分布式光伏發電設備選型要求

謝權生

【摘 要】分布式光伏發電具有多項優點：充分利用太陽能資源，無須開采、運輸；太陽能屬于清潔能源，利用太陽能發電在減少燃煤的同時，減少碳粉塵、二氧化碳、二氧化硫等污染物排放。使用家庭分布式光伏發電時電壓穩定，在自足供電享受國家補貼的同時，還能夠賣給國家電網。設備選型的組裝參數要求，對將來發電項目的收益至關重要。

【Abstract】Distributed photovoltaic power generation has many advantages，such as making full use of solar energy， without mining and transportation.Solar energy is a kind of clean energy， the use of solar power could reduce the amount we use and the emissions of carbon dust， carbon dioxide， sulfur dioxide and other pollutants. The use of home distributed photovoltaic power generation can stabilize the voltage， self-sufficiency in power supply can not only enjoy state subsidies， but also sell to the national grid. Assembly parameter requirements for equipment selection are essential for future generation projects.

【關鍵詞】晶硅太陽能電池組件；光伏并網逆變器；設備選型；轉換效率

【Keywords】 crystalline silicon solar cell module； photovoltaic grid connected inverter ；equipment selection ；conversion efficiency

【中圖分類號】F407.61 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0188-02

1 技術規范、技術參數

主要設備為晶硅太陽能電池組件、光伏并網逆變器，其他配件包括安裝支架、直流交流電纜、斷路器、熔絲、防雷器等。晶硅太陽能電池，A級電池片，光伏支架；文獻（含邊框）≥16.5%；單塊電池板的功率在265W及以上；組件功率誤差范圍：0～3%，正偏差；工作環境溫度范圍：-40℃～+85℃。

在標準測試條件（即大氣質量AM1.5、1000W/m2的輻照度、25℃的工作溫度）下，太陽電池組件的實際輸出功率均等于或者大于標稱功率；晶體硅組件的填充因子FF≥0.75；峰值功率溫度系數、短路電流溫度系數、開路電壓溫度系數符合IEC 61215-10.4的標準要求；電池組件應具備較好的低輻照性能。輻射度在200-1000W/m2的IV測試曲線符合行業最新標準。[1]

電池組件的電絕緣強度：按照IEC61215中10.3條進行絕緣試驗，要求在此過程中無絕緣擊穿或表面破裂現象。測試絕緣電阻乘以組件面積≥40MΩ.m2；組件在外加直流電壓1150V時，保持1分鐘，無擊穿、閃絡現象；電池組件需具備受風、雪或覆冰等靜載荷的能力，組件前表面的靜負荷最大承壓大于2400Pa，機械載荷試驗滿足IEC61215相關規定，大于5400Pa；電池組件可承受“冰雹直徑/撞擊速度=25mm/23m/s”冰雹的撞擊；光伏電池受光面有較好的自潔能力；表面抗腐蝕、抗磨損能力滿足IEC61215要求，組件具備抗沿海鹽霧腐蝕的能力。

2 光伏并網逆變器等成套設備技術要求

2.1 范圍界定

并網逆變器作為不可分割的整體由投標人成套提供，不允許進行任何形式的拆分、分包或外協。并網逆變器的容量、安規、降額系數等必須嚴格匹配。

逆變器是光伏發電系統中的核心設備，必須采用高品質性能良好的成熟產品，逆變器產品質保期不少于5年。組串式逆變器將光伏方陣產生的直流電（DC）逆變為單相正弦交流電（AC），輸出符合中國電網要求的電能。組串式逆變器應該滿足以下要求：①逆變器的功率因數和電能質量應滿足當地電網要求；②逆變器額定功率應滿足用于本工程海拔高度的要求，其內絕緣等電氣性能滿足要求；③逆變器的安裝應簡便，無特殊性要求；④逆變器應采用太陽電池組件最大功率跟蹤技術（MPPT）。

2.2 逆變器接地

投標人必須保證逆變器整機的安全與可靠性，在并網逆變器內部，防雷系統的接地線和殘余電流監測保護系統的接地線不能共用，接地導體截面積必須滿足適用于并網逆變器的最嚴格的電工、電力和安全標準要求。

2.3 并網逆變器的殘余電流監測與保護

殘余電流監測保護系統必須滿足CGC/GF004：2011《并網光伏發電專用逆變器技術條件》中5.7.5節的具體要求，出廠設置按照該標準的要求進行。

投標人對殘余電流監測保護系統的準確性和可靠性負責，如果殘余電流監測保護系統損壞，逆變器必須進行本地報警。殘余電流監測保護系統不允許出現測量不準、誤動、拒動等情況。

2.4 光伏并網逆變器

光伏并網逆變器形式，光伏并網逆變器形式采用壁掛式安裝，滿足IP65防護等級。光伏并網逆變器的主要性能指標。逆變器最大效率、歐洲效率和中國效率。投標方提供的伏項目組串式光伏并網逆變器最大效率≥98.0%，要求提供第三方權威機構出具的效率檢測報告。

2.4.1 過載能力

并網逆變器應具有一定的過載能力并具備可靠的最大輸出電流限制功能。在實際項目海拔條件下，投標并網逆變器的最大長期出力能力不應低于額定電流的110%。

2.4.2 輸出電壓范圍

投標方需提供并網逆變器三相交流輸出的電壓范圍。無論采用何種控制方式，并網逆變器在運行時不應造成電網電壓波形過度畸變，并網逆變器注入電網的諧波電壓和諧波電流不能超標，以確保公用電網和連接到電網的其他設備正常運行。

由并網逆變器引起的低壓側電壓總諧波畸變率不超過3%，奇次諧波電壓畸變率不應超過2.1%，偶次諧波電壓畸變率不應超過1.2%。

2.4.3 光伏并網逆變器監控系統的基本要求

并網逆變器的控制系統應采用高性能的DSP控制芯片，反饋環節應采用低溫漂、高精度、寬溫度范圍的高品質傳感器（傳感器的帶寬和實際檢測精度必須滿足控制要求），模數和數模（如有）轉換環節應采用高精度的高速AD/DA（如有）。并網逆變器內的所有PCB電路板都必須做優質、可靠、全面的三防處理。控制系統應能穩定、快速實現最大功率點跟蹤和輸出波形質量控制，以確保并網逆變器獲得最大的功率輸入并輸出預期的正序正弦波電流。

3 電氣與防雷設計

3.1 太陽能電池組件串并聯設計

在并網逆變器MPPT電壓范圍內，上限電壓處比下限電壓處效率高，因此在保證設備安全運行的前提下優先選用高電壓組串設計；太陽能電池組件串設計必須提供極端條件下電壓、電流和功率等可靠性驗證計算依據。并網接入：光伏項目應接入AC380V，并網逆變器和集成配電箱須獨立安裝（由中標企業建設），可靠固定。導線和接線端子應滿足最高電壓和惡劣情況下的安全載流量；直流導線應選用光伏專用電纜，交流導線應選用交聯聚乙烯阻燃電纜。

3.2 產品壽命及選型要求

產品設計壽命25年及以上；光伏電池組件質保10年；逆變器質保5年。產品擁有相關行業和產品認證；達到國能新能【2015】194號文規定的“領跑者”計劃標準產品優先考慮；在國內20MW以上的單個系統中使用過的品牌優先考慮。

4 結語

太陽電池組件就是光伏組件，是指工廠生產的可以直接出廠的最小單元。太陽電池組件應具有非常好的耐侯性，能在室外嚴酷的條件下長期穩定可靠運行，同時具有高轉換效率并且廉價。太陽電池組件的選型直接關系到光伏方陣的設計，太陽電池組件的價格在整個并網光伏電站中的比例占到60%以上，因此選擇優質高效的太陽電池組件是并網光伏電站可靠運行且提高發電量的關鍵之一。

【參考文獻】

【1】劉柏良，黃學良，李軍，等.含分布式電源及電動汽車充電站的配電網多目標規劃研究[J].電網技術，2015（02）：168+187.