分布式光伏發(fā)電設(shè)備選型要求

謝權(quán)生

【摘 要】分布式光伏發(fā)電具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：充分利用太陽能資源，無須開采、運(yùn)輸；太陽能屬于清潔能源，利用太陽能發(fā)電在減少燃煤的同時(shí)，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(fā)電時(shí)電壓穩(wěn)定，在自足供電享受國家補(bǔ)貼的同時(shí)，還能夠賣給國家電網(wǎng)。設(shè)備選型的組裝參數(shù)要求，對(duì)將來發(fā)電項(xiàng)目的收益至關(guān)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(guān)鍵詞】晶硅太陽能電池組件；光伏并網(wǎng)逆變器；設(shè)備選型；轉(zhuǎn)換效率

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

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

1 技術(shù)規(guī)范、技術(shù)參數(shù)

主要設(shè)備為晶硅太陽能電池組件、光伏并網(wǎng)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(jí)電池片，光伏支架；文獻(xiàn)（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(huán)境溫度范圍：-40℃～+85℃。

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

電池組件的電絕緣強(qiáng)度：按照IEC61215中10.3條進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，要求在此過程中無絕緣擊穿或表面破裂現(xiàn)象。測(cè)試絕緣電阻乘以組件面積≥40MΩ.m2；組件在外加直流電壓1150V時(shí)，保持1分鐘，無擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象；電池組件需具備受風(fēng)、雪或覆冰等靜載荷的能力，組件前表面的靜負(fù)荷最大承壓大于2400Pa，機(jī)械載荷試驗(yàn)滿足IEC61215相關(guān)規(guī)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(wǎng)逆變器等成套設(shè)備技術(shù)要求

2.1 范圍界定

并網(wǎng)逆變器作為不可分割的整體由投標(biāo)人成套提供，不允許進(jìn)行任何形式的拆分、分包或外協(xié)。并網(wǎng)逆變器的容量、安規(guī)、降額系數(shù)等必須嚴(yán)格匹配。

逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心設(shè)備，必須采用高品質(zhì)性能良好的成熟產(chǎn)品，逆變器產(chǎn)品質(zhì)保期不少于5年。組串式逆變器將光伏方陣產(chǎn)生的直流電（DC）逆變?yōu)閱蜗嗾医涣麟姡ˋC），輸出符合中國電網(wǎng)要求的電能。組串式逆變器應(yīng)該滿足以下要求：①逆變器的功率因數(shù)和電能質(zhì)量應(yīng)滿足當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)要求；②逆變器額定功率應(yīng)滿足用于本工程海拔高度的要求，其內(nèi)絕緣等電氣性能滿足要求；③逆變器的安裝應(yīng)簡(jiǎn)便，無特殊性要求；④逆變器應(yīng)采用太陽電池組件最大功率跟蹤技術(shù)（MPPT）。

2.2 逆變器接地

投標(biāo)人必須保證逆變器整機(jī)的安全與可靠性，在并網(wǎng)逆變器內(nèi)部，防雷系統(tǒng)的接地線和殘余電流監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)的接地線不能共用，接地導(dǎo)體截面積必須滿足適用于并網(wǎng)逆變器的最嚴(yán)格的電工、電力和安全標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.3 并網(wǎng)逆變器的殘余電流監(jiān)測(cè)與保護(hù)

殘余電流監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)必須滿足CGC/GF004：2011《并網(wǎng)光伏發(fā)電專用逆變器技術(shù)條件》中5.7.5節(jié)的具體要求，出廠設(shè)置按照該標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行。

投標(biāo)人對(duì)殘余電流監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性負(fù)責(zé)，如果殘余電流監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)損壞，逆變器必須進(jìn)行本地報(bào)警。殘余電流監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)不允許出現(xiàn)測(cè)量不準(zhǔn)、誤動(dòng)、拒動(dòng)等情況。

2.4 光伏并網(wǎng)逆變器

光伏并網(wǎng)逆變器形式，光伏并網(wǎng)逆變器形式采用壁掛式安裝，滿足IP65防護(hù)等級(jí)。光伏并網(wǎng)逆變器的主要性能指標(biāo)。逆變器最大效率、歐洲效率和中國效率。投標(biāo)方提供的伏項(xiàng)目組串式光伏并網(wǎng)逆變器最大效率≥98.0%，要求提供第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)出具的效率檢測(cè)報(bào)告。

2.4.1 過載能力

并網(wǎng)逆變器應(yīng)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(shí)際項(xiàng)目海拔條件下，投標(biāo)并網(wǎng)逆變器的最大長(zhǎng)期出力能力不應(yīng)低于額定電流的110%。

2.4.2 輸出電壓范圍

投標(biāo)方需提供并網(wǎng)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(wǎng)逆變器在運(yùn)行時(shí)不應(yīng)造成電網(wǎng)電壓波形過度畸變，并網(wǎng)逆變器注入電網(wǎng)的諧波電壓和諧波電流不能超標(biāo)，以確保公用電網(wǎng)和連接到電網(wǎng)的其他設(shè)備正常運(yùn)行。

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

2.4.3 光伏并網(wǎng)逆變器監(jiān)控系統(tǒng)的基本要求

并網(wǎng)逆變器的控制系統(tǒng)應(yīng)采用高性能的DSP控制芯片，反饋環(huán)節(jié)應(yīng)采用低溫漂、高精度、寬溫度范圍的高品質(zhì)傳感器（傳感器的帶寬和實(shí)際檢測(cè)精度必須滿足控制要求），模數(shù)和數(shù)模（如有）轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)應(yīng)采用高精度的高速AD/DA（如有）。并網(wǎng)逆變器內(nèi)的所有PCB電路板都必須做優(yōu)質(zhì)、可靠、全面的三防處理。控制系統(tǒng)應(yīng)能穩(wěn)定、快速實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤和輸出波形質(zhì)量控制，以確保并網(wǎng)逆變器獲得最大的功率輸入并輸出預(yù)期的正序正弦波電流。

3 電氣與防雷設(shè)計(jì)

3.1 太陽能電池組件串并聯(lián)設(shè)計(jì)

在并網(wǎng)逆變器MPPT電壓范圍內(nèi)，上限電壓處比下限電壓處效率高，因此在保證設(shè)備安全運(yùn)行的前提下優(yōu)先選用高電壓組串設(shè)計(jì)；太陽能電池組件串設(shè)計(jì)必須提供極端條件下電壓、電流和功率等可靠性驗(yàn)證計(jì)算依據(jù)。并網(wǎng)接入：光伏項(xiàng)目應(yīng)接入AC380V，并網(wǎng)逆變器和集成配電箱須獨(dú)立安裝（由中標(biāo)企業(yè)建設(shè)），可靠固定。導(dǎo)線和接線端子應(yīng)滿足最高電壓和惡劣情況下的安全載流量；直流導(dǎo)線應(yīng)選用光伏專用電纜，交流導(dǎo)線應(yīng)選用交聯(lián)聚乙烯阻燃電纜。

3.2 產(chǎn)品壽命及選型要求

產(chǎn)品設(shè)計(jì)壽命25年及以上；光伏電池組件質(zhì)保10年；逆變器質(zhì)保5年。產(chǎn)品擁有相關(guān)行業(yè)和產(chǎn)品認(rèn)證；達(dá)到國能新能【2015】194號(hào)文規(guī)定的“領(lǐng)跑者”計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品優(yōu)先考慮；在國內(nèi)20MW以上的單個(gè)系統(tǒng)中使用過的品牌優(yōu)先考慮。

4 結(jié)語

太陽電池組件就是光伏組件，是指工廠生產(chǎn)的可以直接出廠的最小單元。太陽電池組件應(yīng)具有非常好的耐侯性，能在室外嚴(yán)酷的條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行，同時(shí)具有高轉(zhuǎn)換效率并且廉價(jià)。太陽電池組件的選型直接關(guān)系到光伏方陣的設(shè)計(jì)，太陽電池組件的價(jià)格在整個(gè)并網(wǎng)光伏電站中的比例占到60%以上，因此選擇優(yōu)質(zhì)高效的太陽電池組件是并網(wǎng)光伏電站可靠運(yùn)行且提高發(fā)電量的關(guān)鍵之一。

【參考文獻(xiàn)】

【1】劉柏良，黃學(xué)良，李軍，等.含分布式電源及電動(dòng)汽車充電站的配電網(wǎng)多目標(biāo)規(guī)劃研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2015（02）：168+187.