并網太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

第1章 概論

1.1 太陽能在未來能源結構中的地位

1.2 太陽能利用方式分類

1.3 國內外光伏發(fā)電發(fā)展現狀及前景

第2章 太陽和太陽能

2.1 太陽的結構和輻射能來源

2.2 日地運動規(guī)律

2.3 太陽的電磁波譜

2.4 地球表面上的太陽輻射能

2.5 太陽輻射能的計算

2.6 太陽光譜

2.7 太陽輻射能的測量

2.8 世界和中國太陽能資源分布情況

第3章 太陽電池

3.1 太陽能光伏發(fā)電的物理基礎

3.2 太陽電池的結構及工作原理

3.3 太陽電池分類

3.4 主要太陽電池的基本特性

3.5 太陽電池的制造工藝

第4章 太陽電池組件及光伏方陣

4.1 太陽電池組件分類

4.2 太陽電池組件的結構及工作原理

4.3 晶體硅太陽電池組件的封裝工藝流程

4.4 光伏方陣的結構及工作原理

第5章 逆變器

5.1 逆變器的結構及工作原理

5.2 逆變器的分類

5.3 逆變器的測試方法

5.4 逆變器基本特性及評價

5.5 美國ASTROPOWER生產的XP系列逆變器實例介紹

第6章 蓄能系統(tǒng)

6.1 蓄能方式

6.2 光伏并網發(fā)電系統(tǒng)中常用蓄電池的類型、基本結構及工作原理

6.3 蓄電池的基本特性

6.4 蓄電池使用與維護中的幾個問題

第7章 BIPV建筑一體化

7.1 BIPV基本概念

7.2 BIPV太陽電池組件的分類

7.3 BIPV設計的評價標準

7.4 BIPV設計的核心問題

7.5 BIPV電學方面需要注意的問題

第8章 并網光伏發(fā)電系統(tǒng)

8.1 并網光伏系統(tǒng)分類及入網申報

8.2 最大功率跟蹤

8.3 電網系統(tǒng)的無功需求與補償

8.4 孤島效應及其檢測方法

第9章 太陽能光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的安裝、運行與維護

9.1 安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的一般規(guī)定

9.2 太陽能光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的安裝

9.3 光伏系統(tǒng)的檢測與調試

9.4 光伏系統(tǒng)常見故障

9.5 日常維護

第10章 并網光伏系統(tǒng)實例

10.1 43kW小區(qū)屋頂式光伏并網發(fā)電系統(tǒng)

10.2 638kW斜墻式光伏并網發(fā)電系統(tǒng)

10.3 50kW屋頂光伏并網發(fā)電系統(tǒng)

10.4 200kw屋頂光伏并網發(fā)電系統(tǒng)

10.5 MW級太陽能光伏并網發(fā)電系統(tǒng)

本書是《太陽能實用技術叢書》之一。

本書首次較全面、系統(tǒng)地介紹了并網型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本原理、設備組成、各部分的特點、系統(tǒng)的安裝、運行和維護，并列舉了部分并網光伏系統(tǒng)實例。本書內容新穎，實用性強，對廣大從事太陽能應用技術研究的技術和科研人員具有重要的參考價值。

作　者：崔容強，趙春江，吳達成　編著出 版 社：化學工業(yè)出版社

出版時間：2007-7-1

版　次：1

頁　數：146

字　數：174000

印刷時間：2007-7-1

紙　張：膠版紙

I S B N：9787122006301

所謂并網光伏發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電這后直接接入公共電網。并網光伏發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網光伏電站一般都是國家級電站，主要特點是將所發(fā)電能直接輸送到電網，由電網統(tǒng)一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大，還沒有太大發(fā)展。而分散式小型并網光伏系統(tǒng)，特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)，由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點，是并網光伏發(fā)電的主流。

國家能源局最新發(fā)布《光伏發(fā)電運營監(jiān)管暫行辦法》

第一章 總則

第一條 為加強監(jiān)管，切實保障光伏發(fā)電系統(tǒng)有效運行，優(yōu)化能源供應方式，促進節(jié)能減排，根據《中華人民共和國可再生能源法》、《電力監(jiān)管條例》等法律法規(guī)和國家有關規(guī)定，制定本辦法。

第二條 本辦法適用于并網光伏電站項目和分布式光伏發(fā)電項目。

第三條 國務院能源主管部門及其派出機構依照本辦法對光伏發(fā)電項目的并網、運行、交易、信息披露等進行監(jiān)管。

任何單位和個人發(fā)現違反本辦法和國家有關規(guī)定的行為,可以向國務院能源主管部門及其派出機構投訴和舉報，國務院能源主管部門及其派出機構應依法處理。

第四條 光伏發(fā)電項目運營主體和電網企業(yè)應當遵守電力業(yè)務許可制度，依法開展光伏發(fā)電相關業(yè)務，并接受國務院能源主管部門及其派出機構的監(jiān)管。

第二章 監(jiān)管內容

第五條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發(fā)電項目運營主體和電網企業(yè)電力許可制度執(zhí)行情況實施監(jiān)管。

除按規(guī)定實施電力業(yè)務許可豁免的光伏發(fā)電項目外，其他并網光伏發(fā)電項目運營主體應當申領電力業(yè)務許可證。持證經營主體應當保持許可條件，許可事項或登記事項發(fā)生變化的，應當按規(guī)定辦理變更手續(xù)。

第六條 國務院能源主管部門及其派出機構按照有關規(guī)定對光伏發(fā)電電能質量情況實施監(jiān)管。

光伏發(fā)電并網點的電能質量應符合國家標準，確保電網可靠運行。

第七條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發(fā)電配套電網建設情況實施監(jiān)管。

接入公共電網的光伏發(fā)電項目，接入系統(tǒng)工程以及接入引起的公共電網改造部分由電網企業(yè)投資建設。接入用戶側的光伏發(fā)電項目，接入系統(tǒng)工程由項目運營主體投資建設，接入引起的公共電網改造部分由電網企業(yè)投資建設。

第八條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發(fā)電并網服務情況實施監(jiān)管。

電網企業(yè)應當按照積極服務、簡潔高效的原則，建立和完善光伏電站項目接網服務流程，并提供并網辦理流程說明、相關政策解釋、并網工作進度查詢以及配合并網調試和驗收等服務。

電網企業(yè)應當為分布式光伏發(fā)電接入提供便利條件，在并網申請受理、接入系統(tǒng)方案制訂、合同和協(xié)議簽署、并網驗收和并網調試全過程服務中，按照“一口對外”的原則，簡化辦理程序。

電網企業(yè)對分布式光伏發(fā)電項目免收系統(tǒng)備用容量費和相關服務費用。

第九條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發(fā)電并網環(huán)節(jié)的時限情況實施監(jiān)管。

光伏電站項目并網環(huán)節(jié)時限按照國家能源局有關規(guī)定執(zhí)行。

分布式光伏發(fā)電項目，電網企業(yè)自受理并網申請之日起25個工作日內向項目業(yè)主提供接入系統(tǒng)方案；自項目業(yè)主確認接入系統(tǒng)方案起5個工作日內，提供接入電網意見函，項目業(yè)主據此開展項目備案和工程設計等后續(xù)工作；自受理并網驗收及并網調試申請起10個工作日內完成關口電能計量裝置安裝服務，并與項目業(yè)主按照要求簽署購售電合同和并網協(xié)議；自關口電能計量裝置安裝完成后10個工作日內組織并網驗收及并網調試，向項目業(yè)主提供驗收意見，調試通過后直接轉入并網運行，驗收標準按國家有關規(guī)定執(zhí)行。若驗收不合格，電網企業(yè)應向項目業(yè)主提出解決方案。

第十條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發(fā)電項目購售電合同和并網協(xié)議簽訂、執(zhí)行和備案情況實施監(jiān)管。

電網企業(yè)應與光伏電站項目運營主體簽訂購售電合同和并網調度協(xié)議，合同和協(xié)議簽訂應當符合國家有關規(guī)定，并在合同和協(xié)議簽訂10個工作日內向國務院能源主管部門派出機構備案。光伏電站購售電合同和并網調度協(xié)議范本，國務院能源主管部門將會同國家工商行政管理部門另行制定。

電網企業(yè)應按照有關規(guī)定及時與分布式光伏發(fā)電項目運營主體簽訂并網協(xié)議和購售電合同。

第十一條 國務院能源主管部門及其派出機構對電力調度機構優(yōu)先調度光伏發(fā)電的情況實施監(jiān)管。

電力調度機構應當按照國家有關可再生能源發(fā)電上網規(guī)定，編制發(fā)電調度計劃并組織實施。電力調度機構除因不可抗力或者有危及電網安全穩(wěn)定的情形外，不得限制光伏發(fā)電出力。

本辦法所稱危及電網安全穩(wěn)定的情形，應由國務院能源主管部門及其派出機構組織認定。

光伏發(fā)電項目運營主體應當遵守發(fā)電廠并網運行管理有關規(guī)定，服從調度指揮、執(zhí)行調度命令。

第十二條 國務院能源主管部門及其派出機構對電網企業(yè)收購光伏發(fā)電電量的情況實施監(jiān)管。

電網企業(yè)應當全額收購其電網覆蓋范圍內光伏發(fā)電項目的上網電量。因不可抗力或者有危及電網安全穩(wěn)定的情形，未能全額收購的，電網企業(yè)應當及時將未能全額上網的時間、原因等信息書面告知光伏發(fā)電項目運營主體，并報國務院能源主管部門派出機構備案。

第十三條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發(fā)電并網運行維護情況實施監(jiān)管。

并網光伏電站項目運營主體負責光伏電站場址內集電線路和升壓站的運行、維護和管理，電網企業(yè)負責光伏電站配套電力送出工程和公共電網的運行、維護和管理。電網企業(yè)安排電網設備檢修應盡量不影響并網光伏電站送出能力，并提前三個月書面通知并網光伏電站項目運營主體。

分布式光伏發(fā)電項目運營主體可以在電網企業(yè)的指導下，負責光伏發(fā)電設備的運行、維護和項目管理。

第十四條 國務院能源主管部門及其派出機構按照有關規(guī)定對光伏發(fā)電電量和上網電量計量情況實施監(jiān)管。

光伏電站項目上網電量計量點原則上設置在產權分界點處，對項目上網電量進行計量。電網企業(yè)負責定期進行檢測校表，裝置配置和檢測應滿足國家和行業(yè)有關電量計量技術標準和規(guī)定。

電網企業(yè)對分布式光伏發(fā)電項目應安裝兩套計量裝置，對全部發(fā)電量、上網電量分別計量。

第十五條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發(fā)電電費結算情況實施監(jiān)管。

光伏發(fā)電項目電費結算按照有關規(guī)定執(zhí)行。以自然人為運營主體的，電網企業(yè)應盡量簡化程序，提供便捷的結算服務。

第十六條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發(fā)電補貼發(fā)放情況實施監(jiān)管。

電網企業(yè)應按照國家核定的補貼標準，及時、足額轉付補貼資金。

第三章 監(jiān)管措施

第十七條 國務院能源主管部門派出機構與省級能源主管部門應當加強光伏發(fā)電項目管理和監(jiān)管信息共享，形成有機協(xié)作、分工負責的工作機制。

第十八條 電網企業(yè)應向所在地區(qū)的國務院能源主管部門派出機構按季度報送以下信息：

1．光伏發(fā)電項目并網接入情況，包括接入電壓等級、接入容量、并網接入時間等。

2．光伏發(fā)電項目并網交易情況，包括發(fā)電量、自用電量、上網電量、網購電量等。

3．光伏電站項目并網運行過程中遇到的重要問題等。

并網光伏電站運營主體應根據產業(yè)監(jiān)測和質量監(jiān)督等相關規(guī)定，定期將運行信息上報，并對發(fā)生的事故及重要問題及時向所在省（市）的國務院能源主管部門派出機構報告。

國務院能源主管部門及其派出機構根據履行監(jiān)管職責的需要，可以要求光伏發(fā)電運營主體和電網企業(yè)報送與監(jiān)管事項相關的其他文件、資料。

第十九條 國務院能源主管部門及其派出機構可采取下列措施進行現場檢查：

1．進入并網光伏電站和電網企業(yè)進行檢查；

2．詢問光伏發(fā)電項目和調度機構工作人員，要求其對有關檢查事項作出說明；

3．查閱、復制與檢查事項有關的文件、資料，對可能被轉移、隱匿、損毀的文件、資料予以封存；

4．對檢查中發(fā)現的違法行為，有權當場予以糾正或者要求限期改正。

第二十條 光伏發(fā)電項目運營主體與電網企業(yè)就并網無法達成協(xié)議，影響電力交易正常進行的，國務院能源主管部門及其派出機構應當進行協(xié)調；經協(xié)調仍不能達成協(xié)議的，由國務院能源主管部門及其派出機構按照有關規(guī)定予以裁決。

電網企業(yè)和光伏發(fā)電項目運營主體因履行合同等發(fā)生爭議，可以向國務院能源主管部門及其派出機構申請調解。

第二十一條 國務院能源主管部門及其派出機構可以向社會公開全國光伏發(fā)電運營情況、電力企業(yè)對國家有關可再生能源政策、規(guī)定的執(zhí)行情況等。

第二十二條 電網企業(yè)和光伏發(fā)電項目運營主體違反本辦法規(guī)定，國務院能源主管部門及其派出機構可依照《中華人民共和國可再生能源法》和《電力監(jiān)管條例》等追究其相關責任。

電網企業(yè)未按照規(guī)定完成收購可再生能源電量，造成光伏發(fā)電項目運營主體經濟損失的，應當按照《中華人民共和國可再生能源法》的規(guī)定承擔賠償責任。

第四章 附則

第二十三條 本辦法由國家能源局負責解釋，各派出機構可根據本地實際情況擬定監(jiān)管實施細則。

第二十四條 本辦法自發(fā)布之日起施行，有效期為3年。2100433B

1、有逆流并網光伏發(fā)電系統(tǒng)

有逆流并網光伏發(fā)電系統(tǒng)：當太陽能光伏系統(tǒng)發(fā)出的電能充裕時，可將剩余電能饋入公共電網，向電網供電（賣電）；當太陽能光伏系統(tǒng)提供的電力不足時，由電能向負載供電（買電）。由于向電網供電時與電網供電的方向相反，所以稱為有逆流光伏發(fā)電系統(tǒng)。

2、無逆流并網光伏發(fā)電系統(tǒng)

無逆流并網光伏發(fā)電系統(tǒng)：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)即使發(fā)電充裕也不向公共電網供電，但當太陽能光伏系統(tǒng)供電不足時，則由公共電網向負載供電。

3、切換型并網光伏發(fā)電系統(tǒng)

所謂切換型并網光伏發(fā)電系統(tǒng)，實際上是具有自動運行雙向切換的功能。一是當光伏發(fā)電系統(tǒng)因多云、陰雨天及自身故障等導致發(fā)電量不足時，切換器能自動切換到電網供電一側，由電網向負載供電；二是當電網因為某種原因實然停電時，光伏系統(tǒng)可以自動切換使電網與光伏系統(tǒng)分離，成為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)工作狀態(tài)。有些切換型光伏發(fā)電系統(tǒng)，還可以在需要時斷開為一般負載的供電，接通對應急負載的供電。一般切換型并網發(fā)電系統(tǒng)都帶有儲能裝置。

4、有儲能裝置的并網光伏發(fā)電系統(tǒng)

有儲能裝置的并網光伏發(fā)電系統(tǒng)：就是在上述幾類光伏發(fā)電系統(tǒng)中根據需要配置儲能裝置。帶有儲能裝置的光伏系統(tǒng)主動性較強，當電網出現停電、限電及故障時，可獨立運行，正常向負載供電。因此帶有儲能裝置的并網光伏發(fā)電系統(tǒng)可以作為緊急通信電源、醫(yī)療設備、加油站、避難場所指示及照明等重要或應急負載的供電系統(tǒng)。

并網光伏發(fā)電系統(tǒng)有 2 種形式：集中式并網和分散式并網。

集中式并網：特點是所發(fā)電能被直接輸送到大電網，由大電網統(tǒng)一調配向用戶供電，與大電網之間的電力交換是單向的。適于大型光伏電站并網，通常離負荷點比較遠，荒漠光伏電站采用這種方式并網。

分散式并網：又稱為分布式光伏發(fā)電并網，特點是所發(fā)出的電能直接分配到用電負載上，多余或者不足的電力通過聯(lián)結大電網來調節(jié)，與大電網之間的電力交換可能是雙向的。適于小規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)，通常城區(qū)光伏發(fā)電系統(tǒng)采用這種方式，特別是于建筑結合的光伏系統(tǒng)。

并網光伏并網方式

我國GB/T19939—2005標準根據光伏發(fā)電系統(tǒng)是否允許通過供電區(qū)的變壓器向高壓電網送電，分為可逆流和不可逆流2種并網方式，但并未對光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網容量和接入電壓等級進行詳細規(guī)定。

國家電網公司《光伏電站接入電網技術規(guī)定》中，根據光伏電站接入電網的電壓等級（0.4kV、10~35kV、66 kV）將光伏電站劃分為小型 、中型和大型 ，但沒有明確光伏電站的容量。IEEE929—2000中對小型、中型和大型光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量分別規(guī)定為≤10kW、10～500kW和≥500kW。建議我國在制定標準時可以參考國家電網公司《光伏電站接入電網技術規(guī)定》、IEEE929和日本的相關規(guī)定，綜合考慮光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出容量和受電電力容量，選擇合適的并網電壓等級和電氣設備。

并網風電并網方式

目前，國內外的風力發(fā)電大多是以風電場形式大規(guī)模集中接入電網。考慮到不同的風力發(fā)電機組工作原理不同，因此其并網方式也有區(qū)別。國內風電場常用機型主要包括異步風力發(fā)電機、雙饋異步風力發(fā)電機、直驅式交流永磁同步發(fā)電機、高壓同步發(fā)電機等。同步風力發(fā)電機的主要并網方式是準同步和自同步并網；異步風力發(fā)電機組的并網方式則主要有直接并網、降壓并網、準同期并網和晶閘管軟并網等。

各種并網方式都有其自身的優(yōu)缺點，根據實際所采用的風電機組類型和具體并網要求選擇最恰當的并網方式，可以減小風電機組并網時對電網的沖擊，保證電網的安全穩(wěn)定運行。

我國在制定風力發(fā)電并網國家標準GB/Z19963—2005時，只考慮到當時的風電規(guī)模和機組的制造水平，是一個很低的標準。近年來風電事業(yè)發(fā)展迅速，整體呈現大規(guī)模、遠距離、高電壓、集中接入的特點，對電網的滲透率越來越高，為使風電成為一種能預測、能控制、抗干擾的電網友好型優(yōu)質電源，有必要對原有標準進行升級完善。

小電廠并網接入電網方式有兩種:

①35 kV或10 kV單回線與系統(tǒng)并網，例如清徐美錦電廠、伸華電廠、汾河一、二庫水電站等;

②通過35 kV雙回線與系統(tǒng)并網，例如如東山電廠、同舟電廠、煤氣化研石電廠等。

在單回線或雙回線與系統(tǒng)并網但雙回線分裂運行的情況下發(fā)生并網小電廠系統(tǒng)接地故障時，分兩種情況。一種是如果是小電廠側設備故障造成，則由小電廠自行處理。另一種是如果是并網線路造成的，則又分兩種處理方法:

①小電廠孤網運行，并網線路停電處理，例如運行中遇到的某相弓子線燒斷搭在橫擔上造成接地;

②小電廠機組解列，并網線路停電處理。以上兩種處理方法視具體情況而定。