关于典型分布式工商业光伏电站设计的分析和介绍

随着太阳能发电越来越火爆，工商业光伏发电越来越受到企业主的青睐，同样村级电站也逐渐成为扶贫的主要模式，规模一般在50kw以上；商用项目一般安装在工业厂房屋顶，以自发自用、余电上网为主，村级电站和地面电站建设则需要考虑用地类型，提前确认好土地性质，一般以全额上网为主。

此次小固探查了一个1.2MW工商业屋顶项目， 本文将从：项目勘察-组件的选择及安装排布-支架及接地-逆变器及应用现场-线缆选型及铺设-交流汇流箱-整体设备清单系统图-发电量等八个环节，跟大家分享它的设计全过程。以期为典型分布式工商业光伏电站设计提供参考。

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项目地勘查

项目地是处于江苏省苏州市的一家工业屋顶，屋顶是水泥平面屋顶，承载能力符合分布式光伏要求，周围无阴影遮挡，适合安装光伏系统。（屋顶荷载计算参考小固期刊第三期<光伏系统常见问题屋顶荷载计算>）

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组件

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组件的选择

先确定组件的规格，再根据项目现场的大小选取合适的逆变器，组件选取市面上常见的晶硅260Wp的组件，该组件的大小为1640mm*990mm*35mm，可铺设4620块。组件的峰值功率Pmax=260Wp，峰值电压Vmpp=30.9V，峰值电流Impp=8.42A，开路电压Voc=37.7V,短路电流Isc=8.89A.

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组件的安装角度

光伏组件的安装角度是整个系统获得最佳发电量的最重要因数，国内一般组件朝南放置，安装倾角根据各地区纬度不同有一个最佳倾角。（具体地区安装最佳倾角可在“固德威光伏社区-固有料-光伏小工具”下查找）

苏州市安装最佳倾角

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组件的阵列间距

最小间距应保证冬至日9点至15点期间，光伏组件不出现遮挡，计算公式如下：

计算可得较好的间距：

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组件的具体排布

根据绘测，项目现场可排布组件数量为4620块，总的项目容量约为1.2MW。

现场采用双竖排的安装方式，阵列前后的间距设计超过1.5m，不存在组件之间的遮挡问题。

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支架（含接地）

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先制作做水泥压块（尺寸40cm*40cm*30cm），同时预埋U型螺栓；等风干后安装支架和组件，组件边框采用边压块跟螺栓方式进行固定。

预做水泥墩子组件边框固定

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支架接地

支架底部焊接扁钢和建筑屋顶的接地网接在一起，构成网格。

组件边框接地

支架接地

光伏系统接地接到接地网上

当整个接地网焊接完成后，马上用电阻仪进行接地电阻值测试，当接地电阻R≤4欧姆满足工作接地的要求。

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逆变器的选择

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工业并网点为380V，朝向基本一致；组件总功率约为1.2MW，可选择技术成熟、转换效率高的GW50K-MT的逆变器 22台，容配比为1.1符合苏州地区最佳容配比。

GW50K-MT

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现场逆变器图片

现场共使用22台逆变器，逆变器安装在楼顶，不可避免的有阳光直射，所以在现场安装了盖板，可以有效减少逆变器升温，阳光直射对逆变器寿命的影响。（但是现场发现逆变器散热空间不够，用户手册要求左右间距为1.2m，上方0.2m）

1#楼逆变器图片(4台GW50K-MT)

2#楼逆变器图片（3台GW50K-MT）

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线缆选择

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直流线缆多为户外铺设，其需要防潮、防晒、防寒、防紫外线的特点，所以选择光伏认证的专用线缆，线径为 PV1-F 1*4mm²。

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交流线缆用于将逆变器交流侧与交流并网柜相连，除了要考虑防潮、防晒、防寒、防紫外线，还要考虑到交流电压损失和线径载流量，所以MT选用线径5*35mm²的YJV型线缆。（线缆的选型可参看小固期刊第一期《如何为光伏电站选择合适的电缆》）

交流线缆桥架铺设

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交流汇流箱选择

楼1#配电箱（四进一出）

楼2#配电箱（三进一出）

   

1、逆变器输出端直接连接到该4P断路器上，断路器可以迅速切断故障电流，逆变器最大交流输出电流为80A，空开规格按照逆变器最大电流的1.25倍,选择100A的塑壳断路器。

2、三台逆变器汇流之后总的断路器为额定电流为350A的塑壳断路器。接到该断路器的电缆通过铜排连接，线径为150mm²。

   

3、熔断器（保险）是一种过电流保护器，当被保护电路的电流超过规定值，熔丝熔断使电路断开起到保护的作用，一般在防雷浪涌失效之后才会动作。

4、浪涌保护器用于抑制瞬态过压低于设备耐受冲击过电压，泄放电涌能量，从而保护系统电路及设备。规格Uc：750V Imax：40KA In：20KA  Up≤2.6KV，浪涌的下面一定要接地。

注：多台逆变器通过交流汇流箱汇总后统一接入常用变压器并到电网。

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整体方案

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设备清单

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系统图

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发电量

苏州地区的光照按照全年1400小时计算，该项目首年发电量预估为1680000度电。

发电量估算

总结

鉴于近期村级电站的兴起和工商业项目的推广，小固从设备选型、系统方案、电量预测分析了工商用电站设计过程。