【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 暴基本較少，故本工程實(shí)施時(shí)基本不需要考慮采取防風(fēng)沙措施。(4)雷暴的影響。應(yīng)根據(jù)光伏組件布置的區(qū)域面積及運(yùn)行要求，合理設(shè)計(jì)防雷接地系統(tǒng)。綜上所述，本項(xiàng)目場(chǎng)址區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，氣溫溫和，四季特征分明，光照充足。經(jīng)計(jì)算。根據(jù)我國(guó)太陽(yáng)能資源等級(jí)區(qū)劃表得知，場(chǎng)址區(qū)域太陽(yáng)能資源很豐富，適宜建設(shè)太陽(yáng)能電站。第四章工程地質(zhì)按照建設(shè)節(jié)約型社會(huì)要求，本項(xiàng)目安裝在建筑屋頂，不需要做地質(zhì)勘測(cè)，但需要做好建筑頂部的防水處理。太陽(yáng)能光伏電站范圍內(nèi)不存在滑坡、泥石流、移動(dòng)沙丘等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。從地址情況角度來(lái)說(shuō)，在擬建場(chǎng)址建設(shè)太陽(yáng)能光伏電站是可行的。第五章發(fā)電單元設(shè)計(jì)及發(fā)電量預(yù)測(cè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)按與電力系統(tǒng)關(guān)系分類，通常分為獨(dú)立太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是與電力系統(tǒng)連接在一起的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，一般分為集中式和分散式兩種，集中式并網(wǎng)電站一般容量較大，通常在幾百千瓦到兆瓦級(jí)以上，而分散式并網(wǎng)系統(tǒng)一般容量較小，在幾千瓦到幾十千瓦太陽(yáng)電池組件的選擇應(yīng)綜合考慮目前已商業(yè)化的各種太陽(yáng)電池組件的產(chǎn)業(yè)形勢(shì)、技術(shù)成熟度、運(yùn)行可靠性、未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)等，并結(jié)合電站周圍的自然環(huán)境、施工條件、交通運(yùn)輸?shù)臓顩r，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較選用適合并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏電站使用的太陽(yáng)電池組件類型。，經(jīng)過(guò)170多年的發(fā)展，太陽(yáng)電池?zé)o論是在基礎(chǔ)研究還是生產(chǎn)技術(shù)上都取得了很大的進(jìn)步?，F(xiàn)在商用的太陽(yáng)電池主要有：?jiǎn)尉Ч桦姵亍⒕w硅電池、非晶硅薄膜電池、銅銦硒和碲化鎘薄膜電池等。⑴單晶硅電池：?jiǎn)尉Ч桦姵厥亲钤绨l(fā)展起來(lái)的太陽(yáng)電池，與其他電池相比，單晶硅電池的效率最高，目前的商業(yè)效率在1620%之間?，F(xiàn)在，單晶硅電池的技術(shù)發(fā)展動(dòng)向是向超薄、高效發(fā)展，不久的將來(lái)，借助改進(jìn)生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)超薄單晶硅電池的工業(yè)化生產(chǎn)，并可能達(dá)到已在實(shí)驗(yàn)室達(dá)到的效率。(2)多晶硅電池：多晶硅電池由多晶硅晶體硅片制造。硅片由眾多不同大小、不同方向的晶粒組成，而在晶粒界面處光電轉(zhuǎn)化容易受到干擾，因而多晶硅的轉(zhuǎn)化效率相對(duì)較低。多晶硅的電學(xué)、力學(xué)和光學(xué)性能的一致性不如單晶硅，目前的商業(yè)效率在1518%之間，與單晶硅電池組件的效率相差12%。(3)非晶硅薄膜電池：非晶硅薄膜電池是采用化學(xué)沉積的非晶硅薄膜，其特點(diǎn)是材料厚度在微米級(jí)。非晶硅為準(zhǔn)直接帶隙半導(dǎo)體，吸收系數(shù)大，可節(jié)省大量硅材料。商業(yè)化的非晶硅薄膜電池穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換效率在811%左右，保證壽命為10年。非晶硅薄膜電池的市場(chǎng)份額從最早的1996年12%降到2013年的5%。目前，非晶硅薄膜電池之所以沒(méi)有大規(guī)模使用，主要原因是光致衰減效應(yīng)相對(duì)嚴(yán)重。(4)銅銦硒薄膜電池：銅銦硒(CuInSe2)薄膜是一種IIIIVI族化合物半導(dǎo)體，銅銦硒薄膜太陽(yáng)電池屬于技術(shù)集成度很高的化合物半導(dǎo)體光伏器件，由在玻璃或廉價(jià)的襯底上沉積多層薄膜而構(gòu)成。CIS薄膜電池具有以下特點(diǎn)：光電轉(zhuǎn)換效率高，效率可達(dá)到17%左右，成本低，性能穩(wěn)定，抗輻射能力強(qiáng)。目前，CIS太陽(yáng)電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的主要障礙在于吸收層CIS薄膜材料對(duì)結(jié)構(gòu)缺陷過(guò)于敏感，使高效率電池的成品率偏低。這種電池的原材料銦是較稀有的金屬，對(duì)這種電池的大規(guī)模生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生很大的制約。(5)碲化鎘薄膜電池：碲化鎘是一種化合物半導(dǎo)體，其帶隙最適合于光電能量轉(zhuǎn)換。用這種半導(dǎo)體做成的太陽(yáng)電池有很高的理論轉(zhuǎn)換效率。碲化鎘的光吸收系數(shù)很大，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)AM0太陽(yáng)光譜，%的光能，10微米厚幾乎可吸收100%的入射光能。碲化鎘是制造薄膜、高效太陽(yáng)電池的理想材料，碲化鎘薄膜太陽(yáng)電池的制造成本低，是應(yīng)用前景最好的新型太陽(yáng)電池，它已經(jīng)成為美、德、日、意等國(guó)研究開發(fā)的主要對(duì)象。目前，%。但是，有毒元素Cd對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)操作人員健康的危害是不容忽視的，各國(guó)均在大力研究加以克服。從太陽(yáng)電池技術(shù)現(xiàn)狀分析，本項(xiàng)目擬采用單晶硅或多晶硅太陽(yáng)電池組件。電池類型商用效率實(shí)驗(yàn)室效率使用壽命優(yōu)點(diǎn)單晶硅16%20%23%25年效率高，技術(shù)成熟多晶硅15%18%%25年效率高，技術(shù)成熟非晶硅8% 11%13%25年弱光效應(yīng)好，成本較低碲化鎘8% 12%%25年弱光效應(yīng)好，成本相應(yīng)較低銅銦8% 12%%25年弱光效應(yīng)好，成本相應(yīng)較低太陽(yáng)能電池組件是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，其各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的優(yōu)劣直接影響著整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電性能。表征太陽(yáng)能電池組件性能的各項(xiàng)參數(shù)為：標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下組件峰值功率、最佳工作電流、最佳工作電壓、短路電流、開路電壓、最大系統(tǒng)電壓、組件效率、短路電流溫度系數(shù)、開路電壓溫度系數(shù)、峰值功率溫度系數(shù)、輸出功率公差等。多晶硅太陽(yáng)能電池組件的功率規(guī)格較多，從5Wp到310Wp國(guó)內(nèi)均有生產(chǎn)廠商生產(chǎn)，且產(chǎn)品應(yīng)用也較為廣泛。由于本項(xiàng)目多晶硅電池裝機(jī)容量為6MW，組件用量大，占地面積廣，組件安裝量大，所以設(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。采用較大功率組件可減少設(shè)備的安裝時(shí)間，減少了設(shè)備的安裝材料，同時(shí)也減少了系統(tǒng)連線，降低線損，可獲得較高的發(fā)電系統(tǒng)效率。市工程有限公司主要從事子午線輪胎用鋼絲簾線項(xiàng)目。所以本項(xiàng)目6MW太陽(yáng)電池組件選用工程光電科技股份有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為255P多晶硅光伏組件。序號(hào)項(xiàng)目?jī)?nèi)容1型式多晶硅光伏電池組件2型號(hào)—255P3尺寸結(jié)構(gòu)164099230MM4使用粘合膠體內(nèi)容中性密封硅膠1000W/m2的輻照度、25176。C的電池溫度下的峰值參數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)功率255W峰值電壓峰值電流5．4短路電流開路電壓系統(tǒng)電壓最大系統(tǒng)電壓1000V6最大開路電壓(、10176。C時(shí)的開路壓）7峰值功率溫度系數(shù)%/C8短路電流溫度系數(shù)%/C9開路電壓溫度系數(shù) %/C10溫度范圍40C —+85C11功率誤差范圍+3%12表面最大承壓5400 帕13承受冰雹直徑25MM,速度23M/S14接線盒類型密封防水15接線盒防護(hù)等級(jí)IP6716接線盒連接線長(zhǎng)度正極900MM，負(fù)極900MM17組件效率%18組件的填充因子19框架結(jié)構(gòu)陽(yáng)極氧化鋁合金20邊框和電池距離在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，光伏組件方陣的安裝形式對(duì)系統(tǒng)接收到的太陽(yáng)能輻射量有很大的影響，從而影響系統(tǒng)的發(fā)電能力。光伏組件的安裝方式有固定安裝式和自動(dòng)跟蹤式兩種形式。自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)包括單軸跟蹤統(tǒng)和雙軸跟蹤系統(tǒng)。單軸跟蹤系統(tǒng)以固定的傾角從東往西跟蹤太陽(yáng)的軌跡，雙軸跟蹤系統(tǒng)可以隨著太陽(yáng)軌跡的季節(jié)性升高而變化。自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)增加了光伏方陣接受的太陽(yáng)能輻射量，與固定支架相比，不同跟蹤系統(tǒng)對(duì)發(fā)電量的影響不同，主要受當(dāng)?shù)氐木暥?、氣象條件、跟蹤系統(tǒng)的類型、跟蹤系統(tǒng)的跟蹤精度等因素的影響。:支架形式固定式平單軸跟蹤斜單軸跟蹤雙軸跟蹤技術(shù)成熟度成熟一般處于示范階段處于示范階段運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)具有大規(guī)模的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)國(guó)內(nèi)已有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)國(guó)內(nèi)以有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)國(guó)內(nèi)有小規(guī)模運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行可靠性可靠性高，支架故障維修量基本沒(méi)有一般，比固定式增加一定維護(hù)成本一般，比固定式增加一定維護(hù)成本可靠性差，維護(hù)成本增加較快由于跟蹤式支架的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較少，且從已有的運(yùn)行項(xiàng)目來(lái)看故障率相對(duì)較多，后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本較高。同時(shí)，跟蹤式運(yùn)行方式占地面積大于固定式，本項(xiàng)目的場(chǎng)址面積有一定的局限。因此，本項(xiàng)目建議組件安裝形式全部采用固定式支架。(1)太陽(yáng)電池方陣排列布置需要考慮地形、地貌的因素，要與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境有機(jī)地結(jié)合。同時(shí)設(shè)計(jì)要規(guī)范，并兼顧光伏電站的景觀效果，在整個(gè)方陣場(chǎng)設(shè)計(jì)中盡量節(jié)約土地。(2)盡量保證南北向每一列組件在同一條軸線上，使太陽(yáng)電池組件布置整齊、規(guī)范、美觀，接受太陽(yáng)能輻照的效果最好，土地利用更緊湊、節(jié)約。(3)每?jī)闪薪M件之間的間距設(shè)置必需保證在太陽(yáng)高度角最低的冬至日時(shí)，所有太陽(yáng)能組件上仍有6小時(shí)以上的日照時(shí)間。(4)所有太陽(yáng)電池方陣的方位角控制為0度。注：本報(bào)告中以在東西方向上的組件為一行，在南北方向上的組件為一列安裝方式設(shè)計(jì)本項(xiàng)目太陽(yáng)電池方陣陣列的安裝全部為固定傾角式。(1)安裝角度的確定：從福山氣象站得到的資料，均為水平面上的太陽(yáng)能輻射量，需要換算成光伏陣列傾斜面的輻射量才能進(jìn)行發(fā)電量的計(jì)算。對(duì)于某一傾角固定安裝的光伏陣列，所接受的太陽(yáng)輻射能與傾角有關(guān)，較簡(jiǎn)便的輻射量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式為：Rp =S[sin(a+P)/sina]+D式中：Rp——傾斜光伏陣列面上的太陽(yáng)能總輻射量S—一水平面上太陽(yáng)直接輻射量D—一散射輻射量a—一中午時(shí)分的太陽(yáng)高度角p一一光伏陣列傾角綜合考慮安裝難易度、抗風(fēng)安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等因素，故本工程屋面推薦采用固定傾角17176。光伏陣列的安裝方向?yàn)檎戏较?。在北半球，?duì)應(yīng)最大日照輻射接收量的平面為朝向正南，與水平面夾角度數(shù)與當(dāng)?shù)鼐暥认喈?dāng)?shù)膬A斜平面，固定安裝的光伏組件要據(jù)此最佳角度傾斜安裝。方陣傾角確定后，要注意南北向前后方陣間要留出合理的間距，以免前后出現(xiàn)陰影遮擋，前后間距為：冬至日（一年當(dāng)中物體在太陽(yáng)下陰影長(zhǎng)度最長(zhǎng)的一天）上午9：00到下午3：00(此時(shí)間為太陽(yáng)時(shí)間），光伏組件之間南北方向無(wú)陰影遮擋。固定方陣安裝好后傾角不再調(diào)整。計(jì)算當(dāng)光伏方陣前后安裝時(shí)的最小間距D，如下圖所示：一般確定原則：冬至當(dāng)天早9:00至下午3:00光伏方陣不應(yīng)被遮擋。作為太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的逆變?cè)O(shè)備，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)公司太陽(yáng)能光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》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)單臺(tái)容量大對(duì)于大中型并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏電站工程，一般選用大容量集中型并網(wǎng)逆變器。目前市場(chǎng)的大容量集中型逆變器額定輸出功率在100kW~，通常單臺(tái)逆變器容量越大，單位造價(jià)相對(duì)越低，轉(zhuǎn)換效率也越高。本工程系統(tǒng)容量為6MW，從初期投資、工程運(yùn)行及維護(hù)方面考慮，若選用單臺(tái)容量小的逆變器，則逆變器數(shù)量較多，初期投資相對(duì)較高，系統(tǒng)損耗大，并且后期的維護(hù)工作量也大；在大中型并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏電站工程中，應(yīng)盡量選用單臺(tái)容量大的并網(wǎng)逆變器，可在一定程度上降低投資，并提高系統(tǒng)可靠性；但單臺(tái)逆變器容量過(guò)大，則故障時(shí)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)出力影響較大。因此，考慮本工程實(shí)際情況確定選用500kW的逆變器。(2)轉(zhuǎn)換效率高逆變器轉(zhuǎn)換效率越高，太陽(yáng)能光伏發(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)性也越高。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96%，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。逆變器轉(zhuǎn)換效率包括最大效率和歐洲效率，歐洲效率是對(duì)不同功率點(diǎn)效率的加權(quán)，這一效率更能反映逆變器的綜合效率特性。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率是隨日照強(qiáng)度不斷變化的，因此選型過(guò)程中應(yīng)選擇歐洲效率高的逆變器。(3)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。(4)輸出電流諧波含量低，功率因數(shù)高太陽(yáng)能光伏電站接入電網(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/T145491993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的規(guī)定，太陽(yáng)能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)具有低電壓穿越能力《國(guó)家電網(wǎng)公司太陽(yáng)能光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中要求大型和中型太陽(yáng)能光伏電站應(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)逆變器具有低電壓穿越能力，具體要求如下：a)太陽(yáng)能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。b)太陽(yáng)能光伏電站并網(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)，太陽(yáng)能光伏電站必須保持并網(wǎng)運(yùn)行；c)太陽(yáng)能光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓不低于額定電壓的90%時(shí)，太陽(yáng)能光伏電站必須不間斷并網(wǎng)運(yùn)行。(6)系統(tǒng)頻率異常響應(yīng)《國(guó)家電網(wǎng)公司太陽(yáng)能光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中要求大型和中型太陽(yáng)能光伏電站應(yīng)具備一定的耐受系統(tǒng)頻率異常的能力。表：頻率范圍運(yùn)行要求低于48Hz視電網(wǎng)要求而定連續(xù)運(yùn)行，太陽(yáng)能光伏電站應(yīng)具備能夠連續(xù) 2分鐘的能力， 力，實(shí)際運(yùn)行時(shí)間由電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)決定；此時(shí)不允許處于停 運(yùn)狀態(tài)的太陽(yáng)能光伏電站并網(wǎng)。，且不允許處于停運(yùn)狀態(tài)的 太陽(yáng)能光伏電站并網(wǎng)。 (7)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：過(guò)電壓情況下，太陽(yáng)能光伏發(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)向太陽(yáng)能光伏電池特性曲線中的開路電壓方向調(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)。(8)具有保護(hù)功能根據(jù)電網(wǎng)對(duì)太陽(yáng)能光伏電站運(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。(9)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。本工程6MW多晶硅陣列采用500kW逆變器。：逆變器主要技術(shù)參數(shù)表技術(shù)參數(shù)直流側(cè)