光伏并网发电介绍培训

目录1December18,20241一、中国光伏市场分类二、并网发电原理及关键部件介绍三、光伏并网发电设计概述四、分布式光伏发电概述五、电站设计优化流程六、光伏电站性能评价指标七、中国光伏并网发电的发展趋势22December18,2024中国光伏市场分类光伏发电系统PVsystems独立光伏发电系统Off-GridPV并网光伏发电系统Grid-connectedPV农村电气化（村落电站、户用电源、光伏水泵等）RuralElectrification通信和工业应用（通信、铁路、气象、阴极保护、航标等）Communication&IndustryApplication光伏产品和分散利用（太阳能路灯、草坪灯、交通信号、充电站等）SolarDistributionUtilization与建筑结合的光伏发电系统BIPV&BAPV大型光伏电站（LS-PV）33December18,2024中国光伏市场分类农村电气化44December18,2024中国光伏市场分类通信与工业应用55December18,2024中国光伏市场分类光伏产品和分散利用66December18,2024中国光伏市场分类建筑光伏BIPV&BAPV77December18,2024中国光伏市场分类大型荒漠电站88December18,2024并网发电原理及关键部件介绍系统原理架构99December18,2024并网发电原理及关键部件介绍关键部件清单光伏组件光伏支架直流优化器光伏汇流箱光伏直流配电柜光伏并网逆变器电站监控系统一级、二级升压装置交流配电柜电网防雷和接地1010December18,2024EPCcostdistributionNO.MarkDescriptionRationComment1CpanModules52.08%5RMB/w2CtrcTracker0.00%Noincluded3CpomPoweroptimizer0.00%Improveyield4CinvInverter8.33%Centralized5CmonStationmonitor1.25%O&M6CstrBracket4.17%Fixedmounting7CdisPower

distribution3.13%Electricpowertransmission8CtrfTransformer1.67%10000KVA（400V/10KV）9CabCable6.77%DC/AC10CbasBasis6.25%Mainly

forbracket11CconBuildingprojects7.92%Road/Substation/Afforest12CsabModulesinstallation1.25%Modules’fixation13CaccHigh-voltagegrid1.25%ConnectedtoHigh-voltagegrid14CengConstructioncost3.13%Transportation/Labor15CmanManagementcost1.25%Approval/Inspection/Salary16CilandLandcost1.56%3000RMB/muTotal100.00%并网发电原理及关键部件介绍投资费用比例明细ProjectdescriptionExpenserationPreviousinvestigateandsurvey4.7%EPC95%Maintenance0.3%Total100%备注：以上费用分配计算基于装机量为500KW以上的光伏电站1111December18,2024关键部件介绍光伏组件并网发电原理及关键部件介绍工作过程:太阳电池(solarcell)是以半导体制成的，将太阳光照射在其上，太阳电池吸收太阳光后，能透过p型半导体及n型半导体使其产生电子(负)及空穴(正)，同时分离电子与空穴而形成电压降，再经由导线传输至负载1212December18,2024并网发电原理及关键部件介绍光伏并网逆变器从名字谈起逆变器就是把直流电能逆变为交流电能的电力电子设备。并网逆变器输出侧接入电网，要求逆变器输出电流波形符合电网要求光伏光伏电能输入逆变器，要求逆变器跟踪光伏电池最大功率点（ＭＰＰＴ）1313December18,2024并网发电原理及关键部件介绍2.逆变器重要么1414December18,2024结论：逆变器具有逆变、并网、光伏MPPT、监测控制、网络通信等功能,其工作特性决定了电站性能，是光伏并网发电系统核心部件,具有很高经济价值。并网发电原理及关键部件介绍1515December18,2024并网发电原理及关键部件介绍3.逆变器种类光伏逆变器按宏观可分为：普通型逆变器逆变/控制一体机邮电通信专用逆变器航天、军队专用逆变器按逆变器输出交流电能的频率分：工频逆变器:工频逆变器的频率为５０～６０Ｈｚ的逆变器中频逆变器:中频逆变器的频率一般为４００Ｈｚ到十几ｋＨｚ高频逆变器:高频逆变器的频率一般为十几KＨｚ到ＭＨｚ。按逆变器输出的相数分可分为：单相逆变器三相逆变器多相逆变器按照逆变器输出电能的去向分可分为：有源逆变器无源逆变器按逆变器主电路的形式分可分为：单端式逆变器推挽式逆变器半桥式逆变器全桥式逆变器1616December18,2024并网发电原理及关键部件介绍按逆变器主开关器件的类型分可分为：晶闸管逆变器晶体管逆变器场效应逆变器绝缘栅双极晶体管（IGBT）逆变器按直流电源分可分为:电压源型逆变器（VSI）电流源型逆变器（CSI）按逆变器控制方式分可分为：调频式（PFM）逆变器调脉宽式（PWM）逆变器按逆变器开关电路工作方式分可分为：谐振式逆变器定频硬开关式逆变器定频软开关式逆变器按逆变器输出电压或电流的波形分可分为：方波逆变器阶梯波逆变器正弦波逆变器备注：光伏并网逆变器输出波形均要求为纯正弦波方波改进方波（阶梯波）正弦波优点简单、廉价花费不高、电压控制功能中等波形失真小、输出电压控制—好、各种负载都能用缺点输出电压控制差、波形失真严重、几种负载能用、易烧坏波形失真中等、某些负载能用、易烧坏复杂、花费高1717December18,2024并网发电原理及关键部件介绍4.逆变器输入波形结论：当光伏组串接入逆变器开始并网发电时，其两个端点对地的电势如左图所示；一般带隔离变压器的波形近似为直流方波，而无隔离变压源的逆变器两端的波形近似为正弦波；所以这就解释了为什么，无隔离变压器源的逆变器正负极无法接地。(I=dQ/dt≈△Q/△t=C*△U/△t,无隔离变压器源的逆变器由于输入波形的△U/△t不为零，会产生感应电流）1818December18,2024并网发电原理及关键部件介绍5.MPPT原理两点认识：1）在光伏组件、接收的太阳辐射量固定，在光伏组件不同工作点（电压与电流）输出功率不同，其中存在一个输出功率最大的工作点，即最大功率点MPP。2）在光伏组件温度或接收的太阳辐射量变化时，在光伏组件输出电气特性曲线变化，最大功率点也随之移动。结论：为了从光伏电池中获取更多的电能，充分利用光伏电池组件能量，希望光伏组件尽可能地工作在最大功率点；使用MPPT技术就可以达到这个要求。1919December18,2024并网发电原理及关键部件介绍MPPT－MaximumPowerPointTracking（最大功率点跟踪）技术是充分利用光伏电池组件能量必备的技术，通过不断对PV的电压（电压控制）或电流（电流控制）进行小幅度的扰动，实时计算其输出功率的变化，从而逐渐实现最大功率点的跟踪。常用的MPPT跟踪法2020December18,2024并网发电原理及关键部件介绍MPPT实时运行数据逆变器MPPT工作IV特性曲线光伏阵列IV特性曲线2121December18,2024并网发电原理及关键部件介绍6.逆变原理2222December18,2024并网发电原理及关键部件介绍结论：通常通过PWM调节开关桥路输出交流电压v,控制电抗L的电流i，即逆变器输出电流，使得逆变器向电网注入正弦波电流，并且与电网电压e同频同相，达到并网发电目的。注：逆变器输出电流实际上是含有谐波的交流电流，可以用电流总谐波谐波系数描述。实际电流

,总谐波系数2323December18,2024并网发电原理及关键部件介绍7.逆变器关注的参数2424December18,2024并网发电原理及关键部件介绍8.国内外知名逆变器厂家2525December18,2024并网发电原理及关键部件介绍光伏支架1.分类固定式支架：斜屋顶支架（平行于屋顶坡度）屋顶倾角支架（与屋顶相互倾斜一定角度）屋顶压载支架（通过压块固定支架，通常安装在平屋顶）BIPV（光伏建筑一体化结构）地面支架（通过地基，直埋等方式，将支架安装在地面上）打桩式地面支架（通过打桩机安装立柱的地面支架类型）立柱支架（单根立柱支撑整个太阳能板结构）凉棚式支架（可以用做停车棚及休息场所）跟踪支架单轴跟踪系统双轴跟踪系统2626December18,2024并网发电原理及关键部件介绍2.太阳能跟踪系统分类及原理光伏电池输出特性与接收太阳辐射度的关系光伏电池接收的太阳辐射度与太阳光入射角（太阳光与光伏电池平面法线的夹角）有关，入射角增加，光伏电池接收辐射能减小，进而光伏电池最大输出功率降低。在光伏发电系统中，使用太阳能跟踪器，使得太阳光入射角减小，进而光伏电池最大输出功率增大，提高光伏发电系统发电量。L1>L22727December18,2024并网发电原理及关键部件介绍地平坐标跟踪系统太阳电池方阵可以固定向南安装，也可以安装成不同的向日跟踪系统。自动跟踪系统分为地平坐标系和赤道坐标系。以地平面为参照系，跟踪的是2个参数：太阳高度角（太阳射线与地平面的夹角）和太阳方位角（太阳射线在地面上的投影与正南方向的夹角）。地平坐标跟踪分为：方位角跟踪(单轴跟踪)和全跟踪(双轴跟踪)。2828December18,2024并网发电原理及关键部件介绍赤道坐标跟踪系统以赤道平面为参照系，跟踪的是2个参数：太阳赤纬角（太阳射线与赤道平面的夹角）和太阳时角（地球自转的角度，正午为零，上午为正，下午为负）。备注：赤道坐标跟踪分为水平单轴跟踪、倾斜单轴（极轴）跟踪和全跟踪。2929December18,2024并网发电原理及关键部件介绍作为地平坐标跟踪系统或赤道坐标跟踪系统，双轴跟踪需要调整太阳电池方阵的倾角和方位角，从而准确跟踪太阳的高度角（太阳赤纬角）和方位角（太阳时角）。3030December18,2024并网发电原理及关键部件介绍AOI=cos-1{cos(Tm)cos(Zs)+sin(Tm)sin(Zs)cos(AZs-AZm)}这里:AOI为光伏阵列的太阳入射角（°）Tm

为光伏阵列的倾斜角（0°即为水平

）Zs为当地太阳的天顶角AZm

为组件的朝向方位角(正朝北为0°,面向东为90°)AZs

为太阳的方位角(正北向为0°，正东向为90°）AOI3131December18,2024并网发电原理及关键部件介绍他类跟踪系统3232December18,2024并网发电原理及关键部件介绍方位单轴跟踪以水平单轴为例：跟踪只需要调整太阳电池方阵主轴旋转角，从而准确跟踪太阳的方位角（时角），并不跟踪太阳高度角（赤纬角）。水平单轴跟踪不跟踪太阳的方位角（时角），正向朝南或朝北，通过调整与地面的倾斜角，使得入射角时刻保持最小，从而保证光伏电池最大输出功率增大（较适合于低纬度地区，30度以内）单轴跟踪系统3333December18,2024并网发电原理及关键部件介绍极轴跟踪系统极轴跟踪系统的旋转轴与水平面的倾斜角等于当地纬度，其最大跟踪误差为：±23.5度；COS23.5=0.917,仅有8.3%，全年平均误差：4%；其同样适应于低纬度地区。3434December18,2024并网发电原理及关键部件介绍3.收益比对纬度：33.43ºN，经度：112.02ºE，海拔：339米。固定纬度角：比水平面提高14%；单轴水平跟踪：提高40%；单轴跟踪倾纬度角（极轴跟踪）：提高51%；双轴高精度跟踪：提高56%。3535December18,2024并网发电原理及关键部件介绍4.工程经验如果太阳能跟踪系统的结构设计合理，其成本与固定支架基本相当，但却可以有效提高发电量20%-40%，是一条降低光伏发电成本的有效途径。通过试验样机的运行，采用计算机程序跟踪（盲跟）的设计误差在1度以内（单轴为时角误差，双轴为入射角误差），实际误差应当在2度以内。单轴和双轴系统的自耗电均为每0.8kWh。相比之下，单轴跟踪系统具有更低的能耗，且占地面积小，支架成本低，如果当地纬度较小，则发电增益比双轴跟踪并不会减少太多。因此，单轴跟踪系统用于平板太阳电池和线聚焦聚光太阳电池具有更大的优势。既要能跟踪太阳又要有可靠的抗风能力必须考虑机械结构的防沙问题程序控制跟踪要注意消除计算误差整个控制传动部分要尽可能减少功耗停电/断电时的自动跟踪系统的保护和来电后的准确迅速定位机械传动既要可靠、准确，又要尽可能降低成本5.跟踪系统的设计要点3636December18,2024并网发电原理及关键部件介绍直流汇流箱对于大型并网发电系统，为了减少光伏组件与逆变器之间的连接线，方便维护，提高可靠性，一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置，其具有以下特点：系统工作原理图汇流箱原理图汇流箱实物图可同时接入多路太阳能光伏阵列，并组串间防反逆流配有太阳能光伏直流高压防雷器，正极负极都具备双重防雷功能采用专业直流高压断路器，直流耐压值不低于DC1000V，安全可靠装有耐高压的直流熔断器和断路器共两级安全保护装置可以根据需要配置传感器及监控显示模块对每路的电流进行测量和监控，远程记录和显示运行状况防护等级达IP65，满足室外安装的使用要求3737December18,2024并网发电原理及关键部件介绍电站监控系统光伏电站监控就是将光伏电站的光伏阵列电性能参数（组件温度、组件工作状态）、逆变器、汇流箱、辐照仪、气象仪、电表（一次、二次侧电网参数）等设备通过数据线连接起来，用光伏电站数据采集器进行这些设备的数据采集，并通过GPRS、以太网、WIFI等方式上传到网络服务器或本地电脑，使用户可以在互联网或本地电脑上查看相关数据，方便电站管理人员和用户对光伏电站的运行数据查看和管理。光伏电站一般建设在屋顶或者偏僻的地区，现场查看不是很方便，而且发电的数量直接和经济效益挂钩，因此光伏监控有利于人们及时发现并解决问题。特别是网络远程监控，可以通过手机、邮件等方式通知管理者，第一时间发现问题，并通过远程查看数据来判断问题的原因。3838December18,2024建设光伏电站监控设备的统一管理平台实现电站设备的统一运行监控，数据的集中管理，给运行人员、检修人员、管理人员等提供全面、便捷、差异化的数据和服务成为电站设备的承载系统，为电站设备的规划、新设备的接入提供载体建立统一的数据库，为监控平台和其他各种专业监控系统提供数据服务整合监测数据，实现不同人员的差异化服务对运行人员、管理人员、检修人员、领导等不同人员提供不同的用户界面、展现方式、数据信息等。在各类人员登录后，即可看到各自最关心的内容，提供差异化服务为运行人员提供设备的状态信息、告警信息、实时数据等数据应用服务为管理人员提供各类监测数据的统计、变化趋势、状态信息等应用服务为检修人员提供告警信息、变化趋势、故障录波数据等应用服务优化光伏电站的PR效率，缩短ROI年限，降低投资风险，使最终收益最大化并网发电原理及关键部件介绍电站监控系统的目标3939December18,2024并网发电原理及关键部件介绍直流配电柜系统拓扑结构直流配电柜的主要作用就是对直流电能进行分配、监控、保护功能（一般指分配直流负荷的柜），直流配电柜可以将总输入直流分为多路，而起每路都有保护装置（熔丝，空开等）、防雷等，而且可以对每路电压电流进行监控，可以远程通信。备注：直流配电柜的功能与直流汇流箱一致；简单说，直流配电柜就是二级汇流，差异之处在配电容量及IP等级。电气参数直流柜输入侧推荐最大输入电流/路（A）137137输入路数

8～12

8～12

最大方阵开路电压（V）10001000直流柜输出侧最大输出电流/路(A)11001100输出路数11最大阵列开路电压（V）10001000机械参数外形尺寸(宽/深/高)600/2150/850mm750/2150/850mm重量150kg200kg防护等级IP20IP20冷却方式自然风冷强制风冷环境参数环境温度-30℃~+60℃-30℃~+60℃环境湿度0~95％（无凝露）0~95％（无凝露）允许海拔≤3000m(超过3000m需降额使用)实物图电气参数4040December18,2024并网发电原理及关键部件介绍交流配电柜备注：针对一些分布式光伏发电系统，当检测到逆向电流超过额定输出的5%时，光伏电站在0.5-2s内停止向电网线路送电。一般此动作执行模块会集成于交流配电柜内。光伏防雷交流柜主要用于对前端一台或者多台光伏逆变器输出进行并联汇流后输送给对应的并网点或者升压装置。该交流柜含有交流断路器、浪涌保护器以及多功能电表,具有测量电压、电流、功率、频率和计量有功、无功电能的功能,方便系统管理。4141December18,2024并网发电原理及关键部件介绍光伏并网变压器光伏方阵内就地升压变压器应按下列原则选择(中变压器)：

1.应优先选用自冷式、低损耗电力变压器2.升压变压器容量可按光伏方阵单元模块最大输出功率选取

3.可选用高压/低压预装式箱式变电站或由变压器与高低压电气元件等组成的敞开式设备。对于在沿海或风沙大的光伏发电站，当采用户外布置时，沿海防护等级应达到IP65，风沙大的光伏发电站防护等级应达到IP54

4.就地升压变压器可采用双绕组变压器或分裂变压器。

5.就地升压变压器宜选用无励磁调压变压器光伏发电站升压站主变压器应按下列原则选择（主变压器）：1.应优先选用自冷式、低损耗电力变压器

2.当无励磁调压电力变压器不能满足电力系统调压要求时，应采用有载调压电力变压器

3.主变压器容量可按光伏发电站的最大连续输出容量进行选取，且宜选用标准容量

4242December18,2024并网发电原理及关键部件介绍防雷和接地1）由于组件的外围为金属，因此可用作接闪器。2）选择原则：直击和感应雷都需要防范避雷针、避雷带的选择3）需要考虑以下因素：组件的设备外壳防雷直流侧防雷交流侧防雷通讯系统防雷变电所的防雷全场共地等电位联结MEB/LEB4343December18,2024防雷（过电压）及接地保护设计需要考虑的问题：①太阳电池组件：采用支架直接接地的方式进行防雷保护（不设置独立防直击雷保护装置）。EPC可据此进行优化设计。②主、辅建（构）筑物的防雷保护设施：按《建筑物防雷设计规范》（GB50057-942000年版）、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）、《交流电气装置的过电压保护设计技术规程》（DL/T620-1997）及《光伏（PV）发电系统的过电压保护导则》（SJ/T11127-1997）综合考虑。③每台逆变器内配有独立的防雷装置，防止感应雷和操作过电压。在各级配电装置每组母线上安装一组避雷器以保护电气设备。在各电缆进线柜内安装一组避雷器以保护电气设备。④各级电压电气设备的绝缘配合：均以5kA雷电冲击和操作冲击残压作为绝缘配合的依据。电气设备的绝缘水平按《交流电气装置的过电压保护设计技术规程》（DL/T620-1997）。⑤全场接地网设计：以水平接地体（光伏组件支架）为主，辅以垂直接地体的人工复合接地网。并网发电原理及关键部件介绍4444December18,2024光伏并网发电设计概述光伏发电产业链硅料铸锭和硅棒硅片电池片组件系统集成光伏发电JASolarinvolvedJASolaruninvolved晶澳扬州光伏工程公司4545December18,2024光伏并网发电设计概述并网光伏发电的系统集成（EPC）（以晶体硅原料为例）的光伏系统4646December18,2024光伏并网发电设计概述大规模光伏电站（LS-PV）★原理及系统组成并网光伏电站系统由太阳电池组件、支架、汇流箱、逆变器、升压变压器、配电室、防雷接地及高压电网等部分组成系统集成业务对整个光伏发电系统的设计、安装、调试、验收的各个环节都做了具体的安排4747December18,2024光伏并网发电设计概述大规模光伏电站施工建设分解图基础钢筋地基浇筑支架安装电缆桥架水平单轴安装双轴系统安装组件清洗汇流箱布置逆变中变压器主变压器电气控制监控大楼电站鸟瞰4848December18,2024光伏并网发电设计概述大规模光伏并网发电的影响1）大规模效应；2）可能和风电等的出力呈现互补效应；3）对电能质量的影响（①由于有功和无功出力不稳定，当出力变化时导致电压波动；②直流逆变过程中产生谐波污染，对电能质量造成严重影响）。4949December18,2024光伏并网发电设计概述光伏电站设计★设计优化原则认真研究项目建设的条件，通过多方案比较，确定较为合理的技术方案分析选址资源情况合理布置太阳电池方阵大尺寸组件安装快速、便捷：①减少系统的安装时间；②减少系统的安装材料；③减少系统连线，降低线损电缆布线最优化（针对直流侧系统的连线）：①防紫外线电缆；②尽量短的连线；③近处汇流高效的逆变器是系统稳定运行的保证，变压器的选择是最后的效率节点集中监控，预防故障工程造价的核算5050December18,2024光伏并网发电设计概述★必须考虑的因素5151December18,2024光伏并网发电设计概述★设计要点◆站址的选择及评估自然条件的调查：太阳辐射量，地理位置，交通条件，水源。接入电网条件：与接入点的距离，接入点的间隔。环境影响：有无遮光的障碍物，盐害、公害的有无，冬季的积雪、结冰、雷击灾害状态，自然灾害，鸟粪的有无。5252December18,2024光伏并网发电设计概述◆光伏组件的串并联设计在组件的串联电路中，要求同一个组件串中每块组件的工作电流要相同，在并联电路中，要求每个组件串的电压要相同，否则会影响整个系统的效率，在适当的情况下并联支路内串接防反二极管（二极管的反向耐压一般要求大于组串电压的2倍）光伏阵列光伏并网逆变器核对结果额定功率比1850/1680=110%Pass75℃处阵列Voc223V最小输入直流电压/系统启动电压/最大输入直流电压139V/180V/400VPass-15℃处阵列Voc305VPass75℃处阵列Vmpp165VMPP追踪电压电压范围147-320VPass-15℃处阵列Vmpp248VPass75℃处阵列Isc8.5A最大输入电流12.6APass-15℃处阵列Isc8.19APass备注：当光伏逆变器的最大直流输入功率/光伏阵列峰值功率在80%-120%（标准范围）范围内，即可判定两者功率兼容5353December18,2024光伏并网发电设计概述◆太阳电池板最低点距地距离太阳电池板最低点距地面距离的选取，应主要考虑以下因素：a.高于当地最大积雪深度；b.高于当地洪水水位；c.防止小动物的破坏；d.防止泥沙溅上太阳电池板；一般设计时取值0.3～0.5m。对站区总平面布置方案、竖向布置、道路、管线布置进行优化设计给排水系统设计：①给水：生活给水管网（站区生活用水及组件擦洗用水）；②排水：生活污水（经初步处理后排放）及雨水（站区排水沟），合流制排水系统。5454December18,2024光伏并网发电设计概述◆太阳电池板安装朝向不同朝向安装的光伏发电系统发电量：—假定朝南最佳倾角安装的光伏组件发电量为100—其他朝向全年发电量均有不同程度的减少。5555December18,2024光伏并网发电设计概述◆阴影遮挡的计算按照国家标准公式计算间距：当光伏电站功率较大，需要前后排布太阳电池方阵，或当太阳电池方阵附近有高达建筑物或树木的情况下，需要计算建筑物或前排方阵的阴影，以确定方阵间的距离或太阳电池方阵与建筑物的距离。一般确定原则：冬至日当天早上9：00至下午3：00太阳电池方阵不应被遮挡。太阳电池方阵间距（或遮挡物与方阵底边距离）应不小于D：式中：β为电站所在地冬至日上午9:00的太阳方位角φ为纬度角(在北半球为正、南半球为负)；H为太阳电池方阵或遮挡物与可能被遮挡组件底边高度差。5656December18,2024◆组件的遮挡与通风光伏并网发电设计概述应当尽量避免遮挡：①对于晶体硅太阳电池，很小的遮挡就会引起很大的功率损失；②遮挡对于薄膜电池的影响要小得多。SiliconThinfilm好的通风条件对于冷却太阳电池组件很重要：①温度升高将减少发电量；②组件温度取决于安装方式。5757December18,2024光伏并网发电设计概述◆发电量计算作为独立电源用的光伏发电系统的设计，以从所需电量（负载消耗的电量）计算出方阵安装容量作为标准方法。在并网系统的场合，发电量和所使用的电量之间没有相互限制关系，因此一般由场地（面积）决定安装容量的场合。所以，首先充分估计出组件安装场地面积，然后计算出电站的安装容量，在此基础上进行系统的整体设计。备注：针对分布式光伏发电系统，其在配电网的接入容量也是有一定的限制，我们不在这详细讨论。发电量计算公式：年发电量=系统装机容量×年日照峰值小时数×系统综合效率峰值日照时数影响因子修正系数逆变器效率0.97变压器效率0.97灰尘或雪遮挡0.95温升0.95交直流传输0.98弱光损失0.95组件匹配性损失0.98总计0.75备注：建立在开阔地的并网光伏发电系统基本没有朝向和阴影遮挡损失，所以分布式的系统综合效率较大型地面电站低。Activearea5858December18,2024光伏并网发电设计概述★施工图纸设计1、设备接线图（设备间关系、线缆类型、长度、结点方式）。2、设备位置图（设备相对位置、体积、间距）。3、系统走线图（走线路径-线缆长度型号，电缆）。4、线缆选型（压降、容量、损耗率、类型：护套、阻燃、屏蔽、软硬）。5、设备细化选型（附加模块、连接端子、环境要求、通信方式等）。6、防雷设计（防雷等级、避雷针、避雷带、引下线、电力与通信防雷保护器）。7、配电设计（防逆流、三相平衡调节、峰值功率控制、保护功能等）。8、基础设计（基础结构、基础稳定性；地基摩擦力与附着力）。9、支架强度计算（风压、积雪、地震）。10、支架部件、装配详图（零件三维装配图、部件加工用详图）。11、系统效率计算（线损、设备损耗、环境损耗、其它损耗）。5959December18,2024分布式光伏发电概述分布式光伏发电的定义备注：当前国内外普遍定义的分布式光伏发电是指：分布式并网光伏系统，不包括离网系统。6060December18,2024分布式光伏发电概述分布式发电的定义：分布式发电(DistributedGeneration,简称DG):

分布式发电通常是指发电功率在几千瓦至数十兆瓦的小型模块化、分散式、布置在用户附近的，就地消纳、非外送型的发电单元。主要包括：以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、热电联产机组、燃料电池发电系统、太阳能光伏发电、风力发电、生物质能发电等。国家能源局“分布式发电管理办法”中给出了分布式发电的概念：“分布式发电，是指位于用户附近，装机规模较小，电能主要由用户自用和就地利用的可再生能源、资源综合利用发电设施或有电力输出的能量梯级利用多联供系统，并网电压等级在10千伏及以下”。（国家电网1560号文）IEEE1547（分布式电源接入电力系统技术标准）：通过公共连接点与区域电网并网的发电系统（公共连接点一般指电力系统与电力负荷的分界点）。德国通过“技术标准”划分分布式发电和公共电站：BDEW发布的“发电站接入中压电网技术导则”和VDE发布的“发电站接入低压电网技术导则”。接入1kV以下低压配电网的属于分布式发电。6161December18,2024分布式光伏发电概述备注：凡是“自发自用”的光伏系统必然属于“分布式发电”，而“分布式光伏系统”并不一定采用“自发自用，余电上网”的商业模式。6262December18,2024分布式光伏发电概述分布式光伏发电的政策及适用范围PublishdateDocumentdescriptionFileNoPublishdepartment2012-03-14可再生能源电价附加补助资金管理暂行办法财建[2012]02号国家财政部2012-06-08关于继续扶持光伏发电的政策意见江苏省苏政办发[2012]111号文件江苏省政府2012-09-14关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知国能新能[2012]298号国家能源局2012-10-26关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见（暂行），关于促进分布式光电并网管理工作的意见（暂行），分布式光伏发电接入配电网相关技术规定（暂行）国家电网办[2012]1560号国家电网2013-02-27关于做好分布式电源并网服务工作的意见，关于促进分布式发电源并网管理工作的意见，分布式电源接入配电网相关技术规范国家电网办[2013]333号国家电网2013-07-15关于促进光伏产业健康发展的若干意见国发[2013]24号国务院2013-07-18分布式发电管理暂行办法发改能源[2013]1381号国家发改委2013-07-24关于分布式光伏实行按电量补贴政策等有关问题的通知财建[2013]390号国家财政部2013-08-09关于展开分布式光伏发电应用示范区建设的通知国能新能[2013]296号国家能源局2013-08-22支持分布式光伏发电金融服务的意见国能新能[2013]312号国家能源局国家开发银行2013-08-22关于印发取消和下放行政审批事项实施方案的通知苏发该投资发[2013]1278号江苏省发改委2013-08-26关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知发改价格[2013]1638号国家发改委2013-09-23关于光伏发电增值税政策的通知财税[2013]66号国家财政部国家税务总局6363December18,2024分布式光伏发电概述分布式光伏发电相关技术标准中电联组织起草的光伏系统配电网接入技术规定。GB/T29319-2012适用于接入380V以及10kV(6kV)配电网的光伏系统。主要技术要求：电能质量：电压、谐波、闪变、频率、三相不平衡、等；无功功率调节；防孤岛；逆功率保护；恢复并网；其它通用要求：接地、电磁兼容等。6464December18,2024分布式光伏发电概述中电联组织起草的光伏系接入输电网技术规定。GB/T19964-2012适用于接入35kV及以上输电网的光伏系统。主要技术要求：电能质量：电压、谐波、闪变、频率、三相不平衡、等；功率预测无功功率调节；防孤岛？；低电压穿越和动态无功支撑；二次系统、继电保护和调度自动化等。6565December18,2024分布式光伏发电概述分布式光伏发电的设计流程6666December18,2024光伏电站在配电网的接入容量25%?30%?50%?100%?1、按照传统经验（RuleofThumb)，分布式发电系统的容量不能超过峰值负荷的15%。2、Definition：%penetration=ACoutputofPVdividedbypeakloadcapacity.光伏穿透率的定义和经验百分比穿透率（%）=光伏交流输出功率与峰值负荷之比。分布式光伏发电概述6767December18,2024分布式光伏发电概述光伏发电系统穿透率的影响6868December18,2024分布式光伏发电概述典型的电压输送曲线无负载下的电压输送曲线6969December18,2024分布式光伏发电概述备注：负载端要求电压控制在额定电压的+6%和-10%之间。而当分布式光伏发电在配电网的接入容量过大，导致电网穿透率过高，类似于电网轻负荷运行，最终导致负载端电压过高。7070December18,2024分布式光伏发电概述如上图所示，当负荷率=最大负荷的25%，光伏交流输出功率（穿透率）也等于最大负荷的25%的情况下，工作电压出现了超限。所以光伏电站在配电网的接入容量与实际负荷率有关，所以针对接入容量的设定，需调查实际负荷情况，尤其是白天的最低负荷。7171December18,2024分布式光伏发电概述美国接入容量的配额及调控资料来源：美国NREL，20131、配电网光伏接入容量限制条件：从50%最低负荷穿透率，提高到100%；2、最低负荷条件：峰值负荷的30%；3、光伏接入容量限制条件：从峰值负荷的15%提高到30%。7272December18,2024分布式光伏发电概述逆功率与反电流逆流的发生HighvoltageduetoDG:Highvoltagesmaybecausedbyreversepowerflow.Underlightloadforalocationwheretheprimaryvoltageisalreadyhigh,thevoltagerisecanbeenoughtopushthevoltageabovenominallimits.ThiscanevenhappenforasmallDGlocatedonthesecondarybecauseofthevoltagedropalongtheservicedrop,thesecondarywiring,andthedistributiontransformer.分布式发电系统引起的高电压：反向功率流可能引起高电压。因为当接入电网的分布式容量过高时，此时负载对于常规电网能量消耗需求已经很小了，导致初级电压已经很高了，这个高电压足以超过电压的上限。随着接入容量的继续升高，逆流会再次反馈至次级，一级一级传递，逐步引起高压。这是由于架空线路、次级线包和配电变压器上的电压降较少引起的。7373December18,2024分布式光伏发电概述防逆流的措施将光伏输出设计成在白天总是小于负荷。（IEEE1547）安装最小正向电流断路器或逆向功率断路器。安装动态功率可调逆变器。当负荷小到一定，逐级断开光伏。“准许逆流时”的措施要求逆变器必须具有无功补偿功能，以防止“逆流”情况下网压升高。目前国内电网要求：对于大型光伏电站，功率因数调节范围在超前或滞后0.98；德国要求功率因数调节范围0.95；日本要求允许“逆功率流”的情况下，功率因数调节范围为0.8。7474December18,2024分布式光伏发电概述并网电价介绍太阳能资源分区光伏电站分布式光伏收益FIT

(元/kWh)自用电度电补贴

(元/kWh)富余上网电量度电补贴

(元/kWh)I0.90电网销售电价+0.42脱硫标杆电价

+0.42II0.95III1.00要点如下：（1）3个分区标杆电价（统购统销模式）：0.90、0.95、1.0元/kWh；（2）对于分布式光伏自用电和反送电量，均给以0.42元/kWh的补贴；（3）分布式光伏的反送电量按照当地脱硫电价收购（大约0.35～0.45元/kWh)＋0.42元/kWh；（4）执行期原则上20年；（5）已经明确分布式光伏项目的补贴资金通过电网企业向发电项目转付；（6）没有清楚界定哪些项目可以按照大型光伏电站，哪些项目按照分布式光伏政策执行?（7）开发商与建筑业主非同一主体情况下，自用电量如何交易?（8）融资渠道和融资政策是关键?2013年8月26日，发改委价格司发布：发改价格[2013]1638号7575December18,2024分布式光伏发电概述“自发自用，余电上网”模式定义：光伏自用电度电补贴价：S负载总消耗：T光伏总发电量：G用电网电量：P光伏直给负载电量：C富余上网电量：Q富余上网电量度电补贴：R电网售价：E脱硫标杆电价：X光伏发电收益：W=R*Q+S*C；其中T=C+P，G=C+Q；W=R*Q+S*（G-Q）；0.42=S-E;0.4=R-X；与电网公司结算：I=W-E*T=R*Q+S*（G-Q)-E*（G-Q+P）；I=X*Q+0.42*G-E*PGQP7676December18,2024电站设计优化流程设计的定义•设计是对拟建工程的实施在技术上和经济上所进行的全面而详尽的安排，是基本建设的具体化，是把先进技术和科研成果引入建设的渠道，是整个工程的决定性环节，是组织实施的依据。•设计范围包括：①设计单项（包括：初步可行性研究、可行性研究、初步设计、司令图设计、施工图设计、竣工图设计），及相关的技术服务。②工程总承包的设计过程（含基本设计、详细设计、竣工图设计）;初步设计根据批准的可行性研究报告和设计基础资料，对设计对象进行通盘研究，阐明在制定的地点、时间和投资控制数内，拟建工程在技术上的可行性、经济上的合理性。通过对设计对象作出的基本技术规定，制定项目的总概算。•施工图设计主要是根据批准的初步设计的内容和要求，对建设项目的所有主辅生产厂房、附属设施及其主要关键设备的土建和安装绘制出正确完整和尽可能详尽的图纸，应能满足预算及施工组织设计的编制。7777December18,2024电站设计优化流程1.设计成品的分类和分级：设计成品的分类包括图纸、计算书、设备技术规范书三种。设计成品按其重要性分为三级，其中部分一级设计成品要有总工程师批准。2.光伏发电工程设计人员专业组成：共分为光伏（工艺）、电气、土建（建筑和结构）、暖通、水工、技经6个专业。3.项目的设计策划项目设计策划是指针对合同项目而建立的质量目标，规定质量控制要求，重点是制订开展各项设计活动的计划，明确设计活动内容及其专业设计分工，配备合格设计人员和资源。设计经理接到任命后应首先对项目设计活动进行策划并应将项目设计策划形成文件，通常以“项目设计计划”的形式编制，作项目设计管理和控制的主要文件。设计的分类及组成7878December18,2024电站设计优化流程设计方案的评审•为了评价阶段（中间）成果满足项目（工程）要求的能力，以确定是否能转入下一步设计工作，以及发现设计中的问题和不足，并提出处理措施，以便有效解决。•评审的技术方案分为二类，即综合性技术方案和专业技术方案。其中，项目设计经理负责组织综合性技术方案的评审；专业审核人负责组织专业技术方案的评审。•综合性技术方案的评审申请由项目设计经理提出，填写“设计方案评审申请表”，总工程师批准；专业技术方案的评审申请由专业主设人提出，填写“设计方案评审申请表”，专业审核人批准。•设计方案评审按下列程序进行：评审申请→评审准备→开展评审→评审结论实施7979December18,2024电站设计优化流程①设计人对设计成品自校修改后，将成品连同设计输入(如原始资料)、中间成果（如计算书）、接口资料（如专业间互提资料）、有关评审验证记录等与成品校审单一并送校核人。②校核人将校核意见填入成品校审单，退设计人进行第一次修改。③设计人第一次修改后，送校核人核对修改情况。④校核人核对无误并签署后，送审核人。⑤审核人将审核意见填入成品校审单，退设计人进行第二次修改。⑥设计人第二次修改完成后，送审核人核对修改情况。⑦审核人核对无误并签署后，送批准人审批。⑧批准人将审批意见填入成品校审单，退审核人组织修改后，批准人签署。设计成品校审流程8080December18,2024电站设计优化流程设计过程流程图8181December18,2024光伏电站性能评价指标（PerformanceRatio）概念PR是英文名词“PerformanceRatio”首字母缩略词，中文译为“性能比”，是评价光伏电站系统性能的指标之一，代表“综合发电效率”，用百分比表示。这一指标涵盖了所有对发电量的影响因素：光伏组件的匹配损失、组件衰降、温升损失、部件效率、灰尘遮挡综合影响；而且排除了地区和太阳能资源差异的影响。能够客观地反映光伏系统的建设和运行质量。在标准《IEC61724》和等同中国国标《GB20513-2006》等标准中均有介绍。PR的定义8282December18,2024光伏电站性能评价指标（PerformanceRatio）光伏电站性能评价指标：性能比PR：PR=Yf/Yr=(E/P0)/(H/G)=E/(PH×P0)性能比=满功率发电小时数/峰值日照时数=实际交流发电量/理想状态直流发电量1、是发电量和资源量的比值，因此所反映的因素包括：系统的电器效率（组件串并联损失、逆变器效率、变压器效率、其它设备效率、温升损失、线路损失等）、组件衰降、遮挡情况、光反射损失、MPPT误差、测量误差、故障情况和运行维护水平。因此“性能比”等同于“综合发电效率”；2、这个指标排除了地域和资源差异，比较客观地反映了光伏系统自身的性能和质量；3、还没有排除温度差异和光谱偏离的差异，也没有将占地因素考虑进去。8383December18,2024PR的发展光伏电站性能评价指标（PerformanceRatio）8484Decembe