。
4)《能源发展:“十三五”规划》【国家发改委】—到2020年,太阳能发电规模达到1.1亿千瓦以上,分布式光伏6千万瓦,占54.5%
5)《分布式光伏管理办法》【国家能源局】}鼓励分布式发电项目投资,豁免分布式发电项目发电业务许可,禁止路条转让
6)《可再生能源电力配额及考核办法》【国家能源局】—办法引入可再生能源电力证书作为完成可再生能源配额指标的唯一凭证。现阶段证书交易的主要目的是通过市场化手段促进清洁能源消纳,该证书由国家能源局可再生能源信息管理中心按1MWh一个证书标准核发。https://mp.weixin.qq.com/s/ewR4RFeBLCJVcWxDfW_UkA
7)《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》【国务院】—第七条指出:上网电价及补贴执行期限原则上为20年。和《发改价格2013·1638号》也明确指出。
8)《可再生能源附加》https://mp.weixin.qq.com/s/U71ItkkFOhjtWIq37xuQbA
光伏大棚:1)光伏组件铺设在封闭式农业大棚顶棚:有效利用土地、节约土地资源、形成观光农业、提高农业自动化程度,节省劳动成本等、但是建造成本高、限制多种植物同时种植、冷热不均区域明显。
2)光伏组件不直接铺设在大棚上,而是单独设光伏支架架设在大棚后面或中间(附加式光伏大棚):光伏与大棚结构相对独立,造价较低,用钢量少,采光性和保温性好、但安全性及抗灾能力差、不利于农业机械化操作、立柱较多,机械化及自动化受限,劳动成本高。
3)利用较高的光伏支架,上铺光伏组件,下种农作物(敞开式大棚):占地小、建造成本低、可满足农业机械化操作要求、安全简单,施工快、但支架影响农作物生长、组件清洗及更换成本高。
完全自用模式低压并网:该类系统由于低压侧并网,若用户电力无法全部消纳,会通过变压器反送到上一级电网,而配电变压器设计是不允许反送电能的(可短时倒送电,如调试时,但长期不允许)其最初潮流方向设计是固定的,故需要安装防逆流装置避免电力的反送。
自用+余电低压并网:电力公司只希望全部自用或全部上网,因为电力局要多做一些工作,如区域配电网容量计算(允许反向送电荷)、增加管理的电源点、双向电表计量等。此并网方式不太适用于用户进户母线为35kV以上,此时10kV或35kV完全是用户厂内母线,母线相连变电站是110kV或220kV,则一般可以直接反送入网。
全部上网模式:收益较低,但操作方便
屋面防水设计
金属屋顶光伏发电系统漏水原因及解决:1、原来屋面板连接位置锈蚀(更换生锈固件,用除锈砂纸将生锈区打磨干净后涂基层涂防水涂料);
2、屋面无固定检修通道,检修人员走动造成局部板破坏漏水(检修通道固定在金属面板突出的肋上,设置一道金属格栅来提供检修人员的通道);
3、原来采光天窗防水处理未做好;(对于金属屋面突出处如烟囱、出气孔、风机口等,用合适的聚酯布铺于已涂好基层涂料的突出物上,在用基层涂料涂一遍,不起泡不起皱)
光伏连接器MC4:分为线端连接器、板端连接器以及分支连接器;由它而引发的问题会很多:接触电阻变大、连接器发热、接头起火、连接器烧断、接线盒失效、组件漏电和组串的组件断电等;选型应注意以下:
1.接触电阻值、2.额定电压 ≥ 系统电压、3.额定电流 ≥ 1.5*理论流经电流(STC:1000W/mm²,250C)、4.与应用的光伏电缆能够相互匹配,如电缆截面积和电缆外径、5.环境温度范围满足实际情况、6.防护等级是否满足系统要求、7.是否有耐氨、抗盐雾等方面的特殊要求。
连接器越多,造成的损耗越大
CV/XLPE(交连PE电缆):以交联聚乙烯为绝缘,聚氯乙烯为被覆,通常用于高压配电线中。
CVT:CV的三芯电缆,其绝缘材质、被覆材质各自独立,互相绞在一起,施工无需捆绑。
PVC cable:分为VV(单线多芯)、IV(单线单芯)、HIV(耐热单线单芯)【后两者通常做地线使用】
BV:单塑绝缘铜导线、BLV:聚氯乙烯绝缘铝导线;PE保护接地线;N中性线;PEN中性保护导体(保护接地线与中性线共用)
光伏汇流箱:用于将多条光伏支路汇集成少数并联支路。通常分为交流汇流箱&直流汇流箱,价格约在0.05-0.12/W之间。
为减少光伏阵列到逆变器之间的连线,将若干光伏阵列并联接入系统光伏汇流箱(可防雷),汇流后通过直流断路器输出,与光伏逆变器配套使用从而构成完整的光伏发电系统。
12kW户用光伏系统典型设计过程:https://mp.weixin.qq.com/s/jNXyCLD7mRpXRw4FQQNHyA
组件排布:1)纵向布置比横向布置在遮挡时所要造成的功率损耗更大(同条件下,纵向布置被遮挡3个电池串,而横向只遮挡1个,光伏组件一般有3路旁路二极管,横向布置可以提高早晚的发电量;2)清洁时污垢一般也积在边缘位置,此时横向布置较妥;3)竖向&横向布置占地面积几乎一样,支架用钢量也几乎一致,但横排布置可使光伏线缆用量相对减少,线损减少,https://mp.weixin.qq.com/s/9lvoaPjyHS9o-TyUM85gDg
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3)多路组串的Voc相差不应超过5V,组串之间功率相差不超过2%。
4)组串的“C”型【上下排接为一串】与“一字型”接线方式【上或下排单独接一串】后接入逆变器的MPPT端口,避免遮挡的发电量损失
接地引下线宜采用圆钢(直径≮8mm)或扁钢(直径≮48mm),其厚度≮4mm。
埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢,水平接地体宜采用扁钢(直径≮100mm)或圆钢(直径≮10mm),厚度≮4mm,并保证整个接地系统接地电阻≯4Ω。
命名方法:某品牌并网逆变器一般是根据其额定交流输出功率来命名的,如 xx牌12K-DT, 对应的额定交流输出功率为12KW。 另外,D代表Dual, 即两路MPPT, T代表Three, 即三相逆变器。
MPPT:逆变器根据外界不同的环境温度、辐照度等特性来调节光伏阵列的输出功率,使得光伏阵列始终输出最大功率。MPPT数量不是越多越好,过多会造成系统成本高,稳定性差,损耗多
通常一台逆变器(尤其是大功率逆变器)会接很多串光伏组件,且每串由多个组件串联而成。每个组件的工作点都不可能一致,这就使得每串输出的电压、电流存在差异。为了尽可能地提高阵列的发电功率,逆变器采用MPPT算法来最大化阵列的输出。MPPT效率是指静态最大功率点跟踪(MPPT)效率,在一段时间内,逆变器从太阳能电池组件获得的直流电能,与理论上太阳能组件工作在最大功率点在该时间段输出的电能的比值。
MPPT的电压范围越宽(可以早启动,晚停机,发电时间长)、MPPT个数越多(通常输入表示为PV1、PV2......且1路MPPT下的几路组串输入必须相等,不同路MPPT下的组串输入可以不相等),则相同额定功率及相同输入情况下,逆变器将获得更多的能量输出,即逆变器的效率越高。(MPPT的效率等于硬件效率乘以软件效率,硬件效率主要由采样电路的精度,MPPT电压范围,MPPT路数来决定的,软件效率主要由控制算法来决定的。
山丘遮挡特性不一样,带来组件失配问题,建议选择多路MPPT,电压范围宽的双级结构的逆变器,可以增加早晚发电时间。平地无遮挡,光照条件好的地区,建议选择单路MPPT,单级结构的逆变器,可以提高系统可靠性,降低系统成本。
最大输入功率:指逆变器允许的最大直流接入组串功率。从参数表上来看,xx牌12K-DT这款逆变器参数表中,可允许组件接入最大14kW (注意组件接入总电压和电流须在逆变器直流输入电压和电流范围内)。
最大输出功率:最大功率也叫峰值功率,是指逆变器在极短时间内能够输出的最大功率值。由于最大功率只能维持很短的时间,所以不具备很大的参考意义。
额定输出功率:是指逆变器在额定电压电流下的输出功率, 是可以长时间持续稳定输出的功率。
转换效率:光伏逆变器在交流端的输出功率与直流端输入功率之比称之为逆变器的转换效率。
最大输入电压:是指允许输入到逆变器的最大电压,即单个组串中所有电池板开路电压之和不能超过这个值。如xx牌-DT系列 8-12K逆变器, 考虑天气寒冷的情况之下组件开路电压的负温度特性(随温度降低,开路电压上升,电流下降),单个组串的开路电压不能超过逆变器最大输入电压
最大直流电流:逆变器允许通过的最大电流,最大直流输入电流=单个组串最大输入电流 * 组串数量。
功率因数:在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S,当设备的功率因素小于0.9时,将会被罚款。一般逆变器的功率因素输出为0.9-1,并可在0.8超前-0.8滞后之间进行调节。
注:三相机的最佳工作电压在620V左右,此时逆变器的转化效率最高。在实际应用中,当组串工作电压低于额定电压(620V)时,逆变器升压电路开始工作,会产生一定损耗,降低效率。所以在组串配置时建议每串组件的MPPT电压略高于620V。https://mp.weixin.qq.com/s/kK_-dMj63GfiQE9oL6lDjw
温度系数分电压温度系数,电流温度系数和功率温度系数。通常组件温度降低时,电池片的输出电流会随之降低,而电压随之升高,因而,在进行串并联方案设计时,要用开路电压、工作电压、温度系数、当地昼间极端低温进行最大开路电压和MPPT电压范围的计算,防止组串电压超出逆变器的标称范围。
发电量= 当年可利用峰值小时数(=当地平面或斜面辐照数据/1000×系统效率)×装机容量
电价附加费主要是政府性基金及附加资金,全国性的就有5项。”国家能源委员会专家咨询委员会委员、厦门大学中国能源研究中心主任林伯强介绍,其中有国家重大水利工程建设基金、水库移民后期扶持基金、农网还贷资金、城市公用事业附加、可再生能源电价附加(按总用电量计算,每度为0.019元)。此外,还有各种部分地方性基金。