光伏電站建設(shè)全流程 課件 第一章 光伏發(fā)電概述

光伏發(fā)電概述

回顧與討論:

光伏電站包含哪些設(shè)備？目錄熟悉光伏術(shù)語及含義了解光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)了解光伏發(fā)電相關(guān)規(guī)范熟悉光伏電站系統(tǒng)原理熟悉安裝位置與并網(wǎng)電壓分類難點重點技能點掌握光伏發(fā)電原理掌握光伏電站設(shè)計與施工要求區(qū)分離并網(wǎng)系統(tǒng)掌握集中式與分布式原理掌握各種類型光伏電站優(yōu)缺點及應(yīng)用場景能夠識別和判斷分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中常用低壓設(shè)備、器件型號類型。能夠參與完成光伏電站系統(tǒng)設(shè)計能夠識讀光伏戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安裝施工圖，確定光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝位置光伏發(fā)電小知識1.1不積跬步，無以致千里；不積小流，無以成江河?！髯?.1.1光伏術(shù)語1.光伏術(shù)語的意義光伏電站術(shù)語學(xué)習(xí)主要是對光伏電站涉及的基本術(shù)語、專業(yè)名詞、技術(shù)參數(shù)等進(jìn)行了解和掌握，如逆變器、MPPT、IP等級、AFCI、PR、LCOE等。這些術(shù)語反映了光伏電站的工作原理、性能指標(biāo)、安全保護(hù)、收益成本等方面的信息，是光伏電站技術(shù)交流和溝通的基礎(chǔ)。（參考國家標(biāo)準(zhǔn)《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》《建筑光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《光伏發(fā)電系統(tǒng)效能規(guī)范》）2.光伏術(shù)語及定義1光伏組件指具有封裝及內(nèi)部連接的，能單獨提供直流電的輸出，最小不可分割的太陽能電池組合裝置。2光伏方陣由若干個光伏組件在機(jī)械和電氣上按一定方式組裝在一起并且有固定的支撐結(jié)構(gòu)而構(gòu)成的直流發(fā)電單元。又稱光伏陣列。3光伏逆變器光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)將直流電變換成交流電的設(shè)備。4光伏支架

光伏發(fā)電系統(tǒng)中為了擺放、安裝、固定光伏組件而設(shè)計的專用支架。2.光伏術(shù)語及定義5最大功率點追蹤簡稱MPPT（MaximumPowerPointTracking），是逆變器的一個功能；在一定的日照強(qiáng)度和溫度下，太陽能電池可以在不同的輸出電壓下工作，輸出特性為非線性輸出，只有在某一輸出電壓值時，其輸出功率才能達(dá)到最大，這個點就是最大功率點。MPPT就是對因光伏組件表面溫度變化和光照強(qiáng)度變化

而產(chǎn)生的輸出電壓與電流的變化進(jìn)行跟蹤控制，使方陣一直保持在最大輸出的工作狀態(tài)，以獲得最大的功率輸出的自動調(diào)整行為。6防護(hù)等級簡稱IP等級（IngressProtection）是指逆變器對固體異物（如灰塵）和液體（如水）的防護(hù)能力，由兩個數(shù)字表示，第一個數(shù)字表示對固體異物的防護(hù)等級，第二個數(shù)字表示對液體的防護(hù)等級。IP等級越高，表示逆變器越適合惡劣的環(huán)境。7快速關(guān)斷簡稱RSD（RapidShutdown），是指逆變器具有在緊急情況下快速切斷直流側(cè)電源的功能，以保護(hù)安裝人員和消防人員的安全。8防孤島保護(hù)

禁止非計劃性孤島效應(yīng)的發(fā)生。孤島效應(yīng)是指電網(wǎng)失壓時，光伏系統(tǒng)仍保持對失壓電網(wǎng)中的某一部分線路繼續(xù)供電的狀態(tài)。這種狀態(tài)會危害電網(wǎng)人員安全、干擾合閘、損害設(shè)備。防孤島保護(hù)是指逆變器具有在檢測到電網(wǎng)異常時自動脫網(wǎng)并停止向電網(wǎng)送電的功能。2.光伏術(shù)語及定義9勢感應(yīng)降解簡稱PID（PotentialInducedDegradation），是指由于光伏組件與地面之間存在高電位差而導(dǎo)致組件性能下降的現(xiàn)象。PID會降低組件的輸出功率和壽命。防止PID的方法有使用高質(zhì)量的組件材料、降低組件與地面之間的電位差、使用PID消除裝置等。10光伏建筑一體化

簡稱BIPV（BuildingIntegratedPhotovoltaics），指將太陽能光伏電池組件集成到建筑物上，同時承擔(dān)建筑結(jié)構(gòu)功能和光伏發(fā)電功能；引出端經(jīng)過控制器、逆變器與公用電網(wǎng)相連接，從而形成并網(wǎng)光伏系統(tǒng)

。11“安裝型”太陽能光伏建筑簡稱BAPV，指附著在建筑物上的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。它的主要功能是發(fā)電，與建筑物功能不發(fā)生沖突，不破壞或削弱原有建筑物的功能。12標(biāo)準(zhǔn)測試條件

簡稱STC，是一種測試太陽能組件或電池性能的條件，包括環(huán)境溫度、大氣質(zhì)量、風(fēng)速和光強(qiáng)等參數(shù)。2.光伏術(shù)語及定義13額定電池工作溫度簡稱NOCT，是指當(dāng)太陽能組件或電池處于開路狀態(tài)，并在一定條件下所達(dá)到的溫度。14光伏系統(tǒng)效率簡稱PR，是一個光伏系統(tǒng)評價質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，是電站實際輸出功率與理論輸出功率的比值，反映了整個電站扣除所有損耗。15系統(tǒng)平衡部件成本簡稱BOS成本，指除了光伏組件以外的系統(tǒng)成本，包括逆變器、支架、電纜等主要設(shè)備成本，以及土建、安裝工程、項目設(shè)計、工程驗收和前期相關(guān)費用等部分。16平準(zhǔn)化度電成本簡稱LCOE，是衡量光伏電站整個生命周期的單位發(fā)電量成本，并可用來與其他電源發(fā)電成本對比。LCOE可用于收益率的復(fù)核和最優(yōu)投資方案的選擇。1.1.2&1.1.3光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈及原理

1.光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈2.光伏電站主要設(shè)備及功能序號設(shè)備功能1太陽能硅材料制造光伏組件的原材料，主要有單晶硅、多晶硅和非晶硅三種類型。2光伏組件是將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電的核心部件，由多個光伏電池片串聯(lián)或并聯(lián)組成，一般采用鋼化玻璃、背板和邊框等封裝材料進(jìn)行密封保護(hù)。3光伏控制器是用于控制光伏系統(tǒng)的工作狀態(tài)和保護(hù)蓄電池的設(shè)備，一般只用于離網(wǎng)系統(tǒng)，具有過充過放保護(hù)、負(fù)載控制、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測等功能。2.光伏電站主要設(shè)備及功能序號設(shè)備功能4光伏逆變器將太陽電池組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，并入電網(wǎng)或供負(fù)載使用。5光伏并網(wǎng)箱主要起到線路電氣保護(hù)，電能計量以及過欠壓保護(hù)三大作用。6其他配件包括支架、線纜、接頭、開關(guān)、計量表等輔助設(shè)備，用于支撐、連接、控制和測量光伏系統(tǒng)的各個部分。3.光伏發(fā)電原理光伏發(fā)電的原理是利用半導(dǎo)體材料制成的太陽能電池，在光照下產(chǎn)生光生伏特效應(yīng)，即在太陽能電池兩端形成一個向外的可測試的電壓，從而將光能轉(zhuǎn)換為電能（見圖1-3）。太陽能電池一般為硅材料，分為單晶硅、多晶硅和非晶硅三種類型，其轉(zhuǎn)換效率一般在10%~20%之間。圖1-3光伏發(fā)電原理1.1.4光伏電站規(guī)范1.光伏電站規(guī)范學(xué)習(xí)的意義光伏電站規(guī)范學(xué)習(xí)：主要是對光伏電站遵循的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、政策等進(jìn)行了解和掌握，如GB50794-2012《光伏發(fā)電站施工規(guī)范》、GB50797-2012《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》、NB/T32004-2018《光伏并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范》等。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范反映了光伏電站的設(shè)計要求、施工方法、質(zhì)量檢測、運(yùn)行維護(hù)等方面的規(guī)定，是光伏電站保證質(zhì)量和安全的依據(jù)。2.光伏電站相關(guān)文件《光伏電站開發(fā)建設(shè)管理辦法》國家能源局于2023年發(fā)布的一項政策文件，旨在規(guī)范光伏電站的開發(fā)建設(shè)管理，保障光伏電站和電力系統(tǒng)的清潔低碳、安全高效運(yùn)行，促進(jìn)光伏發(fā)電行業(yè)的持續(xù)健康高質(zhì)量發(fā)展?！斗植际焦夥l(fā)電系統(tǒng)集中運(yùn)維技術(shù)規(guī)范》是中國電力企業(yè)聯(lián)合會于2020年發(fā)布的一項國家標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)集中運(yùn)維的基本要求、組織管理、運(yùn)維技術(shù)、運(yùn)維質(zhì)量控制等內(nèi)容?！豆夥l(fā)電站施工規(guī)范（局部修訂征求意見稿）》是住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2023年發(fā)布的一項通知，旨在規(guī)范光伏發(fā)電站的施工質(zhì)量和安全管理，促進(jìn)工程施工技術(shù)水平的提高，確保光伏發(fā)電站建設(shè)的安全可靠。國家標(biāo)準(zhǔn)500千伏及以上的光伏電站配套電力送出工程，由項目所在地?。▍^(qū)、市）能源主管部門上報國家能源局，履行納入規(guī)劃程序；500千伏以下的光伏電站配套電力送出工程經(jīng)項目所在地?。▍^(qū)、市）能源主管部門會同電網(wǎng)企業(yè)審核確認(rèn)后自動納入相應(yīng)電力規(guī)劃。支架基礎(chǔ)在安裝支架前，混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)達(dá)到50%的強(qiáng)度后方可安裝上部支架，當(dāng)采用焊接工藝時，養(yǎng)護(hù)應(yīng)達(dá)到70%的強(qiáng)度后方可施工。直埋電纜敷埋深度應(yīng)符合設(shè)計要求，設(shè)計無要求時不應(yīng)小于0.7m且應(yīng)埋設(shè)于凍土層以下。集中運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度指令，執(zhí)行涉網(wǎng)設(shè)備操作《光伏發(fā)電效率技術(shù)規(guī)范》是中國電力企業(yè)聯(lián)合會于2021年發(fā)布的一項國家標(biāo)準(zhǔn)，編號為GB/T39857-2021，于2021年10月1日實施。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了光伏發(fā)電效率的定義、計算方法、評價指標(biāo)、提升措施等內(nèi)容。《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范（征求意見稿）》是中國電力企業(yè)聯(lián)合會于2020年發(fā)布的一項國家標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)集中運(yùn)維的基本要求、組織管理、運(yùn)維技術(shù)、運(yùn)維質(zhì)量控制等內(nèi)容?！犊稍偕茉窗l(fā)展“十四五”規(guī)劃》是國家能源局于2021年發(fā)布的一項規(guī)劃，旨在貫徹落實碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，加快推進(jìn)可再生能源高比例消納利用，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。國家標(biāo)準(zhǔn)光伏組件串聯(lián)失配率光伏組件串聯(lián)失配率應(yīng)符合光伏發(fā)電站設(shè)計要求，且光伏組件平均串聯(lián)失配率不應(yīng)高于2%。到2025年，全社會用電量中風(fēng)電、光伏發(fā)電占比達(dá)到11%左右，其中風(fēng)電占比達(dá)到9%左右，光伏發(fā)電占比達(dá)到2%左右。到2025年，全國光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到7.8億千瓦以上，其中分布式光伏裝機(jī)容量達(dá)到1.2億千瓦以上。防雷接地應(yīng)當(dāng)根據(jù)光伏發(fā)電站的特點和要求設(shè)計合理的防雷接地方案，保證人身安全和設(shè)備安全。2.光伏電站相關(guān)文件《光伏并網(wǎng)逆變器技術(shù)規(guī)范》是國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2018年發(fā)布的一項國家標(biāo)準(zhǔn)，編號為NB/T32004-2018，于2018年7月1日實施。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了光伏并網(wǎng)逆變器的術(shù)語和定義、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗方法等內(nèi)容?！豆夥l(fā)電站施工規(guī)范（GB50794-2012）》是國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2012年發(fā)布的一項國家標(biāo)準(zhǔn)，旨在規(guī)范光伏發(fā)電站的施工質(zhì)量和安全管理，促進(jìn)工程施工技術(shù)水平的提高，確保光伏發(fā)電站建設(shè)的安全可靠。國家標(biāo)準(zhǔn)光伏并網(wǎng)逆變器是指將直流電能轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)相匹配的交流電能，并將其輸送到電網(wǎng)中的裝置。光伏并網(wǎng)逆變器按照輸出功率分為小型（≤10kW）、中型（10kW＜P≤100kW）和大型（＞100kW）三類。匯流箱內(nèi)光伏組件串的電纜接引前，必須確認(rèn)光伏組件側(cè)和逆變器側(cè)均有明顯斷開點2.光伏電站相關(guān)文件《光伏支架》T/CPIA0013—2019本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)定起草，由中國光伏行業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口，于2019年10月15日實施。規(guī)定了光伏支架的術(shù)語和定義、分類與標(biāo)記、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸及貯存。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)支架用復(fù)合材料一般采用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料拉擠型材，應(yīng)符合GB/T31539-2015的規(guī)定，且滿足M23級或M30級的要求。對于非標(biāo)準(zhǔn)的新型復(fù)合材料，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)論證。對于固定式傾角可調(diào)支架，各支撐點對應(yīng)的上部組件傾角與設(shè)定角度的偏差應(yīng)在±1°以內(nèi)。2.光伏電站相關(guān)文件地方標(biāo)準(zhǔn)《分布式光伏工程施工標(biāo)準(zhǔn)》編號DBJ43/T105-2022《分布式光伏工程驗收標(biāo)準(zhǔn)》編號為DBJ43/T207-2022是湖南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳于2022年12月發(fā)布的一項推薦性地方標(biāo)準(zhǔn)，于2023年6月1日起在全省范圍內(nèi)實施。是湖南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳于2022年12月發(fā)布的一項推薦性地方標(biāo)準(zhǔn)，于2023年6月1日起在全省范圍內(nèi)實施。安裝或維護(hù)光伏發(fā)電系統(tǒng)時，不應(yīng)穿戴金屬戒指、手表、耳環(huán)或其它的金屬配飾，禁止利器與光伏組件玻璃表面接觸。逆變器宜安裝在垂直或向后傾斜的墻上或支架上，但墻體或支架向后傾斜的角度不能超過15°，不應(yīng)向前傾斜或水平安裝。工程驗收由建設(shè)單位或委托第三方組織，驗收委員會成員不少于3人且為單數(shù)。逆變器安裝的驗收應(yīng)符合：在顯要位置設(shè)置銘牌，逆變器型號和接線與設(shè)計一致，清晰標(biāo)明負(fù)載的連接點和直流側(cè)極性；應(yīng)有安全警示標(biāo)志。2.光伏電站相關(guān)文件《光伏電站施工質(zhì)量檢查及驗收規(guī)程》Q/SPI9708-2016

為了規(guī)范國家電力投資集團(tuán)公司全資和控股的新建、擴(kuò)建

和改建光伏發(fā)電站項目的施工質(zhì)量驗收管理工作，明確光伏電站施工質(zhì)量驗收的程序

與要求，加強(qiáng)質(zhì)量管理，確保光伏電站施工質(zhì)量，制定本標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組件邊緣高差質(zhì)量驗收合格標(biāo)準(zhǔn)為“同組光伏組件≤5mm”。匯流箱接線端絕緣電阻測試質(zhì)量驗收合格標(biāo)準(zhǔn)修為“絕緣電阻不小于20MΩ”。2.光伏電站相關(guān)文件課程思政智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2021-2025）光伏電站大作用1.21.2光伏電站系統(tǒng)原理圖1-4集中式光伏電站發(fā)電原理1.電站系統(tǒng)原理光伏電站系統(tǒng)原理（見圖1-4）是利用光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電，再通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，供給負(fù)載或并入電網(wǎng)的一種發(fā)電方式。2.光伏電站系統(tǒng)分類根據(jù)是否依賴公共電網(wǎng)，光伏電站系統(tǒng)可以分為離網(wǎng)系統(tǒng)和并網(wǎng)系統(tǒng)。03離網(wǎng)系統(tǒng)是獨立運(yùn)行的，不需要依賴電網(wǎng)，一般配備有蓄電池儲存多余的電能，以保證在夜間或陰雨天等情況下供給負(fù)載用電。并網(wǎng)系統(tǒng)是與公共電網(wǎng)相連的，不需要蓄電池，可以將多余的電能賣給電網(wǎng)，也可以從電網(wǎng)購買電能補(bǔ)足不足。0102光伏電站多靈活1.31.全額上網(wǎng)全額上網(wǎng)原理圖定義全額上網(wǎng)是指光伏電站所發(fā)的全部電能都輸送到電網(wǎng)中，按照國家規(guī)定的價格或市場化交易價格收益。特點這種類型的光伏電站不需要考慮用戶的用電需求，只需將所有發(fā)電量輸送到電網(wǎng)中，從而獲得穩(wěn)定的收益。這種類型的光伏電站適合在電網(wǎng)供需平衡、電價較高、用電負(fù)荷較低的地區(qū)建設(shè)。優(yōu)缺點優(yōu)點：簡化了光伏電站的設(shè)計和運(yùn)行，降低了成本和風(fēng)險；缺點：不能提高用戶的自主性和能源安全性，也不能有效利用光伏發(fā)電的峰谷特性。光伏電站按照并網(wǎng)方式分類可分為全額上網(wǎng)、自發(fā)自用余電上網(wǎng)和離網(wǎng)三種類型。1.3.1并網(wǎng)方式分類2.自發(fā)自用余電上網(wǎng)自發(fā)自用余電上網(wǎng)原理圖定義自發(fā)自用余電上網(wǎng)指光伏電站所發(fā)的部分電能供用戶自用，剩余部分輸送到電網(wǎng)中，按照國家規(guī)定的價格或市場化交易價格收益。特點這種類型的光伏電站需要考慮用戶的用電需求，優(yōu)先滿足用戶自身用電，多余部分輸送到電網(wǎng)中，從而實現(xiàn)節(jié)能減排和增收雙贏。這種類型的光伏電站適合在電網(wǎng)供需緊張、電價較低、用電負(fù)荷較高的地區(qū)建設(shè)。優(yōu)缺點優(yōu)點：提高了用戶的自主性和能源安全性，也能有效利用光伏發(fā)電的峰谷特性；缺點：增加了光伏電站的設(shè)計和運(yùn)行復(fù)雜度，需要考慮與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)和保護(hù)。3.離網(wǎng)離網(wǎng)發(fā)電原理圖定義離網(wǎng)指光伏電站所發(fā)的全部電能供用戶自用或儲存，不與外部電網(wǎng)連接。特點這種類型的光伏電站完全獨立于外部電網(wǎng)，只為用戶自身用電或儲存，從而實現(xiàn)自給自足和環(huán)保清潔。這種類型的光伏電站適合在沒有外部電網(wǎng)或外部電網(wǎng)不穩(wěn)定、不可靠、不經(jīng)濟(jì)的地區(qū)建設(shè)。優(yōu)缺點優(yōu)點：最大限度地提高了用戶的自主性和能源安全性，也能最大限度地利用光伏發(fā)電的峰谷特性；缺點：需要配置儲能設(shè)備或其他備用能源，增加了成本和維護(hù)難度。1.集中式定義集中式指在較大的空地上建設(shè)規(guī)模較大的光伏電站，通常通過高壓或超高壓輸送到遠(yuǎn)處的負(fù)荷中心或輸配電網(wǎng)。特點這種類型的光伏電站通常建設(shè)在光照資源豐富、土地利用率低、人口密度小的地區(qū)，如沙漠、戈壁、山地等，其規(guī)模一般在幾十兆瓦到幾百兆瓦之間。這種類型的光伏電站需要通過高壓或超高壓輸電線路將電能輸送到遠(yuǎn)處的負(fù)荷中心或輸配電網(wǎng)，從而實現(xiàn)大規(guī)模的清潔能源供應(yīng)。優(yōu)缺點優(yōu)點：能夠充分利用光照資源，提高發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)性；缺點：需要占用大量土地，增加環(huán)境影響，也需要建設(shè)長距離的輸電線路，增加線損和投資。集中式光伏電站按照光伏組件的安裝位置和并網(wǎng)電壓的不同來劃分可分為集中式和分布式兩種類型。1.3.2安裝位置與并網(wǎng)電壓分類2.分布式定義分布式是指在用戶所在地或附近建設(shè)規(guī)模較小的光伏電站，通常通過低壓或中壓接入到就近的配電網(wǎng)或負(fù)荷，多數(shù)為380V電壓并網(wǎng)。特點這種類型的光伏電站通常建設(shè)在用戶所在地或附近，如工業(yè)、商業(yè)或民用建筑物的屋頂、墻面等，其規(guī)模一般在幾千瓦到幾兆瓦之間。這種類型的光伏電站可以通過低壓或中壓配電線路將電能接入到就近的配電網(wǎng)或負(fù)荷，從而實現(xiàn)就地消納和節(jié)能減排。優(yōu)缺點優(yōu)點：能夠節(jié)省土地資源，減少環(huán)境影響，也能降低輸配電網(wǎng)的負(fù)荷和損耗，提高電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性；缺點：受到安裝場所和方向的限制，影響發(fā)電效率和均勻性，也需要考慮與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)和保護(hù)。分布式光伏電站光伏電站廣應(yīng)用1.41.4應(yīng)用場景分類光伏電站按照應(yīng)用場景分類可分為地面光伏、水面光伏、沙漠光伏、屋頂光伏等四類，光伏電站建設(shè)應(yīng)當(dāng)因地制宜，才能使效益最大化。1.地面光伏

地面光伏電站是指在地面上安裝大量光伏陣列，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電設(shè)施（見圖1-10）。應(yīng)用場景地面光伏電站一般建設(shè)在光照資源豐富、土地利用率低、電網(wǎng)接入條件好的地區(qū)，如荒漠、丘陵、平原等。地面光伏電站的發(fā)電直接并入公共電網(wǎng)，供給遠(yuǎn)距離負(fù)荷或滿足當(dāng)?shù)赜秒娦枨?。利用了閑置的土地資源，提高了土地利用效率，同時也保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。發(fā)揮了太陽能的清潔、可再生、無污染的特性，減少了化石能源的消耗和碳排放，有利于實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。降低了輸配電損耗和成本，提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，有利于解決遠(yuǎn)離電網(wǎng)或缺乏電力供應(yīng)的地區(qū)的用電問題。增加了發(fā)電量和收益，提高了投資回報率和經(jīng)濟(jì)效益。優(yōu)點利用了閑置的土地資源，提高了土地利用效率，同時也保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。發(fā)揮了太陽能的清潔、可再生、無污染的特性，減少了化石能源的消耗和碳排放，有利于實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。降低了輸配電損耗和成本，提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，有利于解決遠(yuǎn)離電網(wǎng)或缺乏電力供應(yīng)的地區(qū)的用電問題。增加了發(fā)電量和收益，提高了投資回報率和經(jīng)濟(jì)效益。缺點占地面積大，需要占用大量的土地資源，可能與農(nóng)業(yè)、林業(yè)等其他土地利用方式產(chǎn)生沖突。受氣候環(huán)境因素影響大，如陰雨天、霧霾天、云層變化等都會影響光照強(qiáng)度和發(fā)電量。轉(zhuǎn)換效率低，目前晶體硅光伏電池的轉(zhuǎn)換效率一般在13%-17%之間，非晶硅光伏電池只有5%-8%。間歇性工作，只能在白天發(fā)電，晚上不能發(fā)電，需要配備儲能設(shè)備或與其他能源形式結(jié)合以保證連續(xù)供電。圖1-10地面光伏電站

2.水面光伏

水面光伏電站是指在水塘、湖泊、水庫等水上安裝光伏組件和其他設(shè)備，利用太陽能發(fā)電的電站（見圖1-11）。應(yīng)用場景水面光伏電站一般建設(shè)在水資源豐富、土地資源緊張、用電需求大的地區(qū)，如東部沿海、江南水鄉(xiāng)、西部高原等。水面光伏電站的發(fā)電可以直接并入公共電網(wǎng)，也可以用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、灌溉排水等。特點水面光伏電站的主要特點在于不占用稀缺土地資源，提高了水域附加值；利用了水面的冷卻和反射效應(yīng)，提高了發(fā)電量和效率；有利于保護(hù)水資源和生態(tài)環(huán)境；降低了輸配電損耗和成本。水面光伏電站的建設(shè)形式主要有打樁架高式和漂浮式兩種，根據(jù)水深、水位變化等因素選擇合適的形式。優(yōu)點合理利用土地資源，可利用湖泊、采礦塌陷區(qū)水域、廢棄深礦坑等，提高了土地的綜合利用率。提高發(fā)電量，水面對光伏組件起到降溫、鏡面反射等的作用，發(fā)電量明顯高于地面電站。據(jù)實驗結(jié)果，與在屋頂以相同角度設(shè)置的光伏組件相比，發(fā)電量增加了5.8%~13.5%。環(huán)境保護(hù)，將太陽能電池板覆蓋在水面上，可減少水面蒸發(fā)量，抑制水中藻類繁殖，有利于水資源的保護(hù)。同時，發(fā)揮了太陽能的清潔、可再生、無污染的特性，減少了化石能源的消耗和碳排放，有利于實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。降低輸配電損耗和成本，由于水面光伏電站一般就近并網(wǎng)消納，可以減少遠(yuǎn)距離輸送所造成的損耗和成本。同時，提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，有利于解決遠(yuǎn)離電網(wǎng)或缺乏電力供應(yīng)的地區(qū)的用電問題。增加收益，除了發(fā)電收益外，還可以實現(xiàn)“漁光互補(bǔ)”的模式，即在水上發(fā)電、水下養(yǎng)殖的模式，來實現(xiàn)多產(chǎn)業(yè)的互補(bǔ)發(fā)展。水上光伏電站更適宜于不喜光的特色魚類養(yǎng)殖，此外光伏發(fā)電可以直接用于養(yǎng)殖用電，降低了養(yǎng)殖成本。缺點建設(shè)、運(yùn)維難度相對較大，需要考慮水深、水位變化、風(fēng)浪、錨固等因素，設(shè)計和施工更為復(fù)雜，設(shè)備和材料的防腐防水要求高，抗PID要求高，運(yùn)維成本也較高。初期投資成本較高，相對于地面電站，打樁架高式光伏電站投資成本每瓦高出約4%左右，水上漂浮式光伏電站投資成本高出約12%左右。項目綜合開發(fā)成本高，除了建設(shè)成本外，還需要考慮水域的使用權(quán)、安全保障、環(huán)境影響等因素，可能涉及多方的協(xié)調(diào)和溝通。申報規(guī)模的方式、用地政策存在不確定性，目前國家對水面光伏電站的規(guī)劃、指導(dǎo)、補(bǔ)貼等政策還不夠明確和完善，可能影響項目的可行性和收益性。圖1-11水面光伏電站3.沙漠光伏

沙漠光伏電站是指在沙漠、戈壁等干旱地區(qū)安裝光伏組件和其他設(shè)備，利用太陽能發(fā)電的電站（見圖1-12）。應(yīng)用場景沙漠光伏電站一般建設(shè)在西部地區(qū)，如內(nèi)蒙古、新疆、甘肅等，這些地區(qū)有著廣闊的沙漠面積，日照時間長，太陽能資源豐富，用電需求大，但能源供應(yīng)不足。沙漠光伏電站的發(fā)電可以直接并入公共電網(wǎng)，也可以用于當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活等。特點沙漠光伏電站的主要特點在于不占用耕地資源，提高了沙漠的利用價值；利用了沙漠的高溫、高輻射、低濕度等條件，提高了發(fā)電量和效率；有利于防治沙漠化和改善生態(tài)環(huán)境；降低了輸配電損耗和成本。沙漠光伏電站的建設(shè)形式主要有固定式和跟蹤式兩種，根據(jù)地形、風(fēng)力等因素選擇合適的形式。優(yōu)點合理利用沙漠資源，可利用荒蕪無人問津的沙漠、戈壁等，提高了土地的綜合利用率。提高發(fā)電量，沙漠對光伏組件起到降溫、反射等的作用，發(fā)電量明顯高于其他地區(qū)。據(jù)實驗結(jié)果，與在平原地區(qū)設(shè)置的光伏組件相比，發(fā)電量增加了10%~20%。環(huán)境保護(hù)，將太陽能電池板覆蓋在沙漠上，可減少風(fēng)速和風(fēng)蝕作用，抑制沙塵暴的發(fā)生，有利于防治沙漠化。同時，發(fā)揮了太陽能的清潔、可再生、無污染的特性，減少了化石能源的消耗和碳排放，有利于實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。降低輸配電損耗和成本，由于沙漠光伏電站一般就近并網(wǎng)消納，可以減少遠(yuǎn)距離輸送所造成的損耗和成本。同時，提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，有利于解決遠(yuǎn)離電網(wǎng)或缺乏電力供應(yīng)的地區(qū)的用電問題。增加收益，除了發(fā)電收益外，還可以實現(xiàn)“農(nóng)光互補(bǔ)”的模式，即在光伏板下種植抗旱耐鹽植物或牧草等，來實現(xiàn)多產(chǎn)業(yè)的互補(bǔ)發(fā)展。缺點建設(shè)、運(yùn)維難度相對較大，需要考慮沙塵、風(fēng)力、溫差等因素，設(shè)計和施工更為復(fù)雜，設(shè)備和材料的防塵防腐要求高，清洗維護(hù)成本也較高。初期投資成本較高，相對于其他地區(qū)，沙漠光伏電站投資成本每瓦高出約10%左右。項目綜合開發(fā)成本高，除了建設(shè)成本外，還需要考慮沙漠的使用權(quán)、安全保障、環(huán)境影響等因素，可能涉及多方的協(xié)調(diào)和溝通。電網(wǎng)消納能力不足，由于光伏發(fā)電的波動性和間歇性，可能導(dǎo)致電網(wǎng)的不穩(wěn)定和過載，造成“棄光”現(xiàn)象。目前國家對沙漠光伏電站的規(guī)劃、指導(dǎo)、補(bǔ)貼等政策還不夠明確和完善，可能影響項目的可行性和收益性。圖1-12沙漠光伏電站4.屋頂光伏屋頂光伏發(fā)電是一種利用太陽能電池板在建筑物屋頂上發(fā)電的系統(tǒng)（見圖1-13）。應(yīng)用場景屋頂光伏電站一般建設(shè)在城市或鄉(xiāng)村的住宅、商業(yè)、工業(yè)等建筑物的屋頂，這些地區(qū)有著較大的用電需求，但能源