【正文】 單個(gè)蘑菇棚光伏組件布置圖54所示。綜合考慮農(nóng)業(yè)大棚棚頂可安裝組件數(shù)量、光伏組件的21串及500kW逆變器可接入組件數(shù)量，蘑菇大棚每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)棚棚頂布置組件數(shù)量546塊，組串21塊，26個(gè)并聯(lián)，每8個(gè)大棚為一個(gè)1MW發(fā)電單元，4個(gè)大棚安裝一個(gè)500kWp的逆變器。太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)的數(shù)量由逆變器的最高輸入電壓和最低工作電壓、以及太陽(yáng)能電池組件允許的最大系統(tǒng)電壓所確定。；H 為光伏方陣陣列或遮擋物與可能被遮擋組件底邊高度差。光伏方陣陣列間距或可能遮擋物與方陣底邊垂直距離應(yīng)不小于D。計(jì)算光伏組件方陣安裝的前后最小間距D，如圖53所示。表55 光伏電池?cái)?shù)量對(duì)比組件串聯(lián)數(shù)量 傾斜面上輻射強(qiáng)度（W/㎡） 開(kāi)路電壓（V） 工作電壓（V）161000488171000181000549191000201000754610211000221000671231000241000732在項(xiàng)目地區(qū)，考慮傾斜面上中午的瞬間輻射強(qiáng)度可能大于1000W/ m2及項(xiàng)目工地的氣溫、風(fēng)速等氣候條件對(duì)光伏電池電壓造成的影響，結(jié)合逆變器最佳輸入電壓以及電池板工作環(huán)境等因素進(jìn)行修正后，最終確定太陽(yáng)能電池組件的串聯(lián)組數(shù)為21（串）。 經(jīng)計(jì)算：得出串聯(lián)光伏電池?cái)?shù)量N為：16≤N≤24。組件及線路損耗、塵埃遮擋等電壓損失為6％。本工程所選500kW逆變器的最高允許輸入電壓Vdcmax為1000V，啟動(dòng)電壓Vdcmin為520V，輸入電壓MPPT工作范圍為500～850V。、并聯(lián)設(shè)計(jì)太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)的數(shù)量由逆變器的最高輸入電壓和最低工作電壓、以及太陽(yáng)能電池組件允許的最大系統(tǒng)電壓所確定。太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)后，其最高輸出電壓不允許超過(guò)太陽(yáng)電池組件自身最高允許系統(tǒng)電壓。 光伏子方陣設(shè)計(jì)太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)形成的組串，其輸出電壓的變化范圍必須在逆變器正常工作的允許輸入電壓范圍內(nèi)。電池組件采用250Wp多晶硅電池組件，固定陣列采用傾角為20176。太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施由升壓變升壓至35kV，經(jīng)集電線路匯集后送入開(kāi)關(guān)站，然后經(jīng)35kV高壓電纜并入某市220kV變電站，農(nóng)業(yè)生態(tài)園規(guī)劃總面積550畝。，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)棚棚頂布置250W多晶組件數(shù)量546塊，組串21塊，26路并聯(lián)。太陽(yáng)能電池陣列由一個(gè)或若干個(gè)太陽(yáng)能電池子方陣組合形成一個(gè)太陽(yáng)能電池陣列。 陣列逆變器組由若干個(gè)太陽(yáng)能電池組串單元與一臺(tái)并網(wǎng)逆變器聯(lián)合構(gòu)成一個(gè)陣列逆變器組。太陽(yáng)能電池組串由幾個(gè)到幾十個(gè)數(shù)量不等的太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)起來(lái)，其輸出電壓在逆變器允許工作電壓范圍之內(nèi)的太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)的最小單元稱為太陽(yáng)電池組串。為了使光伏陣列以最大功率發(fā)電，在直流側(cè)使用了先進(jìn)的MPPT 算法。因此本工程選用國(guó)內(nèi)一線品牌500kW 逆變器，各項(xiàng)參考性能指標(biāo)。因此，本工程選用容量為500kW的逆變器。逆變器主要技術(shù)指標(biāo)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(fù)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?？煽啃院涂苫謴?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)載能力及各種保護(hù)功能，如：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。最大功率點(diǎn)跟蹤：逆變器的輸入終端電阻應(yīng)自適應(yīng)于光伏發(fā)電發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行特性。逆變器輸出波形：為使光伏陣列所產(chǎn)生的直流電經(jīng)逆變后向公共電網(wǎng)并網(wǎng)供電，就要求逆變器的輸出電壓波形、幅值及相位等與公共電網(wǎng)一致，以實(shí)現(xiàn)向電網(wǎng)無(wú)擾動(dòng)平滑供電。中小功率的逆變器在滿載時(shí)，效率必須在90％以上。就要求逆變器在能夠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?？紤]到本期光伏電站工程總裝機(jī)容量較大，經(jīng)綜合分析，本期工程擬采用集中型逆變器方式。集中型逆變器的效率要高于小型組串式逆變器，且單位千瓦造價(jià)與小型組串式逆變器相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。光伏并網(wǎng)逆變器可以分為大功率集中型逆變器和小型組串式逆變器兩種。C一月%102二月%102三月%101四月%101五月%100六月%100七月%八月%100九月%100十月%101十一月%101十二月%102年均% 101通過(guò)以上分析數(shù)據(jù)可以看出場(chǎng)址所在地區(qū)太陽(yáng)能資源豐富，年平均太陽(yáng)輻射量比較穩(wěn)定，能夠?yàn)楣夥娬咎峁┏渥愕墓庹召Y源，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。 某市農(nóng)業(yè)科技示范園水平及傾斜面上各月太陽(yáng)輻射量如下表所示：份溫度相對(duì)濕度水平面太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度20度傾斜面上輻射強(qiáng)度大氣壓風(fēng)速地表溫度單位176。的太陽(yáng)輻射量，如表53所示，在20 176。時(shí)，綜合性價(jià)比較高。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：Rβ＝S[sin(α+β)/sinα]+D式中：Rβ——傾斜光伏陣列面上的太陽(yáng)能總輻射量S ——水平面上太陽(yáng)直接輻射量D ——散射輻射量α——中午時(shí)分的太陽(yáng)高度角β——光伏陣列傾角根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀缶趾透Ｉ絽^(qū)氣象局的太陽(yáng)能輻射數(shù)據(jù)，按上述公式可以計(jì)算出不同傾斜面的太陽(yáng)輻射量。為光伏發(fā)電的普及推廣提供了新的可實(shí)施方案?！肮夥r(nóng)業(yè)大棚”是將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大棚棚頂加以適當(dāng)改造，使之即具備農(nóng)業(yè)使用功效又兼顧光伏發(fā)電的條件。但由于本工程規(guī)模較大，若采用自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，跟蹤裝置復(fù)雜，初始成本和維護(hù)成本較高，安裝跟蹤裝置獲得額外的太陽(yáng)能輻射產(chǎn)生的效益無(wú)法抵消安裝跟蹤裝置所需要的綜合成本。因增加自動(dòng)跟蹤裝置后，將增加占地面積，所以適合于荒漠區(qū)大型并網(wǎng)光伏電站和聚焦型光伏電站，而國(guó)內(nèi)的配套政策支持力度不足，大型高壓并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目較少，因此國(guó)內(nèi)跟蹤裝置生產(chǎn)商的研發(fā)投入較少，目前還未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，造成跟蹤裝置價(jià)格相對(duì)較貴，反過(guò)來(lái)又制約了跟蹤裝置在大型高壓并網(wǎng)光伏電站上的使用，同時(shí)，隨著電池組件價(jià)格的不斷降低，跟蹤裝置以及高倍聚光技術(shù)帶來(lái)的成本優(yōu)勢(shì)正在不斷減小，固定平板的布置方式所具有的成本相對(duì)較低、后期維護(hù)量少的優(yōu)勢(shì)逐漸得到體現(xiàn)。在實(shí)際工程運(yùn)行中，系統(tǒng)工作效率往往小于理論值較大，其原因有很多，例如：太陽(yáng)能電池板間的相互投射陰影，跟蹤支架運(yùn)行難于同步等。 雙軸跟蹤雙軸跟蹤是方位角和傾角都可以運(yùn)動(dòng)的跟蹤方式，雙軸跟蹤系統(tǒng)可以最大限度的提高太陽(yáng)能電池對(duì)太陽(yáng)光的利用率。對(duì)于水平單軸跟蹤，統(tǒng)理論發(fā)電量可提高15%—20%，若采用極軸跟蹤方式，系統(tǒng)理論發(fā)電量可提高 %。則為水平單軸跟蹤；如果單軸的轉(zhuǎn)軸與地面成一定傾角，光伏組件的方位角不為 0176。單軸跟蹤單軸自動(dòng)跟蹤器用于承載傳統(tǒng)平板光伏組件，可很大程度上調(diào)高日均發(fā)電量。該方式將太陽(yáng)能電池方陣按照一個(gè)固定的對(duì)地角度和固定的方向安裝。單軸跟蹤（東西方位角跟蹤和極軸跟蹤）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)（全跟蹤）可以隨著太陽(yáng)軌跡的季節(jié)性位置的變換而改變方位角和傾角。光伏組件的安裝方式有固定安裝式和自動(dòng)跟蹤式兩種型式。在工程實(shí)施時(shí)，應(yīng)就電池板抵抗惡劣條件的能力對(duì)廠家提出具體要求。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能電池組件生產(chǎn)廠商詳細(xì)調(diào)查，晶體硅電池板占主導(dǎo)地位，綜合考慮組件效率、技術(shù)成熟性、市場(chǎng)占有率，以及采購(gòu)訂貨時(shí)的可選擇余地等因素。 晶硅太陽(yáng)能電池組件的功率規(guī)格較多，從5MWp到300Wp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。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。而蹄化鎘、銅錮硒電池則由于原材料劇毒或原材料稀缺性，其規(guī)?；a(chǎn)受到限制；且非晶硅及薄膜電池轉(zhuǎn)換效率較低，相同功率的電站占地面積約為晶體硅的兩倍，其轉(zhuǎn)換效率隨時(shí)間增長(zhǎng)，衰減較快。晶硅類太陽(yáng)能電池由于產(chǎn)量充足、制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)較高的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目。兩種電池組件的電性能、壽命等重要指標(biāo)相差不大，但相同功率的電池組件，單晶硅比多晶硅價(jià)格高約10%。表51太陽(yáng)能電池分類匯總表種 類電池 類型商 用 效 率實(shí)驗(yàn)室效率使用壽命優(yōu) 點(diǎn)目前應(yīng)用范圍晶硅電池單晶硅16%～18%23%25年效率高 中央發(fā)電系統(tǒng) 獨(dú)立電源 技術(shù)成熟民用消費(fèi)品市場(chǎng)多晶硅15%～17%%25年效率較高 中央發(fā)電系統(tǒng)獨(dú)立電源 技術(shù)成熟民用消費(fèi)品市場(chǎng)薄膜電池非晶硅8%～10%13%25年弱光效應(yīng)好 成本相對(duì)較低民用消費(fèi)品市場(chǎng)中央發(fā)電系統(tǒng)碲化鎘10%～13%%20年弱光效應(yīng)好成本相對(duì)較低民用消費(fèi)品市場(chǎng)銅銦硒13%～16%%20年弱光效應(yīng)好 成本相對(duì)低民用消費(fèi)品市場(chǎng)少數(shù)獨(dú)立電源晶硅類電池分為單晶硅電池和多晶硅電池。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池具有弱光性好，受溫度影響小等優(yōu)點(diǎn)，但其太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率較低，而且非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池在長(zhǎng)時(shí)間的光照下會(huì)出現(xiàn)衰減現(xiàn)象，組件的穩(wěn)定性和可靠性相對(duì)晶體硅組件較差。隨著技術(shù)的發(fā)展，多晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率也逐漸提高，尤其做成組件后，和單晶硅組件的效率已相差無(wú)幾。由于硅片由多個(gè)不同大小、不同取向的晶粒組成，而在晶粒界面（晶界）光電轉(zhuǎn)換容易受到干擾，因此多晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率相對(duì)單晶硅略低。2）多晶硅隨著鑄造多晶硅技術(shù)的發(fā)展和成本優(yōu)勢(shì)，多晶硅太陽(yáng)能電池逐漸搶占了市場(chǎng)份額。今后，單晶硅太陽(yáng)能電池將繼續(xù)向超薄、高效發(fā)展。單晶硅材料的晶體完整，光學(xué)、電學(xué)和力學(xué)性能均勻一致，純度較高，載流子遷移率高，串聯(lián)電阻小，與其它太陽(yáng)能電池相比，性能穩(wěn)定，光電轉(zhuǎn)換效率高。太陽(yáng)能電池類型的選擇 商用的太陽(yáng)能電池主要有以下幾種類型：?jiǎn)尉Ч杼?yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、非晶硅太陽(yáng)能電池、碲化鎘電池、銅錮硒電池等。太陽(yáng)能電池組件的選擇應(yīng)在技術(shù)成熟度高、運(yùn)行可靠的前提下，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，選用行業(yè)內(nèi)的主導(dǎo)太陽(yáng)能電池組件類型。在集中式并網(wǎng)光伏電站中，太陽(yáng)能通過(guò)太陽(yáng)能電池組成的光伏陣列轉(zhuǎn)換成直流電，經(jīng)過(guò)三相逆變器（DCAC）轉(zhuǎn)換成電壓較低的三相交流電，再通過(guò)升壓變壓器轉(zhuǎn)換成符合公共電網(wǎng)電壓要求的交流電，并直接接入公共電網(wǎng)，供公共電網(wǎng)用電設(shè)備使用和遠(yuǎn)程調(diào)配。本工程屬于集中式大型并網(wǎng)光伏電站。 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類及構(gòu)成太陽(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)。項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)期無(wú)噪音，無(wú)廢物排放，是國(guó)家支持的環(huán)保產(chǎn)業(yè)，項(xiàng)目的建設(shè)可有效提高當(dāng)?shù)鼐用裆钯|(zhì)量，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)更好地可持續(xù)發(fā)展。 項(xiàng)目所在地區(qū)社會(huì)環(huán)境，文化狀況能夠滿足和適應(yīng)項(xiàng)目建設(shè)和發(fā)展需要，能夠保證項(xiàng)目實(shí)施的既定目標(biāo)。 項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)期間不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施，社會(huì)服務(wù)容量和城市化進(jìn)程等造成不利影響。 當(dāng)?shù)卣畬?duì)項(xiàng)目支持力度大，群眾對(duì)項(xiàng)目接受程度高，互適性好。 項(xiàng)目建設(shè)可以做為當(dāng)?shù)氐目破战逃?，為?dāng)?shù)氐娜罕姾颓嗌倌晏峁┨?yáng)能科技知識(shí)的普及教育，可促進(jìn)地區(qū)文化，教育事業(yè)的發(fā)展。 社會(huì)穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)分析 項(xiàng)目的建設(shè)可以增加當(dāng)?shù)氐碾娏?yīng)，進(jìn)而可以加大當(dāng)?shù)氐馁Y源開(kāi)發(fā)力度，促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，增加地方財(cái)政收入。 農(nóng)業(yè)科技示范園生態(tài)農(nóng)業(yè)大棚屋頂60MWp光伏并網(wǎng)電站建設(shè)可以發(fā)揮清潔能源開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)，整合電網(wǎng)資源使電站效益達(dá)到最優(yōu)。 綜上所述，該項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)新能源開(kāi)發(fā)利用，減小傳統(tǒng)能源不足的壓力，對(duì)環(huán)境保護(hù)將起到不可小覷的作用，另外新能源的開(kāi)發(fā)還是國(guó)家大力鼓勵(lì)的產(chǎn)業(yè)，該項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展、就業(yè)狀況都有很大的促進(jìn)作用。光伏電站出線接入電網(wǎng)條件較為便利，具有建設(shè)大型電站的良好條件。 從項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)條件方面分析，項(xiàng)目建設(shè)利用農(nóng)業(yè)園區(qū)建筑物屋頂、鋼架大棚，符合國(guó)家有關(guān)土地利用政策。 本項(xiàng)目在建設(shè)期能給當(dāng)?shù)靥峁┮欢〝?shù)量的就業(yè)崗位。目前，國(guó)際上光伏發(fā)電已進(jìn)入加速發(fā)展階段，近兩年太陽(yáng)電池組件的市場(chǎng)銷售年增長(zhǎng)率高達(dá) 40％左右，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。某市當(dāng)?shù)厝照粘渥悖O（／㎡），具有良好的開(kāi)發(fā)條件和應(yīng)用價(jià)值。某市屬暖溫帶東亞半濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū)大陸性氣候，境內(nèi)氣候四季分明，春季干旱多風(fēng)、夏季高溫多雨、秋季秋高氣爽、冬季寒冷干燥。在終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中原煤消費(fèi)所占的比例居高不下。同時(shí)我國(guó)制定及出臺(tái)了多個(gè)法律及法規(guī)，明確了鼓勵(lì)各種所有制經(jīng)濟(jì)主體參與可再生能源的開(kāi)發(fā)利用。2010年，全省建成光伏并網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)容量50兆瓦，其中，地面光伏電站裝機(jī)容量38兆瓦，屋頂光伏電站裝機(jī)容量10兆瓦，建筑一體化光伏電站裝機(jī)容量2兆瓦；2011年，全省建成光伏并網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)容量80兆瓦，其中，地面光伏電站裝機(jī)容量60兆瓦，屋頂光伏電站裝機(jī)容量16兆瓦，建筑一體化光伏電站裝機(jī)容量4兆瓦；2012年，全省建成光伏并網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)容量150兆瓦，其中，地面光伏電站裝機(jī)容量120兆瓦，屋頂光伏電站裝機(jī)容量24兆瓦，建筑一體化光伏電站裝機(jī)容量6兆瓦。截止2012年，占世界總量的8%，跟德國(guó)、意大利等國(guó)還有較大差距。我國(guó)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，降低化石能源比重的大方向早就確立。截至2012年底，全球光伏電站累計(jì)裝機(jī)主要分布在歐洲地區(qū)與亞洲地區(qū)。80年代末我國(guó)開(kāi)始安裝地面光伏電站，主要為邊遠(yuǎn)地區(qū)居民供電。 工程建設(shè)必要性。該處場(chǎng)址在技術(shù)上是可行的，具備建設(shè)大型光伏電站的條件。應(yīng)由于光伏發(fā)電系統(tǒng)有一定的傾角對(duì)20cm的積雪有自行滑落的能力，所以本處不考慮積雪所產(chǎn)生的荷重。氣候影響根據(jù)農(nóng)業(yè)科技