DB61T-高质量光伏电站设计技术规范编制说明

陕西省地方标准《高质量光伏电站设计通用技术规范》（征求意见稿）编制说明一、工作简况1、任务来源和主导单位 根据陕西省市场监督管理局2024年12月31日下达2024年第三批陕西省地方标准制定计划的函，《高质量光伏电站设计通用技术规范》（项目编号：SDBXM321-2024）由隆基绿能科技股份有限公司牵头编写。2、目的意义随着“双碳”目标国家战略的提出，光伏行业迎来了蓬勃发展，近年来光伏电站装机规模迅速扩大，2023年国内新增装机量超216GW，连续11年保持全球第一。然而，随着装机规模的持续高速增长，可再生能源利用空间已变得十分有限，因此，如何有效利用有限的空间是目前行业面临问题。目前，全省光伏电站使用的组件效率普遍不超过22%，如果组件效率提高为不低于24.2%（先进技术水平），土地利用效率可提高约10%，以陕西省2023年光伏电站开发量776万千瓦计算，每年可节约土地25000亩左右，能显著促进土地集约化利用。组件效率提升后，同样土地面积上可以安装更大功率的电站，带来额外投资的同时为陕西省增加更多就业机会。与此同时，结合用地条件及项目需求，适时采用跟踪支架、柔性支架、季节可调支架及高强钢固定式支架等，充分利用地形特点，提高发电量、适应地形和降低维护工作量，在同等面积的土地上产生更多的价值。目前，陕西省光伏产业正处在快速升级关键期，为推动全省光伏产业高质量发展和光伏发电项目高标准建设，保障光伏产业持续健康发展，制定高质量光伏电站的技术标准有利于资源的有序、有效利用，优化产业结构。本标准通过制定光伏电站设计的通用技术要求，推动光伏电站达到技术先进水平，让高质量光伏电站有标准可依，提升电站的整体质量。同时，高质量电站通用技术要求的制定可以促进光伏企业加大技术创新力度，提升产品性能，推动产业升级3、标准起草工作组成员及任务分工序号起草单位任务分工1隆基绿能科技股份有限公司负责标准整体策划，标准的申报、编写，并组织相关方参与讨论2陕西省标准化研究院参与编制，提出较多专业意见3西安热工研究院有限公司参与编制，提出较多专业意见4、主要工作过程2024年12月31日，《高质量光伏电站设计通用技术规范》陕西省地方标准制定计划正式下达。2025年1月10日，隆基绿能科技股份有限公司、陕西省标准化研究院、西安热工研究院有限公司以及省内光伏行业上下游企业和科研单位组成标准编制组，召开标准启动会对标准草案进行讨论，并在会上确认标准编写分工。2025年2月21日，隆基绿能科技股份有限公司邀请陕西省标准化研究院、西安热工研究院有限公司等标准标准编制组成员，以及陕西省能源局和陕西省市场监督管理局相关领导，召开标准研讨会对标准草案和编制说明进行逐条讨论。二、标准编制原则和标准主要内容1、编制原则本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定进行编写。标准立项后及时与我省光伏上下游企业、科研机构和高校，组建一支由资深专家、技术骨干及相关领域权威学者的编制团队，以科学合理，公平公开的原则开展标准编制工作。标准编制过程中综合我省地方特色，并充分考虑行业技术发展，对高质量光伏电站设计包含的各关键设备、安全和运行等进行高标准要求，保证标准先进性。2、标准结构、要素及技术要求本文件按照GB/T1.1-2020规定科学布局整体结构。标准包含范围、规范性引用文件、术语和定义、光伏电站类型、总体要求、关键设备及技术要求。本文件按照从整体到局部的逻辑顺序，对高质量光伏电站设计的各个环节进行了有序的规范。技术要求是本文件的核心内容。文件对高质量光伏电站应在“安全可靠、运行稳定、土地集约、环境友好、电网友好”这五个维度提出了原则性的技术规定。对关键设备的选型提出了明确的技术要求，旨在达到“高质量”标准。本文件要求组件具备高转换效率及可靠的抗老化能力等，以确保电站长期稳定发电。对逆变器、储能系统、箱式变压器、高压配电装置、变压器、静止无功发生器、二次设备和辅助设施设备的性能提出明确规定，保证电力的高效转换与安全传输。在土建工程方面，针对光伏支架及基础提出技术要求，使其能够承受组件及相关设备的重量，满足项目地的自然环境使用要求。3、标准主要内容和确定依据本文件规定了高质量光伏电站的类型、总体要求和关键设备及其技术要求等。本文件适用于新建、扩建或改建的光伏电站。主要技术内容见表1。表1高质量光伏电站主要技术内容序号项目技术要求1总体要求高质量光伏电站应为采用先进的设计及技术领先设备，实现安全可靠、运行稳定、土地集约、环境友好、电网友好的光伏电站。2光伏组件光伏组件应满足以下要求：a)单晶硅组件（双面电池按正面效率计算）的平均光电转换效率不低于24.2%；b)单晶硅光伏组件的衰减率首年不高于1%，此后每年不高于0.35%；c)光伏组件抗电位诱导衰减性能应满足IECTS62804-1的要求；d)光伏接线盒应满足GB/T37410中的相关要求；e)光伏组件用连接器应满足GB/T33765中的相关要求;f)为降低系统成本，提升发电效率，宜优先选择开路电压温度系数较高的组件。g)光伏组件边框设计时应有防止积灰的措施，边框短边宜考虑泄水措施。3光伏支架光伏系统支架材料的选用和支架设计应符合GB50017和NB/T10642的规定。4逆变器光伏并网逆变器应符合NB/T32004和GB/T19964的规定。5储能系统光伏电站宜按照设计要求，配置储能系统，储能系统应满足以下要求：a)额定容量为500kW且额定能量500kW及以上的电化学储能系统的设计应符合GB51048的规定；b)储能系统内的各个系统、设备、主要部件都应进行编码和标识，标识结构及系统编码应符合DL/T1816的规定；c)储能系统运行指标的内容与统计方法，以及运行效果评价的原则和要求，应符合GB/T36549的规定；d)储能系统并网应满足GB/T36547的规定。6箱式变压器箱式变压器的功能、参数应符合GB/T17467、GB/T1094的规定。7升压站关键设备升压站设备选型、布置方案应满足性能可靠、用地集约、便于运维的要求，除部分环境条件恶劣的项目外，升压站宜优先选用预装式变电站方案。三、主要试验（或验证）情况分析；本文件主要采用模拟仿真法进行验证，利用专业的光伏电站模拟软件，构建光伏电站模型，模拟不同环境、不同方案、不同设备下的场景，预测电站性能。1、土地集约标准中规定高质量光伏电站应结合太阳能利用、土地集约、经济效益和生态保护等因素综合确定总平面布置方案。因此，在同等规定下采用高效光伏组件能显著提升土地利用率，目前全省广泛使用的光伏组件转换效率不高于22%，若使用24.2%高转换效率组件在同等土地面积下组件功率提高10%，因此土地利用率可提高10%以上。2、环境友好标准中规定光伏电站设计应充分考虑陕西省地貌特点和降雨量，光伏电站的清洗用水应考虑水资源的利用及保护，宜设置雨水收集-处理-回用系统用于光伏电站清洗需求。陕西各地区年降水可收集量情况如下：陕北地区：取陕北南部与北部年降水量平均值400毫米/年，考虑蒸发量及雨水收集系统效率影响，年收集雨水约31008m3。关中地区：取关中地区年降水量550毫米/年，考虑蒸发量及雨水收集系统效率影响，年收集雨水约55845m3。陕南地区：取陕南地区年降水量850毫米/年，考虑蒸发量及雨水收集系统效率影响，年收集雨水约109854m3。100MW光伏电站组件投影面积（30°）为380000m2，每年所需清洗用水为380000m2×0.4L(每平米每次)×10次=15200m3，收集雨水完全满足光伏电站清洗需求。3、电网友好标准中规定光伏电站宜配置一定比例的储能系统，适时采用构网型逆变器，提升光伏电站对电网的友好性。由于光伏电站有别于水电及火电，没有惯性，当光照条件突变时候，输出功率变化较快，可能导致电网频率产生0.5Hz或以上的频率偏差。配置一定比例的储能系统，在光伏渗透率高的区域，电网频率波动时，可快速启动进行频率调节。构网型逆变器可以提供与发电机类似的频率和电压支持，并采用虚拟同步机技术模拟一定的惯性响应，维持电网频率稳定。4、光伏组件标准中规定高质量光伏电站用单晶硅组件的平均光电转换效率不低于24.2%，指标的设定是基于目前光伏行业龙头企业光伏组件效率，如新型N型TOPCon、BC和HJT技术：晶科：第三代N型TOPConTigerNeo3.0光伏组件转换效率高达24.8%；天合：至尊N型组件（TOPCon）效率将达到24.8%；晶澳：DeepBlue5.0系列产品组件（TOPCon）转换效率高达24.8%；隆基：HI-MOX10光伏组件转换效率24.8%；爱旭：N型ABC组件转换效率24.6%；东方日升：HJT伏曦系列组件转换率达到了24.7%。TOPCon二代产品主要由晶澳、晶科、天合主导，25年预计产能60GW～70GW；隆基、爱旭领跑新一代BC组件，25年产能70GW；HJT组件主要由东方日升生产，2025年规划产能20GW。2025年超24.2%组件转换效率的高效组件产能预计150GW～160GW，全年预计有效出货量超70GW，预计占比整个光伏出货量超过10%。因此，作为我省高质量光伏电站用组件，标准中规定24.2%的组件转换效率不仅能体现我省光伏电站先进性，又充分考虑行业技术和产业现状。另外，陕西省发改委在《关于开展陕西省2025年风电、光伏发电项目开发建设有关工作的通知》中计划实行光伏组件领跑者计划，组件转换效率要求为24.2%，额度为2GW，本标准的制定能加速先进光伏技术成果向市场应用转化，推动陕西省光伏产业健康有序发展。5、电站先进性本标准规定采用先进的智能管理系统，实现电站远程监控、故障诊断、性能分析和运维管理；综合考虑陕西省地貌特点，因地制宜的规定各类型地区电站设计、建设和运维要求；同时对关键设备进行高要求，如对组件的转换效率、衰减、防积灰等制标和功能进