周建朋 GB50797-2012光伏发电站设计规范解读-第一讲

组串最大功率工作电压在逆变器MPPT范围内
独立系统容量 电能和日照条件决定.W=PXt 清洗系统
大气环境差、污染严重且无自清洁能力时配置
34
6.2 光伏发电系统分类
是否接入电网 并网光伏发电系统 独立光伏发电系 统 并网点位置 用户侧光伏发电系统
电网侧光伏发电系统
容量 小型光伏发电系统
文化遗址
土方开挖
拆迁搬迁
出线走廊
风电场
23
5 太阳能资源分析
24
5 太阳能资源分析
25
5.1 一般规定
太阳能资源分析析
气 象 站
现 场 观 测
26
5.1 参考气象站基本条件和数据采集
气象站和观测设备信息
站址迁移 记录标准、设备型号、安装位置、高程、周边环境、维护记录
连续10年以上太阳辐射数据
5
封面
主编单位： 上海电力设计院有限公司 中国电力企业联合会
批准部门 中华人民共和国住房和城乡建设部
实行日期 2012年11月1日
6
目次
1.总则 2.术语和符号 3.基本规定 4.站址选择 5.太阳能资源分析 6.光伏发电系统 7.站区布置 8.电气 9.接入系统 10.建筑与结构 11.给排水、暖通与空调 12.环境保护与水土保持 13.劳动安全与职业卫生 14.消防
1588
1454
-4.45%
-12.52%
42
115
数据来源：PVsyst 建模分析 周建朋
44
小间距下光伏电站系统效率
小间距下由于前后排遮挡，冬季系统效率会降低
45
6.5 储能系统
系统分类 并网储能系统、独立储能系统 储能容量 并网储能系统的储能容量根据实际需要配置
独立储能系统的储能容量满足负载持续、稳定电力需求
电网条件 满足接网规定，有功无功调节功能、低电压穿越功能（大中型电站） 技术条件 型式、容量、相数、频率、冷却方式、功率因数、过载能力、温升、 频率、输入输出电压、MPPT、保护和监测功能、通信接口、防护 等级 环境条件 环境温度、相对湿度、海拔高度、地震烈度、污秽等级 特殊条件
湿热带、工业污秽严重、沿海滩涂
2.3
2.3 4.2 4.2 2.3 2.3
1.024
1.024 1.024 1.024 1.024 1.024
1453
1422 1554 1547 1519 1488
-1.62%
-3.72% 0.00% -0.45% -2.25% -4.25%
45
115
横
竖
31
31
2.3
2.3
1.024
1.024
损失比 0.00% -0.44% -3.45% -7.16% 0.00% -0.43% -4.90% -10.83% 0.00% -1.20%
35
115
竖 横 竖 横 竖 横 竖 横 竖
43
115
竖 横 竖 横 竖 横 竖 横 竖
40
115
44
115
41
115
横
竖 横 竖 横 竖
31
31 39 39 31 31
与建筑关系
地面光伏发电系统
中型光伏发电系统 大型光伏发电系 统
建筑结合光伏发电系统 BAPV&&BIPV的区别 35
6.3 主要设备选型
光伏组件的选型
晶硅 聚光
太阳辐射量较高 直射辐射量较大地区
太阳辐射量较低 薄膜 散射辐射量较大 环境温度较高
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6.3 主要设备选型
光伏逆变器的选型
GB50797《光伏发电站设计规范》解读第一讲
周建朋
目录
1
背景介绍 条文讲解 总结归纳
2
3
2
Part 1 背景介绍
3
有哪些标准，有什么不同？
4
背景介绍
国标 行标 地方标 企标
强制性国家标准 推荐性国家标准 全国范围内使用
尚无国家标准时制定 行业范围内的标准 国家标准制定后废止
尚无国家标准和行业 地方范围内的标准 国家标准制定后废止
日总辐射＜附录A规定 不合理数据修正补充 形成完整的长序列观测数据
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5.4 太阳辐射观测数据验证与分析
数据的分析 年：年总辐射量和各月总辐射量年际变化 月：10年以上年总辐射量平局值和月总辐射量平均值 日：最近3年连续12个月各月辐射量日变化 时：最近3年连续12个月各月典型日辐射量小时变化 最大：总辐射最大辐照度 根据系统种类决定辐射量观测预测值
认证机构
认证名称 TUV CE CQC/CGC MCS SAA/TUV CEC 适用地区 德国和欧洲 欧盟 中国 英国 澳大利亚 美国加州
ETL
SGS
美国
全球
IECQ
全球电子原器件
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4 站址选择
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4 站址选择
选址全局观、符合规划
选址基本原则：电网情况、交通运输、环保、地质
灾害、水文气象、周边环境、技术经济效益分析。 防洪标准按照电站容量划定标准： 分三个等级100年一遇、50年一遇、30年一遇
光伏方阵
光伏发电系统
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2.1 术语
13
2.1 术语
峰值日照时数的示意
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2.2 符号
2.2 符号 略
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3 基本规定
16
3 基本规定
太阳辐射现场观测
适用：大中型电站.
目的：一是便于分析电站运行状况； 二是为光功率预测系统提供实际记录数据 电能质量包括频率、电压偏差、三相电压不平衡、电压 波动和闪边、谐波。具体标准见电能质量国标。 电能计量装置包括电能表、计量用电流和电压互感器。 3.0.6 强条 日照影响引起纠纷，与相关业主充分协商 3.0.7 强条 可能对原有建筑安全性造成影响：增加荷载、 破坏结构、局部高温、防雷接地性不足等。 地勘报告 组件和逆变器要通过认证！
综合系数不是系统效率！ 52
6.7 源自文库踪系统
分类 根据跟踪轴的数量：单轴跟踪系统、双轴跟踪系统 根据控制方式：主动控制、被动控制、负荷控制 基本要求 防护措施 通讯端口 离地最小300mm
保护功能 防雷保护、过流保护、防逆流保护、隔离保护、监测装置 防护等级
防腐、防锈、防暴晒措施、不低于IP54
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防护等级
IPXX
第一位特征数字 数字 0 1 2 3 4 5 防护含义 设备 无防护 直径≥50㎜ 直径≥12.5㎜ 直径≥2.5㎜ 直径≥1㎜ 防尘 人员 无防护 手背 手指 工具 金属线 金属线 数字 0 1 2 3 4 5 第二位特征数字 防护含义 设备 无防护 垂直滴水 15°滴水 淋水 溅水 喷水
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气象站实测数据
数据来源： 小型气象站 徐卫
夏季
冬季
32
6 光伏发电系统
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6.1 一般规定
一般规定 系统方案： 多级汇流、分散逆变器、就地升压、集中并网 方阵一致性： 电压、朝向、安装倾角 直流电压 设备材料耐压＞设计电压＞昼间极低温下开路电压 容量配置 方阵实际最大直流功率≤逆变器允许最大直流功率 MPPT电压
布置方式 横
发电量 1132 1130 1128 1121 1295 1287 1279 1258 1477 1470
损失比 0.00% -0.16% -0.35% -0.97% 0.00% -0.62% -1.24% -2.86% 0.00% -0.47%
布置方式 横
发电量 1593 1586 1538 1479 1634 1627 1554 1457 1662 1642
2.1.2 光伏组件串,即光伏组串,作用增加电压与逆变器匹配 2.1.3 组串、直流汇流箱、逆变器、变压器组成的单元 2.1.4 直流发电单元，有固定支撑结构，又称光伏阵列
2.1.5 光伏发电系统即光电转换系统
2.1.6 光伏发电站：光伏发电系统+建（构）筑物+辅助设施 光伏组件 光伏组串 从 小 到 大
附录A：可能的总辐射日曝辐射量 附录C：钢制地锚
附录B：光伏阵列最佳倾角参考值 共有4条强制性条款
7
Part 2 条文讲解
8
1 总则
9
1 总则
适用范围：改建、扩建、新建并网和 100KW以上离网 接入系统设计及批复
10
2 术语和符号
11
2.1 术语
2.1.1光伏组件又叫太阳能组件
27
中国季节性冻土标准冻深图
28
5.3 太阳辐射现场观测站基本要求
系统的类型决定 辐射量采集项目。
辐射量信息为系 统服务
29
5.4 太阳辐射观测数据验证与分析
数据的处理 完整性检验： 观测时间顺序与预期吻合
观测数据量与预期吻合
合理性检验： 总辐射最大辐照度＜2KW/m2
散射辐射＜总辐射
无国标和行标时制定 已有国标和行标时， 鼓励企业制定严于国 家标准的企业标准
代号举例 GB 50797-2012 GB/T 36115-2018
代号举例： NB/T 32004-2013 DL/T 5225-2005
代号举例： DB65/T 3683 -2014
代号举例： Q/GDW 617-2011
高海拔
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光伏逆变器运行数据
SUN2000-50KTL-C1逆变器运行曲线
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光伏逆变器运行数据
SUN2000-50KTL-C1逆变器运行曲线
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6.3 主要设备选型
汇流箱的选型
技术条件 型式、绝缘水平、电压、温升、防护等级、 输入输出路数、输入输出额定电流 环境条件
环境温度、相对湿度、海拔高度、污秽等级、地震烈度
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3 基本规定
测试标准
认证名称 IEC 61215: 地面用晶体硅光伏组件—设计鉴定和定型 IEC 61646: 地面用薄膜光伏组件—设计鉴定和定型 IEC 61730: 光伏组件安全鉴定 IEC 62108：CPV（聚光光伏）组件设计鉴定和型式认可 IEC 61701：光伏组件盐雾腐蚀试验 UL 1703 ：平板光伏组件的安全标准 IEC VDE UL CSA JET NRE 适用地区 全球 全球 美国 加拿大 日本 韩国
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6.4 光伏方阵
光伏方阵倾角和间距的确定
考虑因素：辐射量、风速、雨水、积雪等气候条件 并网系统：全年辐照量最大
独立系统：使最低辐照月份受到较大辐射量
特殊情况：土地成本较高、有特殊要求经济技术对比后确定设 计倾角和间距
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不同布置方式发电量对比
电站横竖排排列发电量对比结果
纬度 (°) 经度 （°） 倾角 间距（m） （°） 30 30 28 28 37 37 31 31 39 39 2.3 2.3 1.9 1.9 3.5 3.5 2.3 2.3 3.9 3.9 容量 （MW） 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024 纬度 (°) 经度 （°） 倾角 间距（m （°） ） 41 41 31 31 42 42 31 31 45 45 4.6 4.6 2.3 2.3 5.1 5.1 2.3 2.3 5.8 5.8 容量 （MW） 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024 1.024
逐年各月总辐射量、直接辐射量、散射辐射量 日照时数 至少一个完整年逐小时观测记录 逐年各月最大辐照度的平均值
近30年来其它气象数据
气温：月平均，极高、极低、昼最高、昼最低 风：平均风速、极大、风向 最大冻土深度、最大积雪厚度、多年平均降雨量、蒸发量
灾害性天气：连续阴雨天、雷暴日数、冰雹次数、沙尘暴次数、强风次数
6
尘密
金属线
6 7
8
猛烈喷水 短时间浸水
连续浸水
41
6.4 光伏方阵
每升高降低一度 , 功率较少0.4%，电压降低0.31%，电流增加0.06% 以330W组件为例，每升高一度开路电压变化：45.9V*（-0.31%）=-0.14229V 出厂测试温度为25度,如果环境温度为-15度。 则开路电压比额定值高（-15-25）*（-0.14229）=5.69V 如果20块一串，则整个组串的电压变化 5.69*20=113.8V！ 功率随温度变化计算方法类似 电流随温度变化计算方法类似
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6.5 储能系统
不同类型储能电池的比较
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储能系统案例
三星阳光 中康金昌光伏储能项目
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储能系统案例
三星阳光 中康金昌光伏储能项目
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储能系统案例
三星阳光 中康金昌光伏储能项目
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储能系统案例
三星阳光 中康金昌光伏储能项目
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6.6 发电量计算
规范中有一处错误！
Es=常数=1kW/m2不是1kW·h/m2
20
4 站址选择
电站防洪

防洪标准：30年一遇、50年一遇、100年一遇
特殊区域：江、河、湖、海旁、内涝区、山区 不设防洪堤设备基础顶和建筑物室外地坪标高满足防洪要求
0.5米安全超高
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4 站址选择
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4 站址选择
关键点: 地 势 朝 向 地质灾害 矿藏矿区 采空区 土地性质
地震烈度