太阳能山地光伏电站优化设计研究

《太阳能山地光伏电站优化设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、云南师范大学学报(自然科学版)JournalofYunnanNormalUniversity2014年9月34卷5期(Vo1．34No．5)DOI：10．7699／j．ynnu．ns一2014～065太阳能山地光伏电站优化设计研究栾石林，李光明，廖华。，李文光(1．云南冶金新能源股份有限公司，云南红河654399；2．云南师范大学太阳能研究所，云南昆明650092)摘要：对我国已建或在建的部分山地光伏电站进行实地调研，分析总结了山地光伏电站的特点及设计建设难点．本着提高山地光伏电站建设质量和系统效率、降低投资、保证系统运行安全性的原则，建立数学模

2、型对组件串联数、阵列间距、设备布置进行优化计算，结合工程地质和环境条件，对组件和电气设备选择、阵列支架及基础设计提出更高的要求，为今后山地光伏电站的发展提供理论依据和参考．关键词：山地光伏电站；复杂地形；优化设计；设备选择；平面布置；安全性中图分类号：TM615文献标志码：A文章编号：1007—9793(2014)05—0025—07在环境保护、国家能源需求和维持经济持续增长的压力下，光伏发电因自身的优点，被各国广泛推广应用，预计2030年后将成为全球的主流能源_1]．近几年，以建设大型并网和分布式光伏电站的太阳能利用形式得到快速发展，产业规模持

3、续扩大，截止2013年底_2]，全球累计光伏装机136．7GW，同比增长35．而我国经历欧美市场的“围追堵截”后，被迫向国内转移，在两年内(2012~2013年)32项政策的激励下，光伏应用市场呈现爆发式增长，截止2013年底，累计装机17．16GW，较2010年增长了204．5，其中并网光伏电站占65以上．目前，国内外大型并网光伏电站主要建设在太阳能资源丰富、非育林育农育牧(戈壁滩、荒草地、海边滩涂、沙漠等)或可耕种，但自然条件恶劣、产出较低的土地上．在我国主要集中在西北五省，截止2013年底，装机量达12．515GW，建设场址地势较为平坦，属

4、性以戈壁滩、荒漠、半荒漠、荒漠草地为主，建设规模均10MW以上，如正泰永昌100MWp、金川金昌200MWp、华能格尔木200MWp、中广核图木舒克100MWp、顺丰石嘴山130MWp光伏电站．随着光伏电站容量不断增加，日照较好、地势平坦、建设条件较好的土地资源日趋减少，山地等建设条件次之的土地将成为重要的光伏电站建设资源，“山地光伏电站”将成为未来重要的光伏电站模式之一．1山地光伏电站特点及设计建设难度目前国内外设计建设山地光伏电站的总体经验较少，已建成的在国际上也并不多见。]，实地调研了已建或在建的部分山地光伏电站，如图1所示．*收稿日期：2

5、014—07—14基金项目：云南省科技计划项目重大科技专项——新能源(2013ZB002)．作者简介：栾石林(1973一)，男，工程师，主要从事太阳能与农业电气化方面研究．通信作者：李光明(1984一)，男，工程师，硕士，主要从事太阳电池、光伏发电系统及工程应用技术方面研究．E-mail：gmlipv@126corn．第5期栾石林，等：太阳能山地光伏电站优化设计研究·27·成本都较高，一般会高出20～30；因此，建设山地光伏电站，必须进行详细的场地调查，做好优化设计、施工准备和施工管理．2光伏阵列设计山地光伏电站阵列设计应从场地地质构造、地表特点

6、(坡度、朝向等)、组件特性参数、支架基础结构的稳定性和与地形的适应性、地质灾害的预防、工程的经济性、安装的快捷高效性等多层面综合考虑．2．1光伏组件的选取光伏组件是光伏电站的核心部件，其各项参数指标的优劣直接影响整个光伏电站的发电性能，正确选取光伏组价是保证山地光伏电站高效和安全的重要保障．无论选择单／多晶硅光伏组件或薄膜光伏组件，在满足一般要求的条件下，还需满足以下条件：1)组件电流、电压一致性高多块同类的光伏组件经串联或并联构成光伏组串，其输出功率为．fmin{J一，)×∑V串联li一1P组串一(1)lnlJ×min{V一，)并联式中P组串为

7、某一光伏组串的输出功率，J。、为第i块组件的输出电流和电压．从(1)式可得，光伏组串的输出功率受n块组件的电流、电压非一致性的影响较大，其组件的电流、电压最大偏差(AI、AV)可表示为．(2)m1n1』1，⋯，』"f／⋯Xmax{V一，)一min{V一，}⋯V—min{V··，}因此，在选购组件时应对组件进行二次分档，即某一组串中的n块组件的功率误差要控制在1W以内．在大型并网光伏电站实际工程中，对串联构成组串的组件进行电流分档，所有组件的电流偏差△，要控制在0．12以内．2)选用通过电势诱导衰减测试(PotentialInducedDegrad

8、ation，PID)的组件光伏组件在光伏系统工作时会存在内部电路对组件边框的负电势，当光伏组件长期在内部电路负电势和外部高温高湿的环境下