分布式光伏电站设计、建设与运维课件.ppt

1、主要内容： 1.分布式光伏电站类型 2.太阳能辐射与阴影分析 3.设备选型与电气设计 4.分布式光伏电站运维过程中常见问题分析1、全部上网2、自发自用，余电上网3、自发自用，双向平衡（微电网）分布式光伏电站类型分布式光伏电站类型分布式光伏电站类型分布式光伏电站类型工业屋顶 商业屋顶 民用屋顶晶硅常规组件非晶薄膜组件铜铟镓硒组件碲化镉组件固定支架并网电站离网电站并离网电站（带储能）专门团队运维兼职运维人员无人值守分布式光伏电站类型分布式光伏电站类型分布式光伏-常见的与建筑结合的安装方式建筑安装类型固定式屋面平面屋顶水泥基础压块轻钢屋顶角驰III型角驰II型瓦屋顶光伏瓦附势安装嵌入式安装南垂直面

2、幕墙（建材型） 百叶 护栏 分布式电站按照安装类型分类 墙壁设置型 窗建材型 屋顶倾斜角度设置型屋顶水平设置型 采光窗型 遮阳型住宅屋面安装类型水泥屋面安装类型轻钢屋面安装类型瓦屋面安装类型瓦屋面安装类型瓦屋面安装类型瓦屋面安装类型轻钢屋面安装类型光伏车棚安装光伏车棚安装光伏农业大棚安装光伏污水处理站安装主要内容： 1.分布式光伏电站类型 2.太阳能辐射与阴影分析 3.设备选型 4.分布式光伏电站运维过程中常见问题分析阴影带来的危害热斑现象阴影的分类0.707HD2 = - tanarcsin(0.648cos0.399sin)如果要求在全年最差日（冬至）的上午 9:00到下午 3:00期间不

3、遮阳，则前后阵列的最短距离：遮阳距离临时阴影临时阴影建筑阴影树木阴影树木阴影 光伏组件安装区域周边的建筑物、树木等植物以及植物未来的生长等都会对光伏组件造成遮挡。山东德州横向安装可以减弱积灰积雪遮挡影响。 在被调查21电站中，共7处电站采用横向安装，其余均为纵向安装组件排列方式标准化全球最大单体建筑BIPV工程京沪高铁南京南站屋顶光伏并网示范工程八大技术特点1、三维阴影分析2、可视化太阳辐射分析3、世界纪录的光伏电池4、二次屋面技术5、快速安装的光伏支架系统6、光伏系统综合布线7、双峰MPPT光伏建筑专用逆变器8、非晶合金接入系统阴影分析（冬至日）阴影分析（夏至日）阴影分析（叠加分析阴影程度）

4、阴影分析1、选用功率相近的组件 choose modules with similar power2、受阴影影响相同的组件串联成一路modules that receive similar light source in the matrix should link into a Series3、不同阴影区域分别进行最大功率点跟踪（MPPT） Different shadow regions conduct MPPT respectively.阴影分析太阳能辐射可视化分析采用Klien和Theilacker提出的计算倾斜面上月平均太阳辐照量的方法 。Klien和Theilacker的计算方法：

5、倾斜面上的太阳辐射总量 由直接太阳辐射量、天空散射辐射量和地面反射辐射量三部分组成，并认为天空散射辐射量是均匀分布的。2cos12cos1)(HHRHHHdbdT（kWh/m2/day）其中： H 为水平面的总辐射量 Hd 为水平面的散射量； 为光电板倾角； 为地物表面的反射率，在工程计算中一般 取0.2，有雪覆盖的地面取0.7。 Rb为倾斜面与水平面的直射量之比。Klien S A, Theilacker J C. Journal of Solar Energy Engineering. 1981, 103: 29-33.理论计算方法安装倾角（）辐射量（Wh/m2）计算效率 0 （屋顶平面）

6、1384.495%30（最佳倾角 ）1464.5100%90（南墙立面）923.756.1100%96%77%95%56%36%55%53%84%13%不建议低纬度(35)南立面安装BIPV系统BIPV is not recommended to be installed on South elevation WEST EAST区域数量个区域细分效率比方格屋面55无阴影区85.60%西边大阴影区69.10%东边小阴影区80.70%次桁架65中间无阴影区85.10%西面大阴影区74.40%东面小阴影区82.30%主桁架55朝东24.50%朝西96.90%基本站台屋面1西南面无阴影区85.60%西

7、南面有阴影区51.20%西北面无阴影区85.60%西北面有阴影区51.20%区域数量个区域细分效率比方格屋面44无阴影区85.60%西边大阴影区69.10%东边小阴影区80.70%次桁架52中间无阴影区85.10%西面大阴影区74.40%东面小阴影区82.30%主桁架65朝东24.50%朝西96.90%基本站台屋面1东南面无阴影区85.60%东南面有阴影区49.80%东北面无阴影区85.60%东北面有阴影区49.80%西侧雨棚东侧雨棚A： 方格屋面方格屋面B：主桁架（西侧）：主桁架（西侧）C：站台雨棚屋面：站台雨棚屋面日照辐射、阴影遮挡、屋面载荷、安装成本日照辐射、阴影遮挡、屋面载荷、安装成本

8、全国34地区不同屋面的辐射量安徽合肥（经度117.27 纬度31.86）月份月辐照度（MJ/m/m）月辐照度（kwh/m/d)1299.092.682300.382.983388.373.484437.404.055515.594.626491.404.557542.384.868507.784.559422.283.9110359.353.2211314.282.9112286.812.57倾角1819202122232425261月349.7351.8353.8355.8357.7359.4361.2362.9364.62月327.2328.1328.9329.7330.3330.9331

9、.4331.9332.33月405.8406.0406.2406.3406.3406.3406.1405.9405.64月439.7439.2438.5437.8437.0436.1435.2434.1433.05月506.1504.7503.5502.1500.6499.1497.4495.6493.86月477.0475.4473.7472.1470.4468.7466.9465.0463.07月528.7527.0525.3523.7522.0520.2518.3516.3514.28月506.7506.0505.1504.1503.0501.8500.6499.2497.79月435.

10、3435.4435.3435.1434.8434.5434.1433.6433.010月388.9389.8390.7391.4392.1392.7393.2393.6394.011月363.4365.4367.3369.1370.9372.5374.1375.6377.112月342.8345.2347.6349.8352.1354.3356.4358.5360.4全年5071.55074.15075.95077.15077.45076.65074.95072.35068.7月份水平面最佳倾角当月太阳辐射量（kWh/m）当月太阳辐射量（MJ/m）当月太阳辐射量（kWh/m）当月太阳辐射量（M

11、J/m）一月83.08299.0999.35357.65二月83.44300.3891.76330.32三月107.88388.37112.87406.34四月121.50437.40121.40437.03五月143.22515.59139.06500.62六月136.50491.40130.68470.45七月150.66542.38145.01522.04八月141.05507.78139.73503.02九月117.30422.28120.79434.85十月99.82359.35108.92392.09十一月87.30314.28103.02370.87十二月79.67286.819

12、7.80352.07年总数1351.424865.111410.385077.35水平面月辐照度不同倾角月辐射量对比（MJ/m）水平面和最佳倾角情况对比屋面载荷屋面载荷固定载荷（新增20KG-30KG）、活载荷（0.5KN/平方米）原有建筑新增荷载条件满足设计要求校核计算（报告）载荷计算 面积： 200W组件面积: 1580808mm1.3 重量： 1、每块200W组件重量：15.5kg 2、安装每块组件, 需要4块角钢重量： 40.808m3.369kg/m=10.89kg 3、电缆、螺丝等五金：2kg 每块组件及支架重量: 15.5+10.89+228.39kg 每平方米载荷：28.391

13、.322kg/ 25kg/ (荷载要求) 载荷计算载荷计算 固定载荷组件安装支撑点优化计算00.20.40.60.811.205001000150020002500变形量变形量固定点间距固定点间距端节点组件排列方式标准化主要内容： 1.分布式光伏电站类型 2.太阳能辐射与阴影分析 3.设备选型与电气设计 4.分布式光伏电站运维过程中常见问题分析综合布线技术组件&支架直流电缆&二次电缆逆变器&变压器监控系统&并网变电站公共电网2134方案一方案一方案二方案二方案三方案三方案四方案四汇流箱汇流箱6进1出14个6进1出14个12进1出7个12进1出7个支线平均压降支线平均压降1.03V1.0V2.0

14、V1.2V支线最大功率损耗支线最大功率损耗0.30.3%0.6%0.21%支线平均功率损耗支线平均功率损耗0.19%0.18%0.36%0.4%干线最大压降干线最大压降6.20V6.20V6.9V6.9V干线平均压降干线平均压降8V8.4V8.4V6.4V干线最大功率损耗干线最大功率损耗1.7%1.7%1.8%1.4%干线平均功率损耗干线平均功率损耗1.411.47%1.5%1.1%年能量损耗年能量损耗2.4%2.4%2.5%2.1%ABC 光伏组件光伏组件：可采用支架直接接地的方式进行防雷保护。以水平接地体（光伏支架）为主，辅以垂直接地体的人工复合接地网。 主、辅建（构）筑物的防雷保护设施：

15、主、辅建（构）筑物的防雷保护设施：按建筑物防雷设计规范（GB50057-94）、建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB50343）及交流电气装置的过电压保护设计技术规程（DL/T 620）等标准综合考虑。 每台逆变器内配有独立的防雷装置。 各级电压电气设备的绝缘各级电压电气设备的绝缘防雷及接地需要考虑的问题：防雷及接地需要考虑的问题：电站建设中常见问题施工工艺创新问题安全问题成本问题包装问题主要内容： 1.分布式光伏电站类型 2.太阳能辐射与阴影分析 3.设备选型与电气设计 4.分布式光伏电站运维过程中常见问题分析光伏电站运维四要素太阳、光伏组件、电力设备、运维人员 1、无人值守化管理 2、巡检

16、频率依据分散程度、容量、系统类型 3、组件清洗方式水洗为主分布式光伏电站运维管理方法灰尘清洗难度大灰尘清洗难度大EVA变色，玻璃表面产生钙化层等问题降低透过，影响效率。影响光伏组件寿命的其他原因影响光伏组件寿命的其他原因光伏电池效率衰减组件焊接脱焊组件内部连接带断裂热斑损坏恶劣气候（风沙）破坏组件散热难度较地面电站大组件散热难度较地面电站大金属屋面的翻新无法进行无惧“最强台风” 保威承建光伏项目在14级台风下迎接骄阳北极星太阳能光伏网 来源:北极星太阳能光伏网 2013/8/15 15:47:53防台风是华东地区分布式电站运维的重要工作防台风是华东地区分布式电站运维的重要工作防台风是沿海地区分

17、布式电站运维的重要工作防台风是沿海地区分布式电站运维的重要工作 2014年海南“威马逊”台风登陆光伏电站现场光伏电站给建筑带来的漏水问题光伏电站给建筑带来的漏水问题光伏建筑消防问题光伏建筑消防问题金属腐蚀问题线路施工线路施工Causes of Damage to Photovoltaic Systems光伏系统损坏的原因Number of Claims:索赔数量11% - other damage11%-其他破坏12% - pressurefrom snow12%来自雪压14% -pressure from snow14%来自雪压42% -other damage42% 其他破坏14% - overvoltage14%-过电压26% -Fire26%-火26% -Overvoltage26%-过电压1% -malicious intent1%恶意破坏2% - fire2%- 火25% -Storm25%-暴风9% -Storm9%-暴风3% -malicious intent3% 恶意破坏3% -Hail3% 冰雹2% -Hail2%-冰雹8% -Theft8% 盗窃2% -Theft2%-盗窃检查维护组织记录分析运维手册什么是运维运行