超級(jí)干貨 | 三步解決分布式光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)難題!
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發(fā)布日期:2018-06-01
核心提示:
分布式光伏發(fā)電的裝機(jī)容量較小,一般是單點(diǎn)接入容量小于 6MW,一次性投資的成本較低,建設(shè)周期短,投資風(fēng)險(xiǎn)小,靠近用戶側(cè)安
分布式光伏發(fā)電的裝機(jī)容量較小,一般是單點(diǎn)接入容量小于 6MW,一次性投資的成本較低,建設(shè)周期短,投資風(fēng)險(xiǎn)小,靠近用戶側(cè)安裝能夠?qū)崿F(xiàn)就近供電,投資回報(bào)率較高。政策的利好推動(dòng)了分布式光伏市場的迅速發(fā)展,越來越多的人投身到分布式光伏的大軍中,但很多從業(yè)者在實(shí)際工作中遇到各種各樣的難題。
三種屋頂類型安裝方式的區(qū)別
分布式并網(wǎng)光伏系統(tǒng)由光伏組件陣列、并網(wǎng)逆變器、光伏電表、用戶雙向電表、國家電網(wǎng)五部分構(gòu)成,居民在屋頂安裝光伏電站一般是3KW或5KW。河北省境內(nèi)的主要屋頂主要為水泥屋頂、瓦屋頂和彩鋼房屋頂三種類型。
第一種,河北省中南部地區(qū)平屋頂較多,一般為水泥現(xiàn)澆屋頂及預(yù)制板屋頂。具體的安裝方式有支架固定于水泥基礎(chǔ)、封閉四周型、支架固定于屋面三種情況;
第二種,河北省南部、北部地區(qū)像唐山、衡水、張家口的瓦屋頂較多,一般為水泥屋面+瓦、檁條結(jié)構(gòu)+瓦、檁條結(jié)構(gòu)+瓦+屋檐結(jié)構(gòu)。第一種安裝方法使用預(yù)埋件固定,第二種為使用前后拉梁固定;
第三種,河北省多地都有安裝,一般為一層彩鋼板+龍骨結(jié)構(gòu),少數(shù)為兩層彩鋼板+保溫層結(jié)構(gòu)。安裝方式采用平鋪式,和最佳傾斜角安裝方式,前后先上頂梁固定。
選好最佳傾角,還愁發(fā)電量上不去?
從安裝方式可以看出,國內(nèi)的并網(wǎng)光伏電站的光伏組件大多采用固定式安裝。對于固定式安裝的光伏系統(tǒng),選擇合適的方陣傾角對于提高發(fā)電量,從而提高收益具有重要的意義。那傾角到底怎么選?目前,國內(nèi)許多電站設(shè)計(jì)者和一些光伏類工具書上,對于最佳傾角的設(shè)計(jì),往往是用軟件或者公式,根據(jù)傾斜面年輻射量最大值來確定最佳傾角。有些資料提出,光伏方陣的安裝傾角可以由以下的關(guān)系來確定:緯度0°—25°,傾角等于緯度;緯度26°—40°,傾角等于緯度加上5°—10°;緯度41°—55°,傾角等于緯度加上10°—15°;緯度>25°,傾角等于緯度加上15°—20°。
上面根據(jù)緯度來確定最佳傾角的方法是不太合理的。實(shí)際上即使緯度相同的兩個(gè)地方,其太陽輻照量及其組成也往往相差很大,比如拉薩和重慶,重慶在29.33°N,拉薩是在29.39°N,但是拉薩地區(qū)的太陽直射輻照量占總輻照量67.7%,重慶地區(qū)的太陽直射輻照量占總輻照量只能達(dá)到33.8 %。緯度基本相同的兩個(gè)地方,而水平面上的太陽輻照量卻要相差一倍以上。
所以,不能單獨(dú)依據(jù)光伏項(xiàng)目所處緯度計(jì)算光伏陣列的最佳傾角,也要結(jié)合當(dāng)?shù)氐妮椪斩?,做到光伏系統(tǒng)效率最大化。比如,拉薩的年最佳傾角為30°,重慶的最佳傾角為13°。拉薩1KW的發(fā)電量能達(dá)到2020度,重慶只有800多,差距就比較明顯了。
方陣的朝向理論上是朝南。以石家莊某地一10KW的分布式系統(tǒng)為例,使用Solargis軟件模擬出,年最佳傾角選取為33°,前后排陣列南北跨度為6.3m。
由上表分析可得,在15°-35°的傾角范圍內(nèi),發(fā)電量和輻射值都是隨著傾角的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。但是這是在不考慮霧霾天氣的情況下,河北地區(qū)霧霾天氣嚴(yán)重,下圖為12月保定在晴朗天氣和霧霾天氣的發(fā)電量。與晴朗天氣相比,霧霾天氣條件下,所調(diào)查案例的發(fā)電量降低54.9%-95.2% 。所以對于追求發(fā)電量的用戶,傾斜面輻射量最大時(shí)的角度是最佳傾角,對于冬季發(fā)電量不高的地區(qū),較小的角度是“最佳傾角”。
光伏系統(tǒng)最佳傾角的選擇,對于追求裝機(jī)容量的業(yè)主,最佳傾角是一個(gè)在發(fā)電量最大的基礎(chǔ)上略微調(diào)低的角度。陣列間距固定不變;最低傾角不易低于夏季最佳傾角。
橫向?豎向?光伏方陣如何布線?
建設(shè)在屋頂?shù)墓夥娬?,因?yàn)闃淠净蚋邩菚?huì)對光伏陣列造成一定的陰影遮擋。當(dāng)組件中的一塊電池被陰影遮擋時(shí),其短路電流會(huì)降低,當(dāng)短路電流低于串聯(lián)電路中的工作電流時(shí),會(huì)增加功率損耗,引起過熱,甚至造成組件焊接點(diǎn)熔化等問題。