光伏电站精细化设计的必要性-solarbe文库

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光伏电站精细化设计的必要性华东勘测设计研究院陈家国 2017.08 华东院简介概况中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司（简称 “ 华东院 ” ） 1954年建院，是一个多专业、跨领域、综合性的国际型工程公司，以水电水利与新能源、城市建设与环境发展、大坝与各类基础设施安全营运为主要领域，以勘测设计咨询、总承包与设备成套、投资为三大业务的工程公司业务架构。华东院总部设在浙江杭州，并在四川、重庆、福建、安徽、云南等地设有分支机构，在越南、土耳其、肯尼亚、尼日利亚等设有驻外办事机构。华东院简介人才队伍华东院现有员工 3600余人，拥有国家设计大师、享受国务院特殊津贴人员、享受教授研究员待遇高级工程师等各类高级专业技术人员 900余人，工程师及其他专业技术人员 2000余人。其中国家勘察设计大师 1人，享受国务院政府特殊津贴专家 15人，浙江省勘察设计大师 2人，浙江省有突出贡献中青年专家 2人，享受杭州市政府特殊津贴 2人，杭州市杰出人才 1人，浙江省 151人才、杭州市 131人才各层次 60余人次，省部级以上各类专家人才 400余人次。员工中持有国家各类注册执业资格证书 1600余人次。 ◆ 2 0 0 7 年进入太阳能光伏工程领域◆ 2 0 1 1 年开始进入光伏工程EPC领域◆ 2 0 1 2 年开始投资光伏发电项目华东院光伏工程概况华东院光伏工程概况光伏项目类型地面光伏水上漂浮渔光互补光伏大棚屋顶光伏光伏项目业绩屋顶光伏项目展示杭州福莱特塑料开发有限公司2MW太阳能光伏发电项目杭州萧山 2MW万向三号工业并网光伏系统工程杭州萧山 2.7MW德清天马重工机械有限公司厂区16MWp屋顶光伏发电工程浙江德清 16MW长兴县20MW屋顶光伏发电工程浙江长兴 20MW华能长兴泗安10MWp光伏并网发电项目浙江长兴 10MW 光伏项目业绩地面光伏项目展示乌兰二期20MWP并网光伏发电工程青海乌兰 20MW临湘市桃矿街道桃矿尾矿花园式20MW分布式光伏发电项目湖南临湘 20MW新邵县新田铺镇20MW分布式光伏电站示范工程湖南新邵 20MW正泰衢州柯城160MWp光伏生态公园项目浙江湖州 30MW浙江正泰江山市200MW太阳能林农光互补地面电站浙江江山 200MW 桐乡市河山工业区开发有限公司河山镇“渔光互补”光伏电站项目浙江桐乡 10.5MW长兴县洪桥镇渔光互补光伏发电项目浙江长兴 20MW桐乡市洲泉一期“渔光互补”光伏发电项目浙江桐乡 20MW扬州惠远太阳能电力有限公司8MWP渔光互补光伏发电项目江苏高邮 8MW华东院天长100MWp光伏项目安徽天长 100M 光伏项目业绩渔光互补项目展示浙江桐乡洲泉一期“渔光互补”光伏发电项目浙江桐乡 20MW江苏连云港118.8MWp生态农业光伏发电工程江苏连云港 118.8MW会理20MW分布式光伏发电工程四川凉山州 20MW冕宁10MW农光互补光伏发电工程四川凉山州 10MW衢州市衢江区光伏电站一期45MWp建设工程浙江衢州 45MW 光伏工程EPC项目展示可以安装在水库、湖泊、池塘及水处理厂等水面突破土地资源对光伏发电应用的制约水的冷却效果能有效提高发电量水上漂浮和养殖业相结合，达到“两赢”已在建德实施20MWp、天台25MWp试点项目光伏工程研究与探索水上漂浮光伏工程光伏电站精细化设计的必要性华东勘测设计研究院陈家国 2017.08 目录 CONTENTS一、光伏工程设计现状二、设计对电站造价、电站性能的影响三、设计如何做到提高电站性能设计不够精细化、系统设计未达到最优化原因周期短、设计人员专业知识欠缺，缺乏深入的理解和时间经验，创新能力比较弱一、光伏工程设计现状设计不合理会导致造价偏高，系统效率降低，影响发电量和收益，甚至会产生质量问题。二、设计对造价、电站性能的影响造价影响u设备选择u桩基选择u总体布置二、设计对电站造价、电站性能的影响 Te TT hPEPR  PR影响因素相对透射率损失灰尘影响损失阴影遮挡损失弱光损失温度损失组件不匹配损失直流线损逆变器损失不可利用率损失交流线损变压器损失阴影遮挡损失（ 1）远方阴影遮挡（ 2）近方阴影遮挡与组件布置、组串接线有关系。可采用 PVSYST软件分析。远方阴影遮挡分析近方阴影遮挡分析相对透射率损失光线入射角偏差导致透射损失相对损失率固定式损失斜单轴损失双轴跟踪损失跟踪式支架使组件倾斜面尽可能正对太阳，导致入射角偏差减少。灰尘影响损失弱光损失组件弱光损失是组件在弱光条件下转换效率的降低带来发电量的损失，不同类型的组件产品由于电池片制造技术的不同其弱光性能的表现会有一定的差异。某一型号组件在不同辐射强度下的功率曲线温度损失系统不可利用率损失系统可利用率主要受设备的可靠性和系统设计的影响。逆变器、汇流箱、电缆接头和跟踪支架等设备的可靠性都是影响系统可利用率的重要因素。该系数的取值要根据实际运行经验取值，一般可选为 9899。。其他损失集电电缆损失（ 1）直流电缆线损；（ 2）交流电缆线损。不匹配损失（ 1）组件性能不一致以及组串到逆变器之间的压降不一致导致的电压偏差 ;（ 2）组件性能不一致导致的电流偏差。逆变器损失（ 1）逆变器自身的损耗；（ 2）对于超出逆变器额定功率或由于超出工作电压范围造成的损失。变压器损失（ 1）就地升压变损失；（ 2）主变损失。三、设计如何做到提高电站性能PR值优化组件布置，减小阴影遮挡1. 平地或水面上，可通过计算或 PVSYST确定组串间距；2. 对于复杂山地地貌，可通过三维软件进行阴影分析。3. 合理选择横排或竖排布置，优化组串连接。三、设计如何做到提高PR最佳倾角及间距的优化最佳倾角利用软件或者公式计算倾斜面上的年辐射量最大阵列间距冬至日上午 9点至下午 3点不遮挡的最小间距以杭州某地区一 1MW光伏项目为例，其最大倾角为 22° ，其阵列中心间距选取为 6m。最优方案忽略了阴影遮挡因素。三、设计如何做到提高PR最佳倾角及间距的优化该项目在相同间距 6m不同倾角的数据对比倾角 22° 与 14° 相比，年辐射量增加了 0.6，而阴影遮挡导致的系统效率折减达到了 1.8，因此总发电量反而减少了 1.2。通过优化最佳倾角及间距，可以明显提高 PR值，从而增加发电量及经济性。倾角 /° 年辐射量（ kWh/m2 ）阴影遮挡损失 / 发电量 /万 kWh PR/1 2 1 2 5 6 .7 1 .3 1 0 3 .4 8 2 .3 01 4 1 2 6 1 .4 1 .7 1 0 3 .5 8 2 .0 71 6 1 2 6 5 .1 2 .1 1 0 3 .4 8 1 .7 51 8 1 2 6 7 .7 2 .6 1 0 3 .2 8 1 .4 32 0 1 2 6 9 .3 3 .1 1 0 2 .9 8 1 .0 32 2 1 2 6 9 .8 3 .2 1 0 2 .3 8 0 .5 52 4 1 2 6 9 .2 4 .3 1 0 1 .8 8 0 .2 1 三、设计如何做到提高PR1. 选择弱光性好的组件，有助于减小弱光损失；2. 选择温度系数低的组件，有助于减小温度损失；3. 选择高效逆变器及变压器，减小逆变器及变压器损失；4. 合理选择电缆截面，优化电缆敷设路径，减小线损；5. 提高组件分选设计，对组件按实测参数进行电流、电压的按档分选，由组件厂家按分选方案进行箱、托、车的包装，并按此分选设计进行组件组串设计、安装。