太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安裝要點(diǎn)

王 璟潘忠濤王新友

（1.中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710065；2.甘肅廣播電視大學(xué)理工學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

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太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安裝要點(diǎn)

王 璟1潘忠濤1王新友2

（1.中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710065；2.甘肅廣播電視大學(xué)理工學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

摘 要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，對于能源的需求也日益增多，然而傳統(tǒng)的火電、水電等發(fā)電及能源方式都會(huì)帶來一系列的環(huán)境問題，嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量。加大對于可再生能源的開發(fā)利用，減少化石能源的利用是現(xiàn)今乃至今后一段時(shí)間能源發(fā)展的重點(diǎn)。太陽能發(fā)電技術(shù)是可再生能源發(fā)展的重點(diǎn)方向之一，經(jīng)過多年的發(fā)展，太陽能發(fā)電已經(jīng)形成了以太陽能光發(fā)電與太陽能熱發(fā)電為主的兩種基本發(fā)電技術(shù)，做好太陽能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵是要解決好太陽能設(shè)備的獨(dú)立運(yùn)行與設(shè)備的安全并網(wǎng)運(yùn)行。本文將在分析太陽能電站組成的基礎(chǔ)上對獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電站的建設(shè)過程及注意事項(xiàng)進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：太陽能光伏發(fā)電；清潔能源；獨(dú)立；建設(shè)

太陽能光伏發(fā)電是一種應(yīng)用前景極為廣闊的發(fā)電技術(shù)，其具有安全、可靠、清潔等的特點(diǎn)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，科技水平的提高，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)得到了長足的進(jìn)步，尤其是最近幾年隨著國家加大了在太陽能光伏發(fā)電方面的投入，使得我國的太陽能光伏發(fā)電呈現(xiàn)出爆發(fā)增長的態(tài)勢。根據(jù)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是否與公共電網(wǎng)相連接，可以將太陽能光伏發(fā)電分為獨(dú)立型和并網(wǎng)型兩大類太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。這兩種發(fā)電系統(tǒng)有其各自的特點(diǎn)和應(yīng)用的范圍，在分析其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對太陽能光伏發(fā)電建設(shè)過程中需要注意的要點(diǎn)進(jìn)行分析，對于確保太陽能光伏發(fā)電的建設(shè)質(zhì)量有著極為重要的意義。

1. 太陽能光伏發(fā)電站的分類及組成

太陽能光伏發(fā)電站根據(jù)其是否與公共電網(wǎng)相連接可以分為獨(dú)立型和并網(wǎng)型兩大類。采用何種太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的類型需要在參考供電需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇，選擇最為合理的太陽能光伏發(fā)電站系統(tǒng)。

2. 太陽能光伏發(fā)電站選址要點(diǎn)

太陽能光伏發(fā)電站在世界各國都有分布，在我國的太陽能光伏發(fā)電站的建設(shè)中需要對太陽能光伏發(fā)電站的選址引起足夠的重視，在太陽能光伏發(fā)電站的選址中需要考慮光照條件，確保具有充足的光照照射在太陽能板上，確保發(fā)電效果。將太陽能光伏發(fā)電站選址在地勢平坦且不易發(fā)生過自然災(zāi)害的區(qū)域，避免自然災(zāi)害對太陽能光伏發(fā)電站設(shè)備造成嚴(yán)重的影響。太陽能光伏發(fā)電站場地周邊避免有大型數(shù)目或是建筑等對太陽能光伏發(fā)電站造成遮蔽，影響太陽能光伏發(fā)電站的光照等。

3. 獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)主要集中在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的電力電子設(shè)備的選型以及附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)與計(jì)算等兩個(gè)方面。其中對于容量的設(shè)計(jì)主要針對的是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的電池組件和蓄電池的容量進(jìn)行的，其重點(diǎn)是要確保蓄電池所貯存的電量能夠滿足工作所需。對于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的系統(tǒng)部件的選型與配置要確保所選型的設(shè)備與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量設(shè)計(jì)相匹配，從而確保太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠正常工作。

4. 獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)要點(diǎn)

獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)時(shí)首先要列出獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載及當(dāng)?shù)氐木S度，確定獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載大小及耗電情況。在此基礎(chǔ)上對獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的蓄電池容量進(jìn)行選擇。而后通過計(jì)算獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的方陣電流，確定獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的最佳電流，而后確定獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的電池的方陣電壓，最后確定獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)電池的功率。在設(shè)計(jì)獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)電池方陣的功率時(shí)可以根據(jù)串聯(lián)增壓、并聯(lián)整流的原理來完成對于獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能電池方陣的設(shè)計(jì)。

5. 獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝主要要點(diǎn)

5.1 獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及建設(shè)順序

獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及建設(shè)順序如圖1所示。

5.2 獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)支架基礎(chǔ)施工

獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)電池方陣基座應(yīng)當(dāng)使用混凝土澆筑而成，對于混凝土基座的離地高度和水平偏差需要符合設(shè)計(jì)要求規(guī)范，電池方陣基座選用地腳螺栓進(jìn)行固定，埋設(shè)與外漏需符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在完成地腳螺栓的混凝土澆筑固定后需要養(yǎng)護(hù)至少5天以上確保其凝固強(qiáng)度后才能完成對于獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)機(jī)架的安裝。

在獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能支架安裝時(shí)需要注意：（1）對于獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)方陣機(jī)架的方位角和傾斜角需要滿足設(shè)計(jì)要求。（2）在安裝獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的機(jī)架時(shí)，要注意需要將底部的水平度控制在3mm/m的范圍內(nèi)，當(dāng)水平度超出允許范圍內(nèi)時(shí)應(yīng)當(dāng)使用墊鐵進(jìn)行調(diào)平。（3）獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)機(jī)架的固定部分表面應(yīng)盡可能使其平整避免其對電池片造成損壞。（4）對于獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)機(jī)架的固定部分應(yīng)加裝防松墊片提高其連接的可靠性。（5）對于獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中帶有對日跟蹤裝置的太陽能電池方陣，應(yīng)對跟蹤裝置進(jìn)行定期的檢查，確保其向日性能。（6）對于獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)機(jī)架與地面的角度可以固定也可以根據(jù)季節(jié)的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以使得太陽能面板能夠極可能的增大太陽光的接受面積和光照時(shí)間，提高獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。

5.3 獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能組件安裝要點(diǎn)

在進(jìn)行獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能組件的安裝時(shí)要注意：（1）在對獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能組件進(jìn)行安裝時(shí)首先需要對照每一組件的參數(shù)對其進(jìn)行測量檢查，確保其參數(shù)符合使用要求，測量出太陽能組件的開路電壓和短路電流。（2）對于工作參數(shù)相近的太陽能組件需要安裝在同一方陣中以提高獨(dú)立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的方陣的發(fā)電效率。（3）在太陽能面板等的安裝過程中應(yīng)當(dāng)避免磕碰，避免太陽能面板等遭到損壞。（4）對于太陽能面板與固定機(jī)架配合不緊密的需要使用鐵片等對其進(jìn)行墊平，提高兩者之間連接的緊密度。（5）在對太陽能面板進(jìn)行安裝時(shí)需要使用太陽能面板邊框上的預(yù)制安裝進(jìn)行連接，使用螺絲進(jìn)行連接時(shí)要注意連接的緊密度，并注意按照使用的標(biāo)準(zhǔn)事先做好放松工作。（6）太陽能組件在安裝到機(jī)架上時(shí)的位置應(yīng)當(dāng)盡可能的品質(zhì)，同時(shí)安裝在機(jī)架上的太陽能組件與機(jī)架之間的空隙應(yīng)大于8mm以上，以提高太陽能組件的散熱能力。（7）對于太陽能面板的接線盒等需要防雨、防霜等的保護(hù)，避免淋雨等造成損壞。

5.4 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)線纜連接要點(diǎn)

在進(jìn)行太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接線纜的布設(shè)時(shí)要注意遵循先室外后室內(nèi)、先簡單后復(fù)雜的原則進(jìn)行。同時(shí)在線纜布設(shè)時(shí)還需要注意：（1）在墻和支架的銳角邊緣布設(shè)電纜時(shí)要注意做好對于線纜的保護(hù)。（2）在電纜布設(shè)時(shí)要注意線纜的走向和固定，同時(shí)還需要注意線纜布設(shè)的松緊度要適中。（3）在線纜的接頭處要注意做好保護(hù)，防止接頭處出現(xiàn)氧化或是脫落影響線纜的連接效果。（4）同一電路的饋線和回線應(yīng)當(dāng)盡可能的絞合在一起，避免線纜的電磁干擾對線纜造成的影響。

5.5 做好對于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷防護(hù)

在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝中要注意做好對于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷接地，避雷針的接地線纜應(yīng)當(dāng)與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的支架之間保持一定的距離。對于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷防護(hù)可以采用安裝避雷針或是避雷線兩種防雷方式，保護(hù)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全。

結(jié)語

太陽能的發(fā)展與利用是現(xiàn)今乃至今后一段時(shí)間能源發(fā)展的重點(diǎn)，本文在分析太陽能光伏系統(tǒng)組成及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對太陽能光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及安裝要點(diǎn)進(jìn)行了分析闡述。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號：TM615

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A