【正文】 切斷逆變器與電網(wǎng)的連接，停止逆功率的輸出。在關(guān)斷逆變器時(shí)按先大后小，即先關(guān)斷大功率逆變器，如還處于逆流狀態(tài)再按功率大小依次關(guān)斷；開啟逆變器時(shí)按先小后大順序。為保證逆功率 超過設(shè)定值 Pr 時(shí)逆變器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)與電網(wǎng)脫離，狀態(tài) 4 采用中斷算法，只要滿足關(guān)斷條件，控制器將及時(shí)關(guān)斷逆變器輸出與電網(wǎng)的連接。對(duì)中廣核太陽能開發(fā)有限公司 大亞灣太陽能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 25 于具有防逆流裝置的發(fā)電系統(tǒng)，理想狀態(tài)下，并網(wǎng)點(diǎn)的電網(wǎng)電壓和電流不會(huì)隨內(nèi)部負(fù)載的增減而變化，因?yàn)樨?fù)載變化時(shí)發(fā)電功率也隨之調(diào)節(jié)，系統(tǒng)內(nèi)部是平衡的，不會(huì)對(duì)外部有影響。 （ c） 防逆流控制柜技術(shù)參數(shù) 為了確保光伏系統(tǒng)所發(fā)的電力是直接提供給當(dāng)?shù)刎?fù)荷用電，而不是饋送至電網(wǎng)，防逆流控制器會(huì)隨時(shí)監(jiān)控網(wǎng)側(cè)的電壓與電流，一旦發(fā)現(xiàn)向電網(wǎng)輸入能量，會(huì)立即通過通訊控制逆變器降低輸出電流，減小光伏系統(tǒng)發(fā)電功率；當(dāng)出現(xiàn)通訊故障或其它系統(tǒng)故障時(shí)，防逆流控 制器會(huì)控制輸出接觸器斷開，從而徹底停止向電網(wǎng)供電。布置光伏發(fā)電系統(tǒng)的建筑物各配置 2 至 3 具手提式磷酸銨鹽干粉滅火器 MF/ABC4 滅火器，全站共 55 臺(tái)。太陽電池組件應(yīng)具有非常好的耐侯性，能在室外嚴(yán)酷的條件下長期穩(wěn)定可靠運(yùn)行，同時(shí)具有高的轉(zhuǎn)換效率和廉價(jià)。各個(gè)廠家太陽電池組件的參數(shù)各有不同，設(shè)計(jì)光伏方陣時(shí)，不同特性的組件所需數(shù)量也不同。 光伏組件要求具有 非常好的耐侯性，能在室外嚴(yán)酷的環(huán)境下長期穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，同時(shí)應(yīng)具有高的轉(zhuǎn)換效率和廉價(jià)。 ? 單晶硅電池： 單晶硅電池是最早發(fā)展起來的太陽電池，由單晶硅片來制造。 現(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，可有 100μm左右甚至更薄的單晶硅電池問世。 ? 多晶硅電池： 多晶硅電池由多晶硅片制造。多晶硅的電學(xué)、力學(xué)和光學(xué)性能一致性不如單晶硅，目前的效率在 14～ 16%之間，與單晶硅電池組件的效率相差不大。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。 非晶硅薄膜電池是至今最為成功的薄膜電池，盡管從最早的 1996年 12%的市場(chǎng)份額降到 2020年的 4%，但由于目前晶體硅電池價(jià)供應(yīng)短缺，人們?cè)噲D通過非晶硅薄膜電池補(bǔ)充。 ? 銅銦硒薄膜電池： 銅銦硒 (CuInSe2)薄膜是一種Ｉ Ⅲ Ⅵ 族化合物半導(dǎo)體，銅銦硒薄膜太陽電池屬于技術(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。目前， CIS太陽電池實(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)缺陷過于敏感，使高效率電池的成品率偏低。 ? 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。碲化鎘的光吸收系數(shù)很大，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn) AM0太陽光譜，只需 50％的光能， 10微米厚幾乎吸收 100％的入射光能。碲化鎘薄膜太陽電池的制造成本低，是應(yīng)用前景最好的新型太陽電池，它已經(jīng)成為美、德、日、意等國研究開發(fā)的主要對(duì)象。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，各國均在大力研究加以克服。 中廣核太陽能開發(fā)有限公司 大亞灣太陽能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 28 采用聚光太陽電池的好處是光電轉(zhuǎn)換效率高，聚光太陽電池轉(zhuǎn)換效率為 18～30 % ，比普通太陽電池高得多， 1cm2 的聚光電池在標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)下聚光度為 400～ 600倍，其輸出功率 達(dá) 6～ 10Wp以上，而同等面積的平板式太陽電池輸出功率僅 12～14mWp 。聚光方式可采取凹面鏡等光學(xué)聚光器件。跟蹤有單軸、雙軸或其它多向機(jī)械跟蹤系統(tǒng)。 根據(jù)目前市場(chǎng)情況和電池組件效率及穩(wěn)定性考慮，本項(xiàng)目推薦采用晶體 硅太陽電池組件。 根據(jù)對(duì)比分析計(jì)算，組件功率越大其系統(tǒng)效率越高，且大功率組件安裝快速、便捷，減少了系統(tǒng)的安裝時(shí)間，減少了系統(tǒng)的安裝材料，同時(shí)也減少了系統(tǒng)連線，降低了線損。 光伏組件的原材料制造技術(shù)受到國外的制約，在光伏組件選型中，應(yīng)優(yōu)先考慮原材料有保障的廠家，以保證項(xiàng)目工期的順利進(jìn)行。 考慮到市場(chǎng)供求關(guān)系，本報(bào)告中晶體硅太陽電池組件的布置和相關(guān)設(shè)計(jì)暫按國產(chǎn)主流的 230Wp 晶體硅太陽能組件進(jìn)行，在項(xiàng)目實(shí)施階段可根據(jù)太陽電池的實(shí)際市場(chǎng)情況對(duì)太陽電池組件選型進(jìn)行調(diào)整。 表 35：擬選 太陽電池 組件主要性能參數(shù)表 中廣核太陽能開發(fā)有限公司 大亞灣太陽能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 29 名 稱 單 位 性能參數(shù) 最大功率 Wp W 230 開路電壓 Voc V 工作電壓 Vmp V 短路電流 Isc A 工作電流 Imp A 電壓溫度系數(shù) %/℃ 電流溫度系數(shù) %/℃ + 工作溫度范圍 ℃ 40~85 NOCT ℃ 454177。 組件 的電特性及溫度特性如下圖 311 所示： 圖 311 組件電特性及溫度特性 中廣核太陽能開發(fā)有限公司 大亞灣太陽能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 30 2） 逆變器選型 光伏并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)于提高光伏系統(tǒng)的效率和可靠性具有舉足輕重的作用。 ? 要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍： 由于太陽電池的 端電壓隨負(fù)載和日照強(qiáng)度而變化，這就要求逆變電源必須在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作，并保證交流輸出電壓穩(wěn)定。 ? 波形畸變小，功率因數(shù)高： 當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，為避免對(duì)公共電網(wǎng)的電力污染，要求逆變電源輸出正弦波，電流波形必須與外電網(wǎng)一致，波形畸變小于 5%，高次諧波含量小于 3%，功率因數(shù)接近于 1。 我國從上世紀(jì) 80 年代起開始對(duì)太陽光發(fā)電設(shè)備用逆變器進(jìn)行研究開發(fā)，現(xiàn)在已有專門的單位研究開發(fā)和生產(chǎn)。目前，這些企業(yè)用于光伏系統(tǒng)的逆變器產(chǎn)量呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，有些企業(yè)已經(jīng)成功研發(fā)了并網(wǎng)逆變器用于光伏并 網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，合肥陽光電源有限公司的單機(jī)功率已達(dá)到 500kW，中科院電工所、北中廣核太陽能開發(fā)有限公司 大亞灣太陽能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 31 京索英、北京日佳等企業(yè)也已開發(fā)出并網(wǎng)逆變器。這類逆變器的最大特點(diǎn)是效率高，成本低。 100kW 及以下中小型集中逆變器輸出交流 380V，需外設(shè)中壓升壓變壓器與中壓電網(wǎng)（ 10kV 或 20kV）連接。為解決以上問題，大型集中并網(wǎng)逆變器一般采用輸入分組并接（ Sunny Team）的模式，兩臺(tái)并排安裝的逆變器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)相互連接。 中廣核太陽能開發(fā)有限公司 大亞灣太陽能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 32 ? 組串逆變器： 如圖 313 所示，太陽電池組件被連接成幾個(gè)相互平行的串，每個(gè)串都連接單獨(dú)的一臺(tái)逆變器，即成為 “組串逆變器 ”。根據(jù)太陽電池組件的不同，組串逆變器的最大功率一般在數(shù)千瓦級(jí)以內(nèi)。使用組件逆變器的光伏發(fā)電站的特點(diǎn)是每個(gè)太陽電池組件都有一個(gè)獨(dú)立的最大功率跟蹤系統(tǒng)，增加了逆變器對(duì)太陽電池組件的匹配性。對(duì)于組件逆變器方案，因?yàn)槊總€(gè)組件逆變器都連接在 220V的電網(wǎng)上，因此不可避免會(huì)發(fā)生交流側(cè)電纜較長的問題。 組件逆變器的容量必須與太陽能太陽電池組件匹配，因此其銘牌容量很小，一般在 50 到 400W 之間 。 并網(wǎng)逆變器 是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵部件，高效的逆變器是系統(tǒng)穩(wěn)定 運(yùn)行的保證，并網(wǎng)逆變器的選型應(yīng)著重考慮逆變器的可靠性和逆變效率。另外，應(yīng)注意逆變器的效率曲線，即在低輸入功率時(shí)逆變器也應(yīng)保證可靠高效。 不少國產(chǎn)逆變器廠家都取得國家金太陽認(rèn)證，并在金太 陽計(jì)劃的競(jìng)標(biāo)中勝出，越來越受到政府的鼓勵(lì)和支持。具體公式如下： ηeuro = % + % + % + % + % + % 逆變器的電路框圖、效率曲線及外形圖如下圖 31 31 317 所示： 圖 315 逆變器電路框圖 如圖所示，擬選型的單相逆變器交流側(cè)自帶繼電器，無斷 路器保護(hù)，因此在逆變器出口側(cè)配置了交流配電箱（內(nèi)置塑殼斷路器），實(shí)現(xiàn)該回路的開斷。 表 37：建筑光伏發(fā)電分系統(tǒng) 組件及逆變器配置表 建筑物名稱 逆變器型號(hào) 逆變器 數(shù)量 (臺(tái) ) 組件串 數(shù) 組件并連 數(shù) 組件數(shù)量（塊） 組件容 （ kW） 宿舍樓 A1 SG 5KTL 3 11 2 66 中廣核太陽能開發(fā)有限公司 大亞灣太陽能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 37 宿舍樓 A2 SG 10KTL 2 22 2 88 宿舍樓 A3 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 A4 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 A5 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 A6 SG 10KTL 3 20 2 120 宿舍樓 A7 SG 10KTL 3 23 2 138 宿舍樓 A8 SG 10KTL 3 23 2 138 宿舍樓 B1 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 B2 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 B3 SG 10KTL 2 22 2 88 宿舍樓 B4 SG 10KTL 2 22 2 88 宿舍樓 B5 SG 10KTL 2 22 2 88 宿舍樓 B6 SG 10KTL 3 20 2 120 宿舍樓 C1 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 C2 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 C3 SG 10KTL 3 20 2 120 宿舍樓 C4 SG 10KTL 3 19 2 114 宿舍樓 D1 SG 10KTL 2 22 2 88 宿舍樓 D2 SG 10KTL 3 19 2 114 宿舍樓 D3 SG 10KTL 2 22 2 88 宿舍樓 D4 SG 10KTL 3 20 2 120 宿舍樓 D5 SG 10KTL 3 23 2 138 合計(jì) 2178 1） 本項(xiàng)目發(fā)電量的測(cè)算執(zhí)行以下原則： (c) 輻射數(shù)據(jù)：本報(bào)告發(fā)電量估算所采用的輻射數(shù)據(jù)為 NASA 網(wǎng)站上下載的 氣象數(shù)據(jù)。光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換與傳輸過程中的損失包括：光伏組件溫度影響、表面塵埃遮擋損失、光伏組件匹配損失以及直流線路損失等。其功率 下降值與環(huán)境溫度和電池組件的溫度特性有關(guān)。如果樹葉鳥糞粘在其表面還會(huì)引起太陽電池局部發(fā)熱而燒壞太陽電池組件。因此，需對(duì)太陽能電池組件表面進(jìn)行定期清洗。在旱季 的時(shí)候，為保證太陽能電池組件的正常工作，可通過人工清洗，減少灰塵、雜物對(duì)太陽電池組件發(fā)電的影響。該項(xiàng)效率取值 95%； 綜上所述，光伏陣列效率 η1為： η1=94%*95%=% 逆變器的轉(zhuǎn)換效率 η2：逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比。對(duì)于 小型 并網(wǎng)逆變器，取逆變器效率 η2=96％。 此外，防逆流裝置也會(huì)在發(fā)電容量超過負(fù)荷容量時(shí)使系統(tǒng)限發(fā)，減少發(fā)電量。 本項(xiàng)目是屋頂建筑 光伏電站，由于 建筑物較分散 ， 交 直流電纜的損失也較大。綜合效率 可取η3=%。 根據(jù)上述計(jì)算原則，計(jì)算發(fā)電量如表 38。 表 38： 25年 各年實(shí)際發(fā)電量和年平均發(fā)電量 估算 年數(shù) 1 2 3 4 5 實(shí)際發(fā)電量（ kWh） 541320 年數(shù) 6 7 8 9 10 實(shí)際發(fā)電量（ kWh） 年數(shù) 11 12 13 14 15 實(shí)際發(fā)電量（ kWh） 年數(shù) 16 17 18 19 20 實(shí)際發(fā)電量（ kWh） 465078 年數(shù) 21 22 23 23 25 實(shí)際發(fā)電量（ kWh） 448759 25 年年平均實(shí)際 發(fā)電量（ kWh/a） 中廣核太陽能開發(fā)有限公司 大亞灣太陽能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 40 大亞灣基地太陽能屋頂項(xiàng)目總裝機(jī) 500kWp，選址主要是在大亞灣宿舍樓的南苑濱海花園小區(qū)的宿舍樓和南區(qū)餐廳，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)勘查，濱海花園小區(qū)的建筑大都是南北朝向，能充分接受太陽光的輻照，適合光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝。 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)計(jì)算期 26 年，其中 工程建設(shè)期 為 1 年， 生產(chǎn)經(jīng)營期 為 25 年。 1） 項(xiàng)目投資 表 39 固定資產(chǎn)投資 深圳大亞灣基地 500KW 屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目估算表 序號(hào) 項(xiàng)目 合計(jì)（萬元） 設(shè)備費(fèi) 安裝費(fèi) 一 光伏發(fā)電系統(tǒng) 二 常規(guī)電氣設(shè)備 12 三 其他費(fèi)用 120 10 合計(jì) 四 靜態(tài)投資合計(jì) 根據(jù)工程投資概算， 項(xiàng)目所需設(shè)備費(fèi)總計(jì) 萬元，安裝費(fèi) 為 萬元。 2） 資金籌措 本項(xiàng)目不考慮銀行貸款，全部由自有資本金投入。 經(jīng)營成本為不包括折舊、攤銷費(fèi)和利息支出的全部費(fèi)用。 4）售電 效益計(jì)算 中廣核太陽能開發(fā)有限公司 大亞灣太陽能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 41 ? 售電 收入 售電 收入是 售電 電量和電價(jià)的乘積。下表為測(cè)算的項(xiàng)目每年的