分布式光伏发电设计及设计安装分析

分布式光伏发电设计及设计安装分析

康会杰

华夏新时代电力工程勘测设计有限公司

摘要：分布式光伏发电技术，简称为分散式发电或分布式供能，是指由政府在使用地点附近或靠近使用地点处的地方配置较小的利用光伏技术发电的系统，以适应特殊使用的需要，又或是保障现有配电网的正常经济运行，亦或是可以达到这二个方面的需求，而近年来的政府在对土地以及可再生资源的合理使用上，所获得的进展都是有目共睹的，也就是在此的历史背景下，分布式光伏发电技术就诞生了，因为这是一个分布式的发电体系，能够综合利用各种资源，其开发前景非常巨大。

关键词：分布式  光伏发电  设计  安装

分布式光伏发电作为一种新兴的能源开发手段，不仅可以有效降低资源短缺问题，还能节约大量不可再生资源，面临着我国不可再生资源量的不断减少，开发新能源就成了解决这一问题的必要方法之一，这对我国整体的经济效益的提升有着很重要的意义，因此，分布式光伏发电系统将在未来的发展中有很大的发展前景和技术进步的空间，随着我国经济的不断发展，人们对发电的需求也越来越多，日益增加，这也就使得新能源发电技术能够迅猛发展。分布式光伏发电是一种直接将太阳能转化为电能的系统，有着良好的经济效益和环境效益，对经过的发电系统的研究也有着很重要的意义。

一、分布式光伏发电的设计要点以及特点

1、在采用混凝土材料房屋的一般情形下，会要求建筑的附件数量比较多，而实际运行时可使用的范围通常也不是彩钢化房屋的，所以，在采用彩钢化房屋时一般都是需要借助于[1]平铺的方式安装当分布的光伏设备组件的工作温度持续提高的情况下，开路电流就 会慢慢的下降，而相反，一旦设备组件发生了工作温度降低的现象时，则需要增加开关电流。为了确保在极端的条件中逆变器能够一直良好运行，作为工程设计技术人员就必须在工程设计中对当地的能够出现的极端情况作出全面的考察，最后所获得的串联电容器[2]数量和电压才

是最好的。

2、设计并网逆变器在光伏并网技术中，逆变器起着很重要的作用，它的主要功能就是担负着系统DC/AC的切换[3]，同时它还要对简谐波、电流、振荡频率等参数的变化加以处理，是连接在光电方阵设备与控制系统之间的一种必不可少的器件。目前为止，在我国的电源行业中，逆变器类型可大致分为三种：一是集中式逆变器，二是集散型逆变器，三是小组串型逆变器[4]。同时，组串式逆变器的重量也非常小，因此，在对一些设备进行移动和布置中，没有发生人员损失的情形，可以缩短实施过程，其占有面积也可以获得根本降低。

3、设计并网方式基于在选型和上网的流程中，根据了行业的相关

规定，并在综合考察了不同类型的电网特性和电网等级以后，我们可以将光伏发电站划分为了大、中、小型的三种不同类型的光伏发电站，当今社会对于能源的依赖性是非常大的，如果能源得不到保障，就会影响社会、经济的稳定发展。如今，各个国家的能源需求和消耗都在不断的增长，特别是煤炭、石油和天然气等更是主要的能源资源，不管是生活还是生产都是离不开这些能源的"。随着中国的经济发展程度的日益提升，在城市化发展进程中对电能资源的要求也将日益提高，这将导致社会对用电领域的压力也将日益增加。在此背景下，中国的发电机构已经逐步开始探索利用新能源光伏发电技术，能够有效解决中国当前的能量资源紧张情况。在光伏发电技术使用的初期，我们还需要先知道光伏发电的基本作用机理。目前，光伏发电的核心部件为太阳能光伏电池，是由抹子或大量生成的多晶硅等物质所构成的。其工作机理和二极体类似，但最大不同的部分就是在光伏发电太阳能的内部，利用太阳能的光子和辐射形成热对太阳能光伏发电系统作用，从而推动并控制p-n结孔和离子流动。光伏发电系统，一般是指由光伏电池、逆变器控制器等核心部件所构成的供电系统，可分为离网光伏和电网光伏发电系统等。但在实际的使用环境中，因为离网光伏发电操作上较为简便，且使用领域较宽，所以使用率也较高。

4、设计组件在如今这样的一个技术时期，光伏产品大致包括三类：第一类是不定形体硅的电池单元；第二类是单晶体硅的电池单元；第三类是多晶体硅的电池单元。但由于无定形体硅的电池器件在现在还不是一种很好的光电转换性能的硅，也不能充分的稳定，所以尽管在某些地方和国际上领先水平还无太大区别，不过仍有部分地方会出现光转化性能降低的现象也会出现，而且应用范围内还不普遍；但是根据最近几年的观察和研究，发现多晶体硅由于自身所具有的电光转化性能很好，同时多晶体硅的应用时间也相比周期更长，如今已经充分得到了广泛的推广，并投入使用。而目前的多晶体硅元件，又可划分为两种体硅：单晶体硅和多晶体硅，与其他的硅体相比，单晶体硅的电光转化性能比较好一点，而且在使用效率相同的条件下，单晶体硅的应用范围也要比多晶体硅的应用范围更加小。尽管在一些方面有区别出现，不过在某些关键的数据方面，二者基本无实质性差异，操作原则也基本相同。因此，可自由的在项目中加以应用。

   5、分布式光伏发电的特点：

一是输出功率一般较小。总的来说，由于一个分布式光伏发电装置的总容量一般都在数千瓦之内，与常规集中式发电机装置完全不同，所以光伏电站的总容量规模对公司发电效益的影响微乎其微，但也因而对公司利润的影响却微乎其微，也因此中小型光伏系统的总投入和效率之间并没有太多的差异。

二是对环境污染较少，环境保护效果比较明显，在发电过程中，

既没有噪声污染，也没有对空气和水体造成污染。

三是可以在一定程度上降低局部的电力紧张问题。但因为分布式光伏发电的总功率的密度比较小，再加上对住宅房屋面积也有一定的限制，到目前为止，还没有从根本上解决用电的紧缺现象。[5]大规模的地面电厂多数是直接通过升压后的地面输电网线路，但也只是对本地的火力发电厂进行了使用；而分布式光伏发电则是直接接入地面配电网系统中，与发电用电并行，尽可能的就地消纳。

二、分布式光伏发电的安装要求和注意事项

1、太阳能支架的选择是分布式光伏发电网络基础支撑[6]中的重要环节，而这个支撑框架结构又必须要坚固，简单，耐久。

2、在安装前的准备工程设置时，[7]认真确定太阳能电池片的部位，电气设备不要在太阳下曝晒，太阳能方阵越是靠近蓄电池的功率控制装置越是好。整理现场，打扫卫生，按照工程人员或施工要求，备好所需的物品和用具。

3、蓄电池所要使用的电池制造商，又例如，使用了专门的接线螺栓和清洗器等，亦或是使用了恰当规格的充电线和电磁控制器等，其充电接头和连接端通常都采用了金属的接线端子套，以防止该接线端子遭受浓酸溶液或酸雾的侵蚀。

4、控制器和逆变器的安装使用控制器时，要将太阳电池方块矩阵安装在不透明的布罩中，同时要记得断开负载，以避免影响仪器的安装人员。使用时注意移动仪器，并牢记设备的敏感元件，同时注意当直流电源线接通了逆变器的输入端后，也应注意测试其极性，在

确定正、负极性无误之后，才能够接通。

5、光伏系统布线导线的连接光伏装置的任何一次连接均必须在就近的电源接线盒上转接。连接盒既可凸出外摆放，又可嵌入于地板中。户外的电线可以通过接线盒的底面相连。在直流设备布线中，一定要随时注意检查线路和端子之间的正、负极等；如果全部的程序都可以根据技术人员的规定设置完成，而且在检测无误以后，才可进行清理现场。

6、在工程电力领域，光伏发电的问题因子主要有很多，首先，每一种组件间的能量不相匹配。一般情况下，在建设使用的过程中光伏产品会发生部分电流和负载不相匹配的现象，这大多由于在建筑外立面设计或组织施工当中出现的平面形式或者尺寸差异所导致的，要想有效防止这一状况的发生，就需要对建筑外立面区域加以分割、平衡电性，或者平衡了区域之后不相同的电池片使用状态。第二，对太阳能电池板的倾斜方向影响。在工程中，太阳能电池板的倾斜位置要受所在区域的实际地形状况、自然环境及其四周辐射磁场的限制，所以必须按照实际地形状况设计好电池板的倾斜位置，也只有如此才能够使得光伏产品的发电量得以最大程度的使用。第三，光伏电池的质量问题。对于在建筑中采用光伏能源的地方，因为基本上都是使用了光伏材料的主体建筑物，所以强度高低也直接关系到输出能量。另外由于光伏组件的应用区域也十分广阔，因为应用地点不同，就会导致所要求的光伏能量也不一样，所以需要针对所在地点的不同选用性强不同的光伏组件，比如：在一些通风情况较好的房屋中就需要使用强度比较大的光伏组件，使用的太阳能资源也就比较多。

三、结语

综上所述，经过上述研究表明，作为一项新型的再生能源开发方法，分布式光伏发电对太阳光资源实现了有效的利用，其应用发展前景很好。分布式光伏发电技术设计[8]、并网逆变器选型技术的优化设计等，更有力的促进了中国分布式光伏发电技术的创新发展和改造。如今，建造分布式光伏发电技术已然成为中国国家工程建设的一个重点项目，从而明确了中国电力企业的建设目标。

参考文献：

[1]韩志华,刘秦.分布式光伏发电系统电气设计分析[J].光源与照明,2023(01):133-135.

[2]黄志勇. 分布式光伏发电并网设计及运行分析研究[D].南昌大学,2021.DOI:10

[3]赵美云,徐长领.屋顶分布式光伏发电系统的安装设计及可行性研究[J].安徽职业技术学院学报,2020,19(03):26-30.

[4]周振锋.分布式光伏发电系统电气设计与分析[J].电力设备管理,2020(06):140-141+145.

[5]周芸.TPO屋顶分布式光伏安装设计要点分析[J].机电信息,2019(35):153-155.

[1]平铺

[2]？

[3]转换

[4]组串式逆变器

[5]

[6]不通顺

[7]

[8]