關于光伏樣板工程的介紹和應用

工商業(yè)分布式光伏，得益于高用電電價和快速下降的裝機成本，獲得大規(guī)模關注和應用的同時，挈領提綱，成為探索光伏發(fā)電“平價上網(wǎng)”之路上最被寄予厚望的項目形式。

考察的工商業(yè)項目中，很多項目在設計、安裝等各環(huán)節(jié)存在較大的安全隱患，讓基于穩(wěn)定發(fā)電收益的經(jīng)濟模式無法得到保障。

因此，太陽能學院和合作的伙伴們共同推出一個“樣板工程”計劃。本文將對該工商業(yè)分布式案例進行詳細分析，包括：案例信息、電氣設計、產(chǎn)品選型、安裝施工、防雷監(jiān)控等。

一、項目基本信息

項目位于蘇州市高新區(qū)“X基地”（“X基地”為某公共項目，故匿其名請理解），項目容量1.7MW，并網(wǎng)電壓等級400V。

光伏電站全景圖

“X基地”用電負荷特殊，對供電系統(tǒng)的供應能力和穩(wěn)定性都有很高的要求，同時由于原有電力供電系統(tǒng)相對復雜，對于低壓接入的光伏電站電氣等性能也提出很高的要求。

電氣總圖（點開查看大圖）

二、光伏電站建設

在了解了該項目的基本情況之后，我們接下來從組件、逆變器、線纜的選型、建設細節(jié)，以及項目的接地方案和監(jiān)控方案等方面一起揭開光伏“樣板工程”的美麗面紗。

1組件

該項目占用兩種屋面類型：

水泥混泥土屋面

鋼結構的彩鋼瓦屋面

在兩種類型不同的屋面上，組件的鋪設方式也不同。

水泥混泥土屋面

組件采用的是帶角度鋪設，需要用到起固定作用的水泥墩子和支撐組件的鋼支架?？紤]到屋頂矮墻以及組件間的陰影遮擋問題，組件以豎式單排的方式排列。

彩鋼瓦屋面

水泥瓦屋面

鋼結構的彩鋼瓦屋面

在彩鋼瓦屋面上，沒有周圍建筑的陰影遮擋影響，組件采取平鋪的方式，故而也不會產(chǎn)生組件間的陰影遮擋問題。同時，組件陣列之間還預留了足夠的空間方便今后的運維和清洗工作。

2支架

混泥土屋面安裝需要水泥墩子和鋼支架進行安裝和固定。

水泥墩子的體積大小和鋼支架的高度強度都需要充分考慮到組件重量和各種環(huán)境氣候因素合理設計。

另外，由于鋼支架長期曝露在外，因此鋼支架被涂上了防腐涂鍍層，可以避免或者延緩鋼支架因環(huán)境濕熱而產(chǎn)生銹蝕的情況，延長支架的使用壽命，從而提高整個光伏系統(tǒng)的可靠性。

組件支架

和混泥土屋面不同，彩鋼瓦不需要額外增加水泥墩和豎支架，安裝和固定工作相較而言更加簡單。

值得注意的細節(jié)

正下圖所示，整個項目中所用到的每個螺栓上都畫有一紅線標記。這表示，在安裝工作完成之后，工作人員又專門檢查了所有螺栓的情況，給每個確定擰緊的螺栓上留下特殊標記以便于后期確認。

螺栓上的紅線

螺栓上的紅線

關注組件排列和安裝過程的每個細節(jié)，是保證組件長期良好運行的關鍵。

3逆變器

按照經(jīng)濟性原則（線纜長度），逆變器的安裝位置不應與組件陣列距離過遠。在水泥混凝土屋面，可以利用建筑主體的矮墻以壁掛的方式安裝逆變器，多個逆變器可以集中排列。

壁掛逆變器

而在彩鋼瓦屋面上，逆變器需要額外增加支撐架，好處是逆變器分散分布在陣列周邊，最大程度地減少直流線纜的傳輸距離。

支架支撐逆變器

逆變器戶外工作，在各種惡劣的外部環(huán)境下運行。

逆變器上方加裝蓋板可以有效抵擋雨雪的侵襲及陽光直射。

避免極端天氣因素（如積雪）給機器增加額外的承重壓力。

遮雨棚的寬度是逆變器本身寬度的兩倍，避免陽光直射，也便于工作人員讀取LCD顯示屏上顯示的信息。

詳情點擊《為什么IP65的逆變器室外安裝要配蓋板》

為了保證蓋板能夠長期發(fā)揮作用，蓋板不僅需要與壁掛板固定，同時還需利用掛鉤與逆變器加固，避免了遮雨棚與墻壁剝離而損壞機器的風險。

4線纜

線纜是光伏發(fā)電系統(tǒng)中不太起眼卻是必不可少的部分。線纜處理缺恰恰最能體現(xiàn)項目的建設水平。

“X基地”項目，為光伏項目的線纜處理方式做了很好的示范，如下圖所示：

組件線纜

線槽

線纜標記

用扎帶整理連接組件的多根線纜，固定在組件背板上，沒有出現(xiàn)線纜下垂或脫落的現(xiàn)象。

對于延伸出組件之外的線纜部分更是采取了PVC管保護的措施，避免陽光直射和雨水侵襲，整個線路也愈加整齊和美觀。

直流匯流線纜鋪設在鋼制線槽內(nèi)，匯聚到逆變器端。

逆變器下端連接的直流、交流線纜和通信線纜都一一貼上了對應的標簽，為安裝工和維護人員提供了便利和安全保障。

多重措施使得光伏項目的線纜安全性、美觀性大大增加。

5接地

光伏電站的防雷接地系統(tǒng)涉及項目整體的安全可靠性。針對鋪設在彩鋼瓦屋面的組件，組件之間采用黃綠接地線連接，在陣列四周通過接地扁鋼連接陣列支架接地，接地主干線在不同的兩點與屋頂?shù)姆览捉拥鼐W(wǎng)連接。另外，線纜槽也有多處防雷接地措施。

接地扁鋼

線纜槽接地

針對鋪設在水泥地屋面的組件，組件與組件之間和組件與支架之間都采用了黃綠接地線連接，支架與防雷帶通過接地扁鋼連接，主干線有兩處接入屋頂防雷接地網(wǎng)。

組件間接地線

組件與支架間接地線

支架與防雷帶

主干線接地

6監(jiān)控

根據(jù)光伏工商業(yè)項目建設的相關規(guī)定，光伏電站的監(jiān)控系統(tǒng)應該能夠遠程監(jiān)察電站的運行狀態(tài)和發(fā)電數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r監(jiān)測到太陽輻射、溫度、風速、風向等等信息。

“X基地”工商業(yè)項目在屋頂安裝了CCTV監(jiān)控設備，并配置了專門的監(jiān)控室。

CCTV監(jiān)控

監(jiān)控系統(tǒng)分別從電氣情況、逆變器數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、報表曲線等各方面表現(xiàn)電站運行狀況，并及時報錯、告警。

監(jiān)控系統(tǒng)頁面

工商業(yè)項目發(fā)展已然成為光伏人關注的焦點。如何建造一個安全高效的工商業(yè)項目，更需要我們向優(yōu)秀的光伏樣板工程學習和借鑒經(jīng)驗。