關(guān)于典型分布式工商業(yè)光伏電站設(shè)計的分析和介紹

隨著太陽能發(fā)電越來越火爆，工商業(yè)光伏發(fā)電越來越受到企業(yè)主的青睞，同樣村級電站也逐漸成為扶貧的主要模式，規(guī)模一般在50kw以上；商用項目一般安裝在工業(yè)廠房屋頂，以自發(fā)自用、余電上網(wǎng)為主，村級電站和地面電站建設(shè)則需要考慮用地類型，提前確認好土地性質(zhì)，一般以全額上網(wǎng)為主。

此次小固探查了一個1.2MW工商業(yè)屋頂項目， 本文將從：項目勘察-組件的選擇及安裝排布-支架及接地-逆變器及應(yīng)用現(xiàn)場-線纜選型及鋪設(shè)-交流匯流箱-整體設(shè)備清單系統(tǒng)圖-發(fā)電量等八個環(huán)節(jié)，跟大家分享它的設(shè)計全過程。以期為典型分布式工商業(yè)光伏電站設(shè)計提供參考。

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項目地勘查

項目地是處于江蘇省蘇州市的一家工業(yè)屋頂，屋頂是水泥平面屋頂，承載能力符合分布式光伏要求，周圍無陰影遮擋，適合安裝光伏系統(tǒng)。（屋頂荷載計算參考小固期刊第三期<光伏系統(tǒng)常見問題屋頂荷載計算>）

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組件

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組件的選擇

先確定組件的規(guī)格，再根據(jù)項目現(xiàn)場的大小選取合適的逆變器，組件選取市面上常見的晶硅260Wp的組件，該組件的大小為1640mm*990mm*35mm，可鋪設(shè)4620塊。組件的峰值功率Pmax=260Wp，峰值電壓Vmpp=30.9V，峰值電流Impp=8.42A，開路電壓Voc=37.7V,短路電流Isc=8.89A.

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組件的安裝角度

光伏組件的安裝角度是整個系統(tǒng)獲得最佳發(fā)電量的最重要因數(shù)，國內(nèi)一般組件朝南放置，安裝傾角根據(jù)各地區(qū)緯度不同有一個最佳傾角。（具體地區(qū)安裝最佳傾角可在“固德威光伏社區(qū)-固有料-光伏小工具”下查找）

蘇州市安裝最佳傾角

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組件的陣列間距

最小間距應(yīng)保證冬至日9點至15點期間，光伏組件不出現(xiàn)遮擋，計算公式如下：

計算可得較好的間距：

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組件的具體排布

根據(jù)繪測，項目現(xiàn)場可排布組件數(shù)量為4620塊，總的項目容量約為1.2MW。

現(xiàn)場采用雙豎排的安裝方式，陣列前后的間距設(shè)計超過1.5m，不存在組件之間的遮擋問題。

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支架（含接地）

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先制作做水泥壓塊（尺寸40cm*40cm*30cm），同時預埋U型螺栓；等風干后安裝支架和組件，組件邊框采用邊壓塊跟螺栓方式進行固定。

預做水泥墩子組件邊框固定

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支架接地

支架底部焊接扁鋼和建筑屋頂?shù)慕拥鼐W(wǎng)接在一起，構(gòu)成網(wǎng)格。

組件邊框接地

支架接地

光伏系統(tǒng)接地接到接地網(wǎng)上

當整個接地網(wǎng)焊接完成后，馬上用電阻儀進行接地電阻值測試，當接地電阻R≤4歐姆滿足工作接地的要求。

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逆變器的選擇

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工業(yè)并網(wǎng)點為380V，朝向基本一致；組件總功率約為1.2MW，可選擇技術(shù)成熟、轉(zhuǎn)換效率高的GW50K-MT的逆變器 22臺，容配比為1.1符合蘇州地區(qū)最佳容配比。

GW50K-MT

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現(xiàn)場逆變器圖片

現(xiàn)場共使用22臺逆變器，逆變器安裝在樓頂，不可避免的有陽光直射，所以在現(xiàn)場安裝了蓋板，可以有效減少逆變器升溫，陽光直射對逆變器壽命的影響。（但是現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)逆變器散熱空間不夠，用戶手冊要求左右間距為1.2m，上方0.2m）

1#樓逆變器圖片(4臺GW50K-MT)

2#樓逆變器圖片（3臺GW50K-MT）

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線纜選擇

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直流線纜多為戶外鋪設(shè)，其需要防潮、防曬、防寒、防紫外線的特點，所以選擇光伏認證的專用線纜，線徑為 PV1-F 1*4mm2。

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交流線纜用于將逆變器交流側(cè)與交流并網(wǎng)柜相連，除了要考慮防潮、防曬、防寒、防紫外線，還要考慮到交流電壓損失和線徑載流量，所以MT選用線徑5*35mm2的YJV型線纜。（線纜的選型可參看小固期刊第一期《如何為光伏電站選擇合適的電纜》）

交流線纜橋架鋪設(shè)

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交流匯流箱選擇

樓1#配電箱（四進一出）

樓2#配電箱（三進一出）

1、逆變器輸出端直接連接到該4P斷路器上，斷路器可以迅速切斷故障電流，逆變器最大交流輸出電流為80A，空開規(guī)格按照逆變器最大電流的1.25倍,選擇100A的塑殼斷路器。

2、三臺逆變器匯流之后總的斷路器為額定電流為350A的塑殼斷路器。接到該斷路器的電纜通過銅排連接，線徑為150mm2。

3、熔斷器（保險）是一種過電流保護器，當被保護電路的電流超過規(guī)定值，熔絲熔斷使電路斷開起到保護的作用，一般在防雷浪涌失效之后才會動作。

4、浪涌保護器用于抑制瞬態(tài)過壓低于設(shè)備耐受沖擊過電壓，泄放電涌能量，從而保護系統(tǒng)電路及設(shè)備。規(guī)格Uc：750V Imax：40KA In：20KA Up≤2.6KV，浪涌的下面一定要接地。

注：多臺逆變器通過交流匯流箱匯總后統(tǒng)一接入常用變壓器并到電網(wǎng)。

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整體方案

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設(shè)備清單

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系統(tǒng)圖

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發(fā)電量

蘇州地區(qū)的光照按照全年1400小時計算，該項目首年發(fā)電量預估為1680000度電。

發(fā)電量估算

總結(jié)

鑒于近期村級電站的興起和工商業(yè)項目的推廣，小固從設(shè)備選型、系統(tǒng)方案、電量預測分析了工商用電站設(shè)計過程。