一、光伏發電站項目概述
1、什么是光伏發電站
光伏發電的簡介：利用光伏電池的光生伏特效應，將太陽輻射能直接轉換成電能的發電系統，一般包含變壓器、逆變器和光伏方陣，以及相關輔助設施等。 [1] 光伏發電站 photovoltaic(PV)power station，以光伏發電系統為主，包含各類建(構)筑物及檢修、維護、生活等輔助設施在內的發電站。光子照射到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬內部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。
2、光伏發電的名詞解釋
“光生伏特效應”，簡稱“光伏效應”。指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次，是形成電壓過程。有了電壓，就像筑高了大壩，如果兩者之間連通，就會形成電流的回路。
3、光伏發電的電源要求
采用交流電力輸出的光伏發電系統，由光伏陣列、充放電控制器、蓄電池和逆變電源四部分組成(并網發電系統一般可省去蓄電池)，而逆變電源是關鍵部件。
光伏發電系統對逆變電源要求較高：
(1)要求具有較高的效率。由于目前太陽電池的價格偏高，為了最大限度地利用太陽電池，提高系統效率，必須設法提高逆變電源的效率。
(2)要求具有較高的可靠性。目前光伏發電系統主要用于邊遠地區，許多電站無人值守和維護，這就要求逆變電源具有合理的電路結構，嚴格的元器件篩選，并要求逆變電源具備各種保護功能，如輸入直流極性接反保護，交流輸出短路保護，過熱，過載保護等。
(3)要求直流輸入電壓有較寬的適應范圍，由于太陽電池的端電壓隨負載和日照強度而變化，蓄電池雖然對太陽電池的電壓具有鉗位作用，但由于蓄電池的電壓隨蓄電池剩余容量和內阻的變化而波動，特別是當蓄電池老化時其端電壓的變化范圍很大， 如12V蓄電池，其端電壓可在10V～16V之間變化，這就要求逆變電源必須在較大的直流輸入電壓范圍內保證正常工作，并保證交流輸出電壓的穩定。
(4)在中、大容量的光伏發電系統中，逆變電源的輸出應為失真度較小的正弦波。這是由于在中、大容量系統中，若采用方波供電，則輸出將含有較多的諧波分量，高次諧波將產生附加損耗，許多光伏發電系統的負載為通信或儀表設備，這些設備對電網品質有較高的外，當中、大容量的光伏發電系統并網運行時，為避免公共電網的電力污染，也要求逆變電源輸出正弦波電流。
4、光伏發電的電路結構
逆變電源將直流電轉化為交流，功率晶體管T1、T3和T2、T4交替開通得到交流電力，若直流電壓較低，則通過交流變壓器升壓，即得到標準交流電壓和頻率。對大容量的逆變電源，由于直流母線電壓較高，交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達到220V，在中、小容量的逆變電源中，由于直流電壓較低，如12V、24V，就必須設計升壓電路。
中、小容量逆變電源一般有推挽逆變電路、全橋逆變電路和高頻升壓逆變電路三種主電路。推挽電路，將升壓變壓器的中性抽頭接于正電源，兩只功率管交替工作，輸出得到交流電力，由于功率晶體管共地，驅動及控制電路簡單，另外由于變壓器具有一定的漏感，可限制短路電流，因而提高了電路的可靠性。
其缺點是變壓器利用率低，帶動感性負載的能力較差。圖3所示的全橋逆變電路克服了推挽電路的缺點，功率晶體管T1、T4和T2、T3反相，T1和T2相位互差180度。調節T1和T2的輸出脈沖寬度，輸出交流電壓的有效值即隨之改變。四只功率晶體管的控制信號和輸出波形，由于該電路具有能使T2和T4共同導通的功能，因而具有續流回路，即使對感性負載，輸出電壓波形也不會畸變。該電路的缺點是上、下橋臂的功率晶體管不共地，因此必須采用專門驅動電路或采用隔離電源。
另外，為防止上、下橋臂發生共同導通，在T1、T4及T2、T3之間必須設計先關斷后導通電路，即必須設置死區時間，其電路結構較復雜。推挽電路和全橋電路的輸出都必須加升壓變壓器，由于工頻升壓變壓器體積大，效率低，價格也較貴，隨著電力電子技術和微電子技術的發展，采用高頻升壓變換技術實現逆變，可實現高功率密度逆變，這種逆變電路的前級升壓電路采用推挽結構，但工作頻率均在20KHZ以上，升壓變壓器采用高頻磁芯材料，因而體積小/重量輕，高頻逆變后經過高頻變壓器變成高頻交流電，又經高頻整流濾波電路得到高壓直流電(一般均在300V以上)再通過工頻逆變電路實現逆變。
采用該電路結構，使逆變虬路功率密度大大提高，逆變電源的空載損耗也相應降低，效率得到提高，該電路的缺點是電路復雜，可靠性比上述兩種電路低。
5、光伏電站的分類
(1)、離網儲能電站和并網光伏電站：
戶用領域 ：小型電源:用于邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨
所等軍民生活用電，負載如照明、電視、收錄機等;光伏
水泵：解決無電地區的深水井飲用、灌溉。
交通領域 ：
航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、路燈、高
空障礙燈、公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
通訊/通信領域 ：
太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋
呼電源系統;農村載波電話光伏系統、小型通信機、士兵
GPS供電等。
二、光伏發電發電站項目如何規劃
1 確定安裝容量
確定光伏電站的安裝位置，電站不能存在建筑、樹木遮擋形成陰影;根據可用面積估算電站容量，每平方米可安裝組件容量為100W左右。
以一個可用面積大于10000m2的屋頂為例，可建設約1MW的小型工商業光伏電站。(注：屋面面積僅供參考，以實際建筑物屋面為準)
“水泥平屋頂裝光伏”
“廠房彩鋼瓦屋頂”
◆水泥平屋頂
水泥平屋頂要求設計為上人屋面，這樣既能滿足光伏系統對屋面所產生的荷載要求，又方便后期光伏系統的維護工作。結合不同地區的緯度信息、光伏組件設計最佳傾角，這樣可以達到最佳發電量。
◆廠房彩鋼瓦屋頂
由于廠房屋面多為非上人屋面，如果要在項目初期考慮增加光伏系統，建議加大廠房屋面荷載，取值建議大于0.7KN/m。
彩鋼瓦屋面光伏組件采用平鋪方式，角度采用屋面自然傾角。組件之間留有過人通道，方便人員檢修維護。
2 選擇并網方式
◆自發自用、余電上網
收益=度電補貼+賣電收益+節省電費
自發自用，余電上網的并網模式適合白天用電量較大的廠房，自用比例越高，成本回收周期越短。
◆全額上網
收益=度電補貼+賣電收益
全額上網的并網模式，適合白天用電量較少的廠房，并網簡單，享受全額上網電價。
3 設備選型
◆光伏組件
根據項目要求、成本、轉換效率和可用面積、選擇光伏組件。
可選用分布式市場比較常用的500W組件，組件轉化效率為21.2%，電氣參數如下圖。
◆光伏逆變器
根據組件的電氣參數，最大功率點的工作電流約12A。可選擇市面上主流逆變器—陽光SG110CX-P2-CN逆變器，此款逆變器最大直流輸入15A，能夠全面適配當下大功率組件，同時支持1.4及以上超配，節約初始投資。
以1MW光伏電站并網為范例，逆變器安裝方式：每18塊組件為一串，接14串到逆變器，僅需8臺逆變器。
具體參數如下：
◆交流匯流箱
交流匯流箱根據項目所選用的逆變器臺數，可選取多匯——匯流箱。按實際需要選擇二匯一、四匯一都可。
①匯流排; ②電流互感器; ③防雷器; ④支路空開; ⑤電流/電壓表; ⑥匯流斷路器;
◆逆變器與組件的匹配電壓要求
1)組串工作電壓處于逆變器的MPPT電壓范圍內并且大于啟動電壓;
2)同一路MPPT中，不同組串中組件串聯數量相同，所串聯的電池板規格一致;
電流要求：組件串聯后電流不大于逆變器最大輸入電流;
電纜要求：組件串并聯中要求電纜接線合理，盡量減少直流電纜長度，減少損耗。
—— 正確連接
錯誤連接 ——
交直流線纜直流電纜要求：直流電纜一般選擇光伏認證專用線纜，光伏陣列到逆變器的直流電纜長度應盡可能短，以減少線纜上的功率損耗。
交流電纜要求：交流線纜主要用于逆變器交流側至交流并網箱或交流并網柜。線纜選型參考標準《電力工程電纜設計規范》GB 50217。
銅線纜設計：SG110CX-P2-CN交流輸出線纜推薦采用YJV-0.6/1kV 4*70 mm2+1*35mm2;
鋁線纜設計：SG110CX-P2-CN交流輸出線纜推薦采用YJLHV-0.6/1kV 4*120mm2+1*70mm2
4 系統安裝要求
組件排布組件朝向：理想的安裝方位角是正南;
組件傾角：系統最佳傾角近似于當地緯度角，或者根據屋頂結構，組件平行于屋頂坡度鋪設，使用角度測量儀可測量傾角;
組件前后排間距：間距應能保證冬至日早上9點至下午3點太陽能電池方陣不被遮擋。通過使用EXCEL表公式計算，選擇緯度、組件寬度、長度、傾角即可計算出合適間距。以廣州地區(北緯23°)為例：
◆組件安裝要求
1)支架的搭建除了要保證組件的最佳傾角和朝向，應盡可能在屋頂上留有足夠間距，實現對流降低組件溫度;
2)支架材質使用不銹鋼或者熱鍍鋅鋼材，以起到防腐的目的;
3)支架應保證組件底部高于底面不小于15CM，以避免組件浸水和雨水濺落組件表面。
水泥平屋頂固定支架;水泥配重塊常規尺寸300*300*300mm;若當地季風較多，需適當增大配重塊。
◆逆變器安裝要求
1、盡量避免安裝在陽光直射區域。
2、盡量避免安裝在易受雨淋的位置。
3、安裝位置需通風散熱較好。
保護接地電氣接地可以防止設備短路、漏電引起的組件或逆變器損壞甚至燒毀，和保護人體觸碰帶電金屬部件時不會遭受電擊傷害。
電氣接地系統包括：組件邊框接地、逆變器接地、配電柜接地。
組件： 組件的鋁合金邊框與支架進行連接，再通過引線完成可靠接地。
逆變器：交流接線端子的PE端和機箱外殼的PE接地。
配電柜：使用接地線連至接地排上或者就近框架接地。
1
組件間接接地
2
組件與支架間接地線
3
支架與防雷帶
防雷接地光伏電站安裝在建筑的頂部，容易遭受雷擊，雷擊產生的浪涌電流會損壞逆變器等系統設備，所以電站需要防雷接地，將浪涌電流導引至地下起到保護系統的作用。
接地體：接地體采用直徑為10/12mm的圓鋼，長度一般為0.6m左右，接地電阻應不大于4Ω。
5 系統配置(以1MW光伏電站并網為例)
(1MW光伏電站系統配置參考)
◆項目審核需要提交哪些資料?
光伏系統建設完成后，需要向供電公司提供項目審核所需材料(部分地區可能有所不同)，如下圖所示。
