光伏发电系统集成与设计分布式光伏发电系统结构
光伏发电工程的分布式项目规划
光伏发电工程的分布式项目规划1. 项目背景随着全球能源结构的转型和我国光伏发电政策的扶持，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，已逐渐成为我国能源体系的重要组成部分。
分布式光伏发电项目具有安装灵活、投资回报期短、对电网冲击小等特点，越来越受到的关注。
2. 项目目标本项目旨在充分利用建筑屋顶、墙面等空间资源，通过光伏发电系统的合理规划和设计，实现绿色能源的利用，减少化石能源的消耗，降低能源成本，提高能源利用效率。
3. 项目规划3.1 光伏系统类型选择分布式光伏发电系统主要包括集中式光伏发电系统和分布式光伏发电系统。
集中式光伏发电系统主要是指将光伏组件集中安装在一定区域内，通过输电线路将电力送至电网。
分布式光伏发电系统则是将光伏组件分散安装在各个用电负荷附近，通过直流电缆将电力传输至用电设备。
本项目选择分布式光伏发电系统，可有效减少输电损耗，提高电力利用效率。
3.2 光伏组件选择光伏组件的选择需考虑以下因素：- 光照条件：根据项目地的光照条件，选择光电转换效率较高的光伏组件。
- 负载特性：根据项目的负载特性，选择相应的光伏组件。
- 投资回报期：根据投资回报期的要求，选择性价比高的光伏组件。
3.3 系统容量规划光伏系统的容量规划需综合考虑以下因素：- 光照条件：根据项目地的光照条件，计算光伏组件的年均发电量。
- 负载需求：根据项目的负载需求，确定光伏系统的发电容量。
- 投资回报期：根据投资回报期的要求，优化光伏系统的容量。
3.4 系统设计光伏系统的设计包括以下内容：- 光伏组件的安装角度和朝向设计，以最大化光照接收。
- 光伏组件的串并联设计，以满足负载需求。
- 光伏组件的支架和固定方式设计，以确保系统的稳定性和安全性。
3.5 系统集成光伏系统的集成包括以下内容：- 光伏组件、逆变器、蓄电池等设备的选型和匹配。
- 系统控制和保护方案的设计。
- 与电网的接入方案设计。
4. 项目实施项目实施主要包括以下阶段：- 项目前期调研和可行性分析。
分布式光伏发电系统设计流程概述
分布式光伏发电系统设计流程概述分布式光伏发电系统是指将光伏发电设备安装在建筑物的屋顶、立面或附属设施上，可实现直接用电或并网供电，并将多个发电系统进行整合以提高发电效率。
设计一个高效可靠的分布式光伏发电系统需要经历以下几个主要步骤：1. 系统需求分析在光伏发电系统设计的初期阶段，需要对系统的需求进行详细的分析。
这包括对电量需求、用电负荷、光伏组件的选型和可安装面积的评估等。
还需考虑并网需求、储能系统配置以及是否需要外部能源管理系统的接入等。
2. 光伏组件选型根据需求分析的结果，选取合适的光伏组件，包括光伏电池板、逆变器、支架等。
优先选择高转换效率的组件，以提高发电效率。
还需考虑组件的可靠性、质保期和售后服务等因素。
3. 光伏组件布局设计在光伏组件的布局设计中，需要考虑光伏组件的朝向、倾角和间距等。
根据建筑物的方位和光照条件，选择最佳的布局方案。
合理的布置能够最大程度地吸收太阳能，提高系统的发电效率。
4. 电池储能系统设计对于需要储能的分布式光伏发电系统，电池储能系统的设计尤为重要。
需要选择合适的电池类型、容量和数量，并考虑充放电效率、储能周期和系统可靠性等因素。
还需设计合理的电池管理系统，以确保电池组的长寿命和稳定性。
5. 电气系统设计光伏发电系统的电气系统设计包括直流侧和交流侧的设计。
直流侧设计主要涉及使用直流汇流箱或串并联逆变器、支撑设备和保护设备等。
交流侧设计则包括逆变器的选型和设计、变压器的匹配和电网接入等。
6. 接地系统设计为了确保光伏发电系统的安全可靠运行，需要设计合适的接地系统。
接地系统的设计包括接地极的布置、接地电阻的计算和接地导线的选择等。
合理的接地系统能够有效地消除系统中的电压潜在差异，保护设备和人员安全。
7. 系统性能评估设计完成后，还需要进行系统性能评估。
通过模拟分析或现场测试，验证系统的发电效率、发电量和功率输出稳定性等。
根据评估结果，对系统进行优化和调整，以保证系统的稳定运行和高效发电。
分布式光伏发电系统布局与阵列设计
分布式光伏发电系统布局与阵列设计分布式光伏发电系统布局与阵列设计是为了最大化光伏电站的发电效率和经济效益，提高能源利用率以及减少对传统能源的依赖而进行的一项重要任务。
在本文中，我将详细介绍分布式光伏发电系统布局和阵列设计的要点，包括选址、布局、组件选择和阵列设计。
首先，对于分布式光伏发电系统的选址，需要考虑以下几个因素。
首先是日照条件，选择日照强度高的地方可以提高光伏电站的发电效率。
其次是地形与地貌，光伏电站应尽可能选择平整、无遮挡的地区，避免阴影对光伏板的影响。
此外，还需要对土地利用、环境影响等因素进行综合评估，确保光伏电站建设符合当地政策和环保要求。
其次，针对分布式光伏发电系统的布局，应按照一定的规划原则进行设计。
分布式光伏发电系统的布局原则主要包括：就近原则、均衡原则和容错原则。
就近原则是指光伏电站尽可能靠近负荷点，减少输电损耗。
均衡原则是指在电网规划中需要考虑平衡不同区域之间的光伏装机容量，确保整个电网供需平衡。
容错原则则是针对系统故障，通过合理的布置和冗余设计，可以最大限度地减少故障对整个光伏电站的影响。
组件选择是分布式光伏发电系统设计过程中的重要部分。
在选择光伏组件时，需要考虑组件的性能特点、可靠性和成本效益。
性能特点包括光电转换效率、耐候性能等，应选择具有较高转换效率和较好的耐候性能的组件。
可靠性指组件在长期运行过程中能够保持其性能稳定，因此选择具有较高可靠性的组件非常重要。
成本效益则是指在保证性能和可靠性的前提下，选择具有较好性价比的组件，使光伏电站的投资回报率更高。
最后，阵列设计是为了最大限度地利用光能，提高光伏电站发电效率。
阵列设计需要考虑组件之间的间距和倾角。
组件之间的间距应根据光照条件和阵列的排布情况来确定，一般情况下可以根据经验值进行安排。
倾角的选择会影响到光伏板的接收光能情况，应根据当地纬度以及季节变化等因素进行调整，以使得光伏板能够最大程度地接收到太阳辐射。
除了以上的要点，还有一些其他因素也需要考虑。
《光伏发电系统》课件
光伏发电系统面临技术、经济、环境等多方面的挑战，如提高光电转换效率、降低成本、解决储能问题等。
挑战
THANKS
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工作原理
定义
光伏电池板
将光能转化为直流电能的装置，是光伏发电系统的核心部分。
逆变器
将直流电转换为交流电的装置，以便与电网或其他用电设备相连接。
控制器
控制光伏发电系统的运行，实现最大功率点跟踪、过载保护等功能。
储能设备
用于储存电能，以备夜间或阴雨天使用。
Hale Waihona Puke 薄膜光伏发电系统使用薄膜光伏电池的光伏发电系统，相对于晶体硅光伏电池成本更低、更轻便。
在公园、学校、医院等公共设施中应用光伏发电系统，优化能源结构。
各国政府出台相关政策，鼓励光伏发电系统的研发、生产和应用。
政策支持
随着技术进步和成本下降，光伏发电系统的市场规模不断扩大，成为全球能源结构转型的重要力量。
市场趋势
随着环保意识的提高和可再生能源的推广，光伏发电系统的应用前景广阔，将在全球能源结构中占据重要地位。
《光伏发电系统》PPT课件
目录
光伏发电系统概述光伏电池与组件光伏逆变器与储能系统光伏发电系统的设计与安装光伏发电系统的应用与前景
01
CHAPTER
光伏发电系统概述
光伏发电系统是一种利用太阳能光子能量，通过光伏效应将光能转化为直流电能的装置。
当太阳光照射在光伏电池上时，光子能量被吸收并传递给电子，使电子从原子中逸出形成自由电子和空穴，从而产生电压和电流。
多晶硅光伏发电系统
使用多晶硅光伏电池的光伏发电系统，相对于单晶硅光伏电池成本较低、产量高。
分布式光伏发电系统
在用户场地附近建设，自发自用、多余电量上网。
分布式光伏发电系统的电路设计与接入方案
分布式光伏发电系统的电路设计与接入方案一、引言分布式光伏发电系统是指将光伏发电设备分布在用户侧，通过并网发电，将电能直接供给用户使用，并将多余的电能送回电网。
本文将围绕分布式光伏发电系统的电路设计与接入方案展开讨论，包括光伏组件选择、逆变器设计、线路配电方案、系统接入等。
二、光伏组件选择1. 太阳能光伏电池板在光伏组件选择中，太阳能光伏电池板是关键的组成部分。
选择高转换效率、低温度系数、抗PID性能好的多晶硅太阳能光伏电池板，以实现系统的高效发电。
2. 光伏并联与串联根据实际用电需求和光伏电池板的输出电压，进行合理的光伏模块的串并联，以提高光伏组件的总额定电压和电流。
在光伏组件选择和设计中，要考虑光伏模块的阻尼电压、最大功率点电压和电流等参数匹配。
三、逆变器设计逆变器是将光伏模块输出的直流电能转换成交流电能的重要设备，其设计和选择对系统的发电效率和可靠性有着重要影响。
1. 逆变器效率选择高转换效率的逆变器，能够最大限度地利用太阳能光伏模块输出的电能，提高系统的发电效率。
2. 逆变器功率容量根据实际用电负荷和太阳能光伏发电系统的发电能力，选择逆变器的功率容量。
要确保逆变器的功率容量不过大，避免功率浪费，同时也要避免容量过小，导致用电需求无法满足。
3. 逆变器保护功能选择具备过压、过流、缺相、短路等多种保护功能的逆变器，以保证系统的安全运行。
四、线路配电方案1. 直流侧线路设计在光伏发电系统的直流侧线路设计中，要考虑电线的材质、导线截面、敷设方式等因素。
选择质量良好、阻燃性能好的电线，并合理计算导线的截面，以降低线路损耗。
2. 交流侧线路设计在光伏发电系统的交流侧线路设计中，要根据系统的容量和用电负荷选择合适的电线和断路器。
合理设计线路路由，减少线路长度和电阻，降低线路电压降，提高系统的发电效率。
五、系统接入1. 并网接入光伏发电系统要接入电网，首先需要符合当地的接入政策和技术标准。
接入前需要进行系统的验收和检测，以确保系统的安全可靠。
分布式光伏发电项目设计方案
分布式光伏发电项目设计方案业主单位：建议单位：时间：一．项目设计概况1.发电系统方案本项目光伏发电系统采用屋顶分布式并网发电方案，并网光伏电站具有无污染、无辐射、无噪音、建设周期短、维护保养简单、不受资源分布地域的限制、能源质量高、稳定性好、维护简单、使用寿命长等诸多优点。
本项目光伏发电在工厂或屋顶上安装光伏发电不但能够减少企业的能源消耗，而且充分利用了屋顶的闲置资源，这样就起到了节能减排的作用。
而且企业用电自发自用，减少了电费支出，带来了经济效益。
本项目拟建设300KW低压并网光伏电站（按照自发自用余电上网原则计算），光伏组件将日光转换成直流电，通过逆变器变换成交流电，通过交流汇流箱接入到用户侧低压母线处，以满足业主用电为主，自发自用，余电经用户电表连接到电网。
有阳光时，光伏系统将所发出的电直接入用户电网，没有阳光时不发电，逆变器会停止工作，电力由电网提供，保障业主供电稳定。
当电网发生故障或由于检修临时停电时，光伏电站也会自动停机不发电；当电网恢复后，光伏电站会检测到电网的恢复，而自动恢复并网发电。
2.设计依据（1）委托方提供的用电负载数据及要求（2）项目所在地地理位置和现场环境状况本项目是建在广元市利州区，四周无任何遮挡物，东南朝向，适合建设光伏发电站。
（3）项目所在地太阳能资源和气候特征广元市利州区年平均气温16.1℃，七月份气温26.1℃，元月份气温4.9℃。
年降雨量800-1000毫米，日照数1300-1400小时，无霜期220-260天，四季分明，按有效光照1400小时，300kw光伏系统的年度发电量约432000度。
3.设计标准GB50797-2012《光伏发电站设计规范》IEC 62093《光伏系统中的系统平衡部件 -设计鉴定》IEC 60904-1《光伏器件第一部分 :光伏电流 -电压特性的测量》IEC 60904-2《光伏器件第二部分 :标准太阳电池的要求》DB37/T729-2007《光伏电站技术条件》SJ/T11127-1997《光伏（PV）发电系统过电保护－导则》CECS84-96《太阳光伏电源系统安装工程设计规范》CECS85-96《太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范》GB2297-89《太阳光伏能源系统术语》GB4064-1984《电气设备安全设计导则》GB3859.2-1993《半导体逆变器应用导则》GB/T14007-92《陆地用太阳电池组件总规范》GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》GB/T15543-1995《电能质量三相电压允许不平衡度》GB/T18210-2000《晶体硅光伏方阵 I-V特性的现场测量》GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）发电系统概述和导则》GB/T19939-2005《光伏系统并网技术要求》GB/T19964-2005《光伏发电站接入电力系统技术规定》GB/T20046-2006《光伏（PV）系统电网接口特性》GB/T20514-2006《光伏系统功率调节器效率测量程序》二．项目说明1.项目装机容量估算发电容量300KW。
光伏发电系统的组成课件
光伏组件的安装与布局
01
02
03
安装位置选择
选择光照充足、无遮挡物 的位置安装光伏组件，确 保最大程度地接收太阳光 。
安装角度调整
根据地理位置和太阳高度 角，合理调整光伏组件的 安装角度，提高发电效率 。
布局优化
根据实际情况，优化光伏 组件的布局，使光伏组件 之间无遮挡，充分利用太 阳光资源。
02
CATALOGUE
光伏发电系统的组成
光伏组件
01
02
03
04
光伏组件是光伏发电系统的核 心组成部分，负责将太阳能转
换为直流电能。
光伏组件通常由多个光伏电池 串联或并联组成，利用光生伏 特效应将太阳能转换为电能。
光伏组件的转换效率、耐久性 和可靠性对整个光伏发电系统 的性能和寿命具有重要影响。
逆变器的选择与安装
逆变器容量选择
根据光伏组件的数量和系 统负载需求，选择合适的 逆变器容量，确保逆变器 能够满足系统需求。
安装环境要求
确保逆变器安装在通风良 好、干燥、无尘的环境中 ，有利于逆变器的散热和 正常工作。
电气连接安全
保证逆变器的电气连接安 全可靠，遵循相关电气安 全规范，防止发生电气事 故。
光伏发电系统的组 成课件
contents
目录
• 光伏发电系统概述 • 光伏发电系统的组成 • 光伏发电系统的设计与安装 • 光伏发电系统的维护与优化 • 光伏发电系统的未来发展
01
CATALOGUE
光伏发电系统概述
光伏发电的定义与原理
定义
光伏发电是指利用太阳能光子的 能量，通过光伏效应将光能转化 为直流电的过程。
03
04
住宅用电
光伏发电系统的组成
• 单体太阳能电池是将光能转换成电能的最小单元。由于它的输出电压只有0.40.5V左右，输出功率只有2-3W左右，远不能满足一般用电设施的基本要求。 再加上单体电池本身易破碎、易被腐蚀，若直接暴露在大气中，光电转换效 率会由于潮湿、灰尘、酸雨、冰雹、风砂等的影响而下降，为此，须将若干 个单体电池按电性能分类进行串并联，经过封装后组合成可以作为电源使用 的最小单元，即太阳能光伏电池组件。
光伏逆变器基本工作原理
将直流输入通过震荡（斩波）整形产生正弦电压， （通过内置变压器）直接转变成220V输出。
通过外置升压变压器将上述功率输出升至电网中压或 110kV高压。
可以是通过模块化并联达到功率集成,例如 10kW×6=60kW。
离网型逆变器通常还有内置控制器 大功率逆变器直流输入端还需要前置汇流箱开关柜等
绝缘试验（IEC61215） —1000V＋2倍最大系统电压/2s(1min) —500V（如果系统电压不超过50V）/1s(2min)
耐压仪器正极接短路的输出正负极，负极接外金属框、部件。
接地连续性（IEC61730-2） 在接地端子（如有的话）与金属框、部件间施加2.5倍于过流保 护装置额定电流值的试验电流，测量出电压降与试验电流之比 或直接测量阻抗，应≤0.1Ω。如果没有过流保护装置，要看组 串中或者汇流箱中的过流保护装置。
逆变器/控制器认证技术要求
接口性能－GB19939-2005《光伏系统并网技术要求》 安全要求－IEC62109-1：2009《光伏电源系统用电力转换设备的安全》
分布式光伏发电项目设计方案
分布式光伏发电项目设计方案分布式光伏发电是指将光伏发电系统分散安装在建筑物表面或附近地区，通过多个小型发电系统组成的大规模发电系统。
相比于传统的集中式光伏发电系统，分布式光伏发电系统具有更多的优势，如灵活性高、自适应性强、维护方便等。
本文将针对分布式光伏发电项目的设计方案进行详细的介绍。
一、选择合适的建筑物或地区在进行分布式光伏发电项目的设计之前，首先需要选择合适的建筑物或地区。
一般来说，选择备受阳光照射的建筑物或地区，如工厂、写字楼、停车场等，能够最大程度地提高光伏电池组的发电效率。
二、进行光伏电池组的规划在选择好建筑物或地区之后，需要进行光伏电池组的规划。
规划的主要目标是确定光伏电池组的类型、数量和布局。
光伏电池组的类型可以选择单晶硅、多晶硅或薄膜太阳能电池组，根据实际情况选择最适合的类型。
数量的确定需要考虑到发电需求和实际安装条件，一般可以通过电量需求和建筑物或地区的大小来确定。
布局的设计需要考虑到光伏电池组的安装位置和朝向，以最大化光伏电池组的发电效果。
三、进行光伏逆变器的设计光伏逆变器是将太阳能光伏电池的直流电转换为交流电的设备，是分布式光伏发电系统中的重要组成部分。
在设计光伏逆变器时需要考虑到负荷需求、电压范围和逆变器的效率。
根据具体的项目需求，选择适合的光伏逆变器，并进行适当的布置和连接。
四、进行发电系统的接线和连接在确定好光伏电池组和逆变器之后，需要进行发电系统的接线和连接。
接线的设计需要遵循电气安全规范，并考虑到光伏电池组的串联和并联方式，以及逆变器的输入和输出电路连接。
连接的设计需要保证光伏电池组和逆变器之间的连接可靠性和安全性，同时也要确保发电系统与电网的连接可以实现。
五、进行保护措施的设计在进行分布式光伏发电项目的设计时，需要考虑到系统的安全性和稳定性，并进行相应的保护措施的设计。
包括对光伏电池组的过压、过流和逆变器的电压波动、短路等情况进行保护。
同时，还需要考虑到系统的稳定性，如对逆变器的温度和湿度进行监测和调节。
《光伏发电系统集成与设计》教材(项目1 太阳能光伏系统认识)
衢州职业技术学院《光伏发电系统集成与设计》
瑞士也相继建立了太阳能发电厂，1992 年日本太阳能发电系统和电力公司电网联网，2000 年有７ 万家庭安装了太阳能家庭发电设备，预计到 2050 年德国消耗的能量半数将来自太阳能。
其他可再 生能源
光热
太阳能 光伏发电及光 热发电 风能 生物质能 水利发电 核能 天然气 煤炭
题，财政部、科技部、住房城乡建设部和国家能源局于 2010 年 9 月发布了《关于加强金太阳示范 工程和太阳能光电建筑应用示范工程建设管理的通知》，重新规定了关键设备统一招标、示范项目 选择和调整和补贴标准的相关细则。
3.大型并网光伏电站 自 2009 年起，我国政府采取特许权招标的办法，公开招标了 14 座大型并网光伏电站，总装 机规模达 290MW。2011 年第三批光伏电站特许权招标规模估计将达到 500MW。 三、光伏发电应用前景 回顾 100 年间能源工业的发展历史，人类正在消耗地球 50 万年历史中积累的有限能源资源煤 和石油，虽然极大地解放了生产力，但同时也向人类敲响了常规能源面临枯竭的警钟。根据有关 材料显示，人类己确知的石油储备将用 40 多年，天然气 60 余年，煤大约 200 年。另外，以化石 能源为主体的能源结构，对人类环境的破坏显而易见，每年排放的二氧化碳达 210 万吨，并呈上 升趋势，从而造成冰雪消融，冰川退缩，全球气候变暖。能源短缺和环境保护是 21 世纪经济发展 和能源领域最重要的课题。目前国际上对太阳能资源已经十分重视。 1954 年贝尔实验室第一块单晶硅太阳能电池面世，为世界能源提供了一个新的希望。在 20 世 纪 70 年代以来，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。利用太阳能发电的 光伏发电技术被用于许多需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到 玩具，光伏电源无处不在。20 世纪 80 年代，美国建成抛物面槽太阳能发电站，俄罗斯、澳大利亚、
分布式光伏光伏发电系统初步设计
分布式光伏光伏发电系统初步设计分布式光伏发电系统是指将光伏发电设备分散布置在建筑物上，通过独立的逆变系统将直流电转换为交流电，并馈入室内用电系统或并网。
基于分布式光伏的发电系统，可以在建筑物上安装太阳能光伏电池板，将光能转换为电能，满足建筑物的用电需求，同时，多余的电能可以反向馈入电网，实现自给自足或余电上网。
1.光伏电池板：在合理的位置和朝向上安装光伏电池板，以最大程度地吸收太阳能，并将其转换为电能。
光伏电池板可以采用单晶硅、多晶硅或薄膜太阳能电池板等，视具体情况而定。
2.逆变器：逆变器是将光伏电池板输出的直流电转换为交流电的关键设备。
逆变器应具有高效率和稳定的电流输出，同时能够自动监测电网情况，并根据需要进行电流调节。
逆变器还应具备保护系统，如过压保护、过流保护等，以确保系统的安全运行。
3.储能装置：储能装置可以将多余的电能储存起来，以备不时之需。
电池组、超级电容器等都可以作为储能装置使用。
储能装置可在光伏能量供应不足的时候输出储存的电能，或在夜间等无光条件下供电。
4.网络连接与控制系统：通过网络连接，将分布式光伏发电系统与室内用电系统或电网连接起来。
控制系统可以对发电系统进行监测和控制，实现最佳发电扩展和优化调度。
5.安全与维护设施：为确保分布式光伏发电系统的安全运行，我们还需考虑防止雷击、电流反冲等各种安全措施。
此外，需要定期检修、维护和清洁光伏电池板，以保持其发电效率。
6.成本与效益评估：最后，对分布式光伏发电系统的成本与效益进行综合评估。
成本包括设备采购、安装、运营与维护等方面，效益则包括发电量、节约用电费用、环境效益等方面。
根据评估结果，可以确定分布式光伏发电系统的可行性和经济性。
通过上述初步设计，可以实现分布式光伏光伏发电系统的建设与运行。
该系统可以有效地利用太阳能资源，为建筑物提供电能，并减少对传统电网的依赖，同时减少碳排放，降低环境污染。
随着技术的不断发展和成本的降低，分布式光伏发电系统将逐渐成为未来建筑物能源供应的重要方式。
(一)分布式光伏电站建设与管理实务(2014-12-27)-徐永邦
并网点
光伏电板
13
户用光伏电站接入系统方案示意图
用清洁能源改变世界
★光伏发电站的效率估算
Q1（互动话题）：设计的风险？
某地面电站系统效率估算修正系统统计表
序号 1 2 3 4 5 6 7 效率损失项目 灰尘及雨水遮挡引起的效率降低 温度引起的效率降低 并网逆变器的功率损耗 变压器的功率损耗 组件串并联不匹配产生的效率降低 交、直流部分线缆功率损耗 其它损失（含维修期停电检修、弱光性等） 修正系数 96％ 97％ 97% 97% 80.7％ 97% 98% 97% 电站的系统效率
▲ 资源综合利用--余能（余热、余气、余压等）多联供和多能互补等。
▲ 当地新能源（如太阳能、风能、地热能等）互补为主，微型燃气轮机或燃料电池、储能等先进 能源为辅， 般适用于分散式系统（如微电网）。
3
用清洁能源改变世界
★ 分布式光伏发电实景图 (商用型)
4
用清洁能源改变世界
★ 分布式光伏发电实景图 (户用型)
说明：系统效率按照大约80%估算，适合于大型光伏电站；对于分布式光伏，系统效率 大约75%；对于独立光伏电站，系统效率大约67%
14
用清洁能源改变世界
★ 光伏组件被遮阴对输出特性的影响
电流I（A）
电压U（V）
15
用清洁能源改变世界
★ 温度对发电效率的影响
1、单晶硅和多晶硅电池的温度相应系数一般是 -0.35～-0.45%/℃ 2、非晶硅电池的温度响应系数优于晶硅电池，一般是 - 0.2%/℃左右
Q1（互动话题）：光伏组件边框耐压提高到1.5kV的利与弊?
20
用清洁能源改变世界
组件背板烧穿
组件失效
Q1（互动话题）：设备选型的风险？ 电池隐裂导致的闪电纹
分布式光伏发电系统的组成与功能
分布式光伏发电系统的组成与功能分布式光伏发电系统是一种利用太阳能将光能转化为电能的系统，该系统由多个组件组成，各组件协同工作以实现高效发电。
以下是分布式光伏发电系统的组成与功能的详细描述。
一、光伏组件光伏组件是分布式光伏发电系统的核心部分，主要由光伏电池组成。
光伏电池是一种能够将光能直接转化为电能的器件，广泛应用于太阳能发电系统中。
光伏组件的主要功能是将阳光中的能量转换为直流电能，为其他组件提供电力支持。
二、逆变器逆变器是分布式光伏发电系统中的另一个关键组件，主要功能是将光伏组件产生的直流电能转换为交流电能。
逆变器能够将直流电能转换为符合电网要求的交流电能，以便供电给家庭或企业使用，并将多余的电能输入到电网中。
三、电网连接装置电网连接装置用于将光伏发电系统与电网连接，使得光伏系统可以与电网进行双向的能量交互。
在光伏发电系统产生超过需求的电能时，电网连接装置可以将多余的电能输入到电网中；而在光伏发电系统无法满足需求时，电网可以向光伏系统提供额外的电能。
四、电池储能系统电池储能系统是分布式光伏发电系统中的附加组件，用于存储多余的电能，以便在太阳能不可利用时使用。
电池储能系统的主要功能是将白天光伏系统产生的多余电能储存起来，以便在夜间或阴天供电使用。
通过电池储能系统，可以提高光伏发电系统的自供电能力，减少对电网的依赖。
五、监控与控制系统监控与控制系统是用于对分布式光伏发电系统进行监测和管理的一种系统。
该系统通过传感器和数据采集设备，实时监测光伏组件的发电状况、逆变器的运行状态以及电池储能系统的充放电情况等，并通过网络连接将数据传输至监控中心。
监控与控制系统可以提供对光伏发电系统的远程监控、故障诊断和运行管理，以提高系统的效率和可靠性。
六、支架与安装系统支架与安装系统是分布式光伏发电系统在建设过程中的关键部分，用于支撑和安装光伏组件。
支架系统应具备良好的稳定性和适应性，以适应各种不同的安装环境，例如屋顶、地面等。
分布式光伏发电系统的电气设计
分布式光伏发电系统的电气设计随着可再生能源发电技术的不断发展，分布式光伏发电系统逐渐成为一个重要的能源供应方式。
光伏发电系统通过光伏电池板吸收太阳能的辐射转化为直流电，并通过逆变器将其转化为交流电以供电网使用。
本文将着重探讨分布式光伏发电系统的电气设计方面的内容。
1. 系统结构设计分布式光伏发电系统的电气设计首先从整体系统结构设计入手。
根据实际需求，确定系统的并网方式，即选择与电网并网还是独立发电系统。
同时，需要考虑系统的并网容量和接口设计，确保系统的安全可靠性和稳定性。
2. 逆变器选择与配置逆变器是分布式光伏发电系统中至关重要的组件之一。
逆变器的选择与配置应根据光伏电池板的输出功率、电压和电流等参数进行合理匹配，确保光伏发电系统的输出性能和效率。
此外，还需要考虑逆变器的维护和保养要求，以及其对系统安全与稳定性的影响。
3. 电网接入与保护分布式光伏发电系统需要与电网进行连接，并实现双向电能流动。
因此，电网接入和保护是电气设计中不可忽视的重要环节。
合理设计电网接入装置和保护装置，确保系统与电网的稳定互联，并安装必要的过压、过流和接地保护装置，以保障系统的运行安全。
4. 直流电源系统设计分布式光伏发电系统中，直流电源系统的设计对系统的整体性能和运行稳定性具有重要影响。
应根据光伏电池板的特性和系统负载的需求，合理设计直流配电系统，包括直流电缆的选择、电流和电压的计算等。
同时，考虑到系统的可靠性，还需要配置适当的电池组，以提供备用电力。
5. 接地系统设计在电气设计中，接地系统的设计是分布式光伏发电系统中的一项重要任务。
良好的接地系统设计可以保障系统的电气安全性和可靠性。
确保系统各个组件和设备的接地能够有效地排除故障电流，减少触电危险，并防止系统受到雷击和电磁干扰等。
6. 控制与保护系统设计分布式光伏发电系统的电气设计还需要考虑控制与保护系统的设计。
通过合理配置控制与保护设备，可以实现对系统的监测、控制和保护。
分布式光伏发电系统设计方案
分布式光伏发电系统设计方案( 专业 )管理制度精选整理分布式光伏发电系统设计方案2021-4-1某学校512K 分布式光伏发电系统设计方案2021年 10月 10日工程编号： XXX目录工程名称 (7)地理简介 (7)气象料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (3)太阳能并网发电系统工作原理 (8)主要组成设备介绍 (8)设计依照 (8)设计原那么 (9)系统选型设计 (9)主要设备的选型说明 (9)电池组件 . (9)组件结构图 . (10)并网逆变器 . (10)并网逆变器规格 (11)社会效益 (25 年) (14)与保利协鑫〔 GCL〕的合作 (17)与河北 ** 的的合作.............................................................................................................. 错误!不决义书签。
1工程归纳工程名称河南 ** 外国语学校 512kW户用分布式光伏发电工程。
地理简介郑州位于东经 112°42'-114 °13'，北纬34° 16'-34°58'，东西宽166公里，南北长75 公里，总面积约为平方公里，其中市里面积约1010．3 平方公里，山地面积约2377 平方公里，水面面积约平方公里。
郑州市属北温带大陆性季风气候，冷暖适中、四时清楚，春季干旱少雨，夏季酷热多雨，秋季明亮日照长，冬季寒冷少雨。
郑州市冬季最长，夏季次之，春季较短。
统计资料说明郑州市的平原和丘陵地区春季开始的时间大体在 3 月 27 日，停止于5月 20 日，历时 55 天；夏季开始于 5 月 21 日，停止于 9 月 7 日，历时 110 天；秋季开始于9月 8 日，停止于 11 月 9 日，历时 63 天； 11 月 10 日至次年的 3 月 26 日为冬季，长达 137天。
分布式光伏发电系统
分布式光伏发电系统一、分布式光伏的定义在用户所在场地或附近建设运行，以用户侧自发自用为主、多余电量上网且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。
——《关于印发分布式光伏发电项目管理暂行办法的通知》（国能新能〔2013〕433号）在此基础上，国家电网公司补充了2个条件：1）10kV以下接入2）单点规模低于6MW——国网《关于印发分布式电源并网服务管理规则的通知》利用建筑屋顶及附属场地建设的分布式光伏发电项目，在项目备案时可选择“自发自用、余电上网”或“全额上网”中的一种模式。
在地面或利用农业大棚等无电力消费设施建设、以35千伏及以下电压等级接入电网（东北地区66千伏及以下）、单个项目容量不超过2万千瓦且所发电量主要在并网点变电台区消纳的光伏电站项目，纳入分布式光伏发电规模指标管理。
——《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》（国能综新能[2014]406号）二、分布式光伏的特征特征一：位于用户附近特征二：10kV及以下接入渔光互补/农光互补为35kV（66kV）及以下接入特征三：接入配电网并在当地消纳特征四：单点容量不超过6MW（多点接入以最大为准）渔光互补/农光互补单点接入容量不超过20MW三、分布式光伏系统的分类光伏发电系统的分类：因此，并网型的分布式光伏系统，大致可以分为三类。
目前的分布式光伏发电系统一般是指并网型系统，不包括离网系统。
分布式发电并网方式可以“自发自用，余电上网”，也可“统购统销”(全额出售给电网)。
一、屋顶电站1、工业厂房屋顶优点1）面积大，可建设规模大2）用电负荷大、稳定，且用电负荷曲线与光伏出力特点相匹配，可实现自发自用为主3）用电价格高，项目预期收益高缺点1）企业所有者的积极性不同、租金太高；2）企业的25年的支付能力、信誉；3）企业节假日、检修会造成一定比例的上网2、商业建筑屋顶优点1）用电价格最高，项目预期收益高；2）用电负荷稳定，且用电负荷曲线与光伏出力特点相匹配，可实现自发自用为主。
确定分布式光伏发电系统设计的目标和要求
确定分布式光伏发电系统设计的目标和要求分布式光伏发电系统设计的目标和要求：分布式光伏发电系统是一种将太阳能光伏发电与电网有机结合的系统，其设计的目标是实现可靠、高效、安全和可持续的能源供应。
该系统的主要任务是将太阳能转化为电能，供电给联网的用户，同时保证系统的运行稳定和安全。
1. 目标一：高效能源转换分布式光伏发电系统的首要目标是实现高效的能源转换。
通过使用高效的光伏电池板和优化的系统布局，最大限度地提高光伏电能的转换效率。
同时，采用可调控的逆变器技术，确保电能的质量和稳定性。
2. 目标二：可持续发展分布式光伏发电系统应以可持续发展为目标，最大程度地利用可再生能源，并减少对传统能源的依赖。
系统设计应考虑光伏电池的寿命和维护成本，以降低系统的整体成本，并延长系统的使用寿命。
3. 目标三：保障电网安全分布式光伏发电系统与电网是紧密连接的，因此保障电网的安全是系统设计的重要目标。
系统应具备防雷、防火等安全措施，以降低因自然灾害或设备故障引起的安全风险。
同时，系统应具备电网电压调节和保护功能，使系统在电网异常情况下能够及时脱离并保证用户的用电安全。
4. 目标四：可靠性和可扩展性分布式光伏发电系统应具备高可靠性和可扩展性。
系统设计要考虑组件的可靠性和容错机制，以应对可能的故障和损坏。
同时，系统应灵活设计，能够满足用户用电需求的增长，并方便扩容。
5. 目标五：经济性分布式光伏发电系统的设计要追求经济性，尽量降低系统的建设和运维成本。
系统设计应考虑光伏电池板和逆变器的选型，以寻找性价比最优的组件。
此外，系统应具备自动化监控和维护功能，以减少人工管理的成本和工作量。
6. 目标六：环境友好分布式光伏发电系统的设计要尽量减少对环境的影响。
在组件选型过程中，应优先选择环境友好型的材料和工艺。
此外，系统设计应注意降低噪音和电磁辐射，减少对生活和工作环境的干扰。
7. 目标七：智能化和互联分布式光伏发电系统的设计要考虑智能化和互联特性，以提高系统的可管理性和用电效率。
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2.2 分布式光伏发电系统结构
【案例引导】分布式光伏发电系统
2.2 分布式光伏发电系统结构
1.分布式光伏系统结构
2.2 分布式光伏发电系统结构
2.分布式光伏系统要解决的问题
一般应遵循经济适用原则，可靠性高、 牢固耐用、容易维护、充分考虑地理和气 候环境的影响。
太阳能光伏发电并网系统主要包括太阳能光伏组件、光伏汇流箱、直流 配电柜、并网型逆变器和交流配电柜等，家用并网型分布式光伏系统由于 规模不大，汇流箱和交直流配电柜都用不到，整体框架如图1所示。
若在人字结构屋顶建设太阳能光伏电站，不能像地面电站那样设计最佳倾角， 并且考虑前后遮挡间距。
为了便于光伏组件和屋顶结合，一般都在屋面上直接平铺支架，北半球铺朝南 面，南半球铺朝北面，这样方可最大效率利用光能。
2.2 分布式光伏发电系统结构
3.安装地点选择
支架与屋顶采用夹具连接，电池组件再安装于支 架上。这种方式不仅美观，而且可以实现屋顶面积利 用最大化。
2.2 分布式光伏发电系统结构
5.并网逆变器选择
并网逆变器主要分高频变压器型、低频变压器型和无变压器型三大类。 根据所设计系统以及业主的具体要求，主要从安全性和效率两个层面来考 虑变压器类型。以下是它们之间的对照表：
类型 因素 高频变压器 型 低频变压器 型 无变压器型
安全性 中 高 低
转换效率 成本价格 重量、尺寸
2.2 分布式光伏发电系统结构
5.并网逆变器选择 转换效率
衡量逆变器效率有两个常用的指标：最大转换效率和欧洲效率。 最大转换效率是指逆变器所能达到的最高效率。 欧洲效率指按照在不同功率点效率根据加权公式计算出的效率。对逆变器的设 计而言，欧洲效率的最大化更为重要。因为逆变器受天气变化和其他因素的影响， 不可能时时运行在最大效率点。而欧洲效率考虑了光强的变化，能更加准确的衡量 逆变器的性能。它是由不同负载情况下的效率，按照加权累加得到的。其中50%负 载率时的效率占了其最大组成部分。为了提高欧洲效率，仅仅降低额定负载时的功 率损耗是不够的，必须要同时提高不同负载率是的效率。由于大多数逆变器使用的 开关器件是IGBT，它的导通压降是非线性的，其不会随电流的增加而显著增大。 这样可以保证逆变器在最大负载率的情况下，仍然保持较低的损耗和较高的效率。 但是欧洲效率中占比重最大负载率的却是负载较轻时的效率。而轻载时，IGBT 的 导通压降并无明显降低，这相当于降低了欧洲效率。而MOSFET 的导通压降呈线 性，负载越轻，损耗越小。并且它还具有很好的高频工作能力。因此MOSFET 被 越来越多的应用到新型逆变器的设计当中。
需要注意一点，考虑到组件的热胀冷缩效应，安 装时上下左右组件之间的间隔要达到3cm左右为佳。
2.2 分布式光伏发电系统结构
4.系统容量设计 光伏组件
光伏组件阵列安装朝向和角度
对于某一倾角固定安装的光伏阵列，所接受的太阳辐射能与倾角有关， 较简便的辐射量计算经验公式为：
Rβ＝S×[sin(α+β)/sinα]+D
式中：Rβ——倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量 S ——水平面上太阳直接辐射量 D ——散射辐射量 α——中午时分的太阳高度角 β——光伏阵列倾角
2.2 分布式光伏发电系统结构
4.系统容量设计 光伏组件阵列安装朝向和角度
2.2 分布式光伏发电系统结构
4.系统容量设计 太阳电池方阵间距计算
φ：为纬度(在北半球为正、南半球为负)，根据项目地点经纬度计算； H ：为光伏方阵阵列的高度；光伏方阵阵列间距应不小于D。
2.2 分布式光伏发电系统结构
6.电气接线图 自发自用/余量上网
首先需要在家庭户内配电箱内 安装一台微型式断路器和一台具 有双向计量功能的智能电能表。 通过该空气开关控制接入电网， 增加一个明显的开断点，满足自 动断开、闭锁功能，低电压失电 要求，符合电网安全运行要求； 双向计量功能的智能电能表精度 不低于2.0级，作为计量关口。
2.2 分布式光伏发电系统结构
5.并网逆变器选择 最大输入电流与电池组电流匹配
电池组阵列的最大输出电流应小于逆变器最大输入电流。为了减少组 件到逆变器过程中的直流损耗，以及防止电流过大对逆变器造成过热或 电气损坏，逆变器最大输入电流值与电池阵列的电流值的差值应尽量大 一些。
电池组件短路电流×组件并联数＝电池阵列最大输出电流
根据太阳能电池的输出特性，电池组件存在功率最大输出点，并网逆 变器具有在特点输入电压范围内自动追踪最大功率点的功能，因此电池阵 列的输出电压应处于逆变器MPP电压范围以内。
电池组件电压×组件串联数＝电池阵列电压 一般的设计思路是电池阵列的标称电压近似等于并网逆变器MPP电压 的中间值，这样可以达到MPPT的最佳效果。
并网系统设计中要求电池阵列与所接逆变器的功率容量相匹配，一般的 设计思路是：
组件标称功率×组件串联数×组件并联数＝电池阵列功率 在容量设计中，并网逆变器的最大输入功率应近似等于电池阵列功 率，已实现逆变器资源的最大化利用。
2.2 分布式光伏发电系统结构
5.并网逆变器选择 MPP电压范围与电池组电压匹配
低
中
中
中
高
大
高
低
小
2.2 分布式光伏发电系统结构
5.并网逆变器选择
家用分布式光伏系统是小系统，不需要很高的技术指标，逆变器不带隔 离变压器时，能源转换效率更高,再结合成本等因素，选择无变压器型较为合 理。
2.2伏发电系统结构
5.并网逆变器选择
2.2 分布式光伏发电系统结构
3.安装地点选择
家庭分布式光伏系统的选址一般可选择在自家屋顶或空地上，需要 考虑的条件就是可使用面积、房屋结构和承重要求、地面基础情况和 气象水文条件等。
2.2 分布式光伏发电系统结构
3.安装地点选择
若选择安装在自家屋顶上，屋面承重能力必 须大于20kg/m2。
房屋房梁如果是木质结构的话就不要考虑了， 光伏系统使用年限长达25年，木质房梁易腐坏， 建议不要进行安装。
2.2 分布式光伏发电系统结构
6.电气接线图
其次，需要在并网交流配电箱 内安装一台精度不低于2.0级的计 量多功能表，作为校核电能表， 电能表电流电压回路接线接入低 压侧尽量回路。