家庭户用第2-1部分设计规范：一般要求征求意见稿编制说明-solarbe文库

资源描述：

1 中国光伏行业协会标准家庭户用光伏发电系统第 2-1部分设计规范一般要求（征求意见稿）编制说明 “家庭户用光伏发电系统第 2-1 部分设计规范一般要求 ”标准编制工作组 2 中国光伏行业协会标准家庭户用光伏发电系统第 2-1 部分设计规范一般要求征求意见稿编制说明一、任务来源根据中国光伏行业协会 2018 年 3 月 15日关于印发 2018年第一批光伏协会标准制修订计划的通知的相关要求，家庭户用光伏发电系统第 2-1部分设计规范 -一般要求（ 2018002-CPIA）由江苏天合家用光伏科技有限公司牵头负责，中国光伏行业协会标准化技术委员会负责技术归口和管理，项目制定周期为 12个月。二、编制原则本标准在制定过程中主要按照下述原则编制标准内容测试方法科学、先进、合理、安全、环保的原则；发扬民主、协商一致、共同确认的原则；与现行有效标准协调一致的原则。三、标准编制背景光伏发电是我国重要的战略性新兴产业，大力推进分布式光伏发电对优化能源结构、保障能源安全、改善生态环境等具有重大战略意义。分布式光伏发电既是推动能源生产和消费革命的重要力量，也是促进稳增长调结构促改革惠民生的重要举措；分布式光伏发电与农户扶贫、新农村建设、农业设施相结合，能够促进农村居民生活改善和农业、渔业等发展。户用光伏发电系统是安装于民用住宅以 220V或 380V接入公用电网运行的户用型并网发电系统，是分布式光伏发电重要的形式之一。它倡导就近发电、就近并网、就近使用的原则，有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题；具有安装周期短、投资小、并网简单、补贴及时等优点，是具有广阔发展前景的太阳能能源利用方式。2017 年是我国分布式光伏爆发年，根据 “ 十三五 ” 规划 60GW 的装机总量，未来四年分布式光伏年均增量超 10GW，同时国家和地方政府还出台了一系列分布式光伏补贴政策，进一步推动了分布式光伏市场的大力发展。众所周知，分布式光伏发电系统主要包括光伏组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置等；由于光伏组件等在户外受不同自然环境的影响，如温度、湿度、辐照度、盐雾、沙尘暴及雪灾等，会产生不同类型的失效模式，影响光伏组件的使用可靠性及发电量，在设计时应综合考虑多方因素，除了应考虑组件的安装维度、经度、海拔、当地的太阳能总辐射量、年平均气温，年雨水量及受台风、降雪、冰雹等；还应根据实际使用地理位置及环境气候选择相匹配的配套设备，如支架的承载能力、逆变器的功率和输出性能等；任何一个设备部件出现问题都将影响整个发电系统的质量及其正常运行；另外，户用光伏的设计以及安装不规范，还可能会造成发电量不足、漏电、系统被大风吹落、屋面漏水、逆变器烧毁等严重问题，不仅损害了业主收益，给业主造成人身安全问题，更损害了行业整体形象，也不利于家用光伏的可持续发展。因此，为规范分布式光伏市场，促进分布式光伏行业健康发展，迫切需要建立科学的、完善的分布式光伏系统设计和性能检测及质量评估等技术标准，来保障分布式屋顶光伏系统安全运行、性能可靠和业主收益稳定等，因此制定 “ 家庭户用光伏发电系统第 2-1部分设计规范 ” 系列标准具有非常重要的意义，可进一步有序发展户用光伏发电系统，规范行业竞争秩序，促进户用光伏发电系统设计和安装水平的提高。四、国内外标准现状国外户用光伏发电的应用方面，德国推广力度比较大。德国于 2000年出台了可再生能源法， 2014 3 年 6月 9日德国光伏瞬时供电超过系统负荷 50。在我国，自 2013年国务院出台关于促进光伏产业健康发展的若干意见以来，户用光伏发电市场繁荣发展，根据国家能源局 2017年上半年光伏发电统计分析，2017年上半年分布式光伏新增装机容量 711万千瓦，同比增长 2.9倍；户用光伏发电是分布式光伏快速发展的重要组成部分。据不完全统计，国内外关于光伏发电系统的标准主要有 GB 50797-2012 光伏发电站设计规范、GB 50794-2012 光伏发电站施工规范、 GB/T 50796-2012 光伏发电工程验收规范、 GB/T 19964-2012 光伏发电站接入电力系统技术规定、 GB/T19939-2005 光伏系统并网技术要求、 GB/T 50865-2013 光伏发电接入配电网设计规范、 GB/T33342 户用分布式光伏发电并网接口技术规范、 JGJ 203-2010 民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范等；但针对户用光伏发电系统特点的还没有统一的整体设计，应尽快研制并出台户用光伏发电系统设计系列标准来促进和规范行业技术的发展。五、标准编制过程2018年 3 月 15 日，家庭户用光伏发电系统第 2-1部分设计规范 -一般要求协会标准制定计划正式下达。2018年 4月，天合光能股份有限公司积极组织内部技术力量组成标准编制组，根据实际生产经验，经过多次讨论完善，搭建了初步的标准框架；然后与相关企业，如英利集团专业技术人员开展多次的技术交流，起草编制，，完成了标准草案稿。2018 年 5 月 9-10日，主编单位江苏天合家用光伏科技有限公司和天合光能股份有限公司组织行业技术专家在常州召开了 “ 2018年度家庭户用光伏标准工作组第一次工作会议暨家庭户用光伏标准研讨会 ” ；由中国光伏行业协会标准化技术委员会裴会川副秘书长主持会议，来自英利集团、江苏爱康、北京鉴恒呢衡、珠海兴业、阿特斯、上海市质量监督检验院，苏州 UL 美华、汉能控股、力诺电力、晶澳太阳能、中国电子第 41 所、西安黄河、四季沐歌、无锡尚德、通威新能源、南京日托、广州三晶等 60 家单位，约 100位左右的行业大咖、专业技术人员参加了会议；会议对标准草案稿进行了逐条讨论，与会专家提出了多条建设性的建议；会后，主编单位又组织英利、珠海兴业、爱康等单位专业技术人员进行专题研讨，结合家庭户用发电系统实际设计经验，就本标准草案稿进行进一步的修改提炼，形成征求意见稿。六、标准主要内容（一）设计总则1.1 总体思路立足近期，远近结合，统筹规划。1.2 设计应考虑周围的建筑、屋面状况、道路、园林绿化、电力通信设施、水源状况、防风、防洪设施等。1.3 应本着紧凑合理、节约用地的原则，采集并分析当地的土地地质数据、建筑条件等信息、合理规划布置、方便施工。1.4 充分考虑建筑周围的环境、景观、绿化、建筑自身的投影及相邻建筑等状况，避免遮挡光伏组件方阵。1.5 并网系统技术参数应包括接入容量、并网点、并网电压等级、电网特殊要求等。1.6 为防止触电，应在家庭户用光伏系统附近悬挂防触电警示标志。二数据采集2.1气象数据设计前应根据 GB 50009 查询当地的风压、雪压及温度变化参数；并收集整理当地的湿度变化、大气及雨水的腐蚀性等气象数据。2.2太阳辐射数据设计前，应根据当地的经纬度，收集整理近 10年各月平均总辐射和散射辐射数据。（三）产品要求这部分主要规定了逆变器、并网箱、光伏组件、支架、电缆、防雷等主要仪器、设备应该满足的要求，从源头保证户用发电系统的长期使用可靠性。 4 （四）方阵设计的一般要求4.1光伏组件方阵布局应考虑施工、运维等要求；不遮挡其他建筑日照时间。4.2 应根据光伏组件安装的位置、面积、倾角、遮挡物、以及屋面的承重、光伏组件规格确定光伏方阵的排列方式；组件方阵安装角度应充分考虑当地的经纬度、建筑或场地等要求。4.3 应根据逆变器的最大直流电压、最大功率跟踪控制范围、光伏组件的最大输出工作电压、工作电压、温度系数、当地环境温度的极限高温和极限低温等参数来确定光伏组件的串联数。4.4 同一组串内，组件电性能参数宜一致。（五）结构设计的一般要求5.1 在建筑上安装光伏发电系统，应事先对既有建筑的结构设计、结构材料、耐久性、安装部位的构造及强度等进行复核验算，并应满足建筑结构及其他相应的安全性能要求；基本风压、基本雪压应按 GB50009的 25年重现期计算值采用。5.2 若光伏发电系统安装在地面上，光伏组件最低点距硬质地面不宜小于 300mm，并应对地基承载力进行计算。5.3 光伏组件或方阵的支架，应由预先埋设在钢筋混凝土基座中的钢制连接件、地脚螺栓或后置化学螺栓、膨胀螺栓等来固定。5.4 并网箱、并网逆变器等较重的设备和部件宜安装在承载能力大的结构构件上。（六）电气安全设计的一般要求6.1 电气设计应满足建筑结构及电气的安全性要求，并作为建筑电气工程设计的一部分。6.2电气设备外壳应满足 GB/T 4208要求。6.3对于不同的接地系统设计应符合 GB 16895.21的要求。6.4并网光伏发电系统应架设安全及电网保护装置，并应符合 GB/T 20046的相关规定。6.5光伏发电系统应设置浪涌保护器，并满足 GB/T 18802.31及 GB 18802.1的要求。6.6.防雷设计应满足 GB 50057；电气设备的安装应满足 GB/T 16895.18的要求。6.7户外连接用线缆应使用耐氧化、耐高温、耐紫外线的电缆。6.8交流负载的连接，电缆额定电流不小于计算所得电缆中最大连续电流的 1.25倍。 6.9通讯及信号线路雷电防护宜采取屏蔽措施，并合理布线。（七）系统接入的一般要求7.1 户用光伏发电系统接入设计应根据系统发电量的消纳方式和电网具体情况，确定最佳接入方式。7.2 系统接入电网的电量计量点应根据产权分界点进行设计。7.3 户用光伏发电系统向电网发送电能的质量，在谐波、电压偏差、电压不平衡度、电压波动和闪变等方面应满足相关的国家标准。（八）设计资料的一般要求8.1总体要求8.1.1 设计资料的模版、格式、计量单位和设计语言应遵循国家和行业要求，做到统一、清晰、无争议。8.1.2资料的内容应做到准确、完整，并具有可追溯性。8.2 设计依据包括但不限于以下内容8.2.1 国家标准、行业标准、地方标准、国际标准的相关条文； 8.2.2 经审批的可行性评估报告文件，含气象数据、太阳辐射数据、场地数据；8.2.3 既有或新建建筑的设计图纸和设计说明文件；8.2.4 材料和设备的技术参数、检测报告、认证证书以及厂家提供的其他有效文件。8.3 设计资料的输出包括但不限于以下内容8.3.1 设计图纸结构设计图、系统设计图、组件方阵布置图、设备接线图。8.3.2 计算书（结构计算书） 5 8.3.3 其他资料设计资料清单、设计变更单、光伏发电设备及部件清单、设备选型说明书、系统安装说明书、系统检验与测试报告、系统维护说明书。8.4设计资料的确认8.4.1 所有设计资料应经过审核批准。8.4.2 对于复杂或采用新型技术的光伏发电系统设计资料，应经过专家论证。8.5技术资料的存档、备案、交付使用经过审核批准生效的设计资料（纸质版和 /或电子版）应立卷归档，做好企业存档，并按照国家及当地法规依法备案。七、与国内有关现行法律、法规和强制性标准的关系该标准符合国家有关法律、法规的要求，与现行国家强制性标准协调一致。八、标准实施的建议本标准建议作为推荐性协会标准实施。标准编制组2018年 6月