分布式光伏电站设计、建设与运维（第二版） 江祥华2021年.pdf

书名页内容提要本书共分为7章。分别为光伏政策和分布式发电模式分析，分布式光伏电站系统，分布式光伏电站开发前期工作，分布式光伏电站的商业模式及融资模式，分布式光伏电站的设计与施工，分布式光伏电站的运营与维护，关于分布式光伏电站其他问题的讨论。本书着重于介绍分布式光伏电站最新政策动态、设计标准、施工管理、商务模式等，并以实例说明分布式光伏电站开发运营过程中的关键性问题；将分布式光伏电站开发建设中的共性需求总结成表格、清单、模板、地图等工具，希望能够对分布式光伏电站感兴趣的读者起到参考作用。本书可供对分布式光伏电站感兴趣的人群，包括项目经理、工程师、项目前期开发人员、后期运维人员等阅读参考。版权页书名：分布式光伏电站设计、建设与运维（第二版）作者：江祥华，张增辉，王东编著CIP号：第188445号ISBN：978-7-122-39921-2责任编辑：戴燕红出版发行：化学工业出版社（?京市东城区青年湖南街13号 100011）购书咨询：010-64518888售后服务：010-64518899网址：http:/版权所有违者必究前言本书第一版出版后的一段时间，光伏发电行业补贴退坡的速度进一步加快，到2021年，光伏发电完全摆脱了对政策性补贴（部分省区户用光伏除外）的依赖，进入了全面平价上网的阶段。在此背景下，相比于集中式大型并网地面光伏电站，“自发自用、余电上网”的分布式光伏系统在经济效益方面的优势更加明显。2020年9月，我国提出“碳达峰、碳中和”的目标，新能源中的光伏发电以其特有的优势成为实现这一目标的主力军。围绕“双碳目标”，中国政府随后出台了一系列政策，进一步促进了光伏行业的快速发展，其中国家能源局出台的关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知，更是为分布式光伏发电打开了超百吉瓦的应用市场，分布式光伏发电再次进入爆发式增长期。本书着重于介绍与分布式光伏电站相关的最新政策动态、设计标准、施工管理、商务模式等，并以实例说明分布式光伏电站开发运营过程中的关键性问题；将分布式光伏电站开发建设中的共性需求总结成表格、清单、模板、地图等工具，希望能够对分布式光伏电站感兴趣的读者起到参考作用。本书第二版修订的主要内容有：1第1章增加了2017年后国家新出台的光伏政策，特别是2018年“531光伏新政”后，光伏政策的出发点和侧重点都有了根本性的调整，收录了地方出台的最新光伏补贴政策；分析展望了平价上网时代光伏政策需要解决的若干问题。2第3章将光伏发电电价构成中的“当地光伏发电标杆上网电价”修改为“当地脱硫燃煤标杆电价”，并删去国家补贴部分，另外增加户用光伏发电的电价构成；将“变压器容量是项目装机容量的1.25倍以上”修改为“变压器容量不小于项目装机容量”。3第5章在分布式光伏安装形式中，增加了光伏瓦的安装形式。4根据当前的政策变化，修改了部分内容表述。由于实例中的一些具体数据（如各地脱硫燃煤标杆电价、售电价格标准等）皆在不断动态调整中，故不能保证读者在阅读本书时的即时准确性，请读者更关注于本书所表述的方法论、应用工具、逻辑思路等。编著者2021.8第一版前言光伏（Photovoltaic）发电技术就是利用半导体材料因光照而产生伏特（电压）的效应，将光能直接转化为电能的技术。光伏技术已经在各领域得到广泛的应用，除了在日用消费品中嵌入太阳能发电装置（如太阳能灯具、便携式充电器等），以及建设大型地面光伏电站外，太阳能光伏发电系统也被广泛地应用于与建筑结合的领域，例如幕墙玻璃、屋顶等，即我们通常所说的分布式光伏发电系统。关于分布式发电的电网公司的更严格定义，读者可参见本书第1章。我国东南沿海经济发达地区，尤其是人口稠密的大型城市，虽然供电紧张但土地资源稀缺，建设大规模光伏电站不可行，而从西部荒漠地区引电入东部，也由于长距离输电的显著电损和建设特高压线路而导致成本提高。因此在城市地区建筑屋顶推广光伏发电系统，通过自发自用补偿建筑公共用电，既不占用额外土地，通过短距离输电缓解了用电紧张状况，又有显著的减排生态效益，建筑拥有者及房地产开发商也同时得到了低碳、生态的宣传效果与物业无形价值的提升。根据美国的一项房地产市场调查显示：尽管在2008年经济危机的背景下，美国房地产市场严重萎缩，但是绿色房屋的销售?大幅增长了30%，同时绿色房屋建造量也在迅速增长。美国加州能源署的调查报告（New Solar Homes Partnership New Construction Home BuyersMarket Research Report）也显示，74%的加州居民认为屋顶光伏发电系统应该成为新建房屋的标准配置。中国国内经过十年的光伏应用端市场的开拓与磨合，从政府到电网公司、从光伏企业到个人用户都已经认识到分布式光伏发电是最符合中国国情的新能源应用模式。总的来说分布式光伏电站的优势如下：1局部天气变化会造成光伏发电量的波动，因此与大型地面光伏电站相比，广泛地域内分散分布的多个小型分布式电站对电网稳定性与安全性更有利。2分布式光伏系统对能源安全与独立具有一定意义，在突发自然灾害、战争、电网大规模故障时，仍可为民生提供一定量基本用电。3分布式电站在一定程度上从用户侧缓解了对电网供电的压力，可以促使电网公司降低对传统输电线路的投入，转而更多地投入到能够对多种电量来源进行管理的智能电网。4幕墙或屋顶电站可以更大程度地帮助建筑物保温，从而在提供清洁电力的同时达到更大的节能效果。5自发自用的分布式光伏电力抵充了用户的工、商业电价，相当于比集中式光伏、化石能源发电、水力发电的度电收益更高，因此在光伏系统成本持续走低的情况下，分布式光伏电站的经济效益越来越明显。本书着重于介绍分布式光伏电站最新政策动态、设计标准、施工管理、商务模式等，并以实例说明分布式光伏电站开发运营过程中的关键性问题；将分布式光伏电站开发建设中的共性需求总结成表格、清单、模板、地图等工具，希望能够对分布式光伏电站感兴趣的读者起到参考作用。编著者2017.11目 录前言第一版前言第1章光伏政策和分布式发电模式分析引言1.1国内光伏政策演变与分析1.2分布式发电模式优劣1，21.2.1光伏发电系统的分类1.2.2分布式光伏的定义1.3各省市分布式发电政策1.4光伏政策展望参考文献附录1-1附录1-2附录1-3附录1-4附录1-5附录1-6附录1-7附录1-8附录1-9附录1-10附录1-11附录1-12附录1-13附录1-14附录1-15附录1-16附录1-17附录1-18附录1-19附录1-20附录1-21附录1-22附录1-23附录1-24第2章分布式光伏电站系统2.1太阳能电池组件2.1.1太阳能电池组件分类12.1.2太阳能电池组件结构2.1.3太阳能电池组件封装材料2.1.4太阳能电池组件封装工艺2.1.5太阳能电池组件的输出特性22.2分布式光伏发电系统控制器及逆变器362.2.1光伏发电系统控制器2.2.2光伏系统逆变器2.3分布式光伏发电蓄电技术2.3.1储能系统在光伏发电系统中的作用792.3.2光伏发电并网加储能系统架构2.3.3储能方式2.4分布式光伏发电并网流程参考文献第3章分布式光伏电站开发前期工作3.1敏感因素分析13，53.1.1光伏发电电价构成分析3.1.2太阳辐照资源分析43.1.3建设条件分析3.2商务评估3.3评估量化机制参考文献第4章分布式光伏电站的商业模式及融资方式4.1建设于一般企事业单位屋顶的电站154.1.1大部分光伏电量能够“自发自用”的电站合同能源管理模式4.1.2光伏电量“全额上网”的电站纯租赁模式4.1.3区域市场化电力交易4.1.4分布式光伏电站的融资4.2家庭户用电站及小企业屋顶电站64.2.1家庭光伏建设管理规范4.2.2家庭及中小企业光伏贷款4.3扶贫电站74.3.1光伏扶贫的开展类型与模式4.3.2未来光伏扶贫类型和模式的探讨4.3.3扶贫电站实施方案的上报流程4.3.4投资扶贫电站的风险分析4.3.5扶贫的收益分配和支付方式4.4光伏与碳交易8，9参考文献附录4-1附录4-2附录4-3第5章分布式光伏电站的设计与施工5.1电站的设计145.1.1分布式光伏电站的安装形式5.1.2光伏阵列倾角及发电量计算5.1.3光伏排布中?影分析5.1.4光伏阵列排布设计5.1.5光伏支架的强度分析5.1.6分布式光伏电气系统设计5.1.7主要材料设备选型和要求5.1.8防雷及消防设计5.2电站的建设1，3，45.2.1基本规定5.2.2土建工程5.2.3安装工程5.2.4设备和系统调试5.2.5消防工程5.2.6环保与水土保持5.2.7安全和职业健康附录A中间交接签证书附录B光伏组件现场测试表附录C汇流箱回路测试记录表附录?并网逆变器现场检查测试表5.3分布式光伏经济性因素分析参考文献第6章分布式光伏电站的运营与维护6.1综述6.2标准作业模板16.3运维产业展望参考文献第7章关于分布式光伏电站其他问题的讨论7.1分布式发电收益的区域比较1，27.1.1影响分布式电站经济效益的因素7.1.2光伏电站的经济回报指数（FRI）与光伏投资地图7.2分布式电站评估机制247.2.1国内外光伏认证评估机构7.2.2电站整体评估所涵盖的方面7.3分布式电站保险57.3.1财产一切险7.3.2第三者责任险7.4分布式电站投资的法律风险7.4.1租赁房屋建设手续或证照不全的风险7.4.2屋顶出租人非房屋产权人的风险7.4.3租赁屋顶为多人共有的风险7.4.4租赁房屋未经消防验收或屋顶荷载不足的风险7.4.5租赁期限超过20年的风险7.4.6屋顶出租人为转租人的风险7.4.7同一屋顶签署多个租赁合同的风险7.4.8租赁房屋被抵押或查封的风险7.4.9租赁房屋被征收、拆迁的风险7.4.10租赁房屋被转让的风险参考文献附录7-1第1章光伏政策和分布式发电模式分析引言经过二十多年的发展，中国光伏应用市场经历了从无到有，从小到大，从大到强的发展历程，截止到2021年6月底，全国光伏发电累计装机容量268GW，其中，集中式光伏发电装机180.05GW，分布式光伏发电装机87.95GW，年度新增装机容量连续8年位居全球第一，累计装机规模从2015年起已连续6年位居全球第一，中国的光伏行业也从最初的依赖补贴进入到平价上网的时代。光伏电站的开发建设模式从最初的示范性项目开始，到现在形成了地面光伏电站、光伏“扶贫”项目、分布式光伏电站、户用光伏发电、光伏发电“领跑者”计划、光伏发电领跑基地建设、微网项目及“光储充”相结合项目等的多元化应用市场，这里面除了光伏发电产业和技术自身的发展外，光伏政策的支持和引导也起到了关键性的作用，特别是自2013年以来，在国家政策的大力支持下，中国光伏市场快速崛起，迅速发展成为全球最大的太阳能光伏市场，一举摆脱了困扰国内光伏产业多年的“两头在外”的尴尬局面。然而随着光伏装机容量的激增，“弃光”和补贴拖欠又成为光伏产业需要面对的新问题，2018年“531光伏新政”（见附录1-9）成为光伏行业发展的分水岭，补贴退坡加快，2021年开始补贴完全退出户用光伏项目2021年仍有0.03元（kWh）补贴。本章将重点阐述国内光伏政策在启动国内光伏市场、应对“弃光”、补贴拖欠、平价上网及“碳达峰，碳中和”等问题的演变，分析目前主推的分布式发电模式的优劣、总结各省市针对分布式发电的一些配套政策。1.1国内光伏政策演变与分析从1958年，中国研制出首块单晶硅，10年后的1968年中科院半导体所开始为“实践一号卫星”研制和生产硅太阳能电池板，1969年中国电子科技集团公司第18研究所接替半导体所为东方红二号、三号、四号系列地球同步轨道卫星研制生产太阳能电池，直到1975年，太阳能电池主要还是以空间应用为主。1975年宁波、开封等地先后成立太阳能电池厂，电池制造工艺模仿早期生产空间电池的工艺，太阳能电池的应用开始从空间降落到地面。太阳能电池开始有了少量的商业化应用和政府及政策支持的离网项目。1998年，中国政府开始关注太阳能发电，拟建第一套3MW多晶硅电池及应用系