光伏并网发电系统

并网太阳能光伏发电系统 并网太阳能光伏发电系统是由光伏电池方阵并网逆变器组成，不经过蓄电 池储能，通过并网逆变器直接将电能输入公共电网。并网太阳能光伏发电系统 相比离网太阳能光伏发电系统省掉了蓄电池储能和释放的过程，减少了其中的 能量消耗，节约了占地空间，还降低了配置成本。 目录 1 图书信息 2 内容简介 3 图书目录 4 并网光伏发电系统简介 5 并网光伏发电系统分类 6 并网光伏发电系统形式 7 国家相关政策 1 图书信息 作 者：崔容强，赵春江，吴达成 编著 2 内容简介 本书首次较全面、系统地介绍了并网型太阳能光伏发电系统的基本原理、设备 组成、各部分的特点、系统的安装、运行和维护，并列举了部分并网光伏系统 实例。本书内容新颖，实用性强，对广大从事太阳能应用技术研究的技术和科 研人员具有重要的参考价值。 3 图书目录 第 1 章 概论 1.1 太阳能在未来能源结构中的地位 1.2 太阳能利用方式分类 1.3 国内外光伏发电发展现状及前景 第 2 章 太阳和太阳能 2.1 太阳的结构和辐射能来源 2.2 日地运动规律 2.3 太阳的电磁波谱 2.4 地球表面上的太阳辐射能 2.5 太阳辐射能的计算 2.6 太阳光谱 2.7 太阳辐射能的测量 2.8 世界和中国太阳能资源分布情况 第 3 章 太阳电池 3.1 太阳能光伏发电的物理基础 3.2 太阳电池的结构及工作原理 3.3 太阳电池分类 3.4 主要太阳电池的基本特性 3.5 太阳电池的制造工艺 第 4 章 太阳电池组件及光伏方阵 4.1 太阳电池组件分类 4.2 太阳电池组件的结构及工作原理 4.3 晶体硅太阳电池组件的封装工艺流程 4.4 光伏方阵的结构及工作原理 第 5 章 逆变器 5.1 逆变器的结构及工作原理 5.2 逆变器的分类 5.3 逆变器的测试方法 5.4 逆变器基本特性及评价 5.5 美国 ASTROPOWER 生产的 XP 系列逆变器实例介绍 第 6 章 蓄能系统 6.1 蓄能方式 6.2 光伏并网发电系统中常用蓄电池的类型、基本结构及工作原理 6.3 蓄电池的基本特性 6.4 蓄电池使用与维护中的几个问题 第 7 章 BIPV 建筑一体化 7.1 BIPV 基本概念 7.2 BIPV 太阳电池组件的分类 7.3 BIPV 设计的评价标准 7.4 BIPV 设计的核心问题 7.5 BIPV 电学方面需要注意的问题 第 8 章 并网光伏发电系统 8.1 并网光伏系统分类及入网申报 8.2 最大功率跟踪 8.3 电网系统的无功需求与补偿 8.4 孤岛效应及其检测方法 第 9 章 太阳能光伏并网发电系统的安装、运行与维护 9.1 安装太阳能光伏发电系统的一般规定 9.2 太阳能光伏并网发电系统的安装 9.3 光伏系统的检测与调试 9.4 光伏系统常见故障 9.5 日常维护 第 10 章 并网光伏系统实例 10.1 43kW 小区屋顶式光伏并网发电系统 10.2 638kW 斜墙式光伏并网发电系统 10.3 50kW 屋顶光伏并网发电系统 10.4 200kw 屋顶光伏并网发电系统 10.5 MW 级太阳能光伏并网发电系统 4 并网光伏发电系统简介 所谓并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换 成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。并网光伏发电系统有集 中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送 到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地 面积大，还没有太大发展。而分散式小型并网光伏系统，特别是光伏建筑一体 化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是 并网光伏发电的主流。 5 并网光伏发电系统分类 1、有逆流并网光伏发电系统 有逆流并网光伏发电系统：当太阳能光伏系统发出的电能充裕时，可将剩余电 能馈入公共电网，向电网供电（卖电） ；当太阳能光伏系统提供的电力不足时， 由电能向负载供电（买电） 。由于向电网供电时与电网供电的方向相反，所以称 为有逆流光伏发电系统。 2、无逆流并网光伏发电系统 无逆流并网光伏发电系统：太阳能光伏发电系统即使发电充裕也不向公共电网 供电，但当太阳能光伏系统供电不足时，则由公共电网向负载供电。 3、切换型并网光伏发电系统 所谓切换型并网光伏发电系统，实际上是具有自动运行双向切换的功能。一是 当光伏发电系统因多云、阴雨天及自身故障等导致发电量不足时，切换器能自 动切换到电网供电一侧，由电网向负载供电；二是当电网因为某种原因实然停 电时，光伏系统可以自动切换使电网与光伏系统分离，成为独立光伏发电系统 工作状态。有些切换型光伏发电系统，还可以在需要时断开为一般负载的供电， 接通对应急负载的供电。一般切换型并网发电系统都带有储能装置。 4、有储能装置的并网光伏发电系统 有储能装置的并网光伏发电系统：就是在上述几类光伏发电系统中根据需要配 置储能装置。带有储能装置的光伏系统主动性较强，当电网出现停电、限电及 故障时，可独立运行，正常向负载供电。因此带有储能装置的并网光伏发电系 统可以作为紧急通信电源、医疗设备、加油站、避难场所指示及照明等重要或 应急负载的供电系统。 6 并网光伏发电系统形式 并网光伏发电系统有 2 种形式：集中式并网和分散式并网。 集中式并网：特点是所发电能被直接输送到大电网，由大电网统一调配向用户 供电，与大电网之间的电力交换是单向的。适于大型光伏电站并网，通常离负 荷点比较远，荒漠光伏电站采用这种方式并网。 分散式并网：又称为分布式光伏发电并网，特点是所发出的电能直接分配到用 电负载上，多余或者不足的电力通过联结大电网来调节，与大电网之间的电力 交换可能是双向的。适于小规模光伏发电系统，通常城区光伏发电系统采用这 种方式，特别是于建筑结合的光伏系统。 7 国家相关政策 国家能源局最新发布光伏发电运营监管暂行办法1 第一章 总则 第一条 为加强监管，切实保障光伏发电系统有效运行，优化能源供应方式，促 进节能减排，根据中华人民共和国可再生能源法 、 电力监管条例等法律 法规和国家有关规定，制定本办法。 第二条 本办法适用于并网光伏电站项目和分布式光伏发电项目。 第三条 国务院能源主管部门及其派出机构依照本办法对光伏发电项目的并网、 运行、交易、信息披露等进行监管。 任何单位和个人发现违反本办法和国家有关规定的行为,可以向国务院能源主管 部门及其派出机构投诉和举报，国务院能源主管部门及其派出机构应依法处理。 第四条 光伏发电项目运营主体和电网企业应当遵守电力业务许可制度，依法开 展光伏发电相关业务，并接受国务院能源主管部门及其派出机构的监管。 第二章 监管内容 第五条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电项目运营主体和电网企业 电力许可制度执行情况实施监管。 除按规定实施电力业务许可豁免的光伏发电项目外，其他并网光伏发电项目运 营主体应当申领电力业务许可证。持证经营主体应当保持许可条件，许可事项 或登记事项发生变化的，应当按规定办理变更手续。 第六条 国务院能源主管部门及其派出机构按照有关规定对光伏发电电能质量情 况实施监管。 光伏发电并网点的电能质量应符合国家标准，确保电网可靠运行。 第七条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电配套电网建设情况实施监 管。 接入公共电网的光伏发电项目，接入系统工程以及接入引起的公共电网改造部 分由电网企业投资建设。接入用户侧的光伏发电项目，接入系统工程由项目运 营主体投资建设，接入引起的公共电网改造部分由电网企业投资建设。 第八条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电并网服务情况实施监管。 电网企业应当按照积极服务、简洁高效的原则，建立和完善光伏电站项目接网 服务流程，并提供并网办理流程说明、相关政策解释、并网工作进度查询以及 配合并网调试和验收等服务。 电网企业应当为分布式光伏发电接入提供便利条件，在并网申请受理、接入系 统方案制订、合同和协议签署、并网验收和并网调试全过程服务中，按照“一 口对外”的原则，简化办理程序。 电网企业对分布式光伏发电项目免收系统备用容量费和相关服务费用。 第九条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电并网环节的时限情况实施 监管。 光伏电站项目并网环节时限按照国家能源局有关规定执行。 分布式光伏发电项目，电网企业自受理并网申请之日起 25 个工作日内向项目业 主提供接入系统方案；自项目业主确认接入系统方案起 5 个工作日内，提供接 入电网意见函，项目业主据此开展项目备案和工程设计等后续工作；自受理并 网验收及并网调试申请起 10 个工作日内完成关口电能计量装置安装服务，并与 项目业主按照要求签署购售电合同和并网协议；自关口电能计量装置安装完成 后 10 个工作日内组织并网验收及并网调试，向项目业主提供验收意见，调试通 过后直接转入并网运行，验收标准按国家有关规定执行。若验收不合格，电网 企业应向项目业主提出解决方案。 第十条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电项目购售电合同和并网协 议签订、执行和备案情况实施监管。 电网企业应与光伏电站项目运营主体签订购售电合同和并网调度协议，合同和 协议签订应当符合国家有关规定，并在合同和协议签订 10 个工作日内向国务院 能源主管部门派出机构备案。光伏电站购售电合同和并网调度协议范本，国务 院能源主管部门将会同国家工商行政管理部门另行制定。 电网企业应按照有关规定及时与分布式光伏发电项目运营主体签订并网协议和 购售电合同。 第十一条 国务院能源主管部门及其派出机构对电力调度机构优先调度光伏发电 的情况实施监管。 电力调度机构应当按照国家有关可再生能源发电上网规定，编制发电调度计划 并组织实施。电力调度机构除因不可抗力或者有危及电网安全稳定的情形外， 不得限制光伏发电出力。 本办法所称危及电网安全稳定的情形，应由国务院能源主管部门及其派出机构 组织认定。 光伏发电项目运营主体应当遵守发电厂并网运行管理有关规定，服从调度指挥、 执行调度命令。 第十二条 国务院能源主管部门及其派出机构对电网企业收购光伏发电电量的情 况实施监管。 电网企业应当全额收购其电网覆盖范围内光伏发电项目的上网电量。因不可抗 力或者有危及电网安全稳定的情形，未能全额收购的，电网企业应当及时将未 能全额上网的时间、原因等信息书面告知光伏发电项目运营主体，并报国务院 能源主管部门派出机构备案。 第十三条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电并网运行维护情况实施 监管。 并网光伏电站项目运营主体负责光伏电站场址内集电线路和升压站的运行、维 护和管理，电网企业负责光伏电站配套电力送出工程和公共电网的运行、维护 和管理。电网企业安排电网设备检修应尽量不影响并网光伏电站送出能力，并 提前三个月书面通知并网光伏电站项目运营主体。 分布式光伏发电项目运营主体可以在电网企业的指导下，负责光伏发电设备的 运行、维护和项目管理。 第十四条 国务院能源主管部门及其派出机构按照有关规定对光伏发电电量和上 网电量计量情况实施监管。 光伏电站项目上网电量计量点原则上设置在产权分界点处，对项目上网电量进 行计量。电网企业负责定期进行检测校表，装置配置和检测应满足国家和行业 有关电量计量技术标准和规定。 电网企业对分布式光伏发电项目应安装两套计量装置，对全部发电量、上网电 量分别计量。 第十五条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电电费结算情况实施监管。 光伏发电项目电费结算按照有关规定执行。以自然人为运营主体的，电网企业 应尽量简化程序，提供便捷的结算服务。 第十六条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电补贴发放情况实施监管。 电网企业应按照国家核定的补贴标准，及时、足额转付补贴资金。 第三章 监管措施 第十七条 国务院能源主管部门派出机构与省级能源主管部门应当加强光伏发电 项目管理和监管信息共享，形成有机协作、分工负责的工作机制。 第十八条 电网企业应向所在地区的国务院能源主管部门派出机构按季度报送以 下信息： 1光伏发电项目并网接入情况，包括接入电压等级、接入容量、并网接入时间 等。 2光伏发电项目并网交易情况，包括发电量、自用电量、上网电量、网购电量 等。 3光伏电站项目并网运行过程中遇到的重要问题等。 并网光伏电站运营主体应根据产业监测和质量监督等相关规定，定期将运行信 息上报，并对发生的事故及重要问题及时向所在省（市）的国务院能源主管部 门派出机构报告。 国务院能源主管部门及其派出机构根据履行监管职责的需要，可以要求光伏发 电运营主体和电网企业报送与监管事项相关的其他文件、资料。 第十九条 国务院能源主管部门及其派出机构可采取下列措施进行现场检查： 1进入并网光伏电站和电网企业进行检查； 2询问光伏发电项目和调度机构工作人员，要求其对有关检查事项作出说明； 3查阅、复制与检查事项有关的文件、资料，对可能被转移、隐匿、损毁的文 件、资料予以封存； 4对检查中发现的违法行为，有权当场予以纠正或者要求限期改正。 第二十条 光伏发电项目运营主体与电网企业就并网无法达成协议，影响电力交 易正常进行的，国务院能源主管部门及其派出机构应当进行协调；经协调仍不 能达成协议的，由国务院能源主管部门及其派出机构按照有关规定予以裁决。 电网企业和光伏发电项目运营主体因履行合同等发生争议，可以向国务院能源 主管部门及其派出机构申请调解。 第二十一条 国务院能源主管部门及其派出机构可以向社会公开全国光伏发电运 营情况、电力企业对国家有关可再生能源政策、规定的执行情况等。 第二十二条 电网企业和光伏发电项目运营主体违反本办法规定，国务院能源主 管部门及其派出机构可依照中华人民共和国可再生能源法和电力监管条 例等追究其相关责任。 电网企业未按照规定完成收购可再生能源电量，造成光伏发电项目运营主体经 济损失的，应当按照中华人民共和国可再生能源法的规定承担赔偿责任。 第四章 附则 第二十三条 本办法由国家能源局负责解释，各派出机构可根据本地实际情况拟 定监管实施细则。 第二十四条 本办法自发布之日起施行，有效期为 3 年。 参考资料 1 国家能源局最新发布光伏发电运营监管暂行办法 分布式发电 引 用日期 2014-01-13 安装一套家用太阳能光伏发电系统的成本是多少？ 你好：本人业余时间利用自己有限的技术和资金做了一套家用太阳能发电 照明系统，当时的目的是解决经常停电照明的烦恼，现在完全升级为可以替代 全套家用照明。 大概配置是这样：20W 电池板 150 元 40A 铅酸电池 200 元 5A 控制器 80 元 96 粒自制 LED 灯 3 盏 45 元 36 粒 LED 灯 10 盏 110 元 开关 13 个 13 元 电线 3 层楼共计 100 米 100 元 电池板支架 50 元 共计约 800 元左右 （不含人工） 1.电池板是在淘宝购买的，没有支架，所以自己动手做了个支架，安装在 楼顶，向南倾斜 30 度安装，每天日照 10 小时。 2.电池选用的是 40A 的 12V 铅酸电池，考虑到成本以及所带用电器负荷， 所以不用专用电池。 3 .20W 电池板的电路电流是 1A 左右，所有灯开启后电流是 1.75A,所以选 用 5A 的控制器足够了。 4。楼下和楼上客厅采用 96 粒 LED 灯，亮度和 30W 荧光灯一样，其余房间 使用 36 粒 LED 灯，相当于 20W 荧光灯（房间较小，会反光） 。LED 是在淘宝买 的，每粒 0.08 元正白光，还有 12V 稳压电路及安装板，剩余就是自己焊接。 5.开关用的是外形 5CM*2.5M 的开关，和家用开关不一样，主要是为了区 分方便两种电源。 6.线采用的是低压直流低电阻的摄像头电源专用线，便宜的同时适合 12V 的低电阻特点。由于房子盖好几年了，当时没有考虑到这点，安装这个系统的 时候重新撬开线槽埋线，很麻烦，但是一次铺好长期受益。 7.电池和控制器安放在 3 楼，和楼顶的电池板相连。由一个主线向下楼层 提供电源，蓄电池和主线间加装了两个汽车专用 5A 保险片，电流超过 5A 就烧 坏保险，防止短路和其他危险。楼层间每个房间的开关和灯再次并联到主线。 在常住的二楼留有一个电源接口，考虑到冬天或连续阴雨天电池亏空时使用市 电给蓄电池充电，保证电池不会因为亏得损坏。 8.系统参数可以根据自己使用要求购买零件，主要因素有：以下是以我的 需求考虑。1.光照每天大概 10 小时，有效发电时间 8 小时，电池板电流 1A，1A*8 小时=约 7A（除去损耗） ，全部灯开启 1.75A，每天工作 3 小时 3*1.75=5.25A(当然每天不可能三层楼全部同时开灯，实际 4-5 盏灯开 4-5 小时） ，电池选用 40A，这样可以保证每天没用完的电量储存起来，在连续 3-5 个阴 雨天的时候可以使用。 9.太阳能发电现在的价格只适合做照明，其他的用电不适合，所以我家重 新安装了一个线路，和市电的区分开，若太阳能发电用于其他 220V 用电器，必 须加逆变器，现在市场上的逆变器效率很低，没有宣传的那么好，且要增加电 池板的功率和电池容量，使得成本根本无法接受且系统不稳定。建议在建房屋 预先铺设好 12V 太阳能发电的专用线路，不要像我一样再次撬开线槽安装。 10.照明应使用 12V 电源的 led 照明灯，因其省电、亮度高、寿命长的特点。 想节约成本的也可以像我一样自己动手，条件是要有电工基础和电路安全意识， 市场上的成品有点贵。 11.现在我家的整套系统使用已经 6 个月了，暂时没有发现 LED 烧坏或其他 现象，一直良好的为我提供服务，夏天和冬天用电高峰停电是我最烦恼的，孩 子才几个月，停电了黑漆漆的也使劲哭，有了太阳能发电后这些问题都解决了， 更高兴的是在停电后邻居只能买蜡烛或用其他短期蓄电池照明、汽油发电的方 法，而我家则可以安静、明亮、长期的开灯，这是我最自豪的时刻，因为自己 动手享受劳动的成果。 12.当然也有人向我购买这些东西，出于以下原因我拒绝了。在乡镇里专用 的太阳能发电系统别人买不起，便宜的无法保证质量，再说了自己手工制作出 售不可能一直专心，质量谁能保证，用电安全是个不可忽视的问题啊，这责任 我也承担不起。只能期待有更好的解决方法。特别提示想动手的朋友安全！ ！ 太阳能发电，每平米发电量在 120w 左右，每平米造价在 1500 元左右，面积越 大价格越低 2013 年光伏产业受到欧美反垄断的调查，产能过剩导致浙江大批的光伏产业倒 闭，太阳能价格跌了有跌。这个随时可以网上查验 建议购买太阳能热水器价格每根售价在 150-180 元包括按照，材料等其他费用， 选购看好当地是否有可靠售后 太阳能板发电的话，集团规模的建议招标，主要是变电和储存电力设备非常贵， 转化率最高在 17%-20%效率很低，还不如植物光合作用 现在国家清洁能源，光伏发电扶持政策是 10kw 以上的可以免费并网，但是电价 回收电价很低，手续繁琐。 屋顶光伏发电月销售额低于 2 万可免税,按照国家财税政策规定，发电户需 向供电企业提供销售发票，买方也需要发票冲抵成本，而个人发电并不具备工 商业主资格，领用发票手续繁杂。2 万以上减半征税 “拿不到发票，就增加了发电户销售的难度，不利于推广。国税总局的发 文，将减轻发电户的办税负担。 ” 据国税总局文件，2014 年 7 月 1 日起，国家电网公司购买分布式光伏发电 项目电力产品，由国家电网公司开具发票，发电户月电力产品销售额超过 2 万 的，由国家电网所属企业按照应纳税额的 50%代征增值税。而月销售额在 2 万 元以下的可免征增值税。 据国税总局去年发布的政策，自 2013 年 10 月 1 日至 2015 年 12 月 3l 日， 按 3%的征收率计算。以高松为例，如果一个月的销售额为 3 万，那他应缴纳的 税额为 3 万3%50%=450 元。 居民每发 1 度电，国家补贴 0.42 元；国家以脱硫煤电价标准收购居民用不 完的自发电，价格也是每度 0.42 元。以安装使用一套分布式光伏发电系统平均 1 千瓦装机成本约 1 万元计算，如果 8 千瓦系统日均发电量 30 度、家庭用电量 每天 5 度（不超过一档电价 0.52 元） ，大约 8 年收回投资。 按照同样的计算方法，10 千瓦分布式光伏发电装置收回成本需要 9-10 年 时间。 家庭光伏发电站收回成本期限平均在 8-10 年之间。 离网就是：太阳能系统和电站那来的电是独立的，分开的。 并网就是：太阳能系统和电站来的电连接，一起给电器供电，如果太阳能发的 电有剩余，还可以输给电网，让周围其他家庭使用。并网需要专业的技术人员 操作，并网还需要获得电站方面的批准，私自并网貌似是违法 光伏并网发电系统 光伏并网发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市 电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。光伏并网发电系统有集中式大型 并网电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电 网统一调配向用户供电；也有分散式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体 化发电系统，是并网发电的主流。 目录 1 系统简介 2 原理与组成 原理 组成 3 配电室设计 4 防雷设计 特点 雷电监测系统 5 优势 6 系统分类 7 相关政策 1 系统简介 光伏并网发电系统（太阳能并网发电系统）通过把光能转化为电能，不经过蓄 电池储能，直接通过并网逆变 光伏发电系统 光伏发电系统 器，把电能送上电网。1 2 原理与组成 原理 太阳能电池发电系统是利用光生伏打效应原理制成的，它是将太阳辐射能量直 接转换成电能的发电系统。它主要由太阳能电池方阵和逆变器两部分组成。如 下图所示:白天有日照时，太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接 输送到交流电网上，或将太阳能所发出的电经过并网逆变器直接为交流负载供 电。 太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件，利用半导体材料的电子学特性，当太 阳光照 光伏并网发电原理图 光伏并网发电原理图 射在半导体 PN 结上，由于 P-N 结势垒区产生了较强的内建静电场，因而产生在 势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子 和空穴，在内建静电场的作用下，各自向相反方向运动，离开势垒区，结果使 P 区电势升高，N 区电势降低，从而在外电路中产生电压和电流，将光能转化成 电能。 太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类，一类是并网发电系统，即和公用电 网通过标准接口相连接，像一个小型的发电厂;另一类是独立式发电系统，即在 自己的闭路系统内部形成电路。并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐 射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与 电网电压同频、同相的正弦交流电流。而独立式发电系统光伏数组首先会将接 收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载，并将多余能量经过充电控制器 后以化学能的形式储存在蓄电池中。2 组成 （1）太阳能电池组件。 一个太阳能电池只能产生大约 0.5V 的电压，远低于实际使用所需电压。为了满 足实际应用的需要，需要把太阳 太阳能电池组件 太阳能电池组件 能电池连接成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池，这些太阳能 电池通过导线连接。如一个组件上，太阳能电池的数量是 36 片，这意味着一个 太阳能组件大约能产生 17V 的电压。 通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件，具有 一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力，广泛应用于各个领域和系统。当应用 领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时，可把多个组件组成太 阳能电池方阵，以获得所需要的电压和电流。 （2）直流/交流逆变器 将直流电变换成交流电的设备。由于太阳能电池发出的是直流电，而一般的负 载是交流负载，所以逆变器是不可缺少的。逆变器按运行方式，可分为独立运 行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统， 为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统将发出的电 能馈入电网。逆变器按输出波形又可分为方波逆变器和正弦波逆变器。1 3 配电室设计 由于并网发电系统没有蓄电池及太阳能充放电控制器及交直流配电系统，因此， 如果条件允许的话可以将并网发电系统逆变器放在并网点的低压配电室内，否 则只要单独建一座 46m2 的低压配电室就可以了。1 4 防雷设计 特点 为了保证系统在雷雨等恶劣天气下能够安全运行，要对这套系统采取防雷措施。 主要有以下几个方面： （1）地线是避雷、防雷的关键，在进行配电室基础建设和太阳电池方阵基础建 设的同时，选择光电厂附近土层较厚、潮湿的地点，挖一 2m 深地线坑，采用 40 扁钢，添加降阻剂并引出地线，引出线采用 35mm2 铜芯电缆，接地电阻应小 于 4。 （2）在配电室附近建一避雷针，高 15m，并单独做一地线，方法同上。 （3）太阳电池方阵电缆进入配电室的电压为 DC220V，采用 PVC 管地埋，加防 雷器保护。此外电池板方阵的支架应保证良好的接地。 （4）并网逆变器交流输出线采用防雷箱一级保护（并网逆变器内有交流输出防 雷器） 。1 雷电监测系统 雷电监测系统组成框图 雷电监测系统组成框图 避雷控制系统负责检测每次直接雷击避雷装置动作后入地脉冲电流的强度、雷 击电压的极性、雷击次数的计数以及各个防非直接雷避雷装置的动作损坏情况。 它根据上位机的指令，将各种数据传给上位机进行相应处理;也可以根据用户的 按键命令，进行复位、显示和打印简单报表等操作。下位机中智能监测仪的前 端处理分为两个部分：一部分用于检测多路防直接雷避雷装置动作后各个参数 的变化情况;另一部分用于检测多路防非直接雷避雷装置的动作损坏情况。 前端处理(1)中用于检测直接雷击的探头，采用罗哥夫斯基(以下简称为罗氏)线 圈。罗氏线圈安装在防直接雷避雷装置的接地引下线上，将大电流强电信号转 变为小电流弱电信号进行隔离。信号进入前端处理(1)后，因此时的信号电压高 达几十伏甚至上百伏，需要进行两级变换后才能送入智能监测仪处理：第一是 进行分压变换，通过阻抗匹配将信号电压降至0.1v10v;第二是进行非线性 变换，将0.1v10v 的信号变换为0.3v5v 的信号。进行非线性变换的目 的是便于 a/d 采样和去掉噪声电平的干扰。前端处理(1)的输出信号分成两路， 一路经过 4051 八路选择电路和 a/d 转换电路测量雷电波形的峰值电压以及极性;另 一路通过触发电路和保持电路给单片机提供中断信号和直接雷击避雷装置动作 路数的信号。一旦某一路遭受直接雷击，单片机就被触发信号中断，中断服务 程序中先判断遭受直接雷击的避雷装置的路数，然后通过 4051 选择读入该路信 号，经 a/d 转换后存入相应内存单元，以备主程序进行处理，相应路数的雷击 次数进行累加，如果加满，则再增加时又从 1 开始循环计数。这样处理完后退 出中断程序，由主程序将信息显示出来。只要不掉电或按复位按钮，则最新一 次雷击的信息将始终显示在面板上。 前端处理(2)的输入来自防非直接雷避雷装置(如电源避雷箱)的防雷接口信号。 该信号通过同轴电缆或光缆接入前端处理(2)中，经过过压保护电路和光电隔离 电路后送入智能监测仪的 8255 接口电路进行处理，如果避雷装置雷击后工作正 常，则监测仪将检测到高电平信号，如检测为低电平信号，则表明此避雷装置 已被雷击损坏，应立即予以更换。智能监测仪检测直接雷击电流强度的电路部 分采用 ad1674 器件构成采样电路，ad1674 的最小采样时间为 7.5s，而一个 雷电波形的上升沿一般在 l0s 以上，整个雷电的放电波形一般在几十微秒到 上百微秒之间，故 ad1674 理论上完全可以将雷击后的整个放电过程波形采样进 来。因每个采样过程都是通过单片机的中断服务程序进行的，这样，cpu 就有 足够的时间进行其它的数据处理、报警、显示和打印控制等任务。下位机的打 印控制部分主要是应用户的要求打印各种实时数据信息和避雷装置的损坏情况 的简单报表，该电路部分采用一片 8255 控制电路来进行打印控制。下位机与上 位机的数据通信是通过 mc1488、mc1489 组成的串行通信电路实现的。 系统的上位机采用 pc 机作为整个监测系统的数据库管理中心，该部分主要负责 统计系统辖区内的各个智能监测仪所检测的避雷装置的各种雷击信息(如雷击电 流强度、雷击次数、雷击电压的极性以及避雷装置的损坏、更换情况等等)。它 可以模拟显示辖区内防雷系统中各个避雷装置的位置、动作情况及工作状态， 也可以按用户要求打印防雷系统中的各个智能监测仪的历史数据报表以及每次 雷击后的具体情况的实时报表。它还可以通过向预先设定的电话报警来满足某 些需要无人值守的场合。 5 优势 （1）利用清洁干净、可再生的自然能源太阳能发电，不耗用不可再生的、资源 有限的含碳化石能源，使用中无温室气体和污染物排放，与生态环境和谐，符 合经济社会可持续发展战略。 （2）所发电能馈入电网，以电网为储能装置，省掉蓄电池，比独立太阳能光伏 系统的建设投资可减少达 35%一 45%，从而使发电成本大为降低。省掉蓄电池避 免了蓄电池的二次污染，并可提高系统的平均无故障时间。 （3）光伏电池组件与建筑物完美结合，既可发电又能作为建筑材料和装饰材料， 使物质资源充分利用发挥多种功能，不但有利于降低建设费用，并且还使建筑 物科技含量提高，增加“卖点“。 （4）分布式建设，就近就地分散发供电，进入和退出电网灵活，既有利于增强 电力系统抵御战争和灾害的能力，又有利于改善电力系统的负荷平衡，并可降 低线路损耗。 （5）可起调峰作用。联网太阳能光伏系统是世界各发达国家在光伏应用领域竞 相发展的热点和重点，是世界太阳能光伏发电的主流发展趋势，市场巨大，前 景广阔。1 6 系统分类 1、有逆流并网光伏发电系统 有逆流并网光伏发电系统：当太阳能光伏系统发出的电能充裕时，可将剩余电 能馈入公共电网，向电网供电(卖电)；当太阳能光伏系统提供的电力不足时， 由电能向负载供电(买电)。由于向电网供电时与电网供电的方向相反，所以称 为有逆流光伏发电系统。 2、无逆流并网光伏发电系统 无逆流并网光伏发电系统：太阳能光伏发电系统即使发电充裕也不向公共电网 供电，但当太阳能光伏系统供电不足时，则由公共电网向负载供电。 3、切换型并网光伏发电系统 所谓切换型并网光伏发电系统，实际上是具有自动运行双向切换的功能。一是 当光伏发电系统因多云、阴雨天及自身故障等导致发电量不足时，切换器能自 动切换到电网供电一侧，由电网向负载供电;二是当电网因为某种原因实然停电 时，光伏系统可以自动切换使电网与光伏系统分离，成为独立光伏发电系统工 作状态。有些切换型光伏发电系统，还可以在需要时断开为一般负载的供电， 接通对应急负载的供电。一般切换型并网发电系统都带有储能装置。 4、有储能装置的并网光伏发电系统 有储能装置的并网光伏发电系统：就是在上述几类光伏发电系统中根据需要配 置储能装置。带有储能装置的光伏系统主动性较强，当电网出现停电、限电及 故障时，可独立运行，正常向负载供电。因此带有储能装置的并网光伏发电系 统可以作为紧急通信电源、医疗设备、加油站、避难场所指示及照明等重要或 应急负载的供电系统。 7 相关政策 国家能源局于 2013 年 11 月 26 日发布有效期为 3 年的光伏发电运营监管暂行 办法 ，规定电网企业应当全额收购其电网覆盖范围内并网光伏电站项目和分布 式光伏发电项目的上网电量，明确了能源主管部门及其派出机构对于光伏发电 并网运营的各项监管责任，光伏发电项目运营主体和电网企业应当承担的责任， 从而推进光伏发电并网有序进行。正文如下： 光伏发电运营监管暂行办法3 第一章 总则 第一条 为加强监管，切实保障光伏发电系统有效运行，优化能源供应方式，促 进节能减排，根据中华人民共和国可再生能源法 、 电力监管条例等法律 法规和国家有关规定，制定本办法。 第二条 本办法适用于并网光伏电站项目和分布式光伏发电项目。 第三条 国务院能源主管部门及其派出机构依照本办法对光伏发电项目的并网、 运行、交易、信息披露等进行监管。 任何单位和个人发现违反本办法和国家有关规定的行为,可以向国务院能源主管 部门及其派出机构投诉和举报，国务院能源主管部门及其派出机构应依法处理。 第四条 光伏发电项目运营主体和电网企业应当遵守电力业务许可制度，依法开 展光伏发电相关业务，并接受国务院能源主管部门及其派出机构的监管。 第二章 监管内容 第五条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电项目运营主体和电网企业 电力许可制度执行情况实施监管。 除按规定实施电力业务许可豁免的光伏发电项目外，其他并网光伏发电项目运 营主体应当申领电力业务许可证。持证经营主体应当保持许可条件，许可事项 或登记事项发生变化的，应当按规定办理变更手续。 第六条 国务院能源主管部门及其派出机构按照有关规定对光伏发电电能质量情 况实施监管。 光伏发电并网点的电能质量应符合国家标准，确保电网可靠运行。 第七条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电配套电网建设情况实施监 管。 接入公共电网的光伏发电项目，接入系统工程以及接入引起的公共电网改造部 分由电网企业投资建设。接入用户侧的光伏发电项目，接入系统工程由项目运 营主体投资建设，接入引起的公共电网改造部分由电网企业投资建设。 第八条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电并网服务情况实施监管。 电网企业应当按照积极服务、简洁高效的原则，建立和完善光伏电站项目接网 服务流程，并提供并网办理流程说明、相关政策解释、并网工作进度查询以及 配合并网调试和验收等服务。 电网企业应当为分布式光伏发电接入提供便利条件，在并网申请受理、接入系 统方案制订、合同和协议签署、并网验收和并网调试全过程服务中，按照“一 口对外”的原则，简化办理程序。 电网企业对分布式光伏发电项目免收系统备用容量费和相关服务费用。 第九条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电并网环节的时限情况实施 监管。 光伏电站项目并网环节时限按照国家能源局有关规定执行。 分布式光伏发电项目，电网企业自受理并网申请之日起 25 个工作日内向项目业 主提供接入系统方案；自项目业主确认接入系统方案起 5 个工作日内，提供接 入电网意见函，项目业主据此开展项目备案和工程设计等后续工作；自受理并 网验收及并网调试申请起 10 个工作日内完成关口电能计量装置安装服务，并与 项目业主按照要求签署购售电合同和并网协议；自关口电能计量装置安装完成 后 10 个工作日内组织并网验收及并网调试，向项目业主提供验收意见，调试通 过后直接转入并网运行，验收标准按国家有关规定执行。若验收不合格，电网 企业应向项目业主提出解决方案。 第十条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电项目购售电合同和并网协 议签订、执行和备案情况实施监管。 电网企业应与光伏电站项目运营主体签订购售电合同和并网调度协议，合同和 协议签订应当符合国家有关规定，并在合同和协议签订 10 个工作日内向国务院 能源主管部门派出机构备案。光伏电站购售电合同和并网调度协议范本，国务 院能源主管部门将会同国家工商行政管理部门另行制定。 电网企业应按照有关规定及时与分布式光伏发电项目运营主体签订并网协议和 购售电合同。 第十一条 国务院能源主管部门及其派出机构对电力调度机构优先调度光伏发电 的情况实施监管。 电力调度机构应当按照国家有关可再生能源发电上网规定，编制发电调度计划 并组织实施。电力调度机构除因不可抗力或者有危及电网安全稳定的情形外， 不得限制光伏发电出力。 本办法所称危及电网安全稳定的情形，应由国务院能源主管部门及其派出机构 组织认定。 光伏发电项目运营主体应当遵守发电厂并网运行管理有关规定，服从调度指挥、 执行调度命令。 第十二条 国务院能源主管部门及其派出机构对电网企业收购光伏发