屋頂光伏發(fā)電站-文庫(kù)吧
2025-06-07 21:02 本頁(yè)面
【正文】 逐漸認(rèn)可光伏產(chǎn)品，越來越多的居民開始使用家用太陽(yáng)能電源產(chǎn)品。光伏應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展較為迅速。但目前我國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)和國(guó)外相比還有很大差距，主要表現(xiàn)為技術(shù)水平較低、電池效率低、成本高。因此我國(guó)還必須不斷改進(jìn)技術(shù)，使我國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)更上新臺(tái)階。 1. 何為家庭光伏電站 家庭式光伏電站，利用屋頂平臺(tái)架設(shè)光伏陣列，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能自發(fā)自用，余量可就近向低壓公網(wǎng)供電，能有效利用資源和保護(hù)環(huán)境，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益顯著；簡(jiǎn)單來說就是除了發(fā)電給自己用，還能把多余的電賣給國(guó)家。2 .國(guó)家政策補(bǔ)貼形式自發(fā)自用電部分+（各省略有不同）多余電上網(wǎng)部分：（各地略有不同）綜上可知，雖然各省政策不同，但至少能保證，若建設(shè)一個(gè)5kW家庭式光伏電站，每天發(fā)20度電全部自用的話，則國(guó)家補(bǔ)貼20*=，一年則補(bǔ)貼3066元。如果每天只用10度電，剩余10度電賣給國(guó)家，則補(bǔ)貼為10*+10*=，一年除不用交電費(fèi)外，還能掙3577元。三、投資收益分析目前，每千瓦的電池組件占地面積在10m2左右，每千瓦的電站投資在89元kW，假設(shè)一個(gè)5kW規(guī)模的家庭式光伏電站，投資收益分析如下占地面積：約4050m2總投資：4萬元左右發(fā)電量：日均20度左右，一年7300度補(bǔ)貼：(國(guó)家補(bǔ)貼)7300度=3066元因?yàn)槭亲约矣秒?，不用交電費(fèi)，故省去：7300度：3066元+4088元=7154元回本：4萬元247。：電站設(shè)計(jì)使用年限為25年，剩下的20年可以免費(fèi)用電因此如果沒有政府給予設(shè)備補(bǔ)貼或者電價(jià)補(bǔ)貼，很少有人愿意做的，因?yàn)榘凑漳壳耙粋€(gè)家庭每年電費(fèi)開銷3000元計(jì)算，一個(gè)5kW的電站投資要在4萬元，電力自發(fā)自用收回成本也要10年以上，10年之后才能見到效益。設(shè)備包括：光伏組件及支架、交直流斷路器、逆變器等。實(shí)例5kW光伏屋頂系統(tǒng)項(xiàng)目解決方案如下系統(tǒng)特點(diǎn)：■能量轉(zhuǎn)換過程簡(jiǎn)單，系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率高■操作、維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠■工作性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)■無噪聲，無污染■結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，便于運(yùn)輸和安裝設(shè)備清單：光伏電站組件：20片250kWp多晶硅，市場(chǎng)較好材質(zhì)為4元/瓦，5千瓦≈2萬元安裝材料費(fèi)(城市)：鋁合金材質(zhì)支架≈5000元，普通鋼材支架≈3000元(如在農(nóng)村屋頂多為尖頂?shù)模恍枰Ъ?，?huì)省些錢)（逆變器質(zhì)量好的)≈1萬元(把電池板產(chǎn)生的直流電變成適合家用電器的交流電，還有防短路、通信等功能)目前，1~10kW逆變器，~施工人工費(fèi)等≈5000元，包含提供直流電纜、交流電纜、電表、斷路器。線纜數(shù)量根據(jù)實(shí)際屋頂來算，人工費(fèi)各城市也不同。各地供電公司并網(wǎng)服務(wù)為免費(fèi)的。（服務(wù)：如果想安裝家庭光伏電站，有專門的公司可以到現(xiàn)場(chǎng)考察、設(shè)計(jì)，提供合理的解決方案。）（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限不應(yīng)小于25年。預(yù)埋件屬于難以更換的部件， 其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限宜按50年考慮。（2）屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)可按彈性方法分別計(jì)算施工階段和正常使用階段的作用效應(yīng)，并進(jìn)行作用效應(yīng)組合。（3）屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的構(gòu)件和連接應(yīng)按各效應(yīng)組合中最不利組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。 屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)屋頂光伏電站固定支架光伏陣列承受的荷載包括自重、風(fēng)荷載、活荷載和雪荷載。荷載通過太陽(yáng)能電池板傳至固定光伏支架上，最終通過支架作用至屋面板上。在既有建筑屋頂增設(shè)或改造光伏系統(tǒng)，除了新增結(jié)構(gòu)系統(tǒng)須具有規(guī)定的承載能力、剛度、穩(wěn)定性和變形能力外，還應(yīng)保證原有建筑結(jié)構(gòu)承載力滿足要求，避免屋頂?shù)顾⒈幌品推屏?。因此，還需對(duì)原有建筑物進(jìn)行安全性復(fù)核。第2章太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用光伏組件半導(dǎo)體材料的“光伏”效應(yīng)，將太陽(yáng)光的輻射直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)。它的規(guī)?？纱罂尚?，在發(fā)電過程中不會(huì)排放污染物質(zhì)，具有安裝方便，沒有噪音，整個(gè)壽命期間幾乎無需維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)分為兩大類，一類是太陽(yáng)能光伏發(fā)電獨(dú)立系統(tǒng)，另一類是太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)主要包括太陽(yáng)能光伏組件、光伏匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)型逆變器和交流配電柜等，家用并網(wǎng)型分布式光伏系統(tǒng)由于規(guī)模不大，匯流箱和交直流配電柜都用不到，因此在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分考慮實(shí)際情況，一般應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)適用原則，可靠性高、牢固耐用、容易維護(hù)、充分考慮地理和氣候環(huán)境的影響。光伏系統(tǒng)太陽(yáng)能電池方陣是并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要部件，由其將接受到的太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)換為電能。住宅并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)光伏器件的突出特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是與建筑相結(jié)合，目前主要有兩種形式：建筑與光伏系統(tǒng)相結(jié)合（BAPV）和建筑與光伏元件相結(jié)合（BIPV）。將太陽(yáng)能電池方陣發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并且對(duì)轉(zhuǎn)換的交流電的頻率、電壓、電流、相位、有功與無功、同步、電能品質(zhì)等進(jìn)行控制的裝置叫逆變器。逆變器按功率分類，并網(wǎng)逆變器可分為小型、中型、大型逆變器三種。小型逆變器一為10KW以下，中型逆變器為：10KW～100KW；大型逆變器為：100KW及以上。按是否帶隔離變壓器分類，按逆變器是否帶隔離變壓器，分為有隔離型和無隔離型。按輸出相數(shù)分類，按并網(wǎng)逆變器的額定輸出功率、輸入光伏支路數(shù)量、輸出為三相或單相，無蓄電池的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變方案可分為集中型逆變方案和支路型逆變方案兩種。逆變器配置選擇對(duì)于低壓并網(wǎng)項(xiàng)目，50KW及以上逆變器設(shè)隔離變壓器。本工程逆變器為戶內(nèi)配置，具有以下功能：◆ 允許環(huán)境溫度 25℃～+ 55℃；◆ 采用MPPT技術(shù)，跟蹤電壓范圍要寬、最大直流電壓要高；◆ 提供人機(jī)界面及監(jiān)控系統(tǒng)；◆ 具有極性反接保護(hù)、防反放電保護(hù)、孤島效應(yīng)保護(hù)、交流過流及直流過載保護(hù)、直流母線過電壓保護(hù)、電網(wǎng)斷電、電網(wǎng)過欠壓、電網(wǎng)過欠頻、光伏陣列及逆變器本身的接地檢測(cè)及保護(hù) (對(duì)地電阻監(jiān)測(cè)和報(bào)警功能)等，并相應(yīng)給出各保護(hù)功能動(dòng)作的條件和工況(即時(shí)保護(hù)動(dòng)作、保護(hù)時(shí)間、自成恢復(fù)時(shí)間等)。◆ 交直流均具有防浪涌保護(hù)功能；。 對(duì)于并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)來說，主要用于城市與建筑結(jié)合的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)（BIPV）和大型荒漠地光伏電站。這類應(yīng)用已成為光伏發(fā)電市場(chǎng)的主流，目前約占到世界光伏發(fā)電市場(chǎng)份額的80%。 目前使用較多的兩種太陽(yáng)能電池板是單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池組件。（1） 單晶硅太陽(yáng)能電池 目前單晶硅太陽(yáng)能電池板的單體光電轉(zhuǎn)換效率為16%～18%，是轉(zhuǎn)換效率最高的但是
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