光伏電站建設(shè)與維護(hù)

1、光伏電站的建設(shè)與維護(hù) 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(xiàng)、設(shè)計(jì)與建設(shè)五、光伏電站維護(hù)六、當(dāng)前國(guó)內(nèi)光伏電站建設(shè)的主要問(wèn)題七、光伏電站欣賞四、關(guān)鍵設(shè)備選型（一）太陽(yáng)能發(fā)電分類(lèi)（二）光伏系統(tǒng)分類(lèi)（三）并網(wǎng)、離網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成（四）太陽(yáng)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(yáng)能發(fā)電分類(lèi)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(guó)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(chǎng)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(guó)內(nèi)光伏電站

2、的政策支持（二）光伏發(fā)電成本與電價(jià)（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(shí)施太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用一體化示范的通知”中： 示范項(xiàng)目應(yīng)優(yōu)先考慮采用用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)方式，實(shí)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(biāo)準(zhǔn)和管理制度，提高光伏發(fā)電對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)條件的適應(yīng)能力。財(cái)政部“關(guān)于實(shí)施金太陽(yáng)示范工程的通知” 中： 用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)的光伏發(fā)電項(xiàng)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(xiàng)目所發(fā)電量均按國(guó)家核定的當(dāng)?shù)孛摿蛉济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)全額收購(gòu)。 支持政策 2011年8月1日，國(guó)家發(fā)改委發(fā)文公布：2011年7月1日以前核準(zhǔn)建設(shè)、2011年12

3、月31日前建成投產(chǎn)、國(guó)家發(fā)改委尚未核定價(jià)格的太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目，上網(wǎng)電價(jià)統(tǒng)一核定為每千瓦時(shí)1.15元（含稅，下同）；2011年7月1日及以后核準(zhǔn)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目，以及2011年7月1日之前核準(zhǔn)但截至2011年12月31日仍未建成投產(chǎn)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目，除西藏仍執(zhí)行每千瓦時(shí)1.15元的上網(wǎng)電價(jià)外，其余?。▍^(qū)、市）上網(wǎng)電價(jià)均按每千瓦時(shí)1元執(zhí)行。國(guó)家發(fā)改委的通知還要求，通過(guò)特許權(quán)招標(biāo)確定業(yè)主的太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目，其上網(wǎng)電價(jià)按中標(biāo)價(jià)格執(zhí)行，中標(biāo)價(jià)格不得高于太陽(yáng)能光伏發(fā)電標(biāo)桿電價(jià)。對(duì)享受中央財(cái)政資金補(bǔ)貼的太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目，其上網(wǎng)電量按當(dāng)?shù)孛摿蛉济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)執(zhí)行。 2011年12月9日，國(guó)家

4、能源局透露，正在制定的中國(guó)可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃目標(biāo)已由原來(lái)的“到2015年太陽(yáng)能發(fā)電將達(dá)到10GW”上調(diào)50%，至15GW。發(fā)電曲線(xiàn)與負(fù)荷曲線(xiàn)嚙合好，有效緩解波峰用電壓力，節(jié)約波峰電費(fèi)。下圖為每日辦公樓耗電曲線(xiàn)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電曲線(xiàn)的對(duì)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(wú)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(wú)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(wàn)度系統(tǒng)成本構(gòu)成：光伏系統(tǒng)的成本根據(jù)裝機(jī)容量、輸出方式、安裝地點(diǎn)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(diǎn)?，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(wàn)元人民幣。其中太陽(yáng)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(qǐng)金太陽(yáng)補(bǔ)貼（太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用規(guī)模較小）金太陽(yáng)示范項(xiàng)目2011年補(bǔ)貼為9元/W，1MWp的項(xiàng)目可獲得900W的補(bǔ)貼，相當(dāng)于自己投資300W，如以1元/度

6、的價(jià)格賣(mài)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(jià)為1元/度，如算上貸款利息和維護(hù)費(fèi)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(chǎng)地空曠的地區(qū)。二、光伏電站政策與效益分析 收益計(jì)算三、光伏電站立項(xiàng)、設(shè)計(jì)與建設(shè)（一）光伏電站立項(xiàng)流程（二）光伏電站設(shè)計(jì)流程（三）光伏電站建設(shè)流程三、光伏電站立項(xiàng)與建設(shè) 項(xiàng)目立項(xiàng)三、光伏電站立項(xiàng)與建設(shè) 項(xiàng)目立項(xiàng)三、光伏電站立項(xiàng)與建設(shè) 項(xiàng)目設(shè)計(jì)三、光伏電站立項(xiàng)與建設(shè) 項(xiàng)目設(shè)計(jì)三、光伏電站立項(xiàng)與建設(shè) 項(xiàng)目建設(shè)三、光伏電站立項(xiàng)與建設(shè) 項(xiàng)目建設(shè)三、光伏電站立項(xiàng)與建設(shè) 電站調(diào)試三、光伏電站立項(xiàng)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(jìn)行總承包，包括協(xié)助業(yè)主完成并網(wǎng)和驗(yàn)收。此種模式是國(guó)內(nèi)電站投資商及業(yè)主采用較多的一種模式，優(yōu)點(diǎn)為業(yè)主不需要花費(fèi)較多人力和物力，也不必?fù)?dān)心專(zhuān)業(yè)知識(shí)缺乏導(dǎo)致所選設(shè)備不足；缺點(diǎn)即成本相對(duì)分包較高，即財(cái)力花費(fèi)大。如我所完成的麓谷谷科技園12.82MW光伏并網(wǎng)電站，三門(mén)峽一期2.28MW、二期2.5MW級(jí)光伏電站總包，山東大海MW級(jí)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(shì)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(diǎn)為成本更低，投資收益率越

8、高，但是需要自行承擔(dān)工程風(fēng)險(xiǎn)，以及設(shè)備選型的專(zhuān)業(yè)性。如我所近期中標(biāo)的20MW許昌君陽(yáng)電力金太陽(yáng)示范項(xiàng)目就是采用這種模式，此外，新疆裕天5MW金太陽(yáng)項(xiàng)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(xiàng)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(lèi)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(wú)變壓器型和有變壓器型。對(duì)

9、于無(wú)變壓器型逆變器，最大效率 98.5%和歐洲效率98.3%；對(duì)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(cè)配電箱減少組件與逆變器連接線(xiàn)，方便維護(hù)，提高可靠性直流斷路器防反二極管光伏專(zhuān)用防雷器直流電壓表直流防雷配電柜原理接線(xiàn)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(jì)量?jī)x交流防雷配電柜原理接線(xiàn)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(guò)升壓裝置將電能饋入電網(wǎng)高壓電網(wǎng)：110KV 通過(guò)升壓裝置將電能饋入電網(wǎng)，遠(yuǎn)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(jí)接入設(shè)備0.4KV低壓配電柜10KV低壓開(kāi)關(guān)柜：提供并網(wǎng)接口，具有分?jǐn)喙δ茈p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(kāi)關(guān)柜：計(jì)量、開(kāi)關(guān)、保護(hù)及監(jiān)控35KV低壓開(kāi)關(guān)柜：提供并網(wǎng)接口，具有分?jǐn)喙δ茈p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(kāi)關(guān)柜：計(jì)量、開(kāi)關(guān)、保護(hù)及監(jiān)控（2）直流電纜選擇電纜的線(xiàn)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(wú)鹵（對(duì)于建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)）橋架（對(duì)于建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)）；直埋/電纜溝（對(duì)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(diǎn)（2）交流電纜選擇電纜的線(xiàn)徑，一般要求損耗小于2%根據(jù)電壓等級(jí)選擇相對(duì)應(yīng)的耐壓等級(jí)橋架（對(duì)于建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)）；直埋/電纜溝（對(duì)于大型光伏電站）交

12、流電纜 實(shí)現(xiàn)發(fā)電設(shè)備運(yùn)行控制、電站故障保護(hù)和數(shù)據(jù)采集維護(hù)等功能，并與電網(wǎng)調(diào)度協(xié)調(diào)配合，提高電站自動(dòng)化水平和安全可靠性，有利于減小光伏對(duì)電網(wǎng)影響。 在監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)方面，采用與常規(guī)廠(chǎng)站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相同架構(gòu)，即分層分布式結(jié)構(gòu)。站級(jí)控制層能量管理系統(tǒng)過(guò)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(biāo)準(zhǔn)： 目前沒(méi)有頒布明確的相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參考標(biāo)準(zhǔn) 建筑物防雷設(shè)計(jì)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(guò)電壓保護(hù)導(dǎo)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(hù)五、光伏電站維護(hù)結(jié)合這3年來(lái)對(duì)多個(gè)光伏電站的建設(shè)及以往與同事維護(hù)光伏電站交流的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)以后光伏電站配置、施工、及相關(guān)方面提出一些見(jiàn)解和建議。門(mén)上裝上防風(fēng)裝置。很多風(fēng)大的地方的光伏電站機(jī)房門(mén)上的門(mén)樞已損壞。配置上：施工中：應(yīng)特別注意各端子是否將線(xiàn)壓緊。很多電站的接線(xiàn)端子均因安裝時(shí)未能將線(xiàn)頭壓緊而燒毀。電池板及支架固定螺絲也要緊固，否則大風(fēng)會(huì)造成未緊固的螺絲松動(dòng)脫落，最后大風(fēng)將電池板掀翻損壞。在安裝方陣時(shí)要特別注

14、意太陽(yáng)能電池板及方陣的極性。國(guó)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(gè)方陣燒毀失效。后更換時(shí)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(yáng)輻射量2、太陽(yáng)能電池組件的傾斜角度3、太陽(yáng)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(xiàn)路損失9、控制器、逆變器效率10、蓄電池的效率（獨(dú)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(wèn)題之一，特別是在后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)中，而西北部地區(qū)沙塵暴天氣較多，因此塵土對(duì)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(yáng)光比較暗弱的時(shí)候進(jìn)行，否則容易產(chǎn)生熱斑效應(yīng)導(dǎo)致組件的燒毀。值得注意的是雨天清洗時(shí)，會(huì)有少量電露出，注意清洗安全。一個(gè)串聯(lián)電路中一塊組件灰塵較多會(huì)導(dǎo)致整個(gè)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(niǎo)屎這類(lèi)就可采