光伏電站建設(shè)與維護

1、光伏電站的建設(shè)與維護 目 錄一、光伏發(fā)電概述二、光伏電站政策與效益分析三、光伏電站立項、設(shè)計與建設(shè)五、光伏電站維護六、當前國內(nèi)光伏電站建設(shè)的主要問題七、光伏電站欣賞四、關(guān)鍵設(shè)備選型（一）太陽能發(fā)電分類（二）光伏系統(tǒng)分類（三）并網(wǎng)、離網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成（四）太陽能發(fā)電的發(fā)展一、光伏發(fā)電概述一、光伏發(fā)電概述太陽能發(fā)電分類光伏發(fā)電光熱發(fā)電晶體硅光伏薄膜光伏聚光光伏成本較低，效率較高，適合大型電站，國內(nèi)主流成本低，效率低，易彎折，適合建BIPV成本高，效率高，市場應(yīng)用較少一、光伏發(fā)電系統(tǒng)一、光伏發(fā)電系統(tǒng)一、光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)系統(tǒng)離網(wǎng)系統(tǒng)一、光伏發(fā)電概述一、光伏發(fā)電概述二、光伏電站政策與效益分析（一）國內(nèi)光伏電站

2、的政策支持（二）光伏發(fā)電成本與電價（三）光伏發(fā)電投資效益分析二、光伏電站政策與效益分析住建部“關(guān)于組織實施太陽能光電建筑應(yīng)用一體化示范的通知”中： 示范項目應(yīng)優(yōu)先考慮采用用戶側(cè)并網(wǎng)方式，實現(xiàn)自發(fā)自用。具備條件地區(qū)應(yīng)加快推廣微電網(wǎng)共網(wǎng)技術(shù)示范，完善相關(guān)技術(shù)標準和管理制度，提高光伏發(fā)電對現(xiàn)有電網(wǎng)條件的適應(yīng)能力。財政部“關(guān)于實施金太陽示范工程的通知” 中： 用戶側(cè)并網(wǎng)的光伏發(fā)電項目所發(fā)電量原則上自發(fā)自用，富余電量及并入公共電網(wǎng)的大型光伏發(fā)電項目所發(fā)電量均按國家核定的當?shù)孛摿蛉济簷C組標桿上網(wǎng)電價全額收購。 支持政策 2011年8月1日，國家發(fā)改委發(fā)文公布：2011年7月1日以前核準建設(shè)、2011年12

3、月31日前建成投產(chǎn)、國家發(fā)改委尚未核定價格的太陽能光伏發(fā)電項目，上網(wǎng)電價統(tǒng)一核定為每千瓦時1.15元（含稅，下同）；2011年7月1日及以后核準的太陽能光伏發(fā)電項目，以及2011年7月1日之前核準但截至2011年12月31日仍未建成投產(chǎn)的太陽能光伏發(fā)電項目，除西藏仍執(zhí)行每千瓦時1.15元的上網(wǎng)電價外，其余?。▍^(qū)、市）上網(wǎng)電價均按每千瓦時1元執(zhí)行。國家發(fā)改委的通知還要求，通過特許權(quán)招標確定業(yè)主的太陽能光伏發(fā)電項目，其上網(wǎng)電價按中標價格執(zhí)行，中標價格不得高于太陽能光伏發(fā)電標桿電價。對享受中央財政資金補貼的太陽能光伏發(fā)電項目，其上網(wǎng)電量按當?shù)孛摿蛉济簷C組標桿上網(wǎng)電價執(zhí)行。 2011年12月9日，國家

4、能源局透露，正在制定的中國可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃目標已由原來的“到2015年太陽能發(fā)電將達到10GW”上調(diào)50%，至15GW。發(fā)電曲線與負荷曲線嚙合好，有效緩解波峰用電壓力，節(jié)約波峰電費。下圖為每日辦公樓耗電曲線和太陽能光伏發(fā)電曲線的對比：光伏系統(tǒng)發(fā)電量估算 哈密年輻照1825日發(fā)電量=安裝容量*平均日輻照量*系統(tǒng)效率*系統(tǒng)無故障率年發(fā)電量=日發(fā)電量*365 以北京地區(qū)為例：安裝傾角3，全年平均日輻照量=3.68kWh/，年輻照量=1343kWh/，設(shè)安裝容量1MWp，系統(tǒng)無故障率為0.95日發(fā)電量約為1000kW*3.68h*80%*95%=2800kWh年發(fā)電量約為2800*365=

5、1022000kWh=102.2萬度系統(tǒng)成本構(gòu)成：光伏系統(tǒng)的成本根據(jù)裝機容量、輸出方式、安裝地點和結(jié)構(gòu)形式的不同而變化。地面電站較屋頂電站成本高點?，F(xiàn)以1MWp彩鋼板屋頂平鋪式低壓并網(wǎng)系統(tǒng)介紹，系統(tǒng)總投資約1050萬元人民幣。其中太陽能組件5.5元/W，逆變器0.8元/W，支架0.5元/W ，電纜0.5元/W ，配電設(shè)備1.5元/W ，施工0.8 /W元，其他0.9 /W元。二、光伏電站政策與效益分析 成本估算依據(jù)投資方式不同收益不同1.1申請金太陽補貼（太陽能光電建筑應(yīng)用規(guī)模較?。┙鹛柺痉俄椖?011年補貼為9元/W，1MWp的項目可獲得900W的補貼，相當于自己投資300W，如以1元/度

6、的價格賣給使用方，則一年收入為100W，3年即可收回成本。1.2自己投資2012年光伏上網(wǎng)電價為1元/度，如算上貸款利息和維護費用，約需12年收回成本，內(nèi)部收益率約9%。此投資方式一般在西部光照資源較好且場地空曠的地區(qū)。二、光伏電站政策與效益分析 收益計算三、光伏電站立項、設(shè)計與建設(shè)（一）光伏電站立項流程（二）光伏電站設(shè)計流程（三）光伏電站建設(shè)流程三、光伏電站立項與建設(shè) 項目立項三、光伏電站立項與建設(shè) 項目立項三、光伏電站立項與建設(shè) 項目設(shè)計三、光伏電站立項與建設(shè) 項目設(shè)計三、光伏電站立項與建設(shè) 項目建設(shè)三、光伏電站立項與建設(shè) 項目建設(shè)三、光伏電站立項與建設(shè) 電站調(diào)試三、光伏電站立項與建設(shè)主流

7、模式主要為EPC總包及工程分包模式EPC總包模式：即交鑰匙工程。由具有相應(yīng)資質(zhì)的公司或聯(lián)合體進行總承包，包括協(xié)助業(yè)主完成并網(wǎng)和驗收。此種模式是國內(nèi)電站投資商及業(yè)主采用較多的一種模式，優(yōu)點為業(yè)主不需要花費較多人力和物力，也不必擔心專業(yè)知識缺乏導致所選設(shè)備不足；缺點即成本相對分包較高，即財力花費大。如我所完成的麓谷谷科技園12.82MW光伏并網(wǎng)電站，三門峽一期2.28MW、二期2.5MW級光伏電站總包，山東大海MW級光伏總包，華能湘祁光伏電站總包等等。工程分包模式：此種模式為近期比較趨勢化的模式，此模式一般是建電站較多的業(yè)主逐漸熟悉電站建設(shè)后采用的電站建設(shè)方式，此模式的優(yōu)點為成本更低，投資收益率越

8、高，但是需要自行承擔工程風險，以及設(shè)備選型的專業(yè)性。如我所近期中標的20MW許昌君陽電力金太陽示范項目就是采用這種模式，此外，新疆裕天5MW金太陽項目、Solarig 38MW光伏電站組件供應(yīng)等等都是此種模式的廣泛應(yīng)用。 項目建設(shè)模式四、關(guān)鍵設(shè)備選型（一）光伏組件（二）逆變器（三）其他電氣設(shè)備四、關(guān)鍵設(shè)備選型 （一）組件選型三大類組件選擇 ？晶體硅組件薄膜組件聚光組件四、關(guān)鍵設(shè)備選型 （一）組件選型單晶組件VS多晶組件晶體硅組件：ZKX-240P-24四、關(guān)鍵設(shè)備選型 （一）組件選型四、關(guān)鍵設(shè)備選型 （一）組件選型四、關(guān)鍵設(shè)備選型 （一）組件選型 按是否帶變壓器可分為無變壓器型和有變壓器型。對

9、于無變壓器型逆變器，最大效率 98.5%和歐洲效率98.3%；對于有變壓器型逆變器，最大效率 97.1%和歐洲效率96.0%。 按組件接入情況劃分單組串式、多組串式、集中式；組串式并網(wǎng)逆變器多組串式并網(wǎng)逆變器集中式并網(wǎng)逆變器四、關(guān)鍵設(shè)備選型 （二）逆變器選型 四、關(guān)鍵設(shè)備選型 （二）逆變器選型 四、其他設(shè)備選型 （三）匯流箱/直流監(jiān)測配電箱減少組件與逆變器連接線，方便維護，提高可靠性直流斷路器防反二極管光伏專用防雷器直流電壓表直流防雷配電柜原理接線圖四、其他設(shè)備選型 （四）直流防雷配電柜斷路器光伏防雷器電壓表電流表電能計量儀交流防雷配電柜原理接線圖四、其他設(shè)備選型 （五）交流防雷配電柜低壓配電

10、網(wǎng)：0.4KV 即發(fā)即用、多余的電能送入電網(wǎng)中壓電網(wǎng)：10KV、35KV 通過升壓裝置將電能饋入電網(wǎng)高壓電網(wǎng)：110KV 通過升壓裝置將電能饋入電網(wǎng)，遠距離傳輸四、其他設(shè)備選型 （六）電網(wǎng)接入主要設(shè)備電網(wǎng)接入主要設(shè)備電壓等級接入設(shè)備0.4KV低壓配電柜10KV低壓開關(guān)柜：提供并網(wǎng)接口，具有分斷功能雙繞組升壓變壓器：0.4/10KV雙分裂升壓變壓器：0.27/0.27/10KV（TL逆變器）高壓開關(guān)柜：計量、開關(guān)、保護及監(jiān)控35KV低壓開關(guān)柜：提供并網(wǎng)接口，具有分斷功能雙繞組升壓變壓器：0.4/10KV,10/35KV（二次升壓） 0.4KV/35KV（一次升壓）雙分裂升壓變壓器：0.27/0.

11、27/10KV,10KV/35KV （TL逆變器）高壓開關(guān)柜：計量、開關(guān)、保護及監(jiān)控（2）直流電纜選擇電纜的線徑，一般要求損耗小于2%耐壓1KV、單芯/雙芯電纜阻燃、鎧裝低煙無鹵（對于建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)）橋架（對于建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)）；直埋/電纜溝（對于大型光伏電站（1）直流電纜包括匯流箱直流防雷配電柜直流防雷配電柜并網(wǎng)逆變器直流電纜四、其他設(shè)備選型 （七）交/直流電纜（1）交流電纜包括并網(wǎng)逆變器交流防雷配電柜交流防雷配電柜升壓變壓器升壓變壓器電網(wǎng)接入點（2）交流電纜選擇電纜的線徑，一般要求損耗小于2%根據(jù)電壓等級選擇相對應(yīng)的耐壓等級橋架（對于建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)）；直埋/電纜溝（對于大型光伏電站）交

12、流電纜 實現(xiàn)發(fā)電設(shè)備運行控制、電站故障保護和數(shù)據(jù)采集維護等功能，并與電網(wǎng)調(diào)度協(xié)調(diào)配合，提高電站自動化水平和安全可靠性，有利于減小光伏對電網(wǎng)影響。 在監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)方面，采用與常規(guī)廠站綜合自動化系統(tǒng)相同架構(gòu)，即分層分布式結(jié)構(gòu)。站級控制層能量管理系統(tǒng)過程層間隔層底層設(shè)備層各電源控制四、其他設(shè)備選型 （八）監(jiān)控及通訊裝置相關(guān)標準： 目前沒有頒布明確的相關(guān)設(shè)計標準參考標準 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-1994(2000) 交流電氣裝置的接地 DL/ T 621 1997 SJ/T 11127-1997 光伏(PV)發(fā)電系統(tǒng)過電壓保護導則 IEC 60364-7-712-2002、IEC 61557

13、-4-2007四、其他設(shè)備選型 （九）防雷接地裝置四、其他設(shè)備選型 （九）防雷接地裝置固定式和跟蹤式最佳傾角：哈密42.49四、其他設(shè)備選型 （十）支架安裝支架系統(tǒng)支架系統(tǒng)五、光伏電站維護五、光伏電站維護結(jié)合這3年來對多個光伏電站的建設(shè)及以往與同事維護光伏電站交流的經(jīng)驗，對以后光伏電站配置、施工、及相關(guān)方面提出一些見解和建議。門上裝上防風裝置。很多風大的地方的光伏電站機房門上的門樞已損壞。配置上：施工中：應(yīng)特別注意各端子是否將線壓緊。很多電站的接線端子均因安裝時未能將線頭壓緊而燒毀。電池板及支架固定螺絲也要緊固，否則大風會造成未緊固的螺絲松動脫落，最后大風將電池板掀翻損壞。在安裝方陣時要特別注

14、意太陽能電池板及方陣的極性。國內(nèi)一光伏電站由于方針極性接反，在施工中又不慎將防反二極管短接，造成整個方陣燒毀失效。后更換時未將極性接正確，該方陣又失效。影響光伏發(fā)電的十大因素1、太陽輻射量2、太陽能電池組件的傾斜角度3、太陽能電池組件的效率4、組合損失5、溫度特性6、灰塵損失7、最大輸出功率跟蹤（MPPT）8、線路損失9、控制器、逆變器效率10、蓄電池的效率（獨立光伏系統(tǒng)）光伏電站定期除塵灰塵損失是影響光伏發(fā)電的十大問題之一，特別是在后期運營維護中，而西北部地區(qū)沙塵暴天氣較多，因此塵土對光伏電站影響較大。光伏組件的清洗需在早晚上（或陰雨天）陽光比較暗弱的時候進行，否則容易產(chǎn)生熱斑效應(yīng)導致組件的燒毀。值得注意的是雨天清洗時，會有少量電露出，注意清洗安全。一個串聯(lián)電路中一塊組件灰塵較多會導致整個串聯(lián)方陣發(fā)電量受到較大影響，因此一般情況下應(yīng)定期清理，且應(yīng)盡量清洗逆變器或匯流箱連接到的所有組件。一般污物采用輕撣方式，硬物或者鳥屎這類就可采