光伏工程特点精选(九篇)

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第1篇：光伏工程特点范文

Abstract： This paper briefly introduced the characteristics of mountain photovoltaic， made a brief introduction of solar resource in Yunnan province， the author took part in the construction of Yongren Xiutian first phase as the second batch of photovoltaic project， this paper stated benefits obtained by the project development， and put forward the key points in the process of construction of mountainous region photovoltaic projects in Yunnan province.

P键词：山地光伏；秀田电站；效益；关键环节

Key words： mountain photovoltaic；Xiutian station；benefits；key points

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）18-0005-02

0 引言

山地光伏项目具有装机容量大、地形起伏较大、施工难度较大、林地手续办理复杂等特点，特别是云南省内光伏项目，基本布局在山地区域，云南境内大部分地区地势较高，山地、高原占全省总面积的94%，地表上空大气层厚度较薄，空气密度小而大气透明度高，太阳辐射获取量比平原地区多。本文简述云南省光伏现状，对山地光伏项目管理进行初步探索，结合永仁秀田一期二批项目建设实践，提出云南省内建设山地光伏项目的关键环节。

1 云南省光伏综述

根据云南省太阳能资源评价有关报告，云南省太阳能资源开发最佳开发区定义为：年太阳总辐射在6000MJ/m2.a以上，年日照时数在2300hr以上，年日照百分率在61%～53%之间。主要分布在丽江市中部和东部，大理州东部，楚雄州西部和北部。此区域内有12个县，国土总面积为36603km2，占全省总面积的9.29%[1，2]。

截止2016年底，云南省光伏发电累计装机容量208万千瓦。其中，楚雄北部区域永仁县已建成的光伏电站在规模上位于全省前列。全县四个光伏发电项目总装机规模达17.5万千瓦。

2 山地光伏项目管理探索

2.1 山地光伏项目建设流程

根据笔者建设山地光伏的项目管理经验，一般山地光伏建设首先选择合适区域，以公司为主体与地方政府签订开发协议，委托设计单位开展预可研相关工作，确认实施条件后，在地方政府有建设指标时，组建地方公司，向地方政府申请备案，与电网沟通接入批复，开展可研阶段用地论证，完成各个专题研究工作，与地方政府签订征地协议，开展施工、支架、组件、电气等招标工作，开展项目建设管理，生产队伍同步进入，并网运行各项准备工作。

2.2 山地光伏的特点难点

山地光伏受地形、政策、林地、工期等综合影响，具有独特的特点难点，主要体现在：地形条件复杂，光伏组件、集电线路布置难度大；设计施工周期短、难度大，项目管理协调难度大；限制因素较多，建设方案易反复；支架及支架基础设计要求高[3]。

2.3 山地光伏管理经验交流

可研阶段论证好用地范围，优化用地规模；选择好光伏支架基础和结构形式；电气设计变更与光伏方阵布置设计变更保持同步；选好防雷接地材料和连接方式；开展好组件到场质量检测；做好防火带、防火沟的布置[4]。

3 永仁秀田一期二批项目建设实践

3.1 项目开发简介

云南省永仁县秀田并网光伏电站一期二批（30MWp）工程位于云南省楚雄州永仁县东北面，距县城直线距离约6km，一期由于林地规划及接入系统受限问题，分两批建设，故本工程在位于一期首批（20MWp）工程西侧约3km处重新选取场址。采用国产255Wp系列组件，方阵支架为固定支架，建设30个1MWp太阳电池方阵。一期二批与首批工程共用110kV升压站，通过110kV线路整体以1回110kV改接至220kV方山变。本期改接新建线路长约4.4km，秀田光伏电站至220kV永定变送出线路全长约11.9km，导线截面均选择为240mm2。场址位于108国道和永元高速北面，场址南部至108国道仅4.5km，交通方便。地方政府成立了征地及建设协调工作组，具体负责征地补偿及建设协调工作。补偿标准按《永仁县征地统一年产值补偿标准和征收土地地上附着物补偿标准实施方案》执行[3]。

3.2 项目开发创造的效益

送出效益突出：永仁秀田并网光伏电站一期一批装机20MWp，送出工程T接至盛源线35kV线路，由于线路负荷原因，导致一期一批项目发电年利用小时数在1400小时左右，极大制约了项目效益。目前，根据项目运行情况，项目的利用小时数解决达到1500小时，同时节约T接线路损失和管理费，提高送电设备可靠性、稳定性。

投资控制得当：项目单位千瓦静态投资8400元/kW，大幅度降低工程造价水平，同时因与一期一批共用一个升压站，集约化运行，电站运行人员相对较少，节约人工成本。

区域占比提升：本项目的完工，单体光伏项目达到50MWp，约占永仁县以建成光伏电站的30%，极大提高项目在永仁县的区域比重，且本项目创永仁县光伏项目质量第一、美观第一、速度第一的品牌，受到地方政府、上级单位的高度评价。

补偿惠及当地：项目所在地村委会组织4个村小组提供了约1000亩的荒山林地，由于缺乏水源，历年来基本未开发，项目征地补偿费用接近1300万，极大地带动区域内经济发展，一跃成为当地开发光伏项目促经济发展的示范工程。

4 云南省山地光伏项目关键环节

光伏项目具有“短、平、快”特点[4]，尤其目前各区域实行“6.30”价政策，往往项目建设时间短，建议在项目建设前期，优先做好可研阶段各项工作，各类专题工作同步推进，同时做好项目关键的几个环节。

4.1 征地问题协调先行

光伏项目，特别是山地集中式光伏，占地面积大，约300亩/万千瓦，由于土地、林地涉及产权、林权，往往具体实施时，操作难度较大，以永仁县一期二批项目为例，项目林地涉及两村交界，祖坟归属、集体林地开垦、林权证土地证交叉等等诸多问题，应及早开展土地、林地协调、调查、手续报批工作，按目前用地审批流程规定，超占、多占林地将给予严重处罚。

4.2 组织组件、支架、电缆、电气设备交货问题

光伏项目需要的组件、支架、直流电缆量巨大，招标完毕后，应尽量委托组件监造单位派驻厂家实施监造，确保组件质量问题。建议尽早联系支架、电缆供货单位，不至于由于材料断货而引起的工期问题。建议做好厂区防盗问题，加大施工期间安保力度，确保项目材料安全保障。建议电气设备安全稳步有序，特别是注意电气设备相互影响问题，往往开关柜、二次设备、主变设备、送出保护设备涉及不同厂家，注意到货设备相互影响，以免设备场地、设备安装交叉问题，导致项目进展缓慢。

4.3 做好变电站间隔协调

建议项目前期关注拟接入变电站的设备选型问题，以免招标时设备型号反复，造成时间耽搁，各类中试试验提前进行，重点做好设备通讯联调、返送电调节，确保光伏项目一次投产成功。

参考文献：

[1]林文贤，吕恩荣.云南省太阳辐射资源研究――总辐射[J].云南师范大学学报，1990（1）：27-38.

[2]宛芳，薛敏，罗会龙，段彬彬，雷丽娜.云南省太阳能资源及太阳能利用进展[J].煤气与热力，2009（2）：A19-21.

[3]周靖斐，等.复杂山地光伏电站设计建设的关键技术研究[J].云南水力发电，2016（6）：57-60.

第2篇：光伏工程特点范文

关键词 光伏发电；分岔理论；电压稳定

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-137-1

1 分岔理论

非线性科学的一个重要分支--分岔理论，是对非线性动态系统进行结构稳定性机理分析的有力方法。它主要研究的是系统随参数改变而引起解的结构和稳定性的变化。

由于光伏发电系统是典型的高度复杂非线性动态系统，它的动态行为被归结为一个非线性的微分代数方程组即

其中微分方程组体现了电力系统中动态元件的动力学行为，代数方程组反映了电力系统中动态元件之间的相互作用及网络的拓扑约束。对于同样具有结构稳定性和非线性特征的光伏电站，其当然可以作为解决光伏并网系统电压稳定的有效工具。并且由于光伏电站其自身的随机性、时变性、多样性等特点将对系统暂态、稳态状况产生的较大影响，甚至会有与实际相违背的结果，危及系统的安全可靠，而分岔理论是追踪系统的平衡解流形从而来进行分析研究的，这就很好的可以体现光伏电站的真实状态从而为电网的监测和实时分析打下基础。本文主要探究的是基于分岔理论来建立的两个光伏模型关键部位即光伏阵列和逆变器。

2 基于分岔理论的光伏模型

并网光伏发电系统主要由光伏阵列、逆变器及其他并网环节组成，见图1。

图1中：光伏阵列有将太阳能转换为直流电能的功能；基于Boost开关的DC/AC变换器将直流电转换为与电网同步的交流电；变压器将不同等级的电压完成变换。这其中主要元器件的建模是光伏阵列和逆变器。

本文就是按照图1的顺序在分岔理论的条件下来建立其光伏模型。

2.1 光伏阵列的工程实用数学模型

根据光伏电池等效电路的精确模型，其输出电流I的数学方程可以用式（1）来精确描述。

其中A为二极管的理想因子，通常在1至2之间变化；K代表玻尔兹曼常数，其值为1.38×10-23 J/K；T代表绝对温度，单位是K；q为单位电子电荷，q=1.6×10-19；λ是光照强度，单位是kW/m2；Isc代表标准光照强度（1kW/m2）测试条件及环境温度为298 K时所测得的光生电流，在此条件下等式Iλ=Isc成立；K1代表光生电流随温度变化的系数，通常取K1=0.0017。

一般情况下，供应商提供的仅是Uoc、Isc、Um、Im等几个参数，而它们是光伏电池在标准测试条件下测得的。基于分岔理论约束条件，建立光伏电池的工程实用模型。

其中涉及的参数C1，C2如下：

综上，这个模型完全是可以接入到仿真软件进行接下来的动态仿真和实时模拟分析的。

2.2 逆变器工程模型

由于是大型光伏并网电站所以考虑采用适合功率数目大的三相光伏并网逆变器。根据逆变器出口侧至变压器部分和变压器出口侧至并网点部分的等效电路并考虑到分岔理论的动态与非线性特性，可得如下的工程方程：

上面三式都是含有时间t的非线性时变方程，主要是并网光伏电站动态特性的描述，定义状态空间向量=[VPv，iac，vac，is]，可得整理后的向量函数式： 。它描述了光伏并网电站的运行特性。根据光伏并网电站运行参数的特点，并考虑到分岔理论的约束条件，可以在简化处理后对该数学模型进行求解。

参考文献

[1]Carrasco J M，Franquelo L G，Bialasiewicz J T，et al.Power electronics systems for the grid integration of renewable energy sources：a survey[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics，2006，53（4）：1002-1016.

[2]董密，罗安.光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法[J].电力系统自动化，2006，30（10）：97-101.

作者简介

冯绍兴（1987-），男，河南商丘人，郑州大学电气工程学院2011级研究生，电力系统及其自动化专业，研究方向：电力系统电压稳定与分析。

第3篇：光伏工程特点范文

关键词:光伏发电:建筑一体化;建筑节能

中图分类号:TM914

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2010)01-0135-03

1　建筑节能与BIPV技术

建筑能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的30%,而这30%还仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例,如果再加上建材生产过程中耗掉的能源,和建筑相关的能耗将占到社会总能耗的46-7%。根据预测,若能达到国家50%的建筑节能目标,到2020年,我们可以把建筑能耗控制在7.54亿t标准煤,这相当于英国或法国的全年能耗。(图1)。

可再生能源在建筑中的应用可把消耗能源大户变为生产能源的新兴力量。是创建资源节约型和环境友好型社会的重点领域和关键环节。

目前建筑节能应用最广的是太阳能光伏建筑一体化(Buliding Integrated PV,BlPV)技术,即把太阳能利用纳入建筑的总体设计,把建筑、技术和美学融为一体,使太阳能设施成为建筑的一部分。为此提出的“建筑物产生能源”的新概念,是目前建筑节能技术的研究热点。

2　太阳能光伏发电与建筑一体化发展背景。

2.1　国家能源政策与“十一五”规划要求

根据世界能源组织公布,预计本世纪末太阳能发电量要占总发电量的50%,可见太阳能在今后能源发展中的重要性。我国政府对光伏发电在政策方面给予了很大的扶持,也采取了相应的行动。主要表现在支持开展技术研发和示范、对产业化项目进行扶持、对光伏市场和产业进行培育、对无电地区光伏发电通电建设实施财政补贴、进行国际合作、推动市场发展等方面。更为重要的是,国家非常重视法律体系的建立,在制定的《中华人民共和国可再生能源法》中,对于并网光伏发电和离网光伏发电都有明确的支持条款。同时,国家在“十一五”规划纲要(草案)中,明确提出我国到2010年GDP单位能耗要降低20%。为了配合《可再生能源法》的实施,实现“十一五”节能减排的目标。国家建设部、财政部专门发表了关于推进可再生能源在建筑中的应用意见。意见指出:推进可再生能源在建筑中的应用是贯彻落实科学发展观,是调整能源结构,保证国家能源安全的重要举措,是实现两型社会持续发展的重要战略措施。

2.2　湖南太阳能资源

湖南位于长江中游南岸,地处东经108°47′-114°15′,北纬24°39′-30°08′之间,全省年日照时数为1300-1800h,以洞庭湖为最多,岳阳可达1840h,南部江华只有1360小时,长沙、平江、常德全年有1 700h以上。安化及西南通道日照时数1400h(图2)。湖南平均日照强度为5000左右MJ/m2・年,属于太阳能资源较丰富地区。就全年平均来说,日照百分率,湖区可达40%以上,其他各地都在30-40%之间。从季节上来说,夏秋日照率大于春冬。七、八月日照时数在200h以上,日照率多在50%以上。二月份日照时数大部份地区均不足80h。大致是日照时数东半部多,西半部少。全省太阳辐射量86-109Kcal/cm2・年,是同纬度中光能比较充分的省份,年总辐射量以洞庭湖区最大,次为湘南和湘中,湘西最小。太阳辐射量与日照时数的地域分布基本一致。从图2可以看出,湖南太阳能资源较丰富,充分利用太阳能,将有利于湖南太阳能资源的合理利用,从而推动湖南太阳能产业的发展。

2.3　研究开发太阳能光电幕墙

随着BIPV技术的发展,一种极具发展潜力的集合太阳能光伏发电技术与幕墙技术的新型功能性建筑幕墙,即。太阳能光电幕墙”模块结构正成为国际建筑界的新宠。由于应用双玻璃封装工艺,取代传统建筑幕墙玻璃,一方面保持了幕墙玻璃的透光性与装饰性,达到玻璃幕墙同样的美观效果;另一方面,利用太阳能电池实现光伏发电技术,产生新能源,而且其双层玻璃夹层结构克服了传统建筑幕墙玻璃保温性差的缺陷,太阳光电幕墙代表着国际上建筑光伏一体化技术的最新发展方向。

中建五局自筹资金建设的“中建大厦”中,开发研制了“百页式非晶硅太阳能光伏发电幕墙”,该项目已申请相关国家专利,在探索光伏发电与建筑一体化过程中取得了较好的经济效益和社会效益。

2.4　研究开发晶体硅电池片

2008年8月中电科技集团第48所100兆瓦晶体硅太阳能电池片生产线一期工程竣工投产暨二期奠基仪式在长沙举行。这标志着湖南省太阳能电池产业化项目取得重大进展。按照规划,48所将进一步加大投入,在两年内建设400MW规模级的太阳能电池片(图3),带动和提升湖南省太阳能光伏产业链。

3　湖南太阳能光伏建筑一体化案例――中建大厦

3.1　项目概况

中建大厦玻璃幕墙是国际首创的百页式非晶硅太阳能光伏发电幕墙(图4)。中建大厦的光伏发电幕墙约有2000m2左右面积,装机功率100KW,年发电约10万度。基本满足中建大厦照明用电。它是将非晶硅薄膜电池裁成酉页片后,嵌入中空玻璃中形成建筑幕墙用太阳能发电玻璃组件。比较其他太阳能幕墙,中建牌百页式太阳能发电幕墙有很多先进性,目前拥有4项国家专利,并申请了国家专利保护。2008年被评为“2008年度国家可再生能源建筑应用示范工程”。

3.2　经济效益分析

中建自主研发生产的非晶硅光伏幕墙与晶体硅光伏幕墙和晶体硅屋面就50KWp系统容量就安装成本、年发电量、结算成本等指标进行比较,见表1。

通过以上数据分析:非晶硅光伏幕墙与晶体硅光伏幕墙和晶体硅屋面在设计寿命都为25年和总装机容量为50KWp的情况下,按照国家相关财政补助政策非晶硅光电幕墙系统能获利330万元,并在7,8年回收全部成本。

4　湖南光伏发电与建筑一体化产品研究

在我省开发的太阳能光伏发电建筑产品特征如下:

4.1　高效率高保温百页式非晶硅发电玻璃幕墙

特点:集光伏发电、保温节能、阳光控制、不影响室内采光、不影响外立面装饰效果等多功能于一身,同时比较早期的光伏幕墙同等电池片功率下发电量提高50%。中建牌光电幕墙传热系数K=1.5W/(m2・k):保温性能比普通幕墙提高260%,相当于每1干平方米幕墙年节约电费14―16万元。财政部补助的标准完全满足。

造价:光伏部分增加造价2500元/m2,

装机功率80～50WP/m2(根据百页密度)。

4.2　晶体硅光伏发电玻璃幕墙

特点:单位面积装机功率高,但因垂直面安装,同等电池片功率下发电量下降50%。晶体硅电池板功率的温度衰减系数高,是非晶硅的一倍。所以晶体硅光伏发电玻璃幕墙不能是中空玻璃的,否则功率衰减严重。保温性能比较差,使用中不节能。

造价:光伏部分增加造价5000元/m2,装机功率120WP/m2左右。

4.3　晶体硅光伏发电玻璃采光顶

特点:单位面积装机功率高,电池片功率发挥充分发电效果好。因晶体硅电池有热斑效应(局部遮挡电池片时,自发热烧毁电池)所以注意经常清洗采光顶。

造价:光伏部分增加造价5000元/m2,装机功率120WP/m2左右。

4.4　简易式墙面与屋顶太阳能电站

特点:―般采用太阳能电池标准组件,单位面积装机功率高,造价相对低廉、工期短。但与建筑―体化程度极低,不满足财政部补助的标准。

造价:光伏部分增加造价30元/WP,装机功率140～160WP/m2。

5　发展太阳能光伏建筑一体化的建议

为走出一条低能耗、低污染、高产出的新型工业化道路,大力发展太阳能光伏建筑一体化,以湖南为研究对象建议如下:

5.1　由政府出面将省内与光伏――建筑一体化工程相关企业给以一定形式的整合,从电池片制造、光伏工程设计、安装、到地产开发形成一条完整的产业链。

5.2　对有条件或能耗大的公共建筑及大型房地产开发项目采取强制政策要求其实施光伏――建筑一体化工程。

5.3　在注重发展光伏――建筑一体化工程体量时,一定需严格监督其工程安装质量,必须符合国家建筑外维护结构设计施工规范。事关公共人身安全,光伏――建筑一体化工程从设计、施工、调试、到后期维护各各环节必须交给有相关资质的企业,否则不能验收交工。

5.4　尽快出台省光伏――建筑一体化项目地方支持与补贴政策方案:

方案一:在国家发改委、国家能源局光伏发电政策扶持与补贴措施实施前,先行对在湘光伏――建筑一体化项目发电量按照4元/度电价来收购。在国家政策实施后,地方额外增加0.5～1元电价补贴。

方案二:对计划实施光伏――建筑一体化项目评估,因其增加的建造费用政府给予一定比例一次性补贴。

方案三:利用免税形式,将实施光伏――建筑―体化项目增加的建造费用分批补贴给建设方。

6　结语

太阳能光伏发电是一种洁净、可再生的新型发电形式,大规模应用光伏发电将为子孙后代提供可持续发展的空间。我国拥有大规模发展光伏发电的有利条件,BIPV和大规模的光伏电站的示范和实际应用已经启动。大规模并网光伏电站能有效解决供电不足问题与环境问题。BIPV实现了太阳能光伏系统与现代建筑美学的完美结合,使大规模光伏系统进入城市成为可能,具有广阔的发展前景。

据了解,湖南还将有30多个光伏产业项目在建设和推进中,预计五到七年时间内,湖南的光伏产业销售收入将突破干亿元。

然而,大规模应用太阳能光伏发电在造价、人才、技术、产业和政策等方面仍然存在一系列问题。同时BIPV的技术层面还有待研究,我们坚信随着太阳能光伏发电系统技术的提高和应用的增多,一个新能源时代将离我们越来越近。

参考文献:

[1]仇保兴中国建筑节能模式的创新[R],智能与绿色建筑文集4m第四届国际智能.绿色建筑与建筑节能大会,中国建筑工业出版社,1―23.

第4篇：光伏工程特点范文

关键字：太阳能；光伏发电；光伏运用前景

中图分类号：TK511文献标识码： A

引言

随着经济的快速发展和人类生活水平的不断提高，人类对能源的需求急剧扩大，以石油、煤炭、天然气为主的传统能源短缺问题日渐显现，能源供给与经济增长的矛盾不断加剧，特别是传统能源的不可再生性更是加重了人类社会对经济可持续发展的担忧。面对全球范围内的能源危机和环境压力，人们渴望用可再生能源来代替资源有限、污染环境的常规能源。

太阳能以其独有的优势成为人们关注的焦点，丰富的太阳辐射能是取之不尽用之不竭、无污染、廉价、安全的人类可重复利用的再生能源。太阳能屋顶光伏发电作为人们对太阳能利用的一种方式，电能产生的过程中无化石燃料消耗，是一种环保、清洁的可再生能源。它对于优化能源战略、改善电源结构、提高电源保障、节能减排、提高环境质量是非常有利的。

本论文结合办公用房（中国航信高科技产业园）工程中屋顶光伏发电工程的实际情况，分析太阳能屋顶光伏发电工程的发展前景。

一、太阳能屋顶光伏发电系统

1.系统简介

太阳能屋顶光伏发电系统由光伏组件、并网逆变器、直流汇流箱、计量装置、交流配电装置及远程数据传输监控系统等部分组成。

光伏发电系统组成示意图

目前，光伏组件主要有晶体硅太阳能电池组件和非晶薄膜两种。晶体硅太阳能电池组件光电转换效率达到14%~17%，用高透光率低铁钢化玻璃、抗老化EVA和优良耐火性背板热压密封而成，外加阳极化优质铝合金边框，具有效率高、寿命长、安装方便、抗风、抗冰雹能力强等特性。非晶薄膜电池组件光电转化效率达到6%~6.5%，它使用只有几微米厚的半导体材料，厚度不足晶体硅电池的百分之一。这些半导体薄层可以附着在廉价的基片上，如玻璃、活性塑料或不锈钢薄板。非晶薄膜电池组件具有卓越的弱光发电型、防孤岛效应等优点和隔热保温性。在相通公路和同样发电量的情况下，非晶硅太阳能薄膜电池的成本低于晶体硅太阳能电池，被认为是目前最有可能实现发电成本接近上网电价的技术。

2.建立屋顶光伏发电工程意义

（1）符合国家产业政策。建立屋顶光伏发电工程贯彻落实了《中华人民共和国可再生能源法》《中华人民共和国节约能源法》，落实了国务院节能减排战略部署。

（2）有利于改善能源结构。我国电力行业的产业政策主旨是优化电源结构，加强电网建设。优先发展水电、核电、风电、太阳能发电、生物质发电等可再生能源及新能源，而对煤电则立足优化结构、节约资源、重视环保、提高技术经济水平。建设屋顶光伏发电工程，有利于增加电源的多样性，改善电源结构。

（3）有利于改善环境质量。太阳能光伏发电无化石燃料消耗，是一种环保、情节的可再生能源，与火电相比，可节约大量的煤炭或油气资源，有利于环境保护。同时，太阳能是取之不竭用之不尽的最直接的能源，早开发早受益。

二、办公用房（中国航信高科技产业园）工程屋顶光伏发电工程分析

1.建设规模

工程建立在中国航信高科技产业园办公用房工程，装机容量8KW。

2.自然条件

北京市地区日照充分，太阳能资源较充足，属于太阳能资源的二类地区。日照小时数年平均为2780h，太阳辐射量全年平均为112―136千卡/平方厘米。因此，适合建立太阳能屋顶光伏发电工程。

3.实际工程

（1）平面布置

该工程项目根据发电量、光伏组件的安装方式等，确定光伏系统组建的倾斜角度，在条件允许的情况下得到最大的发电量。

（2）设计原则

由于计划安装光伏系统的建筑已基本建成，建筑结构不易变动，在设计中遵循了以下原则：

a)不改变原有建筑物结构（如屋顶防水层、电气管线等）。

b)组件前后排之间在任何季节不发生遮挡。

c)最大限度降低屋顶的承重。

d)安装施工方便。

4.实践进程

光伏发电在屋面的面积约 6.4 平方米,共16块晶体硅面板，每块0.4平方米。形式：并网型不可逆系统。主要供会议室内用电。安装过程中尽量做到标准组建,把接线盒省去或者隐藏起来,以防止阳光直射和雨水侵蚀。同时也能到达建筑的美观效果和节约成本。

5.存在问题

（1）高成本

晶体硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中处主导地位。本项目太阳能电池组件选用晶体硅太阳能电池。但是近年来国际多晶硅价格猛涨，因此造成目前我国光伏发电工程成本过高。

在这种情况下，价格低廉的非晶薄膜电池正在迅速发展。与目前国内众多的晶体硅电池技术不同，在原料消耗上，非晶硅薄膜电池所用沉积原料仅为多晶硅电池的1%，不存在原料供应的瓶颈，从而大大降低了发电成本。

（2）废旧太阳能电池的回收

太阳能电池的寿命一般为25年，废旧太阳能电池如何处理是光伏发电工程发展必须考虑的问题。

三、认知

其实在我们身边就有很多太阳能光伏发电的建筑可以供我们学习和借鉴,2010 年世博会在这方 面接得到大力提倡和运用, 中国馆和主题馆的光伏一体化工程由申能（集团）有限公司旗下上海申能新能源投资有限公司投资建设，据施工方介绍，根据场馆特点和光伏建筑一体化设计要求，他们为两座场馆“量体裁衣”，设计了各具特色的太阳能组件安装方案，不仅美观大方，更能对太阳能进行高效利用。

其中，中国馆采取了利用 68 米平台和 60 米观景平台铺设单晶太阳能组件的方案，总装机容 量达 302 千瓦。中国馆的 60 米观景平台四周将采用特制的透光型“双玻组件”太阳能电池板，用这种“双玻组件”建成的玻璃幕墙，既具有传统幕墙的功能，又能够将阳光转换成清洁电力，一举两得。

中国馆 BIPV 效果图

主题馆则在屋面铺设了面积约 2万 6 千平方米的多晶太阳能组件，面积巨大的太阳能电池板让主题馆的装机容量达到了 2825 千瓦，而大菱形平面相间隔的铺设方法也同时保证了屋面的美观。

据悉，2010 年上海世博会所采用的光伏建筑一体化工程将创下历届世博会之最，建成后的主题馆光伏电站将成为我国乃至亚洲单体建筑最大的光伏建筑一体化电站。两座场馆共安装了各类太阳能组件 17866 块，总安装面积 28800 平方米，太阳能总装机容量高达 3127 千瓦。一旦投入使用，两座“绿色电站”年均发电量约 284 万度，每年即可节约标准煤约 1000 吨，年均减排二氧化碳约 2500吨、二氧化硫 84 吨、氮氧化物 42 吨、烟尘 762 吨，无愧于“绿色”的称号。

主题馆 BIPV 效果图

在本次光伏建筑一体化工程中，施工方采用了多项新技术，使用了多种新型太阳能发电组件，这些技术和组件均为国内研制生产，部分技术和设备更是国内首次研制使用，具有极高的技术含量。

施工过程中，中国馆和主题馆的建筑特点为施工方出了不少难题，如要在中国馆的 60 米平台 挑檐位置安装重达 250 公斤的光伏组件，要将主题馆数万平米屋面的水平误差控制在 30 毫米之内等等，但是项目建设者们通过大胆摸索，最终将这些难题一一破解。太阳能光伏应用代表了一种清洁而高效的新能源，是人类社会未来能源利用的发展趋势。然而，尽管有关资料显示，我国蕴藏着极为丰富的太阳能资源，但在太阳能光伏应用方面尚似蹒跚起 步的儿童，与太阳能应用已较为成熟的国家相比仍有较大差距。

近年来，我国有关部门相继出台了一系列扶持太阳能光伏应用的政策，我国光伏发电应用正迎来高速发展的关键时期。因此，上海世博会上中国馆和主题馆的太阳能光伏建筑一体化发电工程可谓正逢其时。业界认为，这一工程的建设必将有助于提高我国光伏建筑一体化产品及工程应用的技术水平，推进我国太阳能光伏产业健康快速发展。

我相信随着光伏发电技术的日益成熟和完善,越来越多的光伏一体化建筑会涌现。我们国家所提倡的能源战略也得以体现,真正实现绿色,低碳建筑。也是我们所追求的目标。

参考文献

1、仇宝兴

2、史博士

3、张雪松，

第5篇：光伏工程特点范文

关键词：分布式；光伏电站；接入电网；并网型光伏发电；继电保护

中图分类号：TM461 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）13-0131-02

光伏发电是将太阳能直接转换为电能的一种发电形式。光伏发电系统通常可分为离网（独立）型光伏发电系统和并网型光伏发电系统。并网型光伏发电系统与电网相连，发出的电能向电网输送。并网型光伏发电系统可分为分布式并网型光伏发电系统和集中式并网型光伏发电系统两大类。分布式并网型光伏发电系统就属于微电网中的分布式发电，特点是光伏发电系统发的电直接分配给用户负荷，多余或不足的电力通过连接电网来调节。

1 工程规模

本工程总装机容量为5×5MWp，预计年发电量为2948.321万kWh。该光伏发电系统以380V电压等级并网于临近某110kV变电站10kV母线所用变低压侧，160kW经直流汇流后接逆变器，并网于电站配电区两台配电变压器低压侧0.4kV母线。储能系统1套80kW/160kWh磷酸铁锉电池经PCS，分别并网于电站两台配电变压器低压侧母线。每个5MWP光伏阵列均逆变升压至10kV电压等级，形成1路10kV交流电源线路，接至110kV变电站10kV线路上，光伏电站所发电力首先在该线路进行消纳，多余电力可以输送至某110kV变电站10kV母线上重新分配。

2 电气计算

2.1 最大工作电流

该工程为分布式光伏电站为太阳能电池阵列，输出的是直流电，经过汇流、逆变、升压等过程之后，再连接至公用电网。本工程总容量为5×5000kWp，若不考虑逆变及升压过程中的电能损失，最大工作电流约为1443A。

2.2 短路电流

对于含有光伏电站的系统，发生短路故障时，故障点短路电流可以分为两部分，一部分是由交流系统提供，另一部分是由光伏发电系统提供。对于光伏发电系统提供的短路电流，其大小主要与光伏发电出力、逆变器参数等因素有关。根据光伏发电原理，光伏发电元件经日照产生直流电，再经过逆变器逆变为400V交流电输出，其发电出力值与日照等环境因素有关。由于日照等环境因素骤变的可能性很小，在短路故障发生瞬间，光伏系统发出的直流功率可以认为是恒定的，逆变后的交流功率也可以认为是恒定的。因此，发生短路后，由于母线电压急剧下降，在功率恒定的情况下，逆变器输出的电流将会急剧增大，直至逆变器保护动作，关闭输出。

2.3 并列点及人工解列点

各电站并列点设在电站并网线路10kV侧断路器上；人工解列点设在所并变电站的所并10kV线路断路器侧。

3 继电保护

3.1 继电保护配置依据

根据国家电网发展[2009]747号《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（试行）》，《继电保护和安全自动装置技术规定》（GB/T14285-2006），并依据系统一次设计方案，进行系统继电保护的配置。

3.2 继电保护及安全自动装置

光伏电站线路侧应配置普通的微机线路保护除普通线路保护功能，相应加装欠压/超压、欠频/超频保护，并能接收1#电站所发跳闸命令并执行。工程中的110kV变电站10kV线路保护侧已配置微机线路保护并满足系统要求，不需重新配置。T接点的高压分支断路器应配置普通的过流脱扣装置。110kV变电站主变间隙保护应增加联切10kV线路对侧光伏电站并网断路器。光伏电站以1#电站为主站，与110kV变电站中主变间隙保护装置配合。

3.3 防孤岛保护

光伏电站必须具备快速检测孤岛并立即断开与电网连接的能力，其防孤岛保护应与电网侧线路保护相配合。光伏电站必须设置主动和被动防孤岛保护各1套。微电网从并网转人孤岛运行瞬间，流过公共连接点的功率被突然切断，切断前通过PCC处的功率如果是流入微电网的，则它就是微电网离网后的功率缺额；如果是流出微电网的，则它就是微电网离网后的功率盈余；大电网的电能供应突然中止，微电网内一般存在较大的有功功率缺额。

在离网运行瞬间，如果不启用紧急控制措施，微电网内部频率将急剧下降，导致分布式光伏电源采取保护性的断电措施，这使得有功功率缺额变大，加剧了频率的下降，最终使得微电网崩溃。因此，要维持微电网较长时间的孤岛运行状态，必须在微电网离网瞬间立即采取措施，使微电网重新达到功率平衡状态。

微电网离网瞬间，如果存在功率缺额，则需要立即切除全部或部分非重要的负荷、调整储能装置的出力，甚至切除小部分重要的负荷；如果存在功率盈余，则需要迅速减少储能装置的出力，甚至切除一部分逆变器。这样，使微电网快速达到新的功率平衡状态。

微电网离网瞬间内部的功率缺额（或功率盈余）的计算方法：就是把在切断PCC之前通过PCC流人微电网的功率，作为微电网离网瞬间内部的功率缺额，PPCC以从大电网流人微电网的功率为正，流出为负。当Pqe为正值时，表示离网瞬间微电网内部存在功率缺额；为负值时，表示离网瞬间微电网内部存在功率盈余。

由于储能装置要用于保证离网运行状态下重要负荷能够连续运行一定时间，所以在进入离网运行瞬间的功率平衡控制原则是：先在假设各个储能装置出力为0的情况下切除非重要负荷；然后调节储能装置的出力；最后切除重要负荷。

4 结语

本试点工程采用分散式微电网，接入配电网时采取就地平衡原则，正常用电期间用电负荷峰值在100kW左右，此时光伏发电可部分就地被消纳，光伏发电超过用电负荷，可将多余电量储存，当夜间用电负荷较小期间，整个系统用电负荷小于30kW，微电网离网运行时可使用储存电量，当110kV变电站全站检修或失压时，可为变电站充当临时电源，加强电网与用电侧互动与管理、推进分布式发电利用，加速智能电网和互动服务体系建设，节能降耗，提高能效，具有明显的创新性和实用性。

参考文献

[1] 李瑞生，周逢权，李燕斌.地面光伏发电系统及应用[M].北京：中国电力出版社，2011.

[2] 毛建荣，周逢权，马红伟.微电网组网优化设计[J].华北电力技术，2012，（1）：32-35.

[3] 张洋，李献伟.基于有功缺额的微电网集中控制策略研究[J].电力系统保护与控制，2011，39（23）：106-111.

第6篇：光伏工程特点范文

[关键词]太阳能；光伏发电；并网系统；工程设计；要点

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0061-01

太阳能光伏系统主要是利用太阳能电池组件与其他辅助设备将太阳能转变为电能的系统，常见的光伏系统主要分为独立系统、并网系统与混合系统等三种。太阳能光伏发电系统的最大特点就是光伏阵列产生的直流电经过并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后直接接入电网网络，并网系统中PV方阵所产生电力除了供给交流负载以外，多余的电力还能及时反馈给电网。而且我国幅员辽阔，日照时间和面积都有很大优势，为太阳能光伏发电系统的应用提供了良好的条件。因此，本文结合笔者的实践工作经验，对光伏发电系统中的并网系统工程设计要点进行了探讨。

1、太阳能光伏发电并网系统概述

太阳能光伏发电并网系统的结构示意图如下所示：

太阳能光伏发电并网系统主要是将太阳能电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成为符合市电电网要求的直流电之后直接接入公共电网。采用并网系统的优势非常明显，一是除了光伏系统所产生的电力供给交流负载之外，多余的电力还能够反馈给电网；二是即使在阴天夜晚光伏系统不能产生电能时或者满足负载要求时，还可以由市电电网供电。这种系统需要专门的并网逆变器，以保证发出的电力满足电压、频率等电性能等指标的要求。由于在逆变器中存在损耗，会有部分的能量损失。这种系统通常能够并行使用市电荷太阳能太阳电池组件阵列作为本地交流负载的电源，从而降低整个系统的负载缺电率；三是该光伏发电系统还有着调峰作用。即使电网负荷变大，能弥补电量缺额。

2、太阳能光伏发电并网系统的核心关键技术

太阳能光伏发电并网系统所运用的核心关键技术主要有最大功率点追踪（MPPT）技术、注入电网的谐波电流控制以及控制与保护。首先，对于太阳能光伏发电系统运用的最大功率点追踪技术来说，英文全称为Maximum Power Point Tracking，简称为MPPT，其主要对光伏系统的电气模块工作状态进行调节，使得光伏板能够输出更多电能，并且将太阳能电池组件产生的直流电有效地在蓄电池中进行储存，光伏电池的输出功率和最大功率点追踪控制器的工作电压有着直接的关系，只有在最为合适的电压之下，其输出功率才有一个唯一的最大值。而当前应用的最大功率点追踪技术主要有在线扰动法、下山法、微分法以及模糊规则法等四种。这些方法能够动态地对太阳能辐射能量进行追踪。其次，为了保证电网中电能的质量，需要对注入电网的谐波电流进行抑制，以保证其始终在最低水平，其主要的方法有提高载波频率、合理整定参数、滤波器设计以及群控技术等等。而对于控制与保护来说，其主要难点在于速度要求、与电网配合方面，其常见的保护措施主要有抗孤岛保护可整定短路、过欠压/频保护以及通讯接口对接。

3、当前太阳能光伏发电并网系统工程设计要点

3.1 设备配置及选型

太阳能光伏发电并网系统工程中需要进行选型的设备主要有光伏阵列、控制器、并网逆变器，除此之外，还需要进行防雷接地设计。首先，由于太阳能资源是一种低密度的平面能源，需要通过布置大规模的太阳能电池阵列来采集太阳能辐射能量。在选择光伏阵列时，需要注意当串联时，需要为每个组件并接旁路二极管，而采用并联时需要在每一条并联线路串接阻塞二极管，同时还需要对组件互连接线最短的原则进行考虑，最后还要严格防止存在着性能变坏的电池组件接入到太阳能电池方阵之内。其次，在对控制器的确定时，需要综合考虑到系统功率、方阵路数、电压、蓄电池组数以及并网要求确定的控制器类型等等，通常情况下，家用太阳能光伏电源系统采用单路脉宽调制控制器，大功率太阳能光伏电站采用多路控制器，而通信和其他工业领域太阳能光伏系统采用有通信功能的只能控制器。最后，由于我国目前所使用的负载大多数均为交流负载，供应直流电力的光伏电源很难作为商品进入市场，所以光伏发出的电力最终应转化为直流实现并网运行。光伏并网逆变器就是太阳能光伏电池发出的电通过这种逆变器变为电网需要的交流电。

3.2 系统的具体设计

对光伏系统的具体设计主要包括对光伏子系统、光伏组件、接线箱、光伏方阵以及储能系统的设计等等，具体来说：

1）光伏子系统设计。光伏子系统的设计主要包括光伏组件、支撑结构、基础、内部电气连接、防护设施以及接地等内容；

2）光伏组件设计。在对光伏组件设计中，需要根据太阳能电池组件的总功率等因素来对太阳能电池组件串联数（）和并联数（）进行确定，其相关的公式分别如下所示：

（1）

在上式中，是指蓄电池处于半浮充工作电压状态；指串联回路线路电压降；是指光伏组件的峰值电压；是指光伏电池的仿真功率；是指光伏组件串联数；是指组件峰值功率。

3）接线箱设计。并网光伏发电系统的接线箱一般处于光伏阵列的输出端，在其输入端是对各组件的子方阵进行连接，输出端则连接控制器，通常情况下具有防反冲和防雷击的功能。

4）光伏阵列设计。对光伏阵列的设计主要包括仿真倾角的计算和设计、方位角选择、方阵间距计算和设计、支架设计以及连接电缆的选择等等。

5）储能子系统设计。在储能子系统的设计中，蓄电池与功率调节器的设计是关键所在。以蓄电池设计为例，尤其需要注意一是需要选择合格的蓄电池，应该出具相应的质检报告，而且蓄电池的工作环境温度应该保持在5-30摄氏度之间，而且还要观察蓄电池的外形是否存在变形、裂纹以及漏液等缺陷。然后根据下列公式计算蓄电池的总容量：

（2）

在上式中，根据当地气象情况采用保证3天阴雨天，表示蓄电池的标称容量，表示用电同时率，表示负荷每天的总耗电量，而表示放电深度。

4、结束语

总之，在我国进行太阳能光伏发电并网系统工程设计具有非常重要的现实意义，当前，光伏发电系统对于解决当前能源短缺和环境污染两个世界性的问题同样非常重要。而我国目前在光伏发电系统的理论研究与实践应用方面还处于起步阶段，仍然有着很长的路要走，不过笔者相信，随着我国未来科学技术水平的进一步提升，光伏发电系统一定能取得良好的应用效果。

参考文献

[1] 张立琴. 光伏发电并网后对电网的影响[J]. 技术与市场，2015，09：185.

第7篇：光伏工程特点范文

我国光伏发电工程的建设自进入新世纪以来逐步走上正轨，融合建设全过程特点的项目管理理论成为其发展的指南，尽管我国光伏发电站的基础工作已经顺利开展，但多数建设部门就如何管理光伏发电工程的全过程经验匮乏，甚至不少建设单位对光伏项目仍沿用以往的火电方式实施管理，使得无论是项目质量、建设速度还是所耗资金都距既定目标存在一定差距，这是目前光伏产业发展的根源性绊脚石，对此，本文将深入分析光伏发电工程全过程项目管理的应用研究。

关键词：

光伏发电工程；项目管理；应用研究

1全过程项目管理内容阐述

新时期，项目管理的着重点正日益偏向对光伏发电工程全过程的重视，而所谓的全过程项目管理即由投资单位委托项目管理承包商或工程项目主办方开始，根据实际情况，分阶段或从整个过程管理与控制光伏发电工程的项目的活动总称。这包括整个项目的可行性分析、设计活动流程、策划项目并作出决定、做好施工准备工作、实施工程、投入运行、反馈与评价项目等一系列内容，是从多角度、多层次、立体化、全方位对工程项目实施管理工作。此类管理方式能够避免以往项目信息在传递、接收时容易发生的流失现象，以便将全过程的项目信息进行集中化处理，在这一管理过程中的核心内容是项目责任制，各工程的项目经理应承担全部责任，辅以合同化的管理措施，管理的主要内容为成本计算与投资控制。这一管理的宗旨主要是要求项目经理以身作则，不断向社会公民提供合格且有效的项目产品，同时又要尽可能提高投资的整体效益。研究这种管理方式，旨在实时控制与监督工程实施过程中的进度、施工质量以及节约成本，在既定预算的指标下，确保如期、高质量完工，符合客户提出的各项要求，推动决策朝着科学有序化的方向发展。

2全过程项目管理应用的特色分析

传统工程的管理方式主要有监督管理与工程咨询等，与监督管理进行比较的话，两者都以业主为核心服务对象，在设计项目、开展工作时，代表业主控制投资额度、施工质量以及建设进度，朝着合同化与电子化的方式发展，从而促使光伏发电工程得以协调并顺利实施；而与监督管理融合进行是项目管理的突出优势，当两种管理方式并存时，工程监督管理师的权限会受限，只能进行被动化的监督管理，其施展才能的主要领域为前期设计与后续施工环节。而全过程项目管理工程师则可凭借自身的权利对整个过程（从策划与制定项目、具体方案设计、准备施工所需物品、展开建设、投入运行、分阶段评估与反馈）进行控制，便被动管理为主动控制，可以实现管理目标与合同条例的高度统一，达到管理质量与项目所产生的经济效益同步发展，并有效抵抗未来的突发性危险。

如果将其与工程咨询模式进行比较，两种方式都属于承包经营的方式，将服务客户建立在所掌握的专业知识的积累的管理经验上，但工程咨询的独立地位与中立能力更强，并以顾问型的提供服务为主要内容，而全过程项目管理不仅包含了这一内容，而且着重倾向于项目管理服务，其所涉及的领域更加广泛。由此可知，普通化工程项目的协调性、整体化、建设时间长、具有稳固的产品等优势，在全过程项目管理中均能够发现其踪迹，除此之外，还展现出了三个突出特色：①整体集成化。从全过程项目管理的内涵中可以推测出，该管理模式的运行过程是将工程的全过程，从前期计划、决策，到中期的实施、运行，再到后期的验收、检验与反馈，逐渐集成化为一个独立的管理个体的集成化的方式。②组织集成化。在全过程工程项目管理中，从业主、设计人员、承包商、分包商、供货商、材料供应商到与此相关的社会主体都隶属其中，均可凭借此种管理模式，实现各个主体之间的快速融合，打破沟通障碍，保质高效完成项目计划，从而获得最佳利益。③管理诸因素集成化。施工周期、资金、人力与物力资源、建设隐患、主体之间的交流等都属于全过程项目管理的因素，在项目管理实施中，必须要综合考虑、衡量管理诸因素，以追求最优化的利益。

3光伏发电工程全过程管理的具体内容

3.1方案策划管理这一阶段的管理核心是对工程项目进行投资的可行性、成功概率以及必要性做出分析，并阐述投资的原因、时间以及具体实施流程，通过与其他方案的对比，以可行性研究报告作为后续工作的理论指导，然后制定项目申请计划书、确定选址地点、进行土地预审等附件的支持。这阶段管理内容的量并不大但却很重要。当地政府、咨询主体、业主及其上级领导均可参与该阶段。鉴于光伏发电工程项目的初期咨询费用少，可以直接确定相应的咨询公司，并呈送方案决策委托书以明确设计的范围与具体的深度指标。

3.2初期设计管控上一阶段所通过的可行性研究报告是初期设计管控的指导书，其目标是明确光伏电站的设计宗旨、规格、方案以及所需的重要技术等问题，一旦实施了项目工程管理后，光伏电站便成为项目工程进行大规模承包招标以及评标文件拟定的参考依据。这一阶段管理的另一内容为保护全体公众的环境利益、劳动安全卫生保障以及消防安全保障等，维护广大群众的根本利益。

3.3光伏发电工程全过程项目实施阶段的管理活动设计环节工作的质量水平直接影响光伏发电工程项目实施的效益、所用资金以及建设速度，其重要性不言而喻，其主要涵盖以下几个方面：第一，确定设计范围。一般分为三个层次，第一层次是参考招标文件、项目工程合同条例明确业主与总承包公司的相应范围；第二层次为参照承包合同的规定，合理划分总承包商与各分承包商的施工范围；第三层次则是根据既定的设计规格与原有的设计惯例，合理界定各专业之间的管辖范围。第二，管理设计速度状况。这一环节主要是实现具体设计步骤、物资采购以及后期施工流程的统一。第三，做好设计质量核查。包括各专业所提供材料的审查、图纸的专业会签情况以及后期实施校对与审批等。

4结语

第8篇：光伏工程特点范文

关键词：既有建筑；平屋面；光伏；安装

中图分类号：TU113.1

文献标识码：A

文章编号：1008-0422（2013）05-0091-03

1 前言

既有建筑光伏发电系统是将既有建筑与光伏系统进行综合设计与利用。由于我国既有建筑面积容量大、屋面空间利用效率低、单位面积能耗巨大，对既有建筑平屋面进行光伏设计具有光伏发电系统靠近用户，光伏装机容量较小，满足于用户需求并支持现有电网运行；用户自行控制；减少输配线损失；起到调峰降压等作用。随着技术的进步和市场的扩展我国相继颁布了《关于组织申报金太阳和光电建筑应用示范项目的通知》、《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见（暂行）》等法规条例为国内私人业主及企事业单位安装光伏上网提供了相应的经济鼓励机制与法律法规；同时由于国外市场的萎缩大量企业开始注重国内市场的开阔与发展，使大量新技术新设备得以应用；因此当前我国发展光伏与既有建筑结合恰临前所未有的机遇。但是对于大量现存的既有建筑而言，太阳能光伏设备的安装较为不易，如适当的预埋件尚未装置，改造时给太阳能装置的安装造成了一定的障碍；增加建筑负荷可能损害建筑结构；破坏既有建筑保温构造等因此寻找一种适合我国既有建筑实际状况，又能具有较高经济性的系统安装方式显得较为迫切。

2

既有建筑平屋面光伏系统的设计安装优势

建筑物屋顶作为吸收太阳光部件有其特有的优势，如：日照条件好，不易受遮挡，可以充分接受太阳辐射，系统可以紧贴屋顶结构安装，减小风力的不利影响，并且太阳能光伏板可以替代保温隔热层遮挡屋面，有效的利用了屋顶空间。

3

既有建筑平屋面光伏系统的设计安装注意事项

3.1排布要求

3.1.1光伏阵列布局

阵列设计需要保证在冬至日当天光照辐射强度最好的时间段中（AM9：00—PM3：00）前排光伏组件的阴影不应影响后排光伏组件正常工作。如果太阳电池不能被日光直接照到时，那么只有散射光用来发电，此时的发电量比直射光照的要减少约10%-20%。因此在选择敷设方阵时应尽量留出空间，使发电效率达到最高。另外，当纬度较高时，方阵之间的距离加大，相应地设置屋面的面积也会增加，需在设置方阵阵列时，分别选取每一个方阵的构造尺寸，将其高度调整到合适值，从而利用其高度差使方阵之间的距离调整到最小，使屋面的场地得到充分的应用，节约空间资源。

3.1.2阴影的影响。

阴影分为随机阴影和系统阴影。随机阴影产生的原因、时间和部位都不能确定。如果阴影持续的时间很短，虽然不会对电池板的输出功率产生明显的影响，但在蓄电池浮充工作状态下，控制系统有可能因为功率的突变而产生误动作，造成系统的不可靠。系统阴影是周围比较固定的建筑、树木以及建筑本身的女儿墙、冷却塔、楼梯间、水箱等遮挡而成，由于持续时间长会对官府系统输出功率产生明显影响的水平。因此系统需要具有相应的容错能力，不会因瞬间的阴影产生误动作（如启动保护电路）；对于系统阴影要认真勘察现场，进行回避，进行合理设计。

3.1.3高效利用

为了获得较多太阳光，屋面坡度宜采用光伏组件全年获得电能最多的倾角。一般情况下可根据当地维度+或—10°来确定屋面坡度，低纬度地区还要特别注意保证屋面的排水功能。

3.2构造要求

（1）安装在坡屋面的光伏组件宜根据建筑设计要求，选择顺坡镶嵌设置或顺坡架空设置方式。顺坡架空在坡屋面上的光伏组件与屋面间宜留出有大于100mm的通风间隙。控制通风间隙的目的有两个：一是通过加强屋面通风降低光伏组件背面升温；二是保证组件的安装维护空间。设计良好的冷却通风系统，这是因为光伏组件的发电效率随着表面工作温度的上升而下降。理论和实验证明，在光伏组件屋面设计空气通风通道，可使组件的电力输出提高8.3%，组件的表面温度降低15℃左右。因此光伏系统的设计安装特别重要。

（2）对于原有防水侧已经破坏的屋面，支座基座部位应做附加防水层。光伏组件支座与结构层相连时，附加防水层应包到支座和金属埋件的上部，形成较高的泛水，地脚螺栓周围缝隙容易渗水，应作密封处理。附加层宜空铺，空铺宽度不应小于200mm。为了防止卷材防水层收头翘边，避免雨水从开口处渗入防水层下部，应按设计要求做好收头处理。卷材防水层应用压条钉压固定，或用密封材料封严。

（3）需要经常维修的光伏组件周围屋面、检修通道、屋面出人口以及人行通道上面应设置刚性保护层保护防水层，一般可铺设水泥砖。

4

既有建筑平屋面光伏系统的安装分类

4.1屋顶独立式

4.1.1独立基础式安装

独立基础式安装系统适合于屋面荷载小和风荷载小的地区，一般适用于中低层建筑。光伏安装系统基础采用混凝土浇注预制，尺寸长、宽、高可自定，在混凝土块顶面预埋地脚螺栓平放在水泥屋顶上。它具有不破坏原有屋面防水层、保温层，点式基座利于屋面排水等特点；同时预制的混凝土块方便屋顶吊装，减少人工、降低成本，适用于工程造价低，施工速度快的工程项目。

4.1.2条形基础式安装

条形基础式安装系统适合荷载量较大的平面屋顶，底部框架使用优质铝导轨，预埋螺栓固定，支撑件材料为不锈钢，牢固美观，铝合金导轨与单元连接设计，无需现场二次加工。适用于任意规格晶硅组件及部分薄膜组件；在水泥基础面上安装预埋地脚螺栓，根据实际需要设计调节安装角度具有较高的适应性；基座布置方面与屋面排水方向不垂直，利于屋面排水；所需人工量较少适用于工程造价不高的项目。

4.1.3负重基础式安装

负重式安装系统，无需破坏原有防水层，适用于平面屋顶荷载量较大的情况。底部框架使用优质铝导轨，固定采用水泥块或石块等重物，支撑件材料为不锈钢，牢固美观，独创的铝合金导轨与单元连接设计，无需现场二次加工。不破坏原有防水层，无需防水处理；适用于任意规格晶硅组件及部分薄膜组件；底框上安装可调负重框，上面放置水泥块、石块等；根据实际需要设计安装角度。但基座布置方向与屋面排水方向垂直，不利于屋面排水增加了屋面荷载，不适合于降雨量达又不能很好解决排水问题的屋面工程项目。

4.1.4全钢可调式安装

全钢可调式系统安装支架后立柱可以自由做长度调整，立柱上的安装固定座可以多角度旋转，在施工现场可以非常方便的实现光伏组件在高度和角度上的调整。支架结构件全部采用镀锌型钢，强度好，成本低；安装角度在一定范围内可自由调整，以适应不同安装场地；采用通用组件固定方式，方便可靠；利于屋面排水，工程适用范围较广。

4.1.5工程塑料固定式安装

工程塑料固定式中的承重部件采用工程塑料制造。工程塑料由聚酰胺制作，该塑料不但要求能在高温下保持极低的蠕变性，在低温下也表现出了优异的韧性和刚性；高比例玻璃纤维增强的聚酰胺还具有优异紫外耐受性和耐候性，在户外条件下寿命长达20年，能满足如雪载、风压等的承重要求；系统制造工艺中，使用扣接、骨架和挡板未排水和布线，使得部件非常轻巧和易于安装，太阳能板在平顶上的安装变得更加简单快捷，且具有良好的太阳能装置成本效益，适用于户外工程项目施工。

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山东建筑大学1MW太阳能光伏发电示范项目

山东建筑大学位于济南市东部地区，地处北纬36°40′，东经117°0′。济南属于暖温带半湿润大陆性季风气候。济南市全年辐射总量为5251.8MJ/m2，年平均日照时数2582.3小时，年日照百分率58.3%。校园楼房等建筑物多为平顶屋面，建筑物的屋面承载力较强，比较适合建设屋顶太阳能光伏电站。山东建筑大学在学生公寓梅园1#、2#、3#楼顶平面；松园1#、2#、3#楼顶平面；竹园1#、2#楼顶平面校图书馆与信息楼楼顶平面；校办公楼楼顶平面；大学生活动中心楼顶平面进行太阳能光伏系统的排布。

本项目本着投资小，安全可靠性高，施工安装方便，节省工期的特点，选用了独立基础式安装系统。支架檩条采用角钢50×5，立柱采用槽钢，材料为Q235A，并进行热镀锌处理。组件采用高强度铝合金压块固定。基础采用C30混凝土浇注预制，平放在水泥屋顶上，基础尺寸长约700mm，宽约300mm，厚度方向，因存在流水坡度，最薄处约300mm，上平面在同一水平面内，每个基础重量约为151.2kg。方便屋顶吊装（最高屋顶约30m）。

第9篇：光伏工程特点范文

关键词：节能环保一体化深化设计特制基座系统校核

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

1、引言

随着我国工业经济的发展，节能环保概念已引起全社会的普遍重视，对可再生能源的开发利用是节能减排的重要途径之一，我国对此已形成相关法律。太阳能光伏与建筑一体化作为一种有效利用太阳能的现代科技手段，在政府的支持下，逐步得到推广。本文即以南京南站无站台柱雨棚屋面光伏系统为例，对金属屋面转接太阳能光伏组件的方法进行探讨。

2、南京南站雨棚屋面太阳能系统的典型、示范性

（1）南京南站雨棚屋面光伏系统是一座全球最大单体太阳能光伏发电站，系统总投资约2.7亿元，共安装了超过10万平方米的太阳能晶硅电池，装机容量达10.67兆瓦，并网运行后年平均发电量将超过900万千瓦时，是全国兆瓦级光伏与建筑一体化应用项目中技术含量较高项目之一； （2）南京南站雨棚金属屋面有平屋面、坡屋面等多种屋面形式，这给光伏系统与金属屋面相结合带来了较大的技术研究空间；

（3）南京南站光伏项目按照25年的运营期计算，可发电超过2亿千瓦时，与同等发电量的火电厂相比，可节约使用大量原煤和减少二氧化碳的排放量，对促进光伏产业发展具有重大的示范引导意义。南京南站光伏系统安装如图1。

图1南京南站无站台柱雨棚屋面光伏系统安装图

3、光伏系统安装的基础――相结合的建筑设计

3.1建筑设计与结构设计

所谓光伏与建筑一体化，即指光伏系统设计与建筑设计时必须互相结合，能够形成统一的整体，既达到建筑的效果，又能方便光伏系统的安装和使用。南京南站无站台柱雨棚设计阶段即充分考虑了光伏系统，结构设计时增加了光伏系统的荷载，并考虑檩条间距满足光伏系统的要求；建筑设计时屋面形式设计为规则的平面、坡面形式及部分大半径的曲面形式，既满足了建筑形式的多样性，又较大程度的方便了光伏系统的安装。

3.2屋面系统的深化设计

为保证光伏系统安装后建筑屋面的安全、可靠，必须在建筑设计的基础上对屋面进行进一步的深化设计，深化设计的内容包括屋面板板型、材质及厚度、屋面板支架及连接件的选择等，以南京南站雨棚金属屋面深化设计为例进行说明。

3.2.1 屋面板选型

屋面板选型时主要考虑两方面内容：a、波锋间距与光伏组件的模数相匹配；b、方便上部转接件的安装。据此，南京南站雨棚屋面选择YX-65-400型彩钢屋面瓦，瓦型如图2所示：

图2YX-65-400型屋面瓦

选择该板型的理由为：a、光伏组件长边长度为1580mm，加上20mm的通风散热间隙，为1600mm，是屋面瓦波峰间距400mm的4倍，模数相匹配；b、屋面瓦波峰高度适中，造型简洁，便于上部光伏组件的转接。

3.2.2 屋面板计算

以南京南站雨棚为例。南京南站彩钢屋面板厚度为0.8mm，对其进行强度、挠度的校核计算。计算时主要考虑恒载、风载、雪载及检修荷载等，其中恒载包括板本身自重及增加光伏系统所增加的荷载，风载标准值由风洞试验提供相关数据。荷载取值如下：

（1） 恒载：屋面板自重+光伏系统荷载

表1 屋面板参数

压型钢板

型号 有效覆盖宽度B(mm) 展开宽度(mm) 板厚(mm) 截面惯性矩I(cm4) 截面抵抗矩W(cm3) 重量

(kg/m2)

YX-65-400型 400 585 0.8 22.72 15.28 9.2

光伏系统设计荷载：Q1=0.20KN/

（2）风荷载

根据南京南站雨棚及所在地特点，可查得：A、基本风压ω0：0.40KN/；B、计算高度Z：33.9米；C、地面粗糙度：B类。根据风洞试验可得雨棚屋面风荷载标准最大值为：

ωk =-2.07KN/。（风吸）

ωk’=1.23KN/。（风压）

（3）活荷载（雪荷载）：Q2=0.65KN/

（4）检修荷载：检修荷载取：1.0KN，折算线荷载如图3：

图3 屋硕板集中荷载折算图

qre=ηF/b=0.5×1/0.4=1.25KN/M。(GB50018-2002 7.1.10)

南京南站最大檩条间距为2m，根据以上数据进行荷载的最不利组合，对屋面板的强度及挠度进行校核，结果完全满足要求。

3.2.3 屋面板连接件选择

针对屋面增加了光伏系统荷载，南京南站屋面板支架选择高强度T型铝型材支架，如图4所示。支架与檩条间以自攻钉连接，自攻钉也必须进行强度校核计算，满足要求后方可使用。

图4 YX-65-400型屋面瓦铝型材支架

4、光伏系统的安装

4.1 基座的确定

光伏组件需安装在屋面上，在混凝土结构中可在屋面结构层上预埋基座，但在金属屋面上无法预留基座，因为在屋面板上开孔后将组件基座及龙骨系统焊接在檩条上，将破坏屋面板的整体性，防水处理难度大，极易造成漏雨。为不破坏屋面板整体防水效果，根据南京南站金属屋面板的波峰特点，采用了屋面板转接上部龙骨系统的特制基座 ――铝合金夹具，夹具夹持在T型支架处屋面板波峰上，上部开设腰孔，以方便转接，如图5～8所示。

图5YX-65-400屋面板 图6专用铝合金夹具

图7铝合金夹具尺寸图图8夹具与屋面结合图

4.2 支架的确定

为达到既不影响屋面整体的建筑效果，又方便快捷的安装系统组件，南京南站雨棚屋面太阳能系统光伏组件采用贴合屋面的方式进行安装，并自上而下对光伏组件进行固定。支架采用U形龙骨，龙骨底部开设腰孔，与专用夹具用螺栓固定，按照设计间距进行布置。龙骨如图9～10所示。

图9光伏组件龙骨

图10龙骨与基座的固定

4.3 光伏组件的固定

为达到自上而下固定光伏组件的目的，南京南站光伏系统采用专用铝合金压件对光伏组件进行固定，压件与龙骨间用螺栓进行连接，压件分为中压件和边压件，如图11～12所示。

图11光伏组件固定中压件

图12光伏组件固定边压件

4.4 光伏组件支架系统的校核

对支架系统的安全可靠性必须通过计算及实验校核。

（1）基座的校核

基座的校核包括抗拔、抗压承载力的校核及摩擦力的校核，校核通过实验进行。基座的传力方式为：直立锁边屋面板固定在T型铝合金支架上，夹具（基座）夹持在T型支架位置屋面板波峰上，通过T型支架将系统荷载传递到檩条上。实验时按照实际工程做法进行试件的制作及测试。测试时以夹具被拉出屋面板失去作用或夹具受拉压后断裂为最终数据标准，与设计承载力进行比较、分析，符合要求方可使用在工程上。

屋面为坡屋面时，要对夹具进行摩擦力的计算与测试。南京南站雨棚主桁架屋面为坡屋面，坡度60度，按照光伏组件的设计排列方式，计算单个夹具所需承载的下滑力，然后与夹具实际可产生的摩擦力进行比较。按照工程实际做法，对单个夹具用拉力计等测量仪进行摩擦力的测试，满足抗滑力要求方可使用。

（2）系统荷载的校核

根据南京南站雨棚屋面的组成特点，对光伏组件进行合理的排列，并对排列后整个系统进行荷载的计算，与雨棚屋面设计太能阳光伏系统的荷载进行比较，满足要求后方可进行施工。系统荷载包括光伏组件重量、龙骨重量、夹具重量及压件重量等。

5、安装注意事项

（1）屋面板T型支架必须全部安装到位，不得漏装；

（2）铝合金夹具必须全部夹持在有T型支架处的屋面板上，不得直接夹持在无T型支架处的屋面板波峰上；

（3）所有连接件螺栓必须紧固到位，以满足受力要求；

（4）光伏组件安装时注意对金属屋面的成品保护，严禁材料集中堆放，以防压坏屋面板。

6、结语

南京南站雨棚及屋面太阳能光伏系统施工已全部完成并投入使用，在工期紧、任务重的情况下，以上金属屋面转接太阳能光伏系统的做法得到了成功的运用，为太阳能光伏与建筑一体化的发展起到了示范推动作用。

参考文献：

［1］01J925-1,压型钢板、夹芯板屋面及墙体构造[S]

［2］GB50345-2004,屋面工程技术规范[S]

［3］GB50009-2001,建筑结构荷载规范[S]