分布式屋顶光伏电站典型设计与效益评估

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1、2014年第2期上海电力分布式屋顶光伏电站典型设计与效益评估张凯翔，楼玲俊(1．昆山科技大学，台湾台南71003；．国网金华供电公司，金华321017)摘要：分布式屋顶光伏电站规模小、数量大、并网点多，在目前配电设备智能化水平较低的情况下，大量分布式电源接人电网将直接影响配电网安全、可靠运行。以1MW企业分布式屋顶光伏电站设计为例，通过对光伏电池组件选用、电气主接线与主设备选择、继电保护及安全自动装置配置、调度自动化与通信系统等进行设计，形成通用、标准的光伏电站典型设计。经过对企业(1MW)和家庭(10kW)分布式屋顶光伏电站进行造

2、价分析和效益评估，表明在最新出台的分布式光伏电源电量收购与电价补助政策的支持下，大(中)规模的企业分布式屋顶光伏电站具有良好的经济效益、社会效益和广阔的应用前景。关键词：分布式；光伏电站；典型设计；效益评估中图分类号：TM711文献标志码：AO引言我国太阳能资源丰富，开发潜力巨大，具有广阔的应用前景。分布式屋顶光伏电站规模一般为几个千瓦至几十个兆瓦，如企业屋顶光伏电站装机容量以0．5～20Mw(指峰值发电量，下同)为雷太阳电池方阵主，家庭屋顶光伏电站装机容量一般为1Okw以交流负载下。由于分布式屋顶光伏电站规模小、数量大、并呻篇网点

3、多，在目前配电设备智能化水平较低的情况图1太阳能光伏发电系统原理图下，大量分布式电源接入电网将直接影响配电网阳能电池光电转换效率较低，一般为9～13，安全、可靠运行。为此，需要加大对分布式电源与因其厚度不足晶体硅电池的百分之一，这些半导配电网协调技术的研究，进一步规范分布式屋顶体薄层可以附着在廉价的基片上，如玻璃、活性塑光伏电站设计标准，确保电力系统安全、可靠、经料或不锈钢薄板，其成本低于晶体硅太阳能电池，济运行。被认为是最有可能实现发电成本接近上网电价的技术。l太阳能光伏发电系统光伏逆变器是将直流电能转变成交流电能的太阳能光伏发电

4、系统由光伏电池组件、直流变流装置，是太阳能光伏发电系统的主要部件和汇流箱、光伏逆变器、交流配电装置、计量装置及重要组成部分。光伏逆变器一般由升压回路和逆监控系统等组成，其原理图如图1所示。变桥式回路构成，升压回路把太阳电池的直流电常用的光伏电池组件有单晶硅太阳能电池、压升压到逆变器输出控制所需的直流电压，逆变多晶硅太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池。单桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常晶硅太阳电池光电转换效率较高，一般为16～用频率的交流电压。逆变系统的核心是逆变开关20，发电效率稳定可靠，但单晶硅太阳电池在生电路，简称逆变电

5、路，是通过半导体开关器件的导产时需要消耗大量的高纯硅材料，制造工艺复杂，通与关断完成逆变功能，但是一个完整的逆变电耗电量大，生产成本较高。多晶硅太阳电池光电路除了主逆变电路外，还要有控制电路，输入电转换效率为14～16，具有材料制造简便，节路、输出电路、辅助电路和保护电路等构成。约能耗，生产成本较低，转换效率稳定，性价比较高，是应用最为广泛的光伏材料。非晶硅薄膜太2屋顶光伏电站典型设计上海电力2014年第2期现以1Mw企业分布式屋顶光伏电站设计为例，通过对光伏电池组件选用、电气主接线与主设备选择、继电保护及安全自动装置配置、调度自动

6、化与通信系统设计等，形成通用、标准的光伏电站典型设计。1Mw以上的分布式屋顶光伏电站可以看作由若干个0．5Mw或1MW光伏电站典型设计的组合。1OkW及以下的家庭分布式屋顶光伏电站设计也可参照执行。内2．1项目概况某企业现有工业厂房为ll200m。，分A、B1光伏电源34光伏电源两个厂区，其屋顶为钢筋混凝土浇注结构，荷载为200kg／m。现利用A、B厂区屋顶，拟建设2IMW企业分布式屋顶光伏电站一次电气搔线图1Mw屋顶光伏电站，采用“自发自用，余量上网”4)光伏逆变器是光伏发电系统关键设备，承并网方式。担光伏发电系统DC／AC转换，

7、并准确控制转换2．2光伏电池组件选用电压、频率、相位、谐波含量等重要指标。同时，负本项目采用技术成熟、性能稳定的多晶硅太责光伏发电系统与公共电网的协调运行，并对光阳能光伏电池组件，即TEP一667201、电池组件，单伏发电系统可能发生的各种异常状态进行保护。组件功率为250W。A、B厂区分别安装2000个光伏逆变器选用CSG一25KTT—TV，其主要技术指光伏电池组件，共4000个光伏电池组件，总装机标为：额定功率为250kW，最大直流输入功率为容量为1Mw。275kw，最大直流开路电压为900V，最大直流功光伏电池组件串联的数量应

8、根据组件工作电率点跟踪(MPPT)范围为450～820V，最大输入电压、逆变器直流输入电压范围等条件确定，同时，流为625A，工作交流电压范围为330～450V。需要考虑组件的开路电压温度系数。设计选用5)直流配电柜与防雷汇流箱配置原