【正文】 支路型逆變器按輸出功率情況，組成基本平衡的三相交流，并入低壓電網(wǎng)。②組串型逆變方案組串型逆變方案是指并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)支路型并網(wǎng)逆變器（String 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、幅值相同的單相交流電能。在采用集中型逆變方案的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，首先由多塊太陽(yáng)電池串聯(lián)組成太陽(yáng)電池支路來(lái)增加系統(tǒng)直流電壓，提高逆變效率；多路太陽(yáng)電池支路在集中型光伏接線(xiàn)箱中經(jīng)熔斷器后并聯(lián)成一路直流輸出；多臺(tái)集中型光伏接線(xiàn)箱的直流輸出匯集到集中型逆變器的直流輸入端，再經(jīng) IGBT三相橋式逆變電路轉(zhuǎn)換為三相交流電能。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。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。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。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。 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。（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。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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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。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。要求諧波含量低于 3%，逆變器功率因數(shù)接近于1。（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。（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。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。 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。組件安裝傾角。32176。 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。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。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)。 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。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。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。 ● 鋁合金邊框的長(zhǎng)短邊都備有安裝孔，滿(mǎn)足各種安裝方式的要求。 ● 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。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 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(xiàn)纜用量小，系統(tǒng)整體損耗相應(yīng)降低。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。 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。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。(4) 晶體硅光伏組件、剛性非晶硅組件安裝簡(jiǎn)單方便。(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。電池組件國(guó)內(nèi)自主化有保證。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。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。 多晶硅外觀(guān)效果好，利于建筑立面色彩豐富。7 外觀(guān) 不規(guī)則深藍(lán)色，可作表面弱光著色處理。6 組件使用壽命 經(jīng)實(shí)踐證明壽命期長(zhǎng)，可保證 25年使用期 同左 衰減較快，使用壽命只有 1520 年。剛性組件同左。晶體硅電池輸出功率與光照強(qiáng)度成正比，比較適合光照強(qiáng)度高的沙漠地區(qū)。4 對(duì)光照、溫度等外部環(huán)境適應(yīng)性輸出功率與光照強(qiáng)度成正比，在高溫條件下效率發(fā)揮不充分同左 弱光響應(yīng)好，充電效率高。生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，使用原材料少，總的生產(chǎn)成本較低。 單晶硅最高、多晶硅其次、非晶硅最低。2 光電轉(zhuǎn)換效率 商業(yè)用電池片一般 12%～16% 商業(yè)用電池片一般 13%～18%。70 年代末研制成功，經(jīng)過(guò) 30 多年的發(fā)展，技術(shù)日趨成熟。農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案38表 31 太陽(yáng)能電池技術(shù)性能比較表序號(hào) 比較項(xiàng)目 多晶硅 單晶硅 非晶硅 比較結(jié)果1 技術(shù)成熟性 目前常用的是鑄錠多晶硅技術(shù)，70年代末研制成功。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池由于具有較低的成本、重量輕、高溫性能好、弱光響應(yīng)好，充電效率高(非晶硅材料的吸收系數(shù)在整個(gè)可見(jiàn)光范圍內(nèi)，在實(shí)際使用中對(duì)低光強(qiáng)光有較好的適應(yīng)等特點(diǎn)),有著極大的潛力，在未來(lái) 510 年后，有望逐漸擴(kuò)大其市場(chǎng)份額。非晶硅作為太陽(yáng)能材料盡管是一種很好的電池材料，但由于其光學(xué)帶隙為 ，使得材料本身對(duì)太陽(yáng)輻射光譜的長(zhǎng)波區(qū)域不敏感，這樣一來(lái)就限制了非晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率, 目前電池轉(zhuǎn)化效率一般在 5%9%。（b）非晶硅太陽(yáng)能電池開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能電池的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就是：提高轉(zhuǎn)換效率和降低成本。2022 年中國(guó)科學(xué)家成功地在實(shí)驗(yàn)室完成 P 型晶體硅技術(shù)，使得晶體硅太陽(yáng)能電池的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 %；2022 年日本也成功試制的 HIT 太陽(yáng)能電池，太陽(yáng)能電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率提高農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案9到 ％。圖 33 多晶硅、單晶硅太陽(yáng)能電池組件外形（左為多晶硅組件，右為單晶硅組件）自從太陽(yáng)能電池誕生以來(lái)，晶體硅作為基本的電池材料一直保持著統(tǒng)治地位，而且可以確信這種狀況在今后 20 年中不會(huì)發(fā)生根本的轉(zhuǎn)變。商業(yè)化的多晶硅電池片效率一般在 1216％左右，單晶硅電池片效率在 1318％左右。隨著國(guó)內(nèi)光伏電池組件產(chǎn)量的不斷提高，國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)品性?xún)r(jià)比上的優(yōu)勢(shì)越發(fā)明顯，本工程為某的大型太陽(yáng)能光伏發(fā)電示范項(xiàng)目，為達(dá)到充分宣傳和展示我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成果的目的，本工程太陽(yáng)能光伏電站設(shè)備以國(guó)內(nèi)自主化生產(chǎn)為主。中國(guó)光伏組件生產(chǎn)規(guī)模的大部分用于出口市場(chǎng)，造成我國(guó)的光伏企業(yè)對(duì)國(guó)外市場(chǎng)的依存度較高，2022 年爆發(fā)的全球金融危機(jī)，導(dǎo)致國(guó)外的市場(chǎng)發(fā)生急劇變化，使得這些企業(yè)受到重大影響，因此隨著能源形勢(shì)和我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策的變化，推動(dòng)我國(guó)對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電這種綠色可再生能源的應(yīng)用是必然的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)的規(guī)模逐年擴(kuò)大，截至 2022 年底中國(guó)光伏電池總產(chǎn)量達(dá)到 8GW，中國(guó)已經(jīng)超越歐洲和日本，成為世界上最大的太陽(yáng)能電池制造基地。在產(chǎn)業(yè)方面，各國(guó)一直通過(guò)擴(kuò)大規(guī)模、提高自動(dòng)化程度、農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案7改進(jìn)技術(shù)水平、開(kāi)拓市場(chǎng)等措施降低成本，并取得了巨大進(jìn)展。世界光伏組件在過(guò)去 15 年平均年增長(zhǎng)率約 15%。我國(guó)于 1958 年開(kāi)始太陽(yáng)電池的研究，40 多年來(lái)取得不少成果。70 年代以后，對(duì)太陽(yáng)電池材料、結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了廣泛研究，在提高效率和降低成本方面取得較大進(jìn)展，地面應(yīng)用規(guī)模逐漸擴(kuò)大，但從大規(guī)模利用太陽(yáng)能而言，與常規(guī)發(fā)電相比，成本仍然很高。1958 年太陽(yáng)電池應(yīng)用于衛(wèi)星供電。農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案6 設(shè)備選型 光伏組件選型目前世界上太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)應(yīng)用最廣泛的是太陽(yáng)電池。從項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)條件分析，本工程廠(chǎng)址區(qū)位于某市，占地面積約 2km2，附近有S247 省道，交通便利，運(yùn)輸方便。年平均氣溫為 16℃，年平均降水量為 9041127 毫米。4－10 月份降水量占全年 80%，太陽(yáng)輻射量占全年75%， ≥10℃的積溫為全年 80%，水熱同步與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季一致的氣候條件，適宜多種農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育。全市太陽(yáng)年輻射總量為 104—110 千卡/平方厘米，年平均氣溫—℃，年無(wú)霜期 242—263 天，多數(shù)年份降雨量在 1100—1300 毫米之間。屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。本項(xiàng)目位于某農(nóng)場(chǎng)，本項(xiàng)目建設(shè)裝機(jī)容量為 100MWp，分兩期建設(shè)，一期、二期各 50MWp。工程的主要任務(wù)是發(fā)電，建成后供電湖北電網(wǎng)。農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案53 項(xiàng)目技術(shù)方案 工程任務(wù)某農(nóng)場(chǎng) 100MW 項(xiàng)目位于某市，充分開(kāi)發(fā)利用當(dāng)?shù)氐奶?yáng)能資源，建設(shè)高壓并網(wǎng)光伏電廠(chǎng)為當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)供電，建設(shè)綠色環(huán)保的新能源。生活用水及施工用水均擬采用自來(lái)水。光伏電池組件清洗用水?dāng)M采用廠(chǎng)區(qū)收集的雨水，同時(shí)外圍供水主干網(wǎng)預(yù)留供水點(diǎn)。正常時(shí)全所電源由 10kV 外接電源提供，事故或停運(yùn)時(shí)，由母線(xiàn) 35kV 提供電源。場(chǎng)區(qū)地勢(shì)平緩，地形開(kāi)闊，地面多為魚(yú)塘。建設(shè)規(guī)模為 100MWp，分兩期建設(shè)，一期、二期各 50MWp。規(guī)劃用魚(yú)塘場(chǎng)地附近即為 G4W2 許廣高速和 S247 省道，交通十分便利。廠(chǎng)址區(qū)平均海拔 26m，地勢(shì)平緩，地形開(kāi)闊。是建設(shè)大型光伏發(fā)電廠(chǎng)的理想場(chǎng)所。區(qū)內(nèi)四季分明，光照充足，溫和濕潤(rùn)，無(wú)霜期長(zhǎng)。有足夠的氣候資源供農(nóng)作物生長(zhǎng)。光能充足、熱量豐富、無(wú)霜期長(zhǎng)。從地區(qū)能源資源分析，湖北太陽(yáng)能資源豐富。農(nóng)場(chǎng) 100MW 漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)施方案32 項(xiàng)目建設(shè)條件 太陽(yáng)能資源評(píng)價(jià)光伏電站的規(guī)模主要考慮所在地區(qū)的太陽(yáng)能資源、光電開(kāi)發(fā)規(guī)劃、電力系統(tǒng)需求情況、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)條件等因素。項(xiàng)目場(chǎng)址位于某農(nóng)場(chǎng)，改造魚(yú)塘約 3000 畝，周?chē)鸁o(wú)高大建筑，場(chǎng)地開(kāi)闊，地勢(shì)平坦。項(xiàng)目為漁光互補(bǔ)光伏系統(tǒng)，利用現(xiàn)有的漁區(qū)，建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，該項(xiàng)目所在區(qū)域不涉及?；鶟O塘核心保護(hù)區(qū)，與其他光伏發(fā)電形式相比，漁業(yè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)具有突出的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)我公司江