太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計及安裝要點

王 璟潘忠濤王新友

（1.中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司，陜西 西安 710065；2.甘肅廣播電視大學理工學院，甘肅 蘭州 730030）

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太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計及安裝要點

王 璟1潘忠濤1王新友2

（1.中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司，陜西 西安 710065；2.甘肅廣播電視大學理工學院，甘肅 蘭州 730030）

摘 要：隨著社會的快速發(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)電及能源方式都會帶來一系列的環(huán)境問題，嚴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)今乃至今后一段時間能源發(fā)展的重點。太陽能發(fā)電技術是可再生能源發(fā)展的重點方向之一，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，做好太陽能發(fā)電技術的應用關鍵是要解決好太陽能設備的獨立運行與設備的安全并網(wǎng)運行。本文將在分析太陽能電站組成的基礎上對獨立型太陽能光伏發(fā)電站的建設過程及注意事項進行分析闡述。

關鍵詞：太陽能光伏發(fā)電；清潔能源；獨立；建設

太陽能光伏發(fā)電是一種應用前景極為廣闊的發(fā)電技術，其具有安全、可靠、清潔等的特點，隨著技術的進步，科技水平的提高，太陽能光伏發(fā)電技術得到了長足的進步，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)有其各自的特點和應用的范圍，在分析其特點的基礎上對太陽能光伏發(fā)電建設過程中需要注意的要點進行分析，對于確保太陽能光伏發(fā)電的建設質(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上進行選擇，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

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)生過自然災害的區(qū)域，避免自然災害對太陽能光伏發(fā)電站設備造成嚴重的影響。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. 獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計要點

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在設計時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)中的電力電子設備的選型以及附屬設施的設計與計算等兩個方面。其中對于容量的設計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行的，其重點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備與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量設計相匹配，從而確保太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠正常工作。

4. 獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設計要點

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

5. 獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝主要要點

5.1 獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計及建設順序

獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計及建設順序如圖1所示。

5.2 獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)支架基礎施工

獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)電池方陣基座應當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計要求規(guī)范，電池方陣基座選用地腳螺栓進行固定，埋設與外漏需符合設計規(guī)范要求，在完成地腳螺栓的混凝土澆筑固定后需要養(yǎng)護至少5天以上確保其凝固強度后才能完成對于獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)機架的安裝。

在獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能支架安裝時需要注意：（1）對于獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)方陣機架的方位角和傾斜角需要滿足設計要求。（2）在安裝獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的機架時，要注意需要將底部的水平度控制在3mm/m的范圍內(nèi)，當水平度超出允許范圍內(nèi)時應當使用墊鐵進行調(diào)平。（3）獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)機架的固定部分表面應盡可能使其平整避免其對電池片造成損壞。（4）對于獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)機架的固定部分應加裝防松墊片提高其連接的可靠性。（5）對于獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中帶有對日跟蹤裝置的太陽能電池方陣，應對跟蹤裝置進行定期的檢查，確保其向日性能。（6）對于獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)機架與地面的角度可以固定也可以根據(jù)季節(jié)的變化進行相應的調(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間，提高獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。

5.3 獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能組件安裝要點

在進行獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能組件的安裝時要注意：（1）在對獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能組件進行安裝時首先需要對照每一組件的參數(shù)對其進行測量檢查，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當避免磕碰，避免太陽能面板等遭到損壞。（4）對于太陽能面板與固定機架配合不緊密的需要使用鐵片等對其進行墊平，提高兩者之間連接的緊密度。（5）在對太陽能面板進行安裝時需要使用太陽能面板邊框上的預制安裝進行連接，使用螺絲進行連接時要注意連接的緊密度，并注意按照使用的標準事先做好放松工作。（6）太陽能組件在安裝到機架上時的位置應當盡可能的品質(zhì)，同時安裝在機架上的太陽能組件與機架之間的空隙應大于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，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

在進行太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接線纜的布設時要注意遵循先室外后室內(nèi)、先簡單后復雜的原則進行。同時在線纜布設時還需要注意：（1）在墻和支架的銳角邊緣布設電纜時要注意做好對于線纜的保護。（2）在電纜布設時要注意線纜的走向和固定，同時還需要注意線纜布設的松緊度要適中。（3）在線纜的接頭處要注意做好保護，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當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

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當與太陽能光伏發(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)的防雷防護可以采用安裝避雷針或是避雷線兩種防雷方式，保護太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全。

結語

太陽能的發(fā)展與利用是現(xiàn)今乃至今后一段時間能源發(fā)展的重點，本文在分析太陽能光伏系統(tǒng)組成及特點的基礎上對太陽能光伏系統(tǒng)的設計及安裝要點進行了分析闡述。

參考文獻

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中圖分類號：TM615

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