光伏电站建设与维护.ppt

目目 录录 一、光伏发电概述一、光伏发电概述 二、光伏电站政策与效益分析二、光伏电站政策与效益分析 三、光伏电站立项、设计与建设三、光伏电站立项、设计与建设 五、光伏电站维护五、光伏电站维护 六、当前国内光伏电站建设的主要问题六、当前国内光伏电站建设的主要问题 七、光伏电站欣赏七、光伏电站欣赏 四、关键设备选型四、关键设备选型 （一）太阳能发电分类（一）太阳能发电分类 （二）光伏系统分类（二）光伏系统分类 （三）并网、离网系统构成（三）并网、离网系统构成 （四）太阳能发电的发展（四）太阳能发电的发展 一、光伏发电概述一、光伏发电概述 一、光伏发电概述一、光伏发电概述 太太 阳阳 能能 发发 电电 分分类类 光伏发电光伏发电 光热发电光热发电 晶体硅光伏晶体硅光伏 薄膜光伏薄膜光伏 聚光光伏聚光光伏 成本较低，效率较高，适合大型电站，国内主流 成本低，效率低，易弯折，适合建BIPV 成本高，效率高，市场应用较少 一、光伏发电系统一、光伏发电系统 一、光伏发电系统一、光伏发电系统 一、光伏发电系统一、光伏发电系统 并网系统 光伏阵列DCDCDCACACAC直流防雷配电柜逆变器交流防雷配电柜变压器中压或高压电网监控系统离网系统 一、光伏发电概述一、光伏发电概述 一、光伏发电概述一、光伏发电概述 二、光伏电站政策与效益分析二、光伏电站政策与效益分析（一）国内光伏电站的政策支持（一）国内光伏电站的政策支持 （二）光伏发电成本与电价（二）光伏发电成本与电价 （三）光伏发电投资效益分析（三）光伏发电投资效益分析 二、光伏电站政策与效益分析二、光伏电站政策与效益分析 住建部“关于组织实施太阳能光电建筑应用一体化示范的通知”中：示范项目应优先考虑采用用户侧并网方式，实现自发自用。具备条件地区应加快推广微电网共网技术示范，完善相关技术标准和管理制度，提高光伏发电对现有电网条件的适应能力。财政部“关于实施金太阳示范工程的通知”中：用户侧并网的光伏发电项目所发电量原则上自发自用，富余电量及并入公共电网的大型光伏发电项目所发电量均按国家核定的当地脱硫燃煤机组标杆上网电价全额收购。支持政策 2011年8月1日，国家发改委发文公布：2011年7月1日以前核准建设、2011年12月31日前建成投产、国家发改委尚未核定价格的太阳能光伏发电项目，上网电价统一核定为每千瓦时1.15元（含税，下同）；2011年7月1日及以后核准的太阳能光伏发电项目，以及2011年7月1日之前核准但截至2011年12月31日仍未建成投产的太阳能光伏发电项目，除西藏仍执行每千瓦时1.15元的上网电价外，其余省（区、市）上网电价均按每千瓦时1元执行。国家发改委的通知还要求，通过特许权招标确定业主的太阳能光伏发电项目，其上网电价按中标价格执行，中标价格不得高于太阳能光伏发电标杆电价。对享受中央财政资金补贴的太阳能光伏发电项目，其上网电量按当地脱硫燃煤机组标杆上网电价执行。2011年12月9日，国家能源局透露，正在制定的中国可再生能源发展“十二五”规划目标已由原来的“到2015年太阳能发电将达到10GW”上调50%，至15GW。发电曲线与负荷曲线啮合好，有效缓解波峰用电压力，节约波峰电费。下图为每日办公楼耗电曲线和太阳能光伏发电曲线的对比：光伏系统发电量估算光伏系统发电量估算 哈密年辐照哈密年辐照1825 日发电量=安装容量*平均日辐照量*系统效率*系统无故障率 年发电量=日发电量*365 以北京地区为例：安装倾角3，全年平均日辐照量=3.68kWh/，年辐照量=1343kWh/，设安装容量1MWp，系统无故障率为0.95 日发电量约为1000kW*3.68h*80%*95%=2800kWh 年发电量约为2800*365=1022000kWh=102.2万度 系统成本构成：系统成本构成：光伏系统的成本根据装机容量、输出方式、安装地点和结构形式的不同而变化。地面电站较屋顶电站成本高点。现以1MWp彩钢板屋顶平铺式低压并网系统介绍，系统总投资约1050万元人民币。其中太阳能组件5.5元/W，逆变器0.8元/W，支架0.5元/W，电缆0.5元/W，配电设备1.5元/W，施工0.8/W元，其他0.9/W元。二、光伏电站政策与效益分析二、光伏电站政策与效益分析 成本估算 依据投资方式不同收益不同 1.1申请金太阳补贴（太阳能光电建筑应用规模较小）金太阳示范项目2011年补贴为9元/W，1MWp的项目可获得900W的补贴，相当于自己投资300W，如以1元/度的价格卖给使用方，则一年收入为100W，3年即可收回成本。1.2自己投资 2012年光伏上网电价为1元/度，如算上贷款利息和维护费用，约需12年收回成本，内部收益率约9%。此投资方式一般在西部光照资源较好且场地空旷的地区。二、光伏电站政策与效益分析二、光伏电站政策与效益分析 收益计算 三、光伏电站立项、设计与建设三、光伏电站立项、设计与建设（一）光伏电站立项流程（一）光伏电站立项流程 （二）光伏电站设计流程（二）光伏电站设计流程 （三）光伏电站建设流程（三）光伏电站建设流程 三、光伏电站立项与建设三、光伏电站立项与建设 项目立项 三、光伏电站立项与建设三、光伏电站立项与建设 项目立项 三、光伏电站立项与建设三、光伏电站立项与建设 项目设计 三、光伏电站立项与建设三、光伏电站立项与建设 项目设计 三、光伏电站立项与建设三、光伏电站立项与建设 项目建设 三、光伏电站立项与建设三、光伏电站立项与建设 项目建设 三、光伏电站立项与建设三、光伏电站立项与建设 电站调试 三、光伏电站立项与建设三、光伏电站立项与建设 主流模式主要为EPC总包及工程分包模式 EPC总包模式：即交钥匙工程。由具有相应资质的公司或联合体进行总承包，包括协助业主完成并网和验收。此种模式是国内电站投资商及业主采用较多的一种模式，优点为业主不需要花费较多人力和物力，也不必担心专业知识缺乏导致所选设备不足；缺点即成本相对分包较高，即财力花费大。如我所完成的麓谷谷科技园12.82MW光伏并网电站，三门峡一期2.28MW、二期2.5MW级光伏电站总包，山东大海MW级光伏总包，华能湘祁光伏电站总包等等。工程分包模式：此种模式为近期比较趋势化的模式，此模式一般是建电站较多的业主逐渐熟悉电站建设后采用的电站建设方式，此模式的优点为成本更低，投资收益率越高，但是需要自行承担工程风险，以及设备选型的专业性。如我所近期中标的20MW许昌君阳电力金太阳示范项目就是采用这种模式，此外，新疆裕天5MW金太阳项目、Solarig 38MW光伏电站组件供应等等都是此种模式的广泛应用。项目建设模式 四、关键设备选型四、关键设备选型（一）光伏组件（一）光伏组件 （二）逆变器（二）逆变器 （三）其他电气设备（三）其他电气设备 四、关键设备选型四、关键设备选型 （一）组件选型 三大类组件选择？晶体硅组件 薄膜组件 聚光组件 四、关键设备选型四、关键设备选型 （一）组件选型 单晶组件VS多晶组件 晶体硅组件：ZKX-240P-24 四、关键设备选型四、关键设备选型 （一）组件选型 四、关键设备选型四、关键设备选型 （一）组件选型 四、关键设备选型四、关键设备选型 （一）组件选型 按是否带变压器可分为无变压器型和有变压器型。对于无变压器型逆变器，最大效率 98.5%和欧洲效率98.3%；对于有变压器型逆变器，最大效率 97.1%和欧洲效率96.0%。按组件接入情况划分单组串式、多组串式、集中式；=组串式并网逆变器 多组串式并网逆变器 集中式并网逆变器 四、关键设备选型四、关键设备选型 （二）逆变器选型 四、关键设备选型四、关键设备选型 （二）逆变器选型 四、其他设备选型四、其他设备选型 （三）汇流箱/直流监测配电箱 减少组件与逆变器连接线，方便维护，提高可靠性 直流断路器 防反二极管 光伏专用防雷器 直流电压表 直流防雷配电柜原理接线图 四、其他设备选型四、其他设备选型 （四）直流防雷配电柜 断路器 光伏防雷器 电压表 电流表 电能计量仪 交流防雷配电柜原理接线图 四、其他设备选型四、其他设备选型 （五）交流防雷配电柜 低压配电网：0.4KV 即发即用、多余的电能送入电网 中压电网：10KV、35KV 通过升压装置将电能馈入电网 高压电网：110KV 通过升压装置将电能馈入电网，远距离传输 四、其他设备选型四、其他设备选型 （六）电网接入主要设备 电网接入主要设备 电压等级电压等级 接入设备接入设备 0.4KV0.4KV 低压配电柜低压配电柜 10KV10KV 低压开关柜：提供并网接口，具有分断功能低压开关柜：提供并网接口，具有分断功能 双绕组升压变压器：双绕组升压变压器：0.4/10KV0.4/10KV 双分裂升压变压器：双分裂升压变压器：0.27/0.27/10KV0.27/0.27/10KV（TLTL逆变器）逆变器）高压开关柜：计量、开关、保护及监控高压开关柜：计量、开关、保护及监控 35KV35KV 低压开关柜：提供并网接口，具有分断功能低压开关柜：提供并网接口，具有分断功能 双绕组升压变压器：双绕组升压变压器：0.4/10KV,10/35KV0.4/10KV,10/35KV（二次升压）（二次升压）0.4KV/35KV0.4KV/35KV（一次升压）（一次升压）双分裂升压变压器：双分裂升压变压器：0.27/0.27/10KV,10KV/35KV0.27/0.27/10KV,10KV/35KV （TLTL逆变器）逆变器）高压开关柜：计量、开关、保护及监控高压开关柜：计量、开关、保护及监控 （2）直流电缆选择 电缆的线径，一般要求损耗小于2%耐压1KV、单芯/双芯电缆 阻燃、铠装 低烟无卤（对于建筑光伏发电系统）桥架（对于建筑光伏发电系统）；直埋/电缆沟（对于大型光伏电站（1）直流电缆包括 汇流箱直流防雷配电柜 直流防雷配电柜并网逆变器 直流电缆 四、其他设备选型四、其他设备选型 （七）交/直流电缆（1）交流电缆包括 并网逆变器交流防雷配电柜 交流防雷配电柜升压变压器 升压变压器电网接入点（2）交流电缆选择 电缆的线径，一般要求损耗小于2%根据电压等级选择相对应的耐压等级 桥架（对于建筑光伏发电系统）；直埋/电缆沟（对于大型光伏电站）交流电缆 实现发电设备运行控制、电站故障保护和数据采集维护等功能，并与电网调度协调配合，提高电站自动化水平和安全可靠性，有利于减小光伏对电网影响。在监控系统架构方面，采用与常规厂站综合自动化系统相同架构，即分层分布式结构。站级控制层 能量管理系统 过程层 间隔层 底层设备层 各电源控制 四、其他设备选型四、其他设备选型 （八）监控及通讯装置 相关标准：目前没有颁布明确的相关设计标准 参考标准 建筑物防雷设计规范GB50057-1994(2000)交流电气装置的接地 DL/T 621 1997 SJ/T 11127-1997 光伏(PV)发电系统过电压保护导则 IEC 60364-7-712-2002、IEC 61557-4-2007 四、其他设备选型四、其他设备选型 （九）防雷接地装置 四、其他设备选型四、其他设备选型 （九）防雷接地装置 固定式和跟踪式 最佳倾角：哈密42.49 四、其他设备选型四、其他设备选型 （十）支架安装 支架系统 支架系统 五、光伏电站维护五、光伏电站维护 五、光伏电站维护五、光伏电站维护 结合这3年来对多个光伏电站的建设及以往与同事维护光伏电站交流的经验，对以后光伏电站配置、施工、及相关方面提出一些见解和建议。门上装上防风装置。很多风大的地方的光伏电站机房门上的门枢已损坏。配置上：施工中：应特别注意各端子是否将线压紧。很多电站的接线端子均因安装时未能将线头压紧而烧毁。电池板及支架固定螺丝也要紧固，否则大风会造成未紧固的螺丝松动脱落，最后大风将电池板掀翻损坏。在安装方阵时要特别注意太阳能电池板及方阵的极性。国内一光伏电站由于方针极性接反，在施工中又不慎将防反二极管短接，造成整个方阵烧毁失效。后更换时未将极性接正确，该方阵又失效。影响光伏发电的十大因素影