【文章內(nèi)容簡介】 充系數(shù)高； －設(shè)計壽命 25 年以上； 19 －電池效率 15％ －玻璃類型：淬火，低鐵，專門用于太陽能板的鋼化玻璃； －邊框：表面經(jīng)陽極處理的鋁合金； －太陽能板的封裝應采用硅樹脂密封； －沙塵暴對功率輸出無影響； －太陽能電池板輸出功率偏差在177。 3%以內(nèi)； －太陽能板陣每串輸入有一個旁路二極管； －旁路二極管額定值高于 400V； －設(shè)計中考慮的二極管降容 30% 以上； －每串輸入有一個過壓保護配電裝置； －防護等級 IP65 ； 光伏幕墻系統(tǒng)主要由光伏陣列、并網(wǎng)逆變設(shè)備、遠程數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)、陣列架體、交直流電力網(wǎng)、交流并網(wǎng)配電柜組成。由于組件的尺寸規(guī)格可根據(jù)實 際工程的幕墻進行量體定型制作，同時還有多種顏色可供選擇，因而光伏幕墻的設(shè)計不會對建筑師或設(shè)計師的構(gòu)想有任何的限制?？梢哉f，此類光 伏幕墻的應用，賦 予了建筑一個全新的含義。光伏幕墻一體化建筑被稱為具有高科技含量的藝術(shù)品，尤其是光電與建筑的完美結(jié)合，已成為國際建筑界的“新寵”。 該項目不僅為當?shù)? 綠色能源環(huán)保做出了一定的貢獻，更起到了良好的示范作用。光伏與建筑結(jié)合為一體，可就地發(fā)電，不需另建電站，不需要遠距離輸送，減少了熱損失。同時，光伏 組件直接安裝在屋頂和墻面，無需占用土地與增加其他設(shè)施，對節(jié)地尤為重要。 20 光伏幕墻不僅具有阻燃、隔熱和消音等節(jié)能作用，同時，與普通玻璃幕墻相比，還能夠降低光污染。周總介紹說，在目前城市光污染嚴重的情況下 ，光伏幕墻更具有 這種優(yōu)勢。目前，建筑物上的玻璃墻鏡面反射系數(shù)為 82%92%，光污染十分嚴重，而光伏幕墻是充分吸收光源，可有效減少光對人體的危害。 為了保證正面斜 22℃組件采光，光伏組件選用寧波太陽能雙面玻璃半透光組件（ 6mm 鋼化超白玻 +EVA+電池片 +EVA+6mm 鋼化超白玻璃）。 三、逆變器的選擇 （一）逆變器的分類 逆變器也稱逆變電源，是將直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能的變流裝置。逆變器的分類方法很多： 按輸入直流電源性質(zhì)分類，可分為電壓源型逆變器和電流源型逆變器。 本工程并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中的逆變控制技術(shù) 是有源逆變，其運行條件需依賴強大的電網(wǎng)支撐。為了獲得更優(yōu)的控制性能，并網(wǎng)逆變器應采用輸出電流源的方式并網(wǎng)。 逆變器控制技術(shù)是將光伏陣列輸出不穩(wěn)定的直流電轉(zhuǎn)換位滿足不同應用需求的交流電，它是整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心與基礎(chǔ)。 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及其逆變技術(shù) 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)按照系統(tǒng)功能可以分為兩類：不含蓄電池環(huán)節(jié)的“不可調(diào)度式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)”和含有蓄電池組的“可調(diào)度式并 21 網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)”。 逆變器的主電路結(jié)構(gòu)按照輸出的絕緣形式分為：工頻變壓器絕緣方式，高頻變壓器絕緣方式，無變壓器方式。 無變壓器方式逆變器降低了成本 ，提高了效率。無變壓器方式逆變器增加了升壓部分，可以保證逆變器部分輸入電壓比較穩(wěn)定，同時提高了電壓，減少了電流，降低了逆變部分的損耗，逆變器效率可達96%。升壓電路還可以對輸入的功率因數(shù)進行校正。采用 SPWM控制和周波數(shù)變換，輸出波形畸變小于 4%，能滿足電網(wǎng)對諧波要求，符合電力入網(wǎng)標準，大量使用在太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中。 （ 2）光伏并網(wǎng)逆變器 光伏電站系統(tǒng)的運行從很大程度上取決于逆變器。逆變器將來自太陽能電池片的直流電轉(zhuǎn)換成可以并入公共電網(wǎng)的交流電。轉(zhuǎn)換效率決定著系統(tǒng)發(fā)電量。因此，逆變器是光伏電站系統(tǒng)的核心。 SMA迄今為止已有 26年的發(fā)展歷史，在全球安裝了約 50萬臺逆變器設(shè)備，安裝總?cè)萘砍^ 。除了領(lǐng)先創(chuàng)新的高科技產(chǎn)品， SMA還推行全球化全面完善售后服務(wù)體系。 SMA 研發(fā)生產(chǎn)的逆變器保證至少 20 年的運行壽命。 所有 Sunny Boy 逆變器都具有 5年的質(zhì)量保證期 ( 可以選擇延長至 10 年 ) ，提供電話熱線服務(wù)， 其它服務(wù)如設(shè)備更換、綜合服務(wù)約定以及“無憂”服務(wù)包 Sunny Easy 等，都為系統(tǒng)建設(shè)者的投資做出了最大限度的安全保障。 SMA 提供各種不同的系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備，從無線通訊的 Sunny Beam 22 到 Sunny WebBox 等，可以對電站系統(tǒng)中的所有逆變器設(shè)備進行診斷和維護。通過計算機網(wǎng)絡(luò)，在全球的任何地方都能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的實時控制和監(jiān)測。 SMA逆變器采用了電網(wǎng)保護 SMAgrid guard2 和直流電子開關(guān) ESS技術(shù)，能提供目前光伏市場上最可靠的系統(tǒng)安全保護。 SMA公司所生產(chǎn)的集中型和串式逆變器均配置有高性能濾波電路 ,使得逆變器交流輸出的電能質(zhì)量很高 ,不會對電網(wǎng)質(zhì)量造成污染 .在輸出功率≥ 50% 額定功率 ,電網(wǎng)波動 5%情況下 ,逆變器的交流輸出電流總諧波分量 (THD)3% “孤島效應”防護手段 SMA 逆變器均采用了兩種“孤島效應”檢測方法 ,包括被動式和主動式兩種檢測方法 .被動式檢測方法指實時檢測 電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位 ,當電網(wǎng)失電時 ,會在電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位參數(shù)上 ,產(chǎn)生跳變信號 ,通過檢測跳變信號來判斷電網(wǎng)是否失電 。主動式檢測方法 指對電網(wǎng)參數(shù)產(chǎn)生小干擾信號 ,通過檢測反饋信號來判斷電網(wǎng)是否失電 ,其中一種方法就是通過測量逆變器輸出的諧波電流在并網(wǎng)點所產(chǎn)生的諧波電壓值 ,通過計算 電網(wǎng)阻抗來進行判斷 ,當電網(wǎng)失電時 ,會在電網(wǎng)阻抗參數(shù)上發(fā)生較大變化 ,從而判斷是否出現(xiàn)了電網(wǎng)失電情況 . 此外 ,在并網(wǎng)逆變器檢測到電網(wǎng)失電后 ,會立即停止工作 ,當電網(wǎng)恢復供電時 ,并網(wǎng)逆變器并不會立即投入運行 ,而是需要持續(xù)檢測電網(wǎng)信號在一段時間 (如 90 秒鐘 )內(nèi)完全正常 ,才重新投入運行 . 23 1）選用 SC 200 / SC 200HE 光伏并網(wǎng)逆變器各一臺。 直流側(cè)裝有斷路器 直流側(cè)和交流側(cè)具有過壓保護 通過遠程接入實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)通訊 通過郵件或短信息發(fā)送故障和狀態(tài)信息 可選： 光伏組串電流監(jiān)控 Sunny Team方案，有效提高發(fā)電量 功率因數(shù)補償 直流輸入電壓范圍更寬，可擴展至 1000V。 Sunny Central SC 150， SC 200， SC 250 和 SC 350 集中型逆變器非常適合安裝在大中型光伏電站系統(tǒng)中。如果地面安裝，或者使用同質(zhì)結(jié)構(gòu)的光伏組件安裝在屋頂，這些逆變器都能夠達到非常高的轉(zhuǎn)換效率。 Sunny Cent ral 集中型逆變器還能夠在額定輸出功率為150kW 至 350kW 下與低壓電網(wǎng)連接。 24 25 （二）逆變器的技術(shù)指標 可靠性和可恢復性：逆變器應具有一定的抗干擾能力、環(huán)境適應能力、順勢過載能力及各種保護功能，如：故障情況下，逆變器必須自動從主網(wǎng)解列； 逆變器輸出效率：大功率逆變器在滿載時， 效率必須在 90%或 95%以上。中小功率的逆變器在滿載時，效率必須在 85%或 90%以上。在 50W/m2的日照強度下，即可向電網(wǎng)供電，即使在逆變器額定功率 10%的情況下，也要保證 90%（大功率逆變器）以上的轉(zhuǎn)換效率； 逆變器輸出波形：為使光伏陣列所產(chǎn)生的直流電源逆變后向公共電網(wǎng)并網(wǎng)供電，就必須對逆變器的輸出電壓波形、幅值及相位等于公共電網(wǎng)一致，實現(xiàn)無擾動平滑電網(wǎng)供電。輸出電流波形良好，波 26 形畸變以及頻率波動低于門檻值； 逆變器輸入直流電壓的范圍：要求直流輸入電壓有較寬的適應范圍，由于太陽能光伏電池的端電壓 隨負載和日照強度的變化范圍比較大。就要求逆變器在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)正常工作，并保證交流輸出電壓穩(wěn)定。輸出電流同步跟隨系統(tǒng)電壓。 逆變器主要技術(shù)指標還有：額定容量；輸出功率因數(shù)；額定輸入電壓、電流；電壓調(diào)整率；負載調(diào)整率；諧波因數(shù)；總諧波畸變率；畸變因數(shù)；峰值子數(shù)等。 （三）逆變器的選型 通過對逆變器市場的考察，我省合肥陽光電源有限公司研制生產(chǎn)的 SC 200 / SC 200HE 并網(wǎng)逆變器能滿足本項目需要，因此擬選用合肥陽光 SC 200 / SC 200HE 并網(wǎng)逆變器 。 該逆變器體積小，相當于小區(qū)變電站規(guī) 模，不占地方，無需另外征地。 （ 四 ） 、太陽能電池陣列設(shè)計 太陽能電池陣列的組成 電站按 新建小區(qū)分片 區(qū)規(guī)劃， 安裝在蕪湖每個新建小區(qū)屋頂 。 采用 156*156多晶硅太陽能電池板形成陣列。 太陽能電池方陣及逆變器室布置 光伏電站按 5座逆變器室設(shè)計，每個逆變器室需安裝 2臺 500kw逆變器，每個逆變器室安裝一臺 1250KVA干式變壓器。 太陽能電池陣列的安裝設(shè)計 固定式光伏陣列，因 多 晶硅電池板在不同角度傾斜面上太陽能輻射變化不大，故對傾角度無限制，方位角取 0176。（即正南方向）。 27 （ 五 ） 、太陽能光伏電站的布置 本工程由太陽能電池陣列、逆變器室、辦公樓等單體構(gòu)筑物組成，太陽能電池陣列由 10個 500KWP片區(qū)組成，每兩個片區(qū)共用一個逆變器室，逆變器室位于兩個片區(qū)的中心位置。 （ 六 ） 、光伏組件的清洗 為保證光伏電池的發(fā)電效率，需每月定期對光伏組件用清水清洗2 次，如果遇到沙塵天氣等惡劣天氣，要隨時清洗。 （ 七 ） 、年上網(wǎng)發(fā)電量預測 經(jīng)計算， 蕪湖 2020年新建小區(qū)面積 1075萬平方米， 根據(jù)國外先進經(jīng)驗，從建筑美學及實用性出發(fā)，可以有 60%左右鋪設(shè)該光電屋面 太陽能電池板，我國在技術(shù)允許的范圍內(nèi)能達到 50%， 1075萬平方米鋪設(shè) 該太陽能電池板后發(fā)電功率約 750兆瓦，按照蕪湖地區(qū)太陽能年利用 2020小時計算，年發(fā)電量達到 15億 千瓦時。 目前安徽省年發(fā)電量約 1600億千瓦時， 蕪湖地區(qū)新建小區(qū)屋頂太陽能電池集成的分布式光伏電站建設(shè)項目就達到安徽省一年發(fā)電量的約 1%。 第二節(jié) 電氣設(shè)計 一、電氣一次 （一）接入系統(tǒng)方式 項目在 用戶側(cè)并網(wǎng)光伏發(fā)電項目位于安徽省蕪湖經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。電站場址周邊有有鳳鳴湖北路，交通較為便利。 28 本工程推薦方案為安裝 156*156非晶硅電池，安裝容量 根據(jù)小區(qū)的大小 MW。計劃 2020年 10月開工建設(shè)， 2020年 10月并網(wǎng)發(fā)電，建設(shè)期12個月，生產(chǎn)經(jīng)營期 24年。 為了滿足本工程光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的要求，按最不利因素考慮，本系統(tǒng)引入電網(wǎng)的方案為： 電站變壓器， 將 10kv升壓至 110kv，送入電站附近的 110kv瑞豐變電站。線路采用高壓架空電纜。 本工程最終接入系統(tǒng)方案應以通過當?shù)仉娏Σ块T審查確定的結(jié)果為準。 （二）電氣主接線 光伏發(fā)電系統(tǒng)電氣主接線 光伏電站內(nèi)每 16個電池板串為一組，每組輸出電壓為 ，匯流箱至電池板及電池板間采用 1kv三芯電纜連接；匯流箱至逆變器室 29 直流進線柜采用 1kv三芯電纜連接， 4個子方陣各采用 5根電纜引至逆變器室，電壓為 。逆變器室布置在 4個子方陣的中間。 10座逆變器室分為兩組，每組 5座逆變器室 10kv環(huán)網(wǎng)連接，由逆變器室引入、引出為 10kv電纜，電壓 10kv，最后分別由 10逆變器室引至位于光伏電站內(nèi)的 10kv/110kv變電站。升壓后采用 110kv電纜架空引至附近 110kv瑞豐變電站。 由于本工程采用逆變器功率因數(shù)為 1，系統(tǒng)僅變壓器產(chǎn)生無功功率，可以不考慮變壓器對電網(wǎng)功率因數(shù)的影響，本系統(tǒng)不考慮無功補償。