光伏发电基础知识及概况

2023-04-21 12:07 作者:电气设计李老师 0人读过 | 我要投稿

光伏发电系统分为:独立(离网)光伏发电系统和并网光伏发电系统

离网型光伏发电系统广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电，通过独立逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。

并网光伏发电系统:与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统称为并网光伏发电系统，其结构如下图1所示，该系统包括太阳能电池阵列、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、交流负载、变压器等部件。并网光伏发电系统可以将太阳能电池阵列输出的直流电转化为与电网电压同幅、同频、同相的交流电，并实现与电网连接并向电网输送电能。这种发电系统的灵活性在于，在日照较强时，光伏发电系统在给交流负载供电的同时将多余的电能送入电网；而当日照不足，即太阳能电池阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。

本工程设计装机总容量约1MWp，总计利用场地面积约为0.85万㎡。生产区由阵

列区及汇流箱、逆变器组成。

光伏阵列是多片光伏模组的连接，也是更多光伏电池的连接

汇流箱在光伏发电系统中是保证光伏组件有序连接和汇流功能的接线装置。该装置能够保障光伏系统在维护、检查时易于切断电路，当光伏系统发生故障时减小停电的范围。

汇流箱是指用户可以将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成一个个光伏串列，然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流箱，在光伏汇流箱内汇流后，通过控制器，直流配电柜，光伏逆变器，交流配电柜，配套使用从而构成完整的光伏发电系统，实现与市电并网

光伏逆变器可以将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。

光伏发电并网就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。

经发电量和系统效率分析，发电量如下：

1MW分布式光伏发电项目建成第一年发电量为125.3万kW·h，

25年平均发电量为116.9万kW·h

光伏组件在3号厂房、停车棚、综合楼屋面，搭建光伏组件。本项目规划拟建设

装机容量为1MWp，采用分块发电，“自发自用，余电上网”模式。厂区内有一个配电房，3号厂房部分接入厂区充电桩箱变低压侧进行并网，停车棚部分由逆变器接入厂区配电房低压侧，综合楼部分由逆变器就近接入低压总箱，

土建工程

1、彩钢瓦屋面光伏支架系统设计

冷焊连接

采用冷焊连接方式，该方案是在己建成彩钢瓦屋面焊接螺栓,在焊接螺栓上安装金属导轨,金属导轨上安装光伏组件。根据厂家调研资料，其焊接熔化层根据彩钢瓦厚度可控制在0.1mm～0.4mm之间，适合厚度小于1mm的彩钢瓦焊接而不会产生焊穿和变形现象,因焊接时间短(1～3毫秒)散热非常快因此彩钢瓦下面的保温层不会受到一点影响。

该方案的优点是不用在原有屋面上钻孔，可以将防水隐患降低到最低。与自攻螺

钉方案不同的是，光伏板承受的荷载，全部汇聚传递至焊接的螺栓处。该处的受力较集中，若原有屋面承载能力较弱时，在极端台风工况下存在撕裂可能，存在结构安全隐患。且焊接螺栓处会破坏原有屋面的防腐层，该处存在锈蚀隐患。

2、混凝土屋面光伏支架系统设计

电池组件采用550Wp 单晶硅电池组串，13°倾角布置方式。支架为热浸镀锌轻

钢支架（镀锌层厚度≥65μm），支架基础为钢筋砼条形基础。条形基础中的预埋螺栓将光伏支架支腿固定其上，光伏板通过压块或螺栓固定于支架檩条。安装顺：现浇砼基础→安装钢支架→安装光伏板。该方案对原有建筑物屋面保温及防水不造成影响、运输及施工方便。

单晶硅是指硅材料整体结晶为单晶形式，是目前普遍使用的光伏发电材料，单晶硅太阳电池是硅基太阳电池中技术最成熟的，相对多晶硅和非晶硅太阳电池，其光电转化效率最高。

3、停车棚光伏支架系统设计

1）采用工字钢立柱、工字钢斜梁、C型钢横梁、圆钢管拉杆等各类连接件。混凝土

基础采用粗石混凝土现浇，混凝土基础埋入地下。

2）支架安装应符合要求，上下左右安装保持整齐。

3）棚顶进行防水处理，外露金属应做好防锈处理。

4）混凝土基础养护不得少于5天；强度等级不低于C30。