分布式光伏電站設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用

前　言

第1 章　分布式光伏發(fā)電———全民光伏時(shí)代的到來(lái) 1

1. 1　分布式發(fā)電與分布式光伏發(fā)電 1

1. 1. 1　什么是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng) 2

1. 1. 2　分布式光伏發(fā)電的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合 2

1. 1. 3　分布式光伏發(fā)電的投資與收益 4

1. 2　機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)———光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與形勢(shì) 10

1. 2. 1　光伏產(chǎn)業(yè)的興起與波折 10

1. 2. 2　光伏產(chǎn)業(yè)的新機(jī)遇———分布式光伏發(fā)電 15

1. 2. 3　分布式光伏發(fā)電面臨的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn) 16

1. 2. 4　國(guó)家和政府關(guān)于分布式光伏發(fā)電的政策文件 18

1. 3　分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類(lèi)、構(gòu)成與工作原理 19

1. 3. 1　分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類(lèi) 19

1. 3. 2　分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成 20

1. 3. 3　分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理 21

1. 4　分布式離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 23

1. 4. 1　獨(dú)立供電離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 23

1. 4. 2　帶切換裝置的離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 23

1. 4. 3　風(fēng)光互補(bǔ)及風(fēng)光柴互補(bǔ)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 24

1. 5　分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 25

1. 5. 1　有逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 25

1. 5. 2　無(wú)逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 25

1. 5. 3　有儲(chǔ)能裝置的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 25

1. 5. 4　分布式智能電網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 26

1. 6　分布式光伏發(fā)電新技術(shù)應(yīng)用 27

1. 6. 1　儲(chǔ)能技術(shù)在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用 27

1. 6. 2　分布式光伏發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用 33

1. 6. 3　分布式光伏發(fā)電與光伏建筑一體化應(yīng)用 38

1. 6. 4　光伏電站的智能化應(yīng)用 42

1. 6. 5　光伏發(fā)電1100V 系統(tǒng)電壓技術(shù)應(yīng)用 45

第2 章　分布式光伏電站的前期選址與項(xiàng)目申報(bào) 48

2. 1　光伏電站項(xiàng)目的整體要求和相關(guān)條件 48

2. 1. 1　土地資源性質(zhì) 48

2. 1. 2　地形地貌及水文地質(zhì)條件 49

2. 1. 3　氣候條件 49

2. 1. 4　電網(wǎng)接入條件 50

2. 1. 5　交通運(yùn)輸條件 51

2. 2　光伏電站的站址踏勘與選擇 51

2. 2. 1　站址踏勘的總體要求 51

2. 2. 2　站址踏勘的步驟與內(nèi)容 51

2. 2. 3　屋頂電站的站址考察 54

2. 2. 4　光伏電站的安全規(guī)劃 55

2. 3　分布式光伏電站的項(xiàng)目申報(bào) 56

2. 3. 1　分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目申報(bào)流程及資料 56

2. 3. 2　分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目開(kāi)展步驟與內(nèi)容 58

2. 4　光伏電站建設(shè)用地的申請(qǐng)辦理 62

2. 4. 1　光伏電站建設(shè)用地報(bào)批程序 62

2. 4. 2　單位申請(qǐng)土地的登記程序 63

第3 章　分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì) 65

3. 1　系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、步驟和內(nèi)容 66

3. 1. 1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 66

3. 1. 2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容 66

3. 2　與設(shè)計(jì)相關(guān)的因素和技術(shù)條件 67

3. 2. 1　系統(tǒng)用電負(fù)載的特性 67

3. 2. 2　當(dāng)?shù)氐奶?yáng)能輻射資源及氣象地理?xiàng)l件 67

3. 2. 3　有關(guān)太陽(yáng)能輻射能量的換算 70

3. 2. 4　光伏方陣的組合與計(jì)算 71

3. 2. 5　發(fā)電系統(tǒng)的安裝場(chǎng)所和方式 75

3. 3　離網(wǎng)系統(tǒng)的容量設(shè)計(jì)與計(jì)算 76

3. 3. 1　設(shè)計(jì)的基本思路 76

3. 3. 2　光伏組件及方陣的容量設(shè)計(jì) 77

3. 3. 3　蓄電池和蓄電池組的容量設(shè)計(jì) 79

3. 4　并網(wǎng)系統(tǒng)的容量設(shè)計(jì)與發(fā)電量計(jì)算 82

3. 4. 1　光伏組件的串并聯(lián)匹配 82

3. 4. 2　光伏系統(tǒng)發(fā)電量的計(jì)算 84

3. 4. 3　光伏系統(tǒng)的組件容量超配設(shè)計(jì) 86

3. 5　并網(wǎng)系統(tǒng)的電網(wǎng)接入設(shè)計(jì) 88

Ⅵ

分布式光伏電站設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用

3. 5. 1　并網(wǎng)要求及接入方式 88

3. 5. 2　典型接入方案 89

3. 5. 3　并網(wǎng)計(jì)量電表的接入 93

第4 章　光伏系統(tǒng)設(shè)備、部件的選型與設(shè)計(jì) 98

4. 1　光伏組件———把陽(yáng)光變成電流的“魔術(shù)板” 98

4. 1. 1　光伏組件的基本要求與分類(lèi) 98

4. 1. 2　光伏組件的構(gòu)成與工作原理 99

4. 1. 3　光伏組件的性能參數(shù)與技術(shù)要求 103

4. 1. 4　光伏組件的選型 106

4. 2　光伏控制器———蓄電池的“保護(hù)神” 107

4. 2. 1　光伏控制器的分類(lèi)及電路原理 107

4. 2. 2　光伏控制器的性能特點(diǎn)與主要技術(shù)參數(shù) 112

4. 2. 3　光伏控制器的配置選型 114

4. 3　光伏逆變器———從涓涓細(xì)流到波濤洶涌 115

4. 3. 1　光伏逆變器的分類(lèi)及電路結(jié)構(gòu) 116

4. 3. 2　光伏逆變器的性能特點(diǎn)與技術(shù)參數(shù) 117

4. 3. 3　離網(wǎng)光伏逆變器的選型 120

4. 3. 4　并網(wǎng)光伏逆變器的選型與應(yīng)用 122

4. 3. 5　并網(wǎng)光伏逆變器選型案例 127

4. 3. 6　并網(wǎng)光伏逆變器發(fā)展趨勢(shì) 130

4. 4　光伏儲(chǔ)能電池及器件———能量的“蓄水池” 131

4. 4. 1　鉛酸蓄電池 131

4. 4. 2　鋰離子和磷酸鐵鋰蓄電池 134

4. 4. 3　液流電池與鈉硫電池 137

4. 4. 4　超級(jí)電容器 138

4. 4. 5　蓄電池的選型 140

4. 5　匯流箱與配電柜———能量匯集與分配的樞紐 140

4. 5. 1　直流匯流箱與配電柜的原理結(jié)構(gòu) 140

4. 5. 2　直流匯流箱和配電柜的選型 142

4. 5. 3　直流匯流箱的設(shè)計(jì) 143

4. 5. 4　交流匯流箱與配電柜的原理結(jié)構(gòu) 146

4. 5. 5　交流配電柜的設(shè)計(jì) 148

4. 6　升壓變壓器與箱式變電站———能量變換的利器 150

4. 6. 1　升壓變壓器與箱式變電站的原理結(jié)構(gòu) 150

4. 6. 2　配電室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 152

4. 6. 3　并網(wǎng)變壓器的容量確定 153

4. 7　光伏支架———獲取能量的有力支撐 153

4. 7. 1　光伏支架的分類(lèi) 153

Ⅶ

目　錄

4. 7. 2　光伏支架的選型與設(shè)計(jì) 158

4. 8　光伏線(xiàn)纜———輸送能量的血脈 164

4. 8. 1　光伏線(xiàn)纜的使用分類(lèi)及電氣連接要點(diǎn) 164

4. 8. 2　光伏線(xiàn)纜和連接器的選型 164

4. 9　系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置———光伏電站的守護(hù)神 169

第5 章　光伏方陣基礎(chǔ)與防雷接地設(shè)計(jì) 172

5. 1　光伏方陣基礎(chǔ) 172

5. 1. 1　方陣基礎(chǔ)類(lèi)型 172

5. 1. 2　方陣基礎(chǔ)相關(guān)設(shè)計(jì) 174

5. 2　光伏發(fā)電的防雷接地系統(tǒng) 177

5. 2. 1　雷電對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的危害 177

5. 2. 2　防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 178

第6 章　分布式光伏電站的安裝、檢測(cè)與驗(yàn)收 187

6. 1　分布式光伏電站的安裝施工 187

6. 1. 1　光伏組件及方陣的安裝施工 187

6. 1. 2　光伏控制器和逆變器等電氣設(shè)備的安裝 191

6. 1. 3　防雷與接地系統(tǒng)的安裝施工 192

6. 1. 4　蓄電池組的安裝 194

6. 1. 5　線(xiàn)纜的敷設(shè)與連接 196

6. 2　分布式光伏電站的檢查測(cè)試 197

6. 2. 1　光伏發(fā)電系統(tǒng)的檢查 198

6. 2. 2　光伏發(fā)電系統(tǒng)的測(cè)試 198

6. 3　分布式光伏電站的調(diào)試運(yùn)行 201

6. 3. 1　光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)調(diào)試 201

6. 3. 2　并網(wǎng)試運(yùn)行中各系統(tǒng)的檢查 203

6. 4　分布式光伏電站施工案例 203

6. 4. 1　屋頂基礎(chǔ)制作工程 203

6. 4. 2　支架結(jié)構(gòu)制作工程 207

6. 4. 3　光伏組件安裝工程 209

6. 4. 4　直流側(cè)電氣工程 210

6. 4. 5　配電室電氣工程 213

6. 5　分布式光伏電站的安全作業(yè) 216

6. 5. 1　施工現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)安全危害及防護(hù) 216

6. 5. 2　施工現(xiàn)場(chǎng)安全作業(yè)指導(dǎo) 218

6. 6　分布式光伏電站的工程驗(yàn)收 219

6. 6. 1　分布式光伏電站的工程驗(yàn)收 219

6. 6. 2　分布式光伏電站的用戶(hù)自助驗(yàn)收 226

Ⅷ

分布式光伏電站設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用

第7 章　分布式光伏電站的運(yùn)行維護(hù)與故障排除 229

7. 1　分布式光伏電站的運(yùn)行維護(hù) 229

7. 1. 1　光伏電站運(yùn)行維護(hù)的基本要求 229

7. 1. 2　光伏電站的日常檢查和定期維護(hù) 230

7. 1. 3　光伏組件及光伏方陣的檢查維護(hù) 232

7. 1. 4　蓄電池(組) 的檢查維護(hù) 233

7. 1. 5　光伏控制器和逆變器的檢查維護(hù) 235

7. 1. 6　直流匯流箱、配電柜及輸電線(xiàn)路的檢查維護(hù) 236

7. 1. 7　防雷接地系統(tǒng)的檢查維護(hù) 236

7. 1. 8　監(jiān)控檢測(cè)與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的檢查 237

7. 2　光伏發(fā)電系統(tǒng)的故障排除 237

7. 2. 1　光伏組件與方陣常見(jiàn)故障 237

7. 2. 2　蓄電池常見(jiàn)故障及解決方法 238

7. 2. 3　光伏控制器常見(jiàn)故障 239

7. 2. 4　逆變器常見(jiàn)故障 240

7. 2. 5　直流匯流箱常見(jiàn)故障 242

第8 章　分布式光伏電站設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 243

8. 1　家庭屋頂光伏電站的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 243

8. 1. 1　3kW 和5kW 家庭屋頂光伏電站典型設(shè)計(jì) 243

8. 1. 2　10kW 農(nóng)村住宅屋頂光伏電站設(shè)計(jì)與應(yīng)用 246

8. 1. 3　40kW 光伏扶貧屋頂電站設(shè)計(jì)與應(yīng)用 252

8. 2　工商業(yè)屋頂光伏電站的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 257

8. 2. 1　10kW 辦公區(qū)采光棚光伏電站的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 257

8. 2. 2　84kW 光伏車(chē)棚發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 259

8. 2. 3　100kW 商業(yè)屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 262

8. 2. 4　萬(wàn)科中心光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 266

8. 3　地面光伏電站的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 271

附錄 277

附錄1　太陽(yáng)能及光伏發(fā)電詞語(yǔ)解釋 277

附錄2　分布式光伏電站常用晶體硅電池組件技術(shù)參數(shù) 283

附錄3　分布式光伏發(fā)電常用蓄電池的技術(shù)參數(shù) 285

附錄4　氣象風(fēng)力等級(jí)表 291

附錄5　光伏領(lǐng)跑者先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品指標(biāo) 291

附錄6　全國(guó)各城市并網(wǎng)光伏電站最佳安裝傾角和發(fā)電量速查表(不含港澳臺(tái)地區(qū)) 293

參考文獻(xiàn) 3042100433B

本書(shū)在簡(jiǎn)要介紹光伏產(chǎn)業(yè)及分布式光伏發(fā)電的發(fā)展應(yīng)用、系統(tǒng)原理與構(gòu)成、投資收益分析和新技術(shù)展望的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了分布式光伏電站的系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)、并網(wǎng)接入設(shè)計(jì)、系統(tǒng)整體配置、設(shè)備部件選型及設(shè)計(jì)、安裝施工、檢測(cè)調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)及故障排除等，還詳細(xì)介紹了分布式光伏電站的項(xiàng)目申報(bào)和站址勘察等方面的內(nèi)容，并提供了具體的設(shè)計(jì)、施工實(shí)例和部分實(shí)用資料。

本書(shū)共分為7章。分別為光伏政策和分布式發(fā)電模式分析，分布式光伏電站系統(tǒng)，分布式光伏電站開(kāi)發(fā)前期工作，分布式光伏電站的商業(yè)模式及融資模式，分布式光伏電站的設(shè)計(jì)與施工，分布式光伏電站的運(yùn)營(yíng)與維護(hù)，關(guān)于分布式光伏電站其他問(wèn)題的討論。

本書(shū)著重于介紹分布式光伏電站最新政策動(dòng)態(tài)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、施工管理、商務(wù)模式等，并以實(shí)例說(shuō)明分布式光伏電站開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的關(guān)鍵性問(wèn)題；將分布式光伏電站開(kāi)發(fā)建設(shè)中的共性需求總結(jié)成表格、清單、模板、地圖等工具，希望能夠?qū)Ψ植际焦夥娬靖信d趣的讀者起到參考作用。

本書(shū)可供對(duì)分布式光伏電站感興趣的人群，包括項(xiàng)目經(jīng)理、工程師、項(xiàng)目前期開(kāi)發(fā)人員、后期運(yùn)維人員等閱讀參考。

分布式光伏電站通常是指利用分散式資源，裝機(jī)規(guī)模較小的、布置在用戶(hù)附近的發(fā)電系統(tǒng)，它一般接入低于35千伏或更低電壓等級(jí)的電網(wǎng)。分布式光伏電站特指采用光伏組件，將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能的分布式光伏電站系統(tǒng)。

應(yīng)用最為廣泛的分布式光伏電站系統(tǒng)，是建在城市建筑物屋頂?shù)墓夥l(fā)電項(xiàng)目。該類(lèi)項(xiàng)目必須接入公共電網(wǎng)，與公共電網(wǎng)一起為附近的用戶(hù)供電。如果沒(méi)有公共電網(wǎng)支撐，分布式系統(tǒng)就無(wú)法保證用戶(hù)的用電可靠性和用電質(zhì)量。

本書(shū)是一本專(zhuān)門(mén)講述地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用的專(zhuān)著。系統(tǒng)地介紹了地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)、施工方法及*的科研成果。全書(shū)共分六篇。第一篇介紹地下連續(xù)墻概念、槽孔穩(wěn)定理論、設(shè)計(jì)方法和試驗(yàn)檢測(cè)成果；第二篇介紹泥漿原材料的基本性能，泥漿的技術(shù)特性和測(cè)試方法、生產(chǎn)和回收技術(shù)以及特種泥漿；第三篇介紹地下連續(xù)墻的各種墻體材料的性能、配比和施工要點(diǎn)；第四篇介紹地下連續(xù)墻的施工機(jī)械、工藝和管理；第五篇介紹特種地下連續(xù)墻的施工；第六篇介紹地下連續(xù)墻的應(yīng)用狀況，對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

本書(shū)可供建筑、交通、水利、市政、鐵道、地礦等行業(yè)從事土建工程設(shè)計(jì)與施工的技術(shù)人員使用。