【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。黑色、藍(lán)黑色 黑色。 多晶硅外觀效果好，利于建筑立面色彩豐富。8 安裝方式 傾斜或平鋪于建筑屋頂或開(kāi)闊場(chǎng)地，安裝簡(jiǎn)單，布置緊湊，節(jié)約場(chǎng)地。同左 柔性組件重量輕，對(duì)屋頂強(qiáng)度要求低，可附著于屋頂表面。剛性組件安裝方式同左。剛性非晶硅組件、晶體硅組件安裝方式相同，光伏組件安裝方便。 9 國(guó)內(nèi)自主化生產(chǎn)情況產(chǎn)業(yè)鏈完整，生產(chǎn)規(guī)模大、技術(shù)先進(jìn)同左 2022 年底 2022 年初國(guó)內(nèi)開(kāi)始生產(chǎn)線建設(shè)，起步晚，產(chǎn)能沒(méi)有完全釋放。電池組件國(guó)內(nèi)自主化有保證。荊州祥暉荒湖農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案 39從比較結(jié)果可以看出：(1) 晶體硅太陽(yáng)能電池組件技術(shù)成熟，且產(chǎn)品性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。(2) 商業(yè)用化使用的太陽(yáng)能電池組件中，單晶硅組件轉(zhuǎn)換效率最高，多晶硅其次，但兩者相差不大。(3) 晶體硅電池組件、剛性非晶硅組件故障率極低，運(yùn)行維護(hù)最為簡(jiǎn)單。(4) 晶體硅光伏組件、剛性非晶硅組件安裝簡(jiǎn)單方便。(5) 非晶硅薄膜電池在價(jià)格、弱光響應(yīng)，高溫性能等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是組件效率較低，在安裝場(chǎng)地面積有限情況下，會(huì)影響到安裝總?cè)萘?。因此綜合考慮上述因素，本工程擬選用晶體硅太陽(yáng)能電池。在單晶硅電池和多晶硅電池選擇上，單晶硅電池由于制造過(guò)程中能耗較高，在市場(chǎng)中所占比例逐漸下降；本工程選用性價(jià)比較高的多晶硅電池組件，這也與國(guó)外的太陽(yáng)能光伏電池使用情況的發(fā)展趨勢(shì)相符合。 太陽(yáng)電池組件主要技術(shù)參數(shù) 光伏電池組件是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，其光電轉(zhuǎn)換效率、各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的優(yōu)劣會(huì)直接影響整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電性能。太陽(yáng)能電池組件的功率規(guī)格較多，從 5Wp到 310Wp 國(guó)內(nèi)均有廠商生產(chǎn)，且產(chǎn)品應(yīng)用較為廣泛。根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)輸、施工安裝等條件，并且考慮組件的用量很大，占地面積較廣，組件的安裝量很大，因此設(shè)計(jì)優(yōu)先選用單位面積功率大的電池組件，以減少占地面積，降低組件安裝量。采用不同規(guī)格多晶硅電池組件組成 100MWp 電池方陣用量比較，見(jiàn)表 32。荊州祥暉荒湖農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案 40表 32 不同多晶硅電池組件組成的 100MWp 方陣組件數(shù)量比較方案參數(shù)方案一 方案二組件峰值功率（Wp） 245 310串聯(lián)數(shù)量（塊） 22 18 子方陣并聯(lián)數(shù)量（路） 224 214 子方陣組件數(shù)量（塊） 4928 3852100MWp 方陣組件數(shù)量 413952 323568由上表比較可以看出采用 310Wp 組件組成 100MWp 光伏陣列所使用的組件數(shù)量最少，這樣組件間連接點(diǎn)少，施工進(jìn)度快，且故障率低，接觸電阻小，線纜用量小，系統(tǒng)整體損耗相應(yīng)降低。綜合考慮組件效率、技術(shù)成熟性、市場(chǎng)占有率，以及項(xiàng)目建設(shè)工期、廠商供貨能力等多種因素，本工程推薦選用多晶硅電池組件規(guī)格為 310Wp。310Wp 多晶硅電池組件詳細(xì)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 33 所示，該組件既經(jīng)濟(jì)又可靠，使用年限可達(dá) 25 年，給長(zhǎng)期投資帶來(lái)最佳回報(bào)，并獲得 IEC 61215 第二版認(rèn)證證書(shū)，及其它安全認(rèn)證。荊州祥暉荒湖農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案 41 圖 34 組件外觀光伏電池組件的特點(diǎn)如下：● 72 片高效的多晶電池片組成。 ● 優(yōu)質(zhì)牢固的鋁合金邊框可以抵御強(qiáng)風(fēng)、冰凍及變形。 荊州祥暉荒湖農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案 42● 新穎特殊的邊框設(shè)計(jì)進(jìn)一步加強(qiáng)了玻璃與邊框的密封。 ● 鋁合金邊框的長(zhǎng)短邊都備有安裝孔，滿足各種安裝方式的要求。 ● 高透光率的低鐵玻璃增強(qiáng)了抗沖擊力 ● 優(yōu)質(zhì)的 EVA 材料和背板材料 表 33 太陽(yáng)能電池組件技術(shù)參數(shù)表編號(hào) 項(xiàng) 目 名 稱 數(shù) 據(jù)1 太陽(yáng)電池種類 多晶硅組件2 太陽(yáng)電池組件型號(hào) TP672ML3103 組件標(biāo)準(zhǔn)峰值參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)功率 （W） 310 峰值電壓 （V） 峰值電流 （A） 短路電流 （A） 開(kāi)路電壓 （V） 4 組件效率 16%5 峰值功率溫度系數(shù)(%/℃) 6 開(kāi)路電壓溫度系數(shù)(%/℃) 7 短路電流溫度系數(shù)(%/℃) +8 10 年功率衰降 10%9 25 年功率衰降 20%10 尺寸(mm) 19609904011 重量(kg) 26 光伏陣列運(yùn)行方式選擇 運(yùn)行方式分析荊州祥暉荒湖農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案 43對(duì)普通的多晶硅太陽(yáng)能電池組件常用的布置方式是按當(dāng)?shù)氐淖罴褍A角，采用固定式安裝，這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是支架系統(tǒng)簡(jiǎn)單，安裝方便，布置緊湊，節(jié)約場(chǎng)地；缺點(diǎn)是不能對(duì)太陽(yáng)能資源充分利用，當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)整體造價(jià)較高時(shí)，不能充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)組件固定式布置方式存在的缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)研制出逐日跟蹤式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，根據(jù)組件陣列面旋轉(zhuǎn)軸的數(shù)量又分為單軸和雙軸跟蹤。逐日跟蹤式光伏發(fā)電系統(tǒng)雖然能提高組件對(duì)太陽(yáng)能資源利用效率，但是需要增加機(jī)械跟蹤設(shè)備、光學(xué)儀器等，會(huì)增加單位工程造價(jià)，隨著晶體硅電池板價(jià)格的不斷下降，相對(duì)于機(jī)械跟蹤等設(shè)備所增加的成本，總體的經(jīng)濟(jì)效益并不劃算，且目前國(guó)內(nèi)跟蹤系統(tǒng)技術(shù)尚不成熟，因此限制了逐日跟蹤式光伏發(fā)電系統(tǒng)的推廣利用，故本項(xiàng)目不建議使用跟蹤系統(tǒng)。如果單純從研究的角度出發(fā)，可以做部分很小功率的測(cè)試系統(tǒng)，用于跟蹤系統(tǒng)數(shù)據(jù)的測(cè)試搜集，為今后建設(shè)提供充分的數(shù)據(jù)，并能準(zhǔn)確的做出投資決策。因此本工程推薦選用固定式安裝方式。 光伏陣列傾角設(shè)計(jì)在光伏供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，光伏組件方陣的放置形式和放置傾角對(duì)光伏系統(tǒng)接收到的太陽(yáng)輻射有很大的影響，從而影響到光伏供電系統(tǒng)的發(fā)電能力。因此確定方陣的最佳傾角是光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。本工程以某市氣象局提供的氣象資料作為設(shè)計(jì)光伏方陣傾角發(fā)電量計(jì)算依據(jù)。從氣象部門獲得的太陽(yáng)能總輻射量是水平面上的，實(shí)際光伏電池組件在安裝時(shí)通常會(huì)有一定的傾角以盡可能多的捕捉太陽(yáng)能。計(jì)算公式如下：Rβ = S[sin(α＋β)/sinα] + D （公式31）荊州祥暉荒湖農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案 44圖 35 傾斜方陣面上的太陽(yáng)總輻射量計(jì)算圖式中： Rβ—傾斜方陣面上的太陽(yáng)總輻射量； D—散射輻射量,假定 D 與斜面傾角無(wú)關(guān)；S—水平面上的太陽(yáng)直接輻射量； β—方陣傾角； α— 午時(shí)分的太陽(yáng)高度角。荊州祥暉荒湖農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案 44根據(jù)上述公式計(jì)算不同傾斜角方陣面上的各月輻射量和總輻射量，計(jì)算結(jié)果如表 34 所示。 表 34 某市不同傾斜角方陣面上的總輻射量(kWh/m 2)不同角度日平均輻射量（kWh/m ）方位傾角 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 全年16 18 20 22 24 26 28 30 32 農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案1上表的計(jì)算結(jié)果表明：當(dāng)方陣傾角為 30176。時(shí)，太陽(yáng)能年總輻射量達(dá)到最大，但在16176。32176。之間時(shí)，太陽(yáng)能年總輻射量變化很小，對(duì)發(fā)電量的影響不大，經(jīng)綜合考慮可利用土地面積、總輻射量、后期運(yùn)維等因素，本工程采用 20176。組件安裝傾角。其太陽(yáng)能總輻射年總量為 ，合計(jì) 。 逆變器選型 逆變器的技術(shù)指標(biāo)逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的關(guān)鍵設(shè)備之一，其選型對(duì)于發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率和可靠性具有重要作用。結(jié)合《國(guó)家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》及其他相關(guān)規(guī)范的要求，在本工程中逆變器的選型主要考慮以下技術(shù)指標(biāo)：（1）轉(zhuǎn)換效率高逆變器轉(zhuǎn)換效率越高，則光伏發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率越高，系統(tǒng)總發(fā)電量損失越小，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)型也越高。因此在單臺(tái)額定容量相同時(shí)，應(yīng)選擇效率高的逆變器。本工程要求大容量逆變器在額定負(fù)載時(shí)效率不低于 95%，在逆變器額定負(fù)載 10%的情況下，也要保證 90%（大功率逆變器）以上的轉(zhuǎn)換效率。（2）直流輸入電壓范圍寬太陽(yáng)電池組件的端電壓隨日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度變化，逆變器的直流輸入電壓范圍寬，可以將日出前和日落后太陽(yáng)輻照度較小的時(shí)間段的發(fā)電量加以利用，從而延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)間，增加發(fā)電量。如在日落余暉下，輻照度小電池組件溫度較高時(shí)電池組件工作電壓較低，如果直流輸入電壓范圍下限低，便可以增強(qiáng)這段時(shí)間的發(fā)電量。（3）最大功率點(diǎn)跟蹤太陽(yáng)電池組件的輸出功率隨時(shí)變化，因此逆變器的輸入端電阻應(yīng)能自適應(yīng)于光伏陣列的實(shí)際運(yùn)行特性，隨時(shí)準(zhǔn)確跟蹤最大功率點(diǎn)，保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的高效運(yùn)行。（4）輸出電流諧波含量低，功率因數(shù)高光伏電站接入電網(wǎng)后，并網(wǎng)點(diǎn)的諧波電壓及總諧波電流分量應(yīng)滿足 GB/T14549《電農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案2能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》的規(guī)定，光伏電站諧波主要來(lái)源是逆變器，因此逆變器必須采取濾波措施使輸出電流能滿足并網(wǎng)要求。要求諧波含量低于 3%，逆變器功率因數(shù)接近于1。（5）具有低電壓耐受能力《國(guó)家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中要求大型和中型光伏電站應(yīng)具備一定的耐受電壓異常的能力，避免在電網(wǎng)電壓異常時(shí)脫離，引起電網(wǎng)電源的損失。這就要求所選并網(wǎng)逆變器具有低電壓耐受能力，具體要求如下：1）并網(wǎng)光伏電站必須具有在并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至 20%額定電壓時(shí)能夠維持并網(wǎng)運(yùn)行 1s；2）并網(wǎng)光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓在發(fā)生跌落后 3s 內(nèi)能夠恢復(fù)到額定電壓的 90%時(shí)，并網(wǎng)光伏電站必須保持并網(wǎng)運(yùn)行；3）并網(wǎng)光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓不低于額定電壓的 90%時(shí)，并網(wǎng)光伏電站必須不間斷并網(wǎng)運(yùn)行。（7）系統(tǒng)頻率異常響應(yīng)《國(guó)家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中要求大型和中型光伏電站應(yīng)具備一定的耐受系統(tǒng)頻率異常的能力，逆變器頻率異常時(shí)的響應(yīng)特性至少能保證光伏電站在表35 所示電網(wǎng)頻率偏離下運(yùn)行。表 35 大型和中型并網(wǎng)光伏電站在電網(wǎng)頻率異常時(shí)的運(yùn)行時(shí)間要求頻率范圍 運(yùn)行要求低于 48Hz 視電網(wǎng)要求而定 每次低于 時(shí)要求至少運(yùn)行 10 分鐘 Hz 繼續(xù)運(yùn)行 Hz每次頻率高于 時(shí)，并網(wǎng)光伏電站應(yīng)具備連續(xù) 2 分鐘的能力，同時(shí)具備 秒內(nèi)停止向電網(wǎng)線路送電的能力，實(shí)際運(yùn)行時(shí)間由電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)決定；因此不允許處于停運(yùn)狀態(tài)的光伏電站并網(wǎng)農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案3高于 在 秒內(nèi)停止向電網(wǎng)線路送電，且不允許處于停運(yùn)狀態(tài)的光伏電站并網(wǎng)（8）可靠性和可恢復(fù)性逆變器應(yīng)具有一定的抗干擾能力、環(huán)境適應(yīng)能力、瞬時(shí)過(guò)載能力，如在一定程度過(guò)電壓情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)正常運(yùn)行；過(guò)負(fù)荷情況下，逆變器需自動(dòng)向光伏電池特性曲線中的開(kāi)路電壓方向調(diào)整運(yùn)行點(diǎn)，限定輸入功率在給定范圍內(nèi)；故障情況下，逆變器必須自動(dòng)從主網(wǎng)解列。系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)后，在電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)正常范圍之前逆變器不允許并網(wǎng)，且在系統(tǒng)電壓頻率恢復(fù)正常后，逆變器需要經(jīng)過(guò)一個(gè)可調(diào)的延時(shí)時(shí)間后才能重新并網(wǎng)。（9）具有保護(hù)功能根據(jù)電網(wǎng)對(duì)并網(wǎng)光伏電站運(yùn)行方式的要求，逆變器應(yīng)具有交流過(guò)壓、欠壓保護(hù)，超頻、欠頻保護(hù)，防孤島保護(hù)，短路保護(hù)，交流及直流的過(guò)流保護(hù)，過(guò)載保護(hù)，反極性保護(hù)，高溫保護(hù)等保護(hù)功能。（10）監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集逆變器應(yīng)有多種通訊接口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并發(fā)送到主控室，其控制器還應(yīng)有模擬輸入端口與外部傳感器相連，測(cè)量日照和溫度等數(shù)據(jù)，便于整個(gè)電站數(shù)據(jù)處理分析。 逆變器單機(jī)容量選擇逆變器是并網(wǎng)光伏電站中的核心設(shè)備。它的可靠性、高效性和安全性會(huì)影響到整個(gè)光伏系統(tǒng)，應(yīng)選擇國(guó)內(nèi)技術(shù)較為成熟的并網(wǎng)逆變器。目前世界上最主流的并網(wǎng)光伏逆變技術(shù)均以 DSP 作為處理器，采用 IGBT 橋式逆變電路，利用 PWM（脈寬調(diào)制）技術(shù)實(shí)現(xiàn)“直流——交流”的逆變功能。(1) 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。農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案4(2) 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(wú)隔離型。與同容量的帶隔離變壓器的逆變器相比，無(wú)變壓器的逆變器具有體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)表現(xiàn)在直流輸入和交流輸出之間無(wú)“ 電氣隔離 ”，太陽(yáng)電池方陣的短路故障等可能會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成不利影響，此外，注入電網(wǎng)的直流電流略大。(3) 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(wú)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組串型逆變方案兩種。①集中型逆變方案集中型逆變方案是指并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)集中型并網(wǎng)逆變器（Central Inverter）將太陽(yáng)電池方陣輸出的直流電能轉(zhuǎn)換為與低壓電網(wǎng)在電壓上同頻、同相、幅值相同，且三相平衡的三相交流電能。集中型逆變器的單機(jī)容量一般由 10 千瓦至幾百