光伏培训资料.pptx

目 录,一、分布式光伏并网电站概述,二、分布式光伏并网电站组成,三、分布式光伏并网电站计算,四、分布式电站项目实施流程,分布式光伏并网电站概述,“BMPV”分为“BAPV”和“BIPV”两种形式。,“BMPV”(Building Mounted Photovoltaic)：安装在建筑物上的光伏发电系统，可以简称为BMPV及“建筑光伏“。BMPV 包括BAPV和BIPV。涉及的建筑物包括各种民用建筑、公共建筑、工业建筑等一切可以承载光伏发电系统的建筑物。 “BIPV”(Building Integrated Photovoltaic)：与建筑物同时设计、同时施工和安装并与建筑物形成完美结合的太阳能光伏发电系统，也称为“构建型”和“建材型”太阳能光伏建筑。它作为建筑物外部结构的一部分，既具有发电功能，又具有建筑构件和建筑材料的功能，甚至还可以提升建筑物的美感，与建筑物形成完美的统一体。 “BAPV”(Building Attached Photovoltaic)：附着在建筑物上的太阳能光伏发电系统，也称为“安装型”太阳能光伏建筑。它的主要功能是发电，与建筑物功能不发生冲突，不破坏或削弱原有建筑物的功能。,分布式光伏并网电站概述,相对集中，占地较大,远距输送，损耗大,高压并网，配套复杂,相对分散，选址灵活,就近输送，损耗小,低压并网，配套简单,分布式电站与地面电站区别,分布式光伏并网电站概述,分布式光伏并网电站概述,彩钢瓦屋面光伏电站,分布式光伏并网电站概述,平屋顶式光伏电站,分布式光伏并网电站概述,斜屋顶式光伏电站,分布式光伏并网电站概述,建筑一体化光伏电站,分布式光伏并网电站组成,光伏组件,防雷汇流箱,并网逆变器,交流配电柜,国家电网,分布式光伏并网电站组成,系统原理框图,1.光伏组件 根据安装面积进行装机容量计算，然后结合光伏组件技术参数进行组件规格选择。,单晶硅组件,多晶硅组件,分布式光伏并网电站组成,薄膜组件,单晶硅组件,单晶硅组件是用高转换效率的单晶硅电池片按照不同的串、并阵列方式构成的组件体，最后用框架和材料进行封装。 特点：颜色多为黑色或深色，转换效率高（在实验室实现的转换效率为24.7%.普通商品化的转换效率为15%-20% ），年衰减低，价格相对较高。,多晶硅组件,多晶硅组件是用高转换效率的多晶硅电池片按照不同的串、并阵列方式构成的组件体，最后用框架和材料进行封装。 特点：颜色一般为蓝色或深蓝色，转换效率较高（在实验室实现的转换效率为20%.普通商品化的转换效率为13%-16% ），年衰减低，价格相对低。,薄膜组件,薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，其用硅量极少，更容易降低成本，同时它既是一种高效能源产品，又是一种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。常见三种： 硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）、碲化镉薄膜太阳能电池（CdTe）。特点：成本低、弱光性好、柔性好、适合与建筑结合的光伏发电组件，但稳定性差、效率低、同功率铺设面积大。,太阳能电池组件技术参数表：,分布式光伏并网电站组成,分布式光伏并网电站组成,防雷汇流箱 功能： 为了减少光伏组件与逆变器之间连接线； 方便维护，提高系统可靠性； 将若干个规格相同的组件串列进行汇流； 方便后级逆变器的接入。 特点： 防护等级IP65，满足室外安装的使用要求； 配有光伏专用浪涌保护器，正负极具备防雷功能； 配有正负极耐高压的直流熔断器以及四级断路器； 具有防反功能。,为了减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线使用到汇流箱,并网逆变器 定义：光伏并网逆变器是把太阳能电池板所输出的直流电转换成符合电网要求的交流电再输入到电网的设备，是光伏并网系统能量转换与控制的核心。 功能： 具有直交流变换功能； 具有自动运行和停机功能； 具有最大功率跟踪控制功能； 具有防孤岛检测功能； 具有自动电压调整功能； 具有直流检测功能； 具有直流接地检测功能。,并网逆变器原理拓扑图,分布式光伏并网电站组成,1.5KW30KW 采用壁挂式逆变器,50KW以上采用 机柜式逆变器,分布式光伏并网电站组成,微型逆变器： 一般指的是光伏发电系统中的功率小于等于1000瓦、具组件级MPPT的逆变器,主要特点 1、安全 传统集中型逆变器或组串式逆变器通常具有几百伏上千伏的直流电压，容易起火，且起火后不易扑灭。微逆仅几十伏的直流电压，全部并联，最大程度降低了安全隐患。 2、智能 组件级的监控，可在ECU中看到每块组件的工作状态。 3、多发电 组件级的MPPT，无木桶效应，降低了遮挡对发电量的影响;弱光效应好，因为启动电压低，仅24V，在光照弱的时候也能工作。 4、寿命长 通常微逆设计寿命为25年，传统逆变器为10年。 5、方便、美观 不需要专门建设配电房，微逆可以直接安装在组件后面或者支架上，因为是并联结构，后期增加规模可直接安装，无需更改之前的配置。,组串式逆变器：功率小于30KW，功率开关管采用小电流的MOSFET，拓扑结构采用DC-DC-BOOST升压和DC-AC全桥逆变两级电力电子器件变换， 防护等级一般为IP65。 体积较小，可室外臂挂式安装。 集中式逆变器：设备功率在50KW到630KW之间，功率器件采用大电流IGBT，系统拓扑结构采用DC-AC一级电力电子器件变换全桥逆变，工频隔离变压器的方式， 防护等级一般为IP20。 体积较大，室内立式安装。,分布式光伏并网电站组成,最大功率点跟踪MPPT定义 MPPT全称“最大功率点跟踪”（Maximum Power Point Tracking）太阳能控制器，所谓最大功率点跟踪，即是指控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最高的效率输出。 因素： 由于组件输出功率其动态性很强，受日照、天气、季节、温度影响较大，为了使整个光伏系统输出最大的能量，并网逆变器必须具备MPPT跟踪功能。,常见的MPPT跟踪方法有以下4种：,分布式光伏并网电站组成,孤岛效应定义 是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时，停电线路由所连的并网发电装置继续供电，并连同周围负载构成一个自给供电的孤岛现象。 防孤岛检测方法 被动式检测：当电网失电时，会在电网电压的幅值、频率和相位参数上，产生跳变信号，通过检测跳变信号来判断电网是否失电。 主动式检测：是指对电网参数产生小干扰信号，通过检测反馈信号来判断电网是否失电。,分布式光伏并网电站组成,交流配电柜（箱）用途： 将各个发电部分的电能汇集起来输送到各个并网点； 在交流线路中发生短路、过载和漏电时进行断电保护； 具有运行、停止等状态指示和电压电流显示功能。,分布式光伏并网电站组成,光伏组件支架(安装位置) 平屋顶支架 斜屋顶支架 彩钢瓦屋顶支架 平屋顶支架结构形式 混凝土基础支架：在已有屋面上实施，设计通常采用水泥基础配重，考虑风载、雪载等受力因素，预制混凝土块基础底座、钢支架和电池组件共增加荷载90/。 直接在屋面固定：此方式一般在混凝土屋面直接固定，安装的支架基础、支架和组件共增加屋面荷载30/。,分布式光伏并网电站组成,混凝土基础支架结构,分布式光伏并网电站组成,直接屋面固定支架结构,对于打孔因为破坏了原有屋面的结构，就要涉及到屋面的防水工程。 屋面防水使用了两重防水措施，即孔内采用组件封装所使用的黑色硅胶或者结构胶灌注，同时螺栓安装位用防水胶密封。,斜屋顶支架结构形式 斜屋顶的设计需要熟悉屋顶结构，确定承重梁的位置，将支架基础挂钩设计安装在承重梁上，再在此基础上设计檩条等支架结构 。,分布式光伏并网电站组成,在房屋南墙上安装三脚架，支撑光伏支架，北侧用钢丝绳固定于北墙；,彩钢瓦屋顶支架结构形式 彩钢瓦屋顶根据彩钢瓦的截面形状，选择不同的基础挂钩，在此基础上设计导轨和檩条等支架结构，支架与组件将增加屋顶荷载15/。,分布式光伏并网电站组成,常用彩钢瓦固定夹具,阳台壁挂式支架结构形式 阳台壁挂式支架设计在立面墙体上，在确定墙体强度的基础上，采用化学锚栓或者其他预埋件固定支架横梁，以此为基础设计导轨和檩条等结构 。,分布式光伏并网电站组成,1.分布式并网发电系统配置需要考虑的主要因素 太阳能发电系统安装位置？该地日光辐射情况如何？安装面积？ 安装方式（屋顶、斜面、遮阳、立面等） 并网点容量？并网电压多少？ 2.屋顶光伏电站组件安装功率估算 平屋顶（混凝土屋面）光伏组件安装功率测算 以烟台地区为例，在最佳倾角范围(3537)，每KW组件大概占用屋顶面积15平方米(15平米/KW） 斜屋顶（红瓦屋面）光伏组件安装功率测算 一般斜屋面都是沿屋面平铺，必要时要考虑检修通道，平铺100120W/（1012平米/KW） 彩钢瓦屋顶光伏组件安装功率测算 以烟台地区为例，在最佳倾角范围(3537)，每KW组件大概占用屋顶面积15平方米(15平米/KW）,分布式光伏并网电站计算,3.光伏电站直流侧注意事项 组件串联电流参数应一致；组件并联电压参数应一致。 4.变压器容量对光伏组件总功率的制约 根据国家电网Q/GDW617-2011文件要求，用户侧（380V）并网，光伏组件并网总功率不得超过该并网区域变压器供电最大负荷的25%。 5.首年发电量估算 首年年发电量=光伏组件安装总功率X峰值日照时数X系统效率X365 太阳辐照能量 太阳以辐射形式发射的能量（功率），单位是W，或KW。 太阳辐照强度 投射到单位面积上的太阳辐照能量，单位是W/，或KW/。,分布式光伏并网电站计算,太阳辐照总量 在一段时间内（小时、日、月、年）照射到单位面积上的太阳辐照能量。单位是KWh/日（月、年）。 日照时间，从日出到日落。 日照时数，大于120W/所有时间。 峰值日照时数，大于120W/以上的辐照度，折算到1000W/的日照时数，单位是h。,峰值日照时数实际上就对太阳辐照度曲线所包围的面积进行积分。,分布式光伏并网电站计算,我国太阳能资源分为五类地区：,分布式光伏并网电站计算,分布式光伏并网电站计算,分布式光伏并网电站计算,6.并网逆变器功率的计算 一般选取光伏并网逆变器的额定功率大于等于组件输入总功率。,7.组件方阵的计算 在光伏系统中，组件方阵的配置，还要考虑所用并网逆变器的允许直流电压范围内，选择合适的组串方阵，使方阵的最大功率点电压在并网逆变器的MPPT工作电压内，从而提高系统的效率和可靠性。,分布式光伏并网电站计算,分布式光伏并网电站计算,分布式光伏并网电站计算,分布式光伏并网电站计算,分布式电站项目实施流程,分布式电站项目实施流程,效率估算,1).光伏阵列效率1: 光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括： 组件匹配损失:对于精心设计、精心施工的系统，约有4%的损失； 太阳辐射损失:包括组件表面尘埃遮挡及不可利用的低、弱太阳辐射损失，取值3%； 最大功率点跟踪(MPPT)精度，取值2%； 直流线路损失:按有关标准规定，应小于3%. 得：1 = 96% 97%98%97%=88.5% 2).逆变器的转换效率2； 逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，对于大型并网逆变器，可取2=97%.,3). 交流并网