周建朋-GB50797-2012光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范解讀-第一講

GB50797《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》解讀第一講

周建朋1背景介紹目錄2條文講解3總結(jié)歸納Part1背景介紹有哪些標(biāo)準(zhǔn)，有什么不同？背景介紹國標(biāo)行標(biāo)地方標(biāo)企標(biāo)強制性國家標(biāo)準(zhǔn)推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)全國范圍內(nèi)使用代號舉例GB50797-2012GB/T36115-2018尚無國家標(biāo)準(zhǔn)時制定行業(yè)范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)制定后廢止代號舉例：

NB/T32004-2013

DL/T5225-2005尚無國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)地方范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)制定后廢止代號舉例：DB65/T3683-2014無國標(biāo)和行標(biāo)時制定已有國標(biāo)和行標(biāo)時，鼓勵企業(yè)制定嚴(yán)于國家標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號舉例：Q/GDW617-2011實行日期2012年11月1日封面主編單位：上海電力設(shè)計院有限公司中國電力企業(yè)聯(lián)合會批準(zhǔn)部門中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部目次1.總則2.術(shù)語和符號3.基本規(guī)定4.站址選擇5.太陽能資源分析6.光伏發(fā)電系統(tǒng)7.站區(qū)布置8.電氣9.接入系統(tǒng)10.建筑與結(jié)構(gòu)11.給排水、暖通與空調(diào)12.環(huán)境保護與水土保持13.勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生14.消防附錄A：可能的總輻射日曝輻射量附錄B：光伏陣列最佳傾角參考值附錄C：鋼制地錨共有4條強制性條款Part2條文講解1總則1總則

適用范圍：改建、擴建、新建并網(wǎng)和

100KW以上離網(wǎng)

接入系統(tǒng)設(shè)計及批復(fù)2術(shù)語和符號2.1術(shù)語2.1.1光伏組件又叫太陽能組件2.1.2光伏組件串,即光伏組串,作用增加電壓與逆變器匹配2.1.3

組串、直流匯流箱、逆變器、變壓器組成的單元2.1.4直流發(fā)電單元，有固定支撐結(jié)構(gòu)，又稱光伏陣列2.1.5光伏發(fā)電系統(tǒng)即光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)2.1.6光伏發(fā)電站：光伏發(fā)電系統(tǒng)+建（構(gòu)）筑物+輔助設(shè)施光伏組串光伏方陣光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏組件從小到大2.1術(shù)語2.1術(shù)語峰值日照時數(shù)的示意2.2符號

略2.2符號3基本規(guī)定3基本規(guī)定太陽輻射現(xiàn)場觀測適用：大中型電站.目的：一是便于分析電站運行狀況；

二是為光功率預(yù)測系統(tǒng)提供實際記錄數(shù)據(jù)電能質(zhì)量包括頻率、電壓偏差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃邊、諧波。具體標(biāo)準(zhǔn)見電能質(zhì)量國標(biāo)。電能計量裝置包括電能表、計量用電流和電壓互感器。3.0.6

強條日照影響引起糾紛，與相關(guān)業(yè)主充分協(xié)商3.0.7強條可能對原有建筑安全性造成影響：增加荷載、破壞結(jié)構(gòu)、局部高溫、防雷接地性不足等。地勘報告組件和逆變器要通過認(rèn)證！IEC61215:地面用晶體硅光伏組件—設(shè)計鑒定和定型IEC61646:地面用薄膜光伏組件—設(shè)計鑒定和定型IEC61730:光伏組件安全鑒定IEC62108：CPV（聚光光伏）組件設(shè)計鑒定和型式認(rèn)可IEC61701：光伏組件鹽霧腐蝕試驗

UL1703：平板光伏組件的安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證名稱適用地區(qū)認(rèn)證名稱適用地區(qū)IEC全球TUV德國和歐洲VDE全球CE歐盟UL美國CQC/CGC中國CSA加拿大MCS英國JET日本SAA/TUV澳大利亞NRE韓國CEC美國加州ETL美國IECQ全球電子原器件SGS全球3基本規(guī)定測試標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證機構(gòu)4站址選擇4站址選擇選址全局觀、符合規(guī)劃選址基本原則：電網(wǎng)情況、交通運輸、環(huán)保、地質(zhì)災(zāi)害、水文氣象、周邊環(huán)境、技術(shù)經(jīng)濟效益分析。防洪標(biāo)準(zhǔn)按照電站容量劃定標(biāo)準(zhǔn)：分三個等級100年一遇、50年一遇、30年一遇

4站址選擇防洪標(biāo)準(zhǔn)：30年一遇、50年一遇、100年一遇

0.5米安全超高電站防洪特殊區(qū)域：江、河、湖、海旁、內(nèi)澇區(qū)、山區(qū)不設(shè)防洪堤設(shè)備基礎(chǔ)頂和建筑物室外地坪標(biāo)高滿足防洪要求4站址選擇4站址選擇地勢朝向地質(zhì)災(zāi)害采空區(qū)地震烈度文化遺址礦藏礦區(qū)土地性質(zhì)土方開挖拆遷搬遷出線走廊風(fēng)電場關(guān)鍵點:5太陽能資源分析5太陽能資源分析5.1一般規(guī)定太陽能資源分析析氣象站現(xiàn)場觀測5.1參考?xì)庀笳净緱l件和數(shù)據(jù)采集連續(xù)10年以上太陽輻射數(shù)據(jù)

近30年來其它氣象數(shù)據(jù)氣象站和觀測設(shè)備信息逐年各月總輻射量、直接輻射量、散射輻射量日照時數(shù)至少一個完整年逐小時觀測記錄逐年各月最大輻照度的平均值氣溫：月平均，極高、極低、晝最高、晝最低風(fēng)：平均風(fēng)速、極大、風(fēng)向最大凍土深度、最大積雪厚度、多年平均降雨量、蒸發(fā)量災(zāi)害性天氣：連續(xù)陰雨天、雷暴日數(shù)、冰雹次數(shù)、沙塵暴次數(shù)、強風(fēng)次數(shù)站址遷移記錄標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備型號、安裝位置、高程、周邊環(huán)境、維護記錄中國季節(jié)性凍土標(biāo)準(zhǔn)凍深圖5.3太陽輻射現(xiàn)場觀測站基本要求系統(tǒng)的類型決定輻射量采集項目。輻射量信息為系統(tǒng)服務(wù)5.4太陽輻射觀測數(shù)據(jù)驗證與分析數(shù)據(jù)的處理完整性檢驗：觀測時間順序與預(yù)期吻合

觀測數(shù)據(jù)量與預(yù)期吻合合理性檢驗：總輻射最大輻照度＜2KW/m2散射輻射＜總輻射日總輻射＜附錄A規(guī)定不合理數(shù)據(jù)修正補充

形成完整的長序列觀測數(shù)據(jù)5.4太陽輻射觀測數(shù)據(jù)驗證與分析

數(shù)據(jù)的分析年：年總輻射量和各月總輻射量年際變化月：10年以上年總輻射量平局值和月總輻射量平均值日：最近3年連續(xù)12個月各月輻射量日變化時：最近3年連續(xù)12個月各月典型日輻射量小時變化最大：總輻射最大輻照度根據(jù)系統(tǒng)種類決定輻射量觀測預(yù)測值氣象站實測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：小型氣象站徐衛(wèi)夏季冬季6光伏發(fā)電系統(tǒng)6.1一般規(guī)定一般規(guī)定系統(tǒng)方案：

多級匯流、分散逆變器、就地升壓、集中并網(wǎng)方陣一致性：電壓、朝向、安裝傾角直流電壓

設(shè)備材料耐壓＞設(shè)計電壓＞晝間極低溫下開路電壓容量配置

方陣實際最大直流功率≤逆變器允許最大直流功率MPPT電壓

組串最大功率工作電壓在逆變器MPPT范圍內(nèi)獨立系統(tǒng)容量

電能和日照條件決定.W=PXt清洗系統(tǒng)

大氣環(huán)境差、污染嚴(yán)重且無自清潔能力時配置6.2光伏發(fā)電系統(tǒng)分類是否接入電網(wǎng)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點位置用戶側(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)容量小型光伏發(fā)電系統(tǒng)中型光伏發(fā)電系統(tǒng)大型光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑關(guān)系地面光伏發(fā)電系統(tǒng)建筑結(jié)合光伏發(fā)電系統(tǒng)BAPV&&BIPV的區(qū)別6.3主要設(shè)備選型晶硅薄膜聚光太陽輻射量較高直射輻射量較大地區(qū)太陽輻射量較低散射輻射量較大環(huán)境溫度較高光伏組件的選型6.3主要設(shè)備選型電網(wǎng)條件滿足接網(wǎng)規(guī)定，有功無功調(diào)節(jié)功能、低電壓穿越功能（大中型電站）技術(shù)條件型式、容量、相數(shù)、頻率、冷卻方式、功率因數(shù)、過載能力、溫升、頻率、輸入輸出電壓、MPPT、保護和監(jiān)測功能、通信接口、防護等級環(huán)境條件環(huán)境溫度、相對濕度、海拔高度、地震烈度、污穢等級特殊條件濕熱帶、工業(yè)污穢嚴(yán)重、沿海灘涂高海拔光伏逆變器的選型光伏逆變器運行數(shù)據(jù)SUN2000-50KTL-C1逆變器運行曲線SUN2000-50KTL-C1逆變器運行曲線光伏逆變器運行數(shù)據(jù)6.3主要設(shè)備選型技術(shù)條件型式、絕緣水平、電壓、溫升、防護等級、輸入輸出路數(shù)、輸入輸出額定電流環(huán)境條件環(huán)境溫度、相對濕度、海拔高度、污穢等級、地震烈度保護功能防雷保護、過流保護、防逆流保護、隔離保護、監(jiān)測裝置防護等級防腐、防銹、防暴曬措施、不低于IP54匯流箱的選型IPXX第一位特征數(shù)字第二位特征數(shù)字?jǐn)?shù)字防護含義數(shù)字防護含義設(shè)備人員設(shè)備0無防護無防護0無防護1直徑≥50㎜手背1垂直滴水2直徑≥12.5㎜手指215°滴水3直徑≥2.5㎜工具3淋水4直徑≥1㎜金屬線4濺水5防塵金屬線5噴水6塵密金屬線6猛烈噴水

7短時間浸水

8連續(xù)浸水防護等級6.4光伏方陣每升高降低一度,功率較少0.4%，電壓降低0.31%，電流增加0.06%以330W組件為例，每升高一度開路電壓變化：45.9V*（-0.31%）=-0.14229V出廠測試溫度為25度,如果環(huán)境溫度為-15度。則開路電壓比額定值高（-15-25）*（-0.14229）=5.69V如果20塊一串，則整個組串的電壓變化5.69*20=113.8V！功率隨溫度變化計算方法類似電流隨溫度變化計算方法類似6.4光伏方陣考慮因素：輻射量、風(fēng)速、雨水、積雪等氣候條件并網(wǎng)系統(tǒng)：全年輻照量最大獨立系統(tǒng)：使最低輻照月份受到較大輻射量特殊情況：土地成本較高、有特殊要求經(jīng)濟技術(shù)對比后確定設(shè)計傾角和間距光伏方陣傾角和間距的確定電站橫豎排排列發(fā)電量對比結(jié)果緯度(°)經(jīng)度（°）布置方式傾角（°）間距（m）容量（MW）發(fā)電量損失比緯度(°)經(jīng)度（°）布置方式傾角（°）間距（m）容量（MW）發(fā)電量損失比35115橫302.31.02411320.00%43115橫414.61.02415930.00%豎302.31.0241130-0.16%豎414.61.0241586-0.44%橫281.91.0241128-0.35%橫312.31.0241538-3.45%豎281.91.0241121-0.97%豎312.31.0241479-7.16%40115橫373.51.02412950.00%44115橫425.11.02416340.00%豎373.51.0241287-0.62%豎425.11.0241627-0.43%橫312.31.0241279-1.24%橫312.31.0241554-4.90%豎312.31.0241258-2.86%豎312.31.0241457-10.83%41115橫393.91.02414770.00%45115橫455.81.02416620.00%豎393.91.0241470-0.47%豎455.81.0241642-1.20%橫312.31.0241453-1.62%橫312.31.0241588-4.45%豎312.31.0241422-3.72%豎312.31.0241454-12.52%42115橫394.21.02415540.00%

豎394.21.0241547-0.45%

橫312.31.0241519-2.25%

豎312.31.0241488-4.25%

不同布置方式發(fā)電量對比數(shù)據(jù)來源：PVsyst建模分析周建朋小間距下光伏電站系統(tǒng)效率小間距下由于前后排遮擋，冬季系統(tǒng)效率會降低6.5儲能系統(tǒng)系統(tǒng)分類并網(wǎng)儲能系統(tǒng)、獨立儲能系統(tǒng)儲能容量

并網(wǎng)儲能系統(tǒng)的儲能容量根據(jù)實際需要配置獨立儲能系統(tǒng)的儲能容量滿足負(fù)載持續(xù)、穩(wěn)定電力需求6.5儲能系統(tǒng)不同類型儲能電池的比較儲能系統(tǒng)案例三星陽光中康金昌光伏儲能項目儲能系統(tǒng)案例三星陽光中康金昌光伏儲能項目儲能系統(tǒng)案例三星陽光中康金昌光伏儲能項目儲能系統(tǒng)案例三星陽光中康金昌光伏儲能項目6.6發(fā)電量計算規(guī)范中有一處錯誤！Es=常數(shù)=1kW/m2不是1kW·h/m2綜合系數(shù)不是系統(tǒng)效率！6.7跟蹤系統(tǒng)分類根據(jù)跟蹤軸的數(shù)量：單軸跟蹤系統(tǒng)、雙軸跟蹤系統(tǒng)根據(jù)控制方式：主動控制、被動控制、負(fù)荷控制基本要求防護措施通訊端口離地最小300mm6.7跟蹤系統(tǒng)選擇依據(jù)綜合比較：環(huán)境、氣候、技術(shù)經(jīng)濟推薦方案：水平單軸——低緯度

傾斜單軸和斜面垂直單軸——中高緯度

雙軸——中高緯度其它要求對傳感器有污染地區(qū)不宜采用被動控制方式緊急狀態(tài)遠(yuǎn)程控制跟蹤精度單軸±5°雙軸±2°線聚焦±1°點聚焦±0.5°緯度發(fā)電量提高范圍（%）備注地點發(fā)電量提升（%）237.61~10.34惠東縣8.36南寧7.61普洱市10.34287.36~11.59新余市7.36威信縣6.78國外、藏南邊緣11.59347.62~14.53淮北7.62商洛市9.68西藏11.08西藏14.53398.71~9.59保定8.71阿拉善盟9.64新疆9.59427.3~11.45%清滿自治縣7.30內(nèi)蒙11.45新疆11.36467.05~7.79黑龍江7.05新疆7.79不同地區(qū)平單軸系統(tǒng)提升發(fā)電量對比分析數(shù)據(jù)來源：PVsyst建模分析王彬彬平單軸系統(tǒng)案例平單軸跟蹤裝機容量:623.02KW1888片MBB330W歷史最高功率:600.916KW數(shù)據(jù)來源：箱變?nèi)A為數(shù)采王果2018年4月14日功率曲線2018年4月17日功率曲線2018年6月17日功率曲線6.8光伏支架基本要求運輸、安裝和使用過程中滿足強度、穩(wěn)定性和剛度要求抗震、抗風(fēng)和防腐滿足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017規(guī)定兩個計算：按承載能力極限狀態(tài)計算強度、穩(wěn)定性

連接強度按正常使用極限狀態(tài)計算

變形6.8光伏支架抗震驗算在抗震設(shè)防區(qū)，進行抗震驗算：設(shè)防烈度大于等于8度荷載取值風(fēng)和雪荷載：25年一遇《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》體型系數(shù)

地面和樓頂取1.3、建筑立面符合《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范要求》6.8光伏支架無地震效應(yīng)考慮荷載種類：永久荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、溫度荷載兩種系數(shù)：分項系數(shù)：計算位移固定為1，計算承載力固定為1.4組合系數(shù)：按照附表工況取值電站照片：雪荷載6.8光伏支架有地震效應(yīng)考慮荷載種類

永久荷載

風(fēng)荷載

溫度荷載兩種系數(shù)分項系數(shù)：計算位移固定為1，計算承載力按照附表取值組合系數(shù)：風(fēng)荷載系數(shù)固定0.6，溫度荷載系數(shù)固定為0.26.8光伏支架檢修荷載檢修荷載取值和作用位置取值1kN,作用于支架最不利位置支架構(gòu)件承載力驗算：永久荷載