【正文】 互聯(lián)處容易發(fā)生電池短路情況；另外針孔及電池材料的腐蝕或損壞的區(qū)域也可能會導(dǎo)致短路概率更大。在技術(shù)性能上考慮，非晶硅薄膜電池有一定的優(yōu)勢，但產(chǎn)品穩(wěn)定性和適應(yīng)性方面目前缺點(diǎn)相對明顯，需要更多實(shí)際工程的檢驗(yàn)。（3）太陽能電池類型的確定 晶硅類電池與非晶硅類電池板相比，晶硅電池板效率高，技術(shù)成熟。本項(xiàng)目考慮到多晶硅電池板技術(shù)發(fā)展較快，國內(nèi)外尚有較大規(guī)模應(yīng)用的實(shí)例，發(fā)展前景看好，根據(jù)本工程的規(guī)模、場地條件及太陽輻射條件，經(jīng)綜合分析，本工程擬全部選用多晶硅電池組件。綜上所述，本工程暫選用多晶硅太陽能電池組件。（4）太陽能電池組件規(guī)格的選擇 通過市場調(diào)查，國內(nèi)主流廠商生產(chǎn)的多晶硅太陽能組件應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的，其規(guī)格大多數(shù)為 230Wp、235Wp。綜合考慮組件效率、技術(shù)成熟性、市場占有率，以及采購訂貨時(shí)的可選擇余地，本工程初選多晶硅為 235Wp的電池組件。 本工程參照某公司提供的產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行初步分析，產(chǎn)品容量為 235Wp，電池組件參數(shù)如下表。表42 太陽能電池組件性能參數(shù)表峰值功率 （Wp）235短路電流 （Isc）開路電壓 （Voc）37峰值電壓 (Vmp)峰值電流 (Imp)外形尺寸 (mm)1650X990X50重量 (kg) 逆變器的選擇 逆變器的技術(shù)指標(biāo) 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《國家電網(wǎng)公司光伏發(fā)電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》的其他相關(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）單臺容量大 對于大中型并網(wǎng)光伏電站工程，一般選用大容量集中型并網(wǎng)逆變器。目前市場上的大容量集中型逆變器額定輸出功率在 100KW～1MW 之間，通常單臺逆變器容量越大，單位造價(jià)相對越低，轉(zhuǎn)換效率也越高。本工程系統(tǒng)容量為 30MWp，從初期投資、工程運(yùn)行及維護(hù)考慮，若選用單臺容量小的逆變器，則逆變器數(shù)量較多，初期投資相對較高，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)光伏電站中，應(yīng)盡量選用單臺容量大的并網(wǎng)逆變器，可在一定程度上降低投資，并提高系統(tǒng)可靠性；但單臺逆變器容量過大，則故障時(shí)發(fā)電系統(tǒng)出力影響較大。因此，在實(shí)際選型時(shí)應(yīng)全面綜合考慮。（2）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)性越高。因此在單臺額定容量相同時(shí)，應(yīng)選擇效率高的逆變器。 本工程要求大量逆變器在額定負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)換效率不低于 95%，在逆變器額定負(fù)載為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，歐洲效率是對不同功率點(diǎn)效率的加權(quán)，這一點(diǎn)效率更能反映逆變器的綜合效率特性。而光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率是隨日照強(qiáng)度不斷發(fā)生變化的，因此選型過程中應(yīng)選擇歐洲效率較高的逆變器。（3）直流輸入電壓范圍寬 太陽電池組件的端電壓隨日照強(qiáng)度和環(huán)境穩(wěn)定變化，逆變器的直流輸入電壓圍寬，可以將日出前和日落后太陽輻照度較小的時(shí)間段的發(fā)電量加以利用，從而延長發(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，便可以增加這段時(shí)間的發(fā)電量。（4）最大功率點(diǎn)跟蹤 太陽電池組件的輸出功率隨時(shí)變化，因此逆變器的輸入終端電阻應(yīng)能適應(yīng)于光伏發(fā)電系統(tǒng)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。（5）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/T145491993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的規(guī)定，光伏電站諧波主要來源是逆變器，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。（6）具有低電壓耐受能力 《國家電網(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：a) 光伏發(fā)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) 光伏發(fā)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)，光伏電站必須保持并網(wǎng)運(yùn)行；c) 光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓不低于額定電壓的 90%時(shí)，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) 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 43 所示電網(wǎng)頻率偏離下運(yùn)行。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 43 所示電網(wǎng)頻率偏離下運(yùn)行。表43 大型和中型光伏電站在電網(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48Hz～ Hz每次低于 Hz 時(shí)要求至少能運(yùn)行 10min Hz～ Hz連續(xù)運(yùn)行 Hz～ Hz每次頻率高于 Hz 時(shí)，光伏電站應(yīng)具備能夠連續(xù) 2min 的能力，同時(shí)具備 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；此時(shí)不允許處于停運(yùn)狀態(tài)的光伏電站并網(wǎng)。高于 Hz在 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)過載能力，如在一定程度過電壓情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)正常運(yùn)行；過負(fù)荷情況下，逆變器需自動向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，逆變器必須自動從主網(wǎng)解列。系統(tǒng)發(fā)生擾動后，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)對光伏電站運(yùn)行方式的要求，逆變器應(yīng)具有交流過壓、欠壓保護(hù)，超頻、欠頻保護(hù)，防孤島保護(hù)，短路保護(hù)，交流及直流的過流保護(hù)，過載保護(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，測量日照和溫度等數(shù)據(jù)，便于電站數(shù)據(jù)處理分析。 逆變器的選型 通過對逆變器產(chǎn)品的考察，現(xiàn)選取幾家國內(nèi)外技術(shù)較為成熟的逆變器做參數(shù)比較，如表 44 所示。 圖41 500KV逆變器表44 500kW及以上規(guī)格逆變器主要參數(shù)對比表逆變器型號最大直流輸入功率（kW）最大直流電壓(V)最大輸入電流(A)額定輸出功率(kW)輸出電壓(V)輸出頻率(Hz)MPPT 范圍（V）最大效率(%)歐洲效率(%)功率因數(shù)諧波畸變率(%)工作海拔(m)SG500KTL550880120050027050/60450～820≥≤3≤6000GTI500560880120050027050/60450～8209897≥≤3≤3000GBL2005005501000120050027050/60450～82098≥≤3未提供GT 500E550940112050031550/60450～820≥≤3≤1500GT 630E690940112063037550/60575～880≥≤3≤1500SSL 05005601000120050038050/60300～850≥≤3≤3000SPG500K3TL560880105050027050/60400～8509895≥≤3未提供RXPV9S500K620110092451427050540～950≥≤3≤3000SINVERT500MTL5131000105046532850515～750≥≤3≤1000XNYGC500KTL550880120050030050450～820≥≤3≤1500注：表中參數(shù)均來自廠家樣本 由表 45 比較可以看出，根據(jù)前述選型原則，結(jié)合場址區(qū)實(shí)際氣候、海拔等特性，并考慮本工程所選的太陽電池組件與逆變器的匹配性，盡量降低投資的前提下，經(jīng)對比分析，故本工程推薦選用 500kW/臺的逆變器，擬采用國產(chǎn)某廠家500kW 光伏并網(wǎng)逆變器，其主要技術(shù)參數(shù)見表 45。表45 推薦500kW逆變器主要技術(shù)參數(shù)表序號名稱技術(shù)參數(shù)1隔離方式無變壓器隔離2直流側(cè)參數(shù)最大直流電壓900Vdc最大功率電壓跟蹤范圍450Vdc ～820Vdc推薦最大直流功率550KWp最大輸入電流1200A最大輸入路數(shù)16 路3交流側(cè)參數(shù)額定輸出功率500kW額定輸出電壓和頻率三相 300Vac、50Hz允許電網(wǎng)電壓210Vac310Vac輸出頻率范圍47Hz～額定電網(wǎng)電壓270Vac輸出電流波形畸變率3%（額定功率）功率因數(shù)自動運(yùn)行模式≧（額定功率）功率因數(shù)調(diào)節(jié)控制模式：～+最大交流輸出電流1176A4系統(tǒng)參數(shù)最大效率%歐洲效率%序號名稱技術(shù)參數(shù)防護(hù)等級IP20夜間自耗電100W運(yùn)行自耗電2KW允許運(yùn)行環(huán)境溫度25℃～+55℃散熱方式冷風(fēng)允許相對濕度0～95%要求電網(wǎng)形式IT 電網(wǎng)自動投運(yùn)條件直流輸入及電網(wǎng)滿足要求，逆變器將自動運(yùn)行斷電后自動重啟時(shí)間5min允許最高海拔6000m(超過 3000m 需降額使用)低電壓穿越有顯示與通訊觸摸屏 RS485 通訊接口5機(jī)械參數(shù)外形尺寸(寬 x 高 x 深)2800x2180x850凈重2288KG6相關(guān)認(rèn)證金太陽認(rèn)證、TUV 認(rèn)證、KEMA 認(rèn)證圖42 500KW逆變器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 光伏陣列單元基本型式的確定 安裝方式的確定 太陽電池方陣的發(fā)電量與陽光入射強(qiáng)度有關(guān)，當(dāng)光線與太陽電池方陣平面垂直時(shí)發(fā)電量最大，隨著入射角的改變，發(fā)電量會明顯下降。太陽能跟蹤裝置可以將太陽能板在可用的 8 小時(shí)或更長的時(shí)間內(nèi)保持方陣平面與太陽入射光垂直，將太陽能最大程度的轉(zhuǎn)化為電能。目前國內(nèi)外一些太陽跟蹤裝置生產(chǎn)廠的產(chǎn)品大致以分兩種，一種為單軸跟蹤，即東西方向轉(zhuǎn)動跟蹤太陽；另一種為雙軸跟蹤，即既有東西向跟蹤，同時(shí)太陽能板傾角也隨季節(jié)的不同而改變。一般來說，采用自動跟蹤裝置可提高發(fā)電量 20%～40%左右，從而相對降低投資 10%～20%。目前，國內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)普遍采用的是非聚焦平板固定傾角陣列發(fā)電方式。 因增加自動跟蹤裝置后，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)格相對較貴，反過來又制約了跟蹤裝置在大型高壓并網(wǎng)光伏電站上的使用。 根據(jù)已建工程調(diào)研數(shù)據(jù)，若采用斜單軸跟蹤方式，系統(tǒng)實(shí)際發(fā)電量可提高約18%，若采用雙軸跟蹤方式，系統(tǒng)實(shí)際發(fā)電量可提高約 25%。在此條件下，以固定安裝式為基準(zhǔn)，對 1MWp 光伏陣列采用三種運(yùn)行方式比較如表 46。表46 1MWp電池陣列三種運(yùn)行方式比較項(xiàng)目固定式斜單軸跟蹤式雙軸跟蹤式發(fā)電量（%）100占地面積（萬平方米）8直接投資增加百分比（%）100114122運(yùn)行維護(hù)工作量小有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，工作量較大有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，工作量更大支撐點(diǎn)多點(diǎn)支撐多點(diǎn)支撐單點(diǎn)支撐板面清洗布置集中布置分散，需逐個(gè)清洗，清洗量較大布置分散，需逐個(gè)清洗，清洗量較大 由表中數(shù)據(jù)可見，固定式與自動跟蹤式各有優(yōu)缺點(diǎn)：固定式初始投資較低，且支架系統(tǒng)基本免維護(hù)；自動跟蹤式初始投資較高、需要一定的維護(hù)，但發(fā)電量較傾角最優(yōu)固定式相比有較大的提高，假如不考慮后期維護(hù)工作增加的成本，采用自動跟蹤式運(yùn)行的光伏電站單位電度發(fā)電成本將有所降低。若自動跟蹤式支架造價(jià)能進(jìn)一步降低，設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性不斷提高，則其發(fā)電量增加的優(yōu)勢將更加明顯；同時(shí)，若能較好解決電池陣列同步性及減少運(yùn)行維護(hù)工具，則自動跟蹤式系統(tǒng)相較固定安裝式系統(tǒng)將更有競爭力。 經(jīng)對固定式和跟蹤式兩種運(yùn)行方式的初步比較，考慮到本工程規(guī)模較大，固定式初始投資較低、且支架系統(tǒng)基本免維護(hù)；自動跟蹤式雖然能增加一定的發(fā)電量，但目前初始投資相對較高。而且后期運(yùn)行過程中需要一定的維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用相對較高，另外電池陣列的同步性對機(jī)電控制的機(jī)械傳動構(gòu)建要求較高。 綜上所述，本工程推薦選用固定式運(yùn)行方式。 光伏發(fā)電方陣容量的選擇 采用光伏發(fā)電方陣布置方式，具有電池板布局整齊美觀，廠區(qū)分區(qū)明確，設(shè)備編號和管理方便，運(yùn)行和檢修吹掃方便等優(yōu)點(diǎn)。 由于本工程建設(shè)規(guī)模較大，擬以每 1MWp 容量電池板為一