農場100mw漁光互補光伏發電項目實施方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 。黑色、藍黑色 黑色。 多晶硅外觀效果好，利于建筑立面色彩豐富。8 安裝方式 傾斜或平鋪于建筑屋頂或開闊場地，安裝簡單，布置緊湊，節約場地。同左 柔性組件重量輕，對屋頂強度要求低，可附著于屋頂表面。剛性組件安裝方式同左。剛性非晶硅組件、晶體硅組件安裝方式相同，光伏組件安裝方便。 9 國內自主化生產情況產業鏈完整，生產規模大、技術先進同左 2022 年底 2022 年初國內開始生產線建設，起步晚，產能沒有完全釋放。電池組件國內自主化有保證。荊州祥暉荒湖農場 100MW 漁光互補光伏發電項目實施方案 39從比較結果可以看出：(1) 晶體硅太陽能電池組件技術成熟，且產品性能穩定，使用壽命長。(2) 商業用化使用的太陽能電池組件中，單晶硅組件轉換效率最高，多晶硅其次，但兩者相差不大。(3) 晶體硅電池組件、剛性非晶硅組件故障率極低，運行維護最為簡單。(4) 晶體硅光伏組件、剛性非晶硅組件安裝簡單方便。(5) 非晶硅薄膜電池在價格、弱光響應，高溫性能等方面具有一定的優勢，但是組件效率較低，在安裝場地面積有限情況下，會影響到安裝總容量。因此綜合考慮上述因素，本工程擬選用晶體硅太陽能電池。在單晶硅電池和多晶硅電池選擇上，單晶硅電池由于制造過程中能耗較高，在市場中所占比例逐漸下降；本工程選用性價比較高的多晶硅電池組件，這也與國外的太陽能光伏電池使用情況的發展趨勢相符合。 太陽電池組件主要技術參數 光伏電池組件是太陽能發電系統的核心部件，其光電轉換效率、各項參數指標的優劣會直接影響整個光伏發電系統的發電性能。太陽能電池組件的功率規格較多，從 5Wp到 310Wp 國內均有廠商生產，且產品應用較為廣泛。根據項目運輸、施工安裝等條件，并且考慮組件的用量很大，占地面積較廣，組件的安裝量很大，因此設計優先選用單位面積功率大的電池組件，以減少占地面積，降低組件安裝量。采用不同規格多晶硅電池組件組成 100MWp 電池方陣用量比較，見表 32。荊州祥暉荒湖農場 100MW 漁光互補光伏發電項目實施方案 40表 32 不同多晶硅電池組件組成的 100MWp 方陣組件數量比較方案參數方案一 方案二組件峰值功率（Wp） 245 310串聯數量（塊） 22 18 子方陣并聯數量（路） 224 214 子方陣組件數量（塊） 4928 3852100MWp 方陣組件數量 413952 323568由上表比較可以看出采用 310Wp 組件組成 100MWp 光伏陣列所使用的組件數量最少，這樣組件間連接點少，施工進度快，且故障率低，接觸電阻小，線纜用量小，系統整體損耗相應降低。綜合考慮組件效率、技術成熟性、市場占有率，以及項目建設工期、廠商供貨能力等多種因素，本工程推薦選用多晶硅電池組件規格為 310Wp。310Wp 多晶硅電池組件詳細技術參數見表 33 所示，該組件既經濟又可靠，使用年限可達 25 年，給長期投資帶來最佳回報，并獲得 IEC 61215 第二版認證證書，及其它安全認證。荊州祥暉荒湖農場 100MW 漁光互補光伏發電項目實施方案 41 圖 34 組件外觀光伏電池組件的特點如下：● 72 片高效的多晶電池片組成。 ● 優質牢固的鋁合金邊框可以抵御強風、冰凍及變形。 荊州祥暉荒湖農場 100MW 漁光互補光伏發電項目實施方案 42● 新穎特殊的邊框設計進一步加強了玻璃與邊框的密封。 ● 鋁合金邊框的長短邊都備有安裝孔，滿足各種安裝方式的要求。 ● 高透光率的低鐵玻璃增強了抗沖擊力 ● 優質的 EVA 材料和背板材料 表 33 太陽能電池組件技術參數表編號 項 目 名 稱 數 據1 太陽電池種類 多晶硅組件2 太陽電池組件型號 TP672ML3103 組件標準峰值參數 標準功率 （W） 310 峰值電壓 （V） 峰值電流 （A） 短路電流 （A） 開路電壓 （V） 4 組件效率 16%5 峰值功率溫度系數(%/℃) 6 開路電壓溫度系數(%/℃) 7 短路電流溫度系數(%/℃) +8 10 年功率衰降 10%9 25 年功率衰降 20%10 尺寸(mm) 19609904011 重量(kg) 26 光伏陣列運行方式選擇 運行方式分析荊州祥暉荒湖農場 100MW 漁光互補光伏發電項目實施方案 43對普通的多晶硅太陽能電池組件常用的布置方式是按當地的最佳傾角，采用固定式安裝，這種布置方式的優點是支架系統簡單，安裝方便，布置緊湊，節約場地；缺點是不能對太陽能資源充分利用，當光伏發電系統整體造價較高時，不能充分發揮其經濟效益。針對組件固定式布置方式存在的缺點，開發研制出逐日跟蹤式太陽能光伏發電系統，根據組件陣列面旋轉軸的數量又分為單軸和雙軸跟蹤。逐日跟蹤式光伏發電系統雖然能提高組件對太陽能資源利用效率，但是需要增加機械跟蹤設備、光學儀器等，會增加單位工程造價，隨著晶體硅電池板價格的不斷下降，相對于機械跟蹤等設備所增加的成本，總體的經濟效益并不劃算，且目前國內跟蹤系統技術尚不成熟，因此限制了逐日跟蹤式光伏發電系統的推廣利用，故本項目不建議使用跟蹤系統。如果單純從研究的角度出發，可以做部分很小功率的測試系統，用于跟蹤系統數據的測試搜集，為今后建設提供充分的數據，并能準確的做出投資決策。因此本工程推薦選用固定式安裝方式。 光伏陣列傾角設計在光伏供電系統設計中，光伏組件方陣的放置形式和放置傾角對光伏系統接收到的太陽輻射有很大的影響，從而影響到光伏供電系統的發電能力。因此確定方陣的最佳傾角是光伏發電系統設計中不可缺少的重要環節。本工程以某市氣象局提供的氣象資料作為設計光伏方陣傾角發電量計算依據。從氣象部門獲得的太陽能總輻射量是水平面上的，實際光伏電池組件在安裝時通常會有一定的傾角以盡可能多的捕捉太陽能。計算公式如下：Rβ = S[sin(α＋β)/sinα] + D （公式31）荊州祥暉荒湖農場 100MW 漁光互補光伏發電項目實施方案 44圖 35 傾斜方陣面上的太陽總輻射量計算圖式中： Rβ—傾斜方陣面上的太陽總輻射量； D—散射輻射量,假定 D 與斜面傾角無關；S—水平面上的太陽直接輻射量； β—方陣傾角； α— 午時分的太陽高度角。荊州祥暉荒湖農場 100MW 漁光互補光伏發電項目實施方案 44根據上述公式計算不同傾斜角方陣面上的各月輻射量和總輻射量，計算結果如表 34 所示。 表 34 某市不同傾斜角方陣面上的總輻射量(kWh/m 2)不同角度日平均輻射量（kWh/m ）方位傾角 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 全年16 18 20 22 24 26 28 30 32 農場 100MW 漁光互補光伏發電項目實施方案1上表的計算結果表明：當方陣傾角為 30176。時，太陽能年總輻射量達到最大，但在16176。32176。之間時，太陽能年總輻射量變化很小，對發電量的影響不大，經綜合考慮可利用土地面積、總輻射量、后期運維等因素，本工程采用 20176。組件安裝傾角。其太陽能總輻射年總量為 ，合計 。 逆變器選型 逆變器的技術指標逆變器作為光伏發電系統中將直流電轉換為交流電的關鍵設備之一，其選型對于發電系統的轉換效率和可靠性具有重要作用。結合《國家電網公司光伏電站接入電網技術規定》及其他相關規范的要求，在本工程中逆變器的選型主要考慮以下技術指標：（1）轉換效率高逆變器轉換效率越高，則光伏發電系統的轉換效率越高，系統總發電量損失越小，系統經濟型也越高。因此在單臺額定容量相同時，應選擇效率高的逆變器。本工程要求大容量逆變器在額定負載時效率不低于 95%，在逆變器額定負載 10%的情況下，也要保證 90%（大功率逆變器）以上的轉換效率。（2）直流輸入電壓范圍寬太陽電池組件的端電壓隨日照強度和環境溫度變化，逆變器的直流輸入電壓范圍寬，可以將日出前和日落后太陽輻照度較小的時間段的發電量加以利用，從而延長發電時間，增加發電量。如在日落余暉下，輻照度小電池組件溫度較高時電池組件工作電壓較低，如果直流輸入電壓范圍下限低，便可以增強這段時間的發電量。（3）最大功率點跟蹤太陽電池組件的輸出功率隨時變化，因此逆變器的輸入端電阻應能自適應于光伏陣列的實際運行特性，隨時準確跟蹤最大功率點，保證光伏發電系統的高效運行。（4）輸出電流諧波含量低，功率因數高光伏電站接入電網后，并網點的諧波電壓及總諧波電流分量應滿足 GB/T14549《電農場 100MW 漁光互補光伏發電項目實施方案2能質量 公用電網諧波》的規定，光伏電站諧波主要來源是逆變器，因此逆變器必須采取濾波措施使輸出電流能滿足并網要求。要求諧波含量低于 3%，逆變器功率因數接近于1。（5）具有低電壓耐受能力《國家電網公司光伏電站接入電網技術規定》中要求大型和中型光伏電站應具備一定的耐受電壓異常的能力，避免在電網電壓異常時脫離，引起電網電源的損失。這就要求所選并網逆變器具有低電壓耐受能力，具體要求如下：1）并網光伏電站必須具有在并網點電壓跌至 20%額定電壓時能夠維持并網運行 1s；2）并網光伏電站并網點電壓在發生跌落后 3s 內能夠恢復到額定電壓的 90%時，并網光伏電站必須保持并網運行；3）并網光伏電站并網點電壓不低于額定電壓的 90%時，并網光伏電站必須不間斷并網運行。（7）系統頻率異常響應《國家電網公司光伏電站接入電網技術規定》中要求大型和中型光伏電站應具備一定的耐受系統頻率異常的能力，逆變器頻率異常時的響應特性至少能保證光伏電站在表35 所示電網頻率偏離下運行。表 35 大型和中型并網光伏電站在電網頻率異常時的運行時間要求頻率范圍 運行要求低于 48Hz 視電網要求而定 每次低于 時要求至少運行 10 分鐘 Hz 繼續運行 Hz每次頻率高于 時，并網光伏電站應具備連續 2 分鐘的能力，同時具備 秒內停止向電網線路送電的能力，實際運行時間由電網調度機構決定；因此不允許處于停運狀態的光伏電站并網農場 100MW 漁光互補光伏發電項目實施方案3高于 在 秒內停止向電網線路送電，且不允許處于停運狀態的光伏電站并網（8）可靠性和可恢復性逆變器應具有一定的抗干擾能力、環境適應能力、瞬時過載能力，如在一定程度過電壓情況下，光伏發電系統應正常運行；過負荷情況下，逆變器需自動向光伏電池特性曲線中的開路電壓方向調整運行點，限定輸入功率在給定范圍內；故障情況下，逆變器必須自動從主網解列。系統發生擾動后，在電網電壓和頻率恢復正常范圍之前逆變器不允許并網，且在系統電壓頻率恢復正常后，逆變器需要經過一個可調的延時時間后才能重新并網。（9）具有保護功能根據電網對并網光伏電站運行方式的要求，逆變器應具有交流過壓、欠壓保護，超頻、欠頻保護，防孤島保護，短路保護，交流及直流的過流保護，過載保護，反極性保護，高溫保護等保護功能。（10）監控和數據采集逆變器應有多種通訊接口進行數據采集并發送到主控室，其控制器還應有模擬輸入端口與外部傳感器相連，測量日照和溫度等數據，便于整個電站數據處理分析。 逆變器單機容量選擇逆變器是并網光伏電站中的核心設備。它的可靠性、高效性和安全性會影響到整個光伏系統，應選擇國內技術較為成熟的并網逆變器。目前世界上最主流的并網光伏逆變技術均以 DSP 作為處理器，采用 IGBT 橋式逆變電路，利用 PWM（脈寬調制）技術實現“直流——交流”的逆變功能。(1) 按功率分類并網逆變器可分為小型、中型、大型逆變器三種。小型逆變器一為 10KW 以下，中型逆變器為：10KW ～100KW；大型逆變器為：100KW 及以上。農場 100MW 漁光互補光伏發電項目實施方案4(2) 按是否帶隔離變壓器分類按逆變器是否帶隔離變壓器，分為有隔離型和無隔離型。與同容量的帶隔離變壓器的逆變器相比，無變壓器的逆變器具有體積小、重量輕的優點，其缺點表現在直流輸入和交流輸出之間無“ 電氣隔離 ”，太陽電池方陣的短路故障等可能會對電網造成不利影響，此外，注入電網的直流電流略大。(3) 按輸出相數分類按并網逆變器的額定輸出功率、輸入光伏支路數量、輸出為三相或單相，無蓄電池的并網光伏發電系統的逆變方案可分為集中型逆變方案和組串型逆變方案兩種。①集中型逆變方案集中型逆變方案是指并網光伏發電系統通過集中型并網逆變器（Central Inverter）將太陽電池方陣輸出的直流電能轉換為與低壓電網在電壓上同頻、同相、幅值相同，且三相平衡的三相交流電能。集中型逆變器的單機容量一般由 10 千瓦至幾百