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文檔簡介
光伏電站知識培訓光伏發電術語1.光伏組件PVmodule
具有封裝及內部聯結的、能單獨提供直流電輸出的、最小不可分割的太陽能電池組合裝置。又稱太陽能電池組件(Solarcellmodule)或太陽能電池板(Solarpanel)。2.光伏組件串Photovoltaic(PV)modulesstring
在光伏發電系統中,將若干個光伏組件串聯后,形成具有一定直流電輸出的電路單元。
3.光伏方陣PVarray
將若干個光伏組件在機械和電氣上按一定方式組裝在一起并且有固定的支撐結構而構成的直流發電單元。以稱光伏陣列。4.光伏發電系統
PVpowersystem利用太陽能電池的光生伏特效應,將太陽輻射能直接轉換成電能的發電系統。5.光伏電站PVpowerstation以光伏發電系統為主,包含各類建(構)筑物及檢修、維護、生活等輔助設施在內的發電站。第二頁,共50頁。光伏發電術語6.匯流箱Combiner
在光伏發電系統中,將一定數量規格相同的光伏組件串聯成若干光伏串,再將若干個光伏串并聯匯流后接入的裝置。7.光伏支架PVsupportbracket
光伏發電系統中,為了擺放、安裝、固定光伏組件而設計的特殊結構。
8.8BAPV光伏建筑附加BuildingattachedPV
將光伏組件附著在建筑物上,與用戶或電網相連接形成的光伏發電系統。9.BIPV光伏建筑一體化BuildingintegratedPV將光伏組件集成到建筑物上,同時承擔建筑結構功能和光伏發電功能,與用戶或公共電網相連接形成的用戶并網光伏發電系統。10.并網點Pointofcoupling(POC)對于有升壓站的光伏電站,指升壓站高壓側母線或節點。無升壓,指光伏發電輸出匯總點。第三頁,共50頁。光伏發電術語11.孤島現象Islanding
在電網失壓時,光伏發電系統(電站)仍保持對失壓電網中的某一部分線路繼續供電的狀態。12.防孤島Anti-Islanding
防止非計劃性孤島現象的發生。
13.峰值日照時數Peaksunshinehours
一段時間內的輻射度積分總量相當于輻射度為1KW/m2的光源所持續照射時間,其單位為小時h。14.安裝容量Capacityofinstallation光伏發電站中安裝的光伏組件的標稱功率之和,計量單位是峰瓦(Wp)15.峰瓦Wattspeak光伏組件或光伏方陣在標準測試條件下,最大功率點的輸出功率的單位。16.光伏組件傾角TiltangleofPVmodule
光伏組件所在平面與水平面的夾角。第四頁,共50頁。光伏概念及發電原理光伏(PVorphotovoltaic),是太陽能光伏發電系統(photovoltaicpowersystem)的簡稱,是一種利用太陽電池半導體材料的光伏效應,將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電系統。第五頁,共50頁。光伏發電原理圖第六頁,共50頁。光伏電站的概念及分類1、概念:光伏電站是指與電網相連并向電網輸送電力的光伏發電系統,屬國家鼓勵的綠色能源項目。2、分類:光伏電站按規模分為兩種,一種是集中式,如大型地面光伏發電系統;一種是分布式(以≤20MW、為分界),如工商企業廠房屋頂光伏發電系統,民居屋頂光伏發電系統。光伏電站又分為帶儲能(蓄電池類)和不帶儲能(蓄電池類)的并網發電系統。帶有蓄電池的并網發電系統具有可調度性,可以根據需要并入或退出電網,還具有備用電源的功能,當電網因故停電時可緊急供電。帶有蓄電池的光伏并網發電系統常常安裝在居民建筑;不帶蓄電池的并網發電系統不具備可調度性和備用電源的功能,一般安裝在較大型的系統上。第七頁,共50頁。光伏電站的分類光伏發電分類可蓄電光伏發電集中式光伏發電分布式光伏發電不可蓄電光伏發電第八頁,共50頁。分布式光伏發電簡介——特指采用光伏組件,將太陽能直接轉換為電能的發電系統。——它倡導就近發電,就近消納的原則——有效提供綠色能源供給,并為安裝用戶提供數十載的發電量經濟收益。第九頁,共50頁。分布式系統示意圖:系統由光伏直流部分、逆變部分,計量部分等組成分布式光伏組成第十頁,共50頁。分布式光伏的消納方式因國家對不同的消納方式給出的補貼情況不一樣,按照消納方式不同分為:
①
自發自用,余電上網。享受全電量補貼元/度的度電補貼(國家),地方如山東元/度的度電補貼】;自發自用部分抵消用電量收益+余電上網部分賣電收益。普通的家庭分布式,中小規模的屋頂電站多屬于此類分布式;
②全額上網賣電。享受地面電站的標桿上網電價,山東省為元/度元度電補貼。國家為了鼓勵分布式快速規模化發展,分布式的定義做了擴展:1)網電壓等級在35kV以下;2)20MWp以下規模;3)在最近變電臺區可以消納;4)建設地點集中于荒山荒漠、灘涂、廢棄地,以及農業大棚、漁光互補等消納方式也是全額上網,拿地面電站的標桿上網電價,以及地方性的針對地面電站的補貼。比如山東有的地方走分布式指標的地面電站拿到約元/度上網補貼第十一頁,共50頁。集中式光伏發電概念
并網太陽能光伏發電系統是由光伏電池方陣并網逆變器組成,不經過蓄電池儲能,通過并網逆變器直接將電能輸入公共電網。并網太陽能光伏發電系統相比離網太陽能光伏發電系統省掉了蓄電池儲能和釋放的過程,減少了其中的能量消耗,節約了占地空間,還降低了配置成本。并網太陽能發電是太陽能光伏發電的發展方向,是21世紀極具潛力的能源利用技術。集中式大型并網光伏電站一般都是國家級電站,主要特點是將所發電能直接輸送到電網,由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期較長、占地面積大、土地性質有要求,因而發展有局限性。第十二頁,共50頁。并網光伏發電系統原理圖第十三頁,共50頁。國家發改委最新《上網標桿電價》第十四頁,共50頁。光伏發電項目的前期調研分布式:了解擬選址地光伏政策情況;看業主的意愿(自建)資金實力,(租賃)租賃價格;有無可用的安裝面積。無影響陽光采集建筑物等明顯遮擋的可用面積。能否滿足組件的承重要求。水泥屋頂承重在35kg/㎡左右,彩鋼瓦屋頂等要求在15kg/㎡以上;用電價格,用電量情況,用電時段,及自發自用比例;自身電網的條件,如需詢問一下自用變壓器的容量,并網點位置;施工條件,城市或農村,有無污染企業,運輸條件;對于全部上網的大型分布式電站,需要對當地政策、電價補貼情況、土地性質、并網距離、有無并網接入接口(間隔)等逐一落實。集中式:1.了解擬選址地區光伏政策情況;2.項目選址位置了解(土地性質、土地權屬、土地量、并網點變壓站);3.項目選址現場踏勘(山體走向、山體坡度、地質情況、邊界、并網點變壓站);4.走訪相關部門(當地政府對光伏項目的支持態度、電力公司并網點接入了解)。第十五頁,共50頁。選址的幾個注意點場址不應有輸電線路、高大建筑物場址附近應無大型化工企業優選交通便利區域應避開地質災害多發區場址應避免水源、自然、軍事保護區場址下應無壓礦、輸油管道、通訊電纜等避免農田、林地、退耕還林、土地成本較高地區集中式光伏發電項目的選址第十六頁,共50頁。集中式光伏發電項目的選址選址地面位置用地要求地形宜開闊、平坦國有未利用荒地、宜林地面積1MW占地面積約30畝(與項目地經緯度有關)坡度不宜超過30度朝向山脈需東西走向,山坡需為南向北坡第十七頁,共50頁。光伏發電項目的選址選址系統接入要求第十八頁,共50頁。分布式光伏發電項目流程業主提出并網申請,到當地的電網公司大廳進行備案。電網企業受理并網申請,并制定接入系統方案。業主確認接入系統方案,并依照實際情況進行調整重復申請。電網公司出具接網意見函。業主進行項目核準和工程建設。業主建設完畢后提出并網驗收和調試申請。電網企業受理并網驗收和調試申請,安裝電能計量裝置(原電表改裝成雙向電表)。電網企業并網驗收及調試,并與業主聯合簽訂購售電合同及并網調度協議。正式并網運行。支持性文件必須包括以下內容:1)申請人身份證原件及復印件或企業法人委托書原件(或法人代表身份證原件及復印件);2)企業法人營業執照(或個人戶口本)、土地證、房產證等項目合法性支持性文件;3)政府投資主管部門同意項目開展前期工作的批復(需核準項目);4)項目前期工作相關資料。第十九頁,共50頁。分布式光伏發電項目流程備案需提供的材料
(一)個人利用自有住宅及在住宅區域內建設的分布式光伏發電項目申請表;
(二)項目申請人身份證復印件或其他證明文件,如項目申請人與項目所依托建筑和構筑物所有人非同一主體時,需同時提供申請人和建筑所有者的身份證復印件或其他證明文件;
(三)資本金證明材料(按照《國務院關于調整固定資產投資項目資本金比例的通知》(國發(2009)27號)規定,項目最低資本金比例為20%。項目投資資本金可以用貨幣出資,也可以用實物、工業產權、非專利技術、土地使用權等形式出資,采用貨幣出資可以提供銀行資信證明、銀行存款證明、流水帳等資料,采用實物、工業產權、非專利技術、土地使用權等形式出資必須經過有資格的資產評估機構依照法律、法規評估作價資料);
(四)項目所依托建筑和構筑物的所有權合法性證明材料,如房產證等。第二十頁,共50頁。分布式光伏發電項目指標管理光伏電站項目符合以下條件,納入分布式光伏發電規模指標管理。第二十一頁,共50頁。集中式光伏發電項目流程圖第二十二頁,共50頁。集中式光伏發電項目流程第一階段:1、委托有有資質的單位做大型光伏并網電站項目進行可行性研究分析、項目備案申請報告。2、備案報告+備案申請文件------備案批復文件。3、進入所在縣(市或省)的備案名單。第二階段:序號部門批復文件1市級發改委備案批復文件2省級電力公司接入電網批復文件3省/市級國土廳土地預審意見未壓覆重要礦產資源的函地質災害評估備案登記表4省/市/縣級建設廳選址意見書和選址規劃意見5省級/市級文物部門選址意見函(有的不需要)6省級/市級環保部門環境影響報告表的批復7省級/市級安監局安全評價表的批復8省級/市級水利部門水土保持方案的批復第二十三頁,共50頁。集中式光伏發電項目流程第三階段:獲得開工許可
1、辦理建設項目銀行資金證明(不少于項目總投資的20%)。
2、辦理建設項目與銀行的貸款意向書或貸款協議(不高于項目總投資的80%);
3、委托具有資質的單位做項目設計;
4、獲得項目建設地建設局開工許可;接入系統帶電前要需具備的條件:
1、發改委備案文件、上網電價文件、可研報告
2、接入系統審查批復文件(國家電網公司、省電力公司接入系統文件)
3、公司營業執照復印件(正本、副本)
4、公司稅務登記證(國稅、地稅)
5、公司組織機構代碼證
6、系統主接線圖第二十四頁,共50頁。集中式光伏發電項目流程并網流程或具備的條件:1、工程質檢報告2、安評報告3、技術監督報告4、消防驗收意見5、電力公司驗收報告6、針對各檢查報告提出問題的整改報告7、《供用電合同》(是否有新的變化,若有變化須重新簽訂)8、針對上述“四個協議(或合同)、四個報告”,協商確定年度《購售電合同》后。9、并組織各相關部門會簽后,及時協商確定召開啟委會,根據啟委會決議,發電企業應上報決議中提出問題的整改。10、下達同意機組并網文件,安排機組并網工作。11、給省電力公司申請確認滿足電網要求的文件。(風電機組及光伏電站機組首次并網時間及240小時結束時間)12、生產驗收交接書(施工單位與業主簽訂)13、涉網試驗完成并滿足電網要求14、電價批復文件15、消防驗收合格第二十五頁,共50頁。光伏發電項目設計太陽能資源分析工程代表年太陽總輻射量日照小時數的確定光資源數據分析方法基礎資料收集主要設計標準太陽能資源評估方法(QX-T-89-2008)光伏發電站設計規范(GB50797-2012)光伏并網電站太陽能資源評估規范光資源分析第二十六頁,共50頁。工程代表年太陽總輻射量、日照小時數確定
光資源數據分析方法基礎資料收集項目所在地逐日太陽能輻射數據、氣溫等氣象數據。(用于推導各月典型日太陽能輻射規律計算組件溫度影響損失、不可利用太陽光損耗)氣象站資料,包括項目最近的國家基本氣象站(參考氣象站)多年逐月太陽能輻射數據(包含直接散射輻射分量)日照時數、日照百分率數據(當該站無太陽能輻射數據時用于推導輻射量)、多年極限高溫、多年極限低溫、多年平均氣溫、多年平均風速、揚塵雷暴等天數資料。若最近的氣象站無逐月太陽能輻射數據,應至少收集一個參考氣象站多年逐月太陽能輻射數據。根據收集到的光資源數據,相應進行光資源分析。若有項目所在地逐日太陽能輻射數據,通過參考氣象站推導將短期數據拓展為長序列數據,作為后續代表年輻射量依據。若只有氣象站逐月日照時數數據,通過參考氣象站推導將長序列日照時數數據推算為太陽能輻射數據,作為后續代表年輻射量依據。工程代表年太陽總輻射量數據一般根據長序列數據年際變化情況采用相應方法確定:正態分布法:若長序列數據近十年平均值與三十年數據基本持平時采用,選取曾經發生過的最高頻率數據作為工程代表年月數據。平均法:若長序列數據近十年平均值與三十年數據有較大不同時采用該方法,工程代表年各月數據根據平均法確定。光伏發電項目設計第二十七頁,共50頁。氣象站資料收集修正計算同類項目對比驗證發電數據光伏發電項目設計第二十八頁,共50頁。光伏發電項目設計勘察工作階段及過程可研勘察初步勘察施工勘察光伏項目可研勘察與初步勘察合并進行,達到初勘深度要求,為可
研設計提供依據。施工勘察,即詳勘,為滿足施工圖設計提供依據。光伏初勘階段同步委托地形圖測量,1:1000,復雜地形1:500。若場地條件簡單,且場地附近已有巖土工程資料,在選定場地后總平面布置可確定的前提下,可免去初勘,直接進行詳勘(適當簡化)。第二十九頁,共50頁。光伏發電項目設計綜合現場踏勘、收資及布置適量鉆探、井探等勘探手段-初勘是較大范圍控制性的初步查明整個場地巖土工程條件-詳勘則是結合總平布置對光伏支架及不同建筑物區域巖土工程條件有針對性的詳細查明-查明地層分布特征,巖土物理力學性質,地下水埋藏條件;-評價場地和地基地震效應;-分析場地不良地質現象的成因、分布及對場地穩定性的影響及危害程度,并提供整治方案及所需計算參數;-對各層地基土進行評價,提供地基巖土承載力和變形設計參數,對光伏支架及擬建(構)筑物地基基礎方案提出建議;-對特殊性土(鹽漬土、濕險性黃土等)按有關標準和設計要求進行勘察試驗和分析評價。-提供土壤電阻率并綜合水、土腐蝕性試驗結果進行水、土腐蝕性判定;-在季節性凍土地區,調查場地土的標準凍結深度。勘察主要結論方法任務勘察任務、方法及主要結論第三十頁,共50頁。光伏發電項目設計按照勘察報告推薦的一種或兩種樁型選擇有代表性的區域進行初勘后若確定光伏支架或建筑物需采用樁基礎,一般需在詳勘前或與詳勘同步進行試樁,為樁基礎設計及工程樁施工提供依據-通過試驗樁的施工為工程樁施工提供施工工藝和施工參數。-通過單樁靜載荷試驗分別確定單樁抗壓、抗拔及水平承載力特征值,為樁基礎設計提供參數。試樁主要結論方法任務勘察任務、方法及主要結論第三十一頁,共50頁。光伏發電項目設計控制要點BECDA對擬建場地做出穩定性評價、土壤腐蝕性評價、推薦基礎型式等,是初勘的主要內容,特別是穩定性問題應在初勘階段基本解決,不宜留給詳勘階段勘探方法不應單純采用鉆探,應根據具體情況選擇。對復雜地質條件和某些特殊性土如黃土,布置一定數量的探井是很必要的巖土工程分析應具有明確的針對性,不僅要了解光伏支架及各建筑物的上部荷載、結構類型、埋置深度和變形限制的要求,而且要充分結合場地地層情況,以便提出巖土工程設計參數和適宜的地基基礎設計方案的建議若推薦采用樁基礎,樁基持力層一般情況下應選擇具有一定厚度、承載力較高、壓縮性較低、分布均勻、穩定的密實或堅硬巖土層地下水是巖土工程分析評價的主要因素之一,但只限于查明場地當時的情況有時還不夠,故在初勘和詳勘中,應通過資料搜集等工作,了解地下水位動態及多年的水位情況第三十二頁,共50頁。光伏發電項目設計逆變器選型光伏組件串并聯方案方陣電氣設備配置方案光伏組件安裝方案組件支架間距及方位角選擇組件布置形式光伏發電總效率系統總體方案第三十三頁,共50頁。光伏發電項目設計逆變器選型逆變器選型集中式逆變器地勢較為平坦的平地光伏電站及坡向較為一致的山地光伏電站采用集中式逆變器組串式逆變器在地勢起伏較大及坡向較為復雜時進行技術經濟比較后可采用組串式逆變器,初投資略高,后期維護工作量可能較大第三十四頁,共50頁。光伏發電項目設計對于集中式逆變器方陣,推薦每1MW單元方陣采用以上配比進行組串布置。根據項目所在地最近的氣象站資料中的極限溫度及所選逆變器直流最大允許輸入電壓計算組件允許串聯范圍,并根據方陣布置確定最佳串聯個數。對于組串式逆變器方陣,推薦每臺逆變器接入允許最大并適當減少交流匯流箱個數。組件串聯數一般20-22塊。多晶260Wp及以上一般20塊串聯。光伏組件串并聯方案第三十五頁,共50頁。光伏發電項目設計組件安裝方式固定式跟蹤式季節可調式固定式支架初始投資較低,且基本免維護,為現在各項目主流支架方式。其角度一般按照太陽能資源最佳傾角設計,對于用地較為緊張項目可適當進行微調。季節可調式(即傾角可調支架)初始投資相對較高一點,按照季節進行支架傾角調整,有一定的后期維護量,且需要根據調整最大傾角進行方陣間距計算,對項目用量地略高。電量提高5%左右單軸跟蹤式(即方位角跟蹤支架)和雙軸跟蹤式(即全跟蹤支架)支架初始投資較高,現階段后期維護量較大,且占地面積較大。電量分別提高10-20%、25%左右。光伏組件安裝方案第三十六頁,共50頁。光伏發電項目設計固定式第三十七頁,共50頁。光伏發電項目設計季節可調式第三十八頁,共50頁。光伏發電項目設計跟蹤式第三十九頁,共50頁。光伏發電項目設計組件支架間距及其方位角選擇12為避免人為引入組件的不匹配損耗,光伏組件一般方位角取正南向。對于山地或者有較大坡度地區,南北坡向通過陣列間距進行調整。3東西坡向經過計算后在適當范圍內通過間距及方位角進行調整。4支架南北間距應在計算值的基礎上適當加大,提高利用小時數。第四十頁,共50頁。光伏發電項目設計電氣一次電氣二次接入系統設計主要電氣設備選擇集電線路設計繼電保護配置系統調度自動化設計直流及UPS電源系統設計收集項目所在地電網現狀,并初步確定項目接入變電站位置,電壓等級等數據選擇高壓側、低壓側設備確定工程集電線路電壓等級,并依次選擇電纜型號、截面確定系統結構及設備配置確定保護方案及裝置配置確定調度方案及配套設施確定系統容量及配置方案計算機監控系統設計電氣設計主要內容第四十一頁,共50頁。光伏發電項目設計送出電壓方案135kV開關站一般對于容量在30MW以下項目,采用35kV開關站總體方案。即集電線路按照2-3回35kV線路匯流至開關站35kV開關柜后直接通過電纜送出2110kV升壓站一般對于容量在30MW以上項目,采用110kV升壓站總體方案。即集電線路按照3-10回35kV線路匯流至升壓站,通過110kV變壓器升壓后,通過架空線路送出第四十二頁,共50頁。光伏發電項目設計站用電電源方案
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