2017年7月【yuè】,国【guó】家能源局、国务【wù】院扶贫办公【gōng】布的《关于“十三五”光伏扶贫计划编制有关【guān】事【shì】项的通知【zhī】》提出,以村级光伏扶贫电【diàn】站为主要建设模式,村【cūn】级【jí】电站应在建档立【lì】卡【kǎ】贫困村建【jiàn】设,单个村【cūn】级【jí】电站容量控制在300千【qiān】瓦左右(具【jù】备就【jiù】近接入条件的【de】可放大至500千瓦)。

【科普】村级光伏扶贫电站典型设计方案

目前光【guāng】伏扶贫模式有【yǒu】集中【zhōng】式电【diàn】站【zhàn】、户用电站、村【cūn】级光伏扶贫电站、光伏农业电站四【sì】大类。集中【zhōng】式电【diàn】站一般【bān】在【zài】2MW到20MW之间【jiān】,需要指【zhǐ】标,占【zhàn】地比较大,投资也比较大,一般用于镇一级集中【zhōng】扶贫【pín】,如何投资,管理和【hé】分配是一个大问题,电村电【diàn】网容量较少,有【yǒu】很多地【dì】方不适合建大【dà】型【xíng】电站;户用【yòng】电站一般是3-5kW,安【ān】装在贫困户家里【lǐ】,不需要占用【yòng】地面,容量也不大,但【dàn】是贫【pín】困【kùn】户的房屋一般【bān】比较【jiào】破【pò】旧,安装不方便,也【yě】难以保证25年的寿命【mìng】;光伏农业电【diàn】站不【bú】占用农【nóng】地,可以一边发电【diàn】,一边【biān】种植农作物,但对土地要求【qiú】较高,初始投入大,对电【diàn】站管理也比【bǐ】较高。村级电站建设对于【yú】电网接入的要求稍低,经过“十二五”改造之后,农村电网目【mù】前可接入光伏电站容量【liàng】大【dà】大增加,基础配套设施能够【gòu】满足需求。同【tóng】时,在【zài】“十三五”农村电【diàn】网改造和建设过程中,国家电网【wǎng】也明确承诺,对发展光伏扶贫的贫困村,对【duì】电网的改【gǎi】造【zào】给【gěi】予优先支持,电站建好后需及时【shí】实现电站并网【wǎng】。

目前,我【wǒ】国12万8000个贫困村有一半适合【hé】建村【cūn】级【jí】电站,村级电站将成【chéng】为“十三五”时期光伏【fú】扶【fú】贫【pín】的主要模【mó】式。村级电站的建设规【guī】模普遍比较小,更【gèng】容易协调落实建【jiàn】设用地;此外,村级电站【zhàn】扶【fú】贫模式解决了贫困村无【wú】集体经【jīng】济收入的问【wèn】题。据了【le】解,在全国各地【dì】推进精准【zhǔn】扶贫的过程【chéng】中,村级集体【tǐ】经济收【shōu】入很【hěn】难得到有效解决。2014年建档【dàng】立【lì】卡识别出12.8万贫困村,其中90%没有集体经济收入,而【ér】村级电【diàn】站的收益【yì】除分给【gěi】贫困【kùn】户外,其余由村集体获得【dé】,如果【guǒ】村集体有了经济收入,就可以有效解决“空壳村”的问题。

1、选择合适的光伏组件

光伏组件有【yǒu】多【duō】晶硅【guī】,单晶硅,薄膜三种技术【shù】路线,各种技术都有优点和缺【quē】点。在同【tóng】等条件下,光伏系统的效率只和组件的标称功率有关,和【hé】组件的效率没有直【zhí】接关系。2017年组【zǔ】件出现了很【hěn】多新技术,如【rú】PREC、多主栅、无主栅、N型组件【jiàn】、双【shuāng】面发电【diàn】组【zǔ】件,要根据实际情况选【xuǎn】择,技术组件技术【shù】成熟,国内【nèi】一线和二线【xiàn】品【pǐn】牌的组件生产厂【chǎng】家【jiā】质量都比较可靠,要选择从可靠的渠道去【qù】购买。光伏组件【jiàn】有60片电池和72片电池两种,72片组件面积大、重量沉,搬【bān】运【yùn】与安装的【de】难度相比60片更大一【yī】些,在坡度【dù】较大的山地以【yǐ】及屋顶,选【xuǎn】择60片更有优【yōu】势,另外各厂【chǎng】家60片【piàn】的产能要更高一些。72片【piàn】组件【jiàn】单块【kuài】功率大,相同装机容量【liàng】情【qíng】况【kuàng】下,功率大【dà】的【de】组件使【shǐ】用【yòng】的总【zǒng】数量少,组件数量少意【yì】味着组件间连接点少,线缆【lǎn】用量【liàng】少,系【xì】统整体【tǐ】损耗也会有所降低。60片or72片在选择时,尽量从设备安装【zhuāng】条件【jiàn】、组【zǔ】件每瓦价格、厂家【jiā】供货量、装机容【róng】量、系统【tǒng】造【zào】价几【jǐ】个因素综合考虑。

【科普】村级光伏扶贫电站典型设计方案

2、选择合适的电气技术方案

逆变器作为光伏【fú】系统的桥【qiáo】梁,成本占比低但对【duì】系统成本和发【fā】电【diàn】量影响大。按照【zhào】安装环境的不同,设计两种【zhǒng】逆【nì】变【biàn】器方案。平地无遮挡,光照条【tiáo】件好的地【dì】区,建议选择单路【lù】MPPT,单级结构的逆变【biàn】器【qì】,可以提高系统可靠性,降低系统成本【běn】;地形复【fù】杂【zá】山丘电站,存【cún】在朝向不【bú】一致和局部【bù】遮【zhē】挡【dǎng】的现象,且不同的山【shān】丘遮挡特【tè】性不一样,带来组件失配问题,不【bú】得【dé】不【bú】选择【zé】多路MPPT,那么每路MPPT 2个组串输入【rù】的逆变器会是较好的选择,无熔【róng】丝【sī】易损件、故【gù】障定位准确度高,维护更【gèng】简单【dān】。

【科普】村级光伏扶贫电站典型设计方案

逆变器是光伏系统最容【róng】易出故障【zhàng】的设备之一,设计和安装时【shí】要注【zhù】意,有经验的EPC安装商【shāng】,逆变器故障率要比没【méi】有【yǒu】经验的安装商低30%以上,所以经验【yàn】很重要。逆变器运输和【hé】安【ān】装时,要轻拿【ná】轻放,避免【miǎn】里面的【de】接【jiē】头【tóu】松动。温度对逆变器主要部件寿命影【yǐng】响【xiǎng】较大,逆变器要避免阳光直晒,安装在通风散热的地方【fāng】;组件【jiàn】和【hé】逆【nì】变【biàn】器匹配要注意,逆变器不要【yào】长【zhǎng】时间工作【zuò】在满【mǎn】载状态。

【科普】村级光伏扶贫电站典型设计方案

3、80kW村级光伏扶贫电站方案

方案【àn】1,系【xì】统【tǒng】采用72片340Wp光伏组,20串【chuàn】12并共240块组【zǔ】成,总【zǒng】功率 81.6KWp。采用1台80KW光伏逆变器,接入380V线,送入光伏并【bìng】网接入配电箱,再【zài】接入【rù】10kV柱【zhù】上变压器380V母【mǔ】线端。

方案2,系统采用60片280Wp光伏组件,24串12并共288块组【zǔ】成【chéng】,总【zǒng】功率 80.64KWp。采用【yòng】1台80KW光伏逆变器,接入380V线,送【sòng】入光伏【fú】并【bìng】网接【jiē】入配电箱,再接入10kV柱上变压【yā】器380V母【mǔ】线端【duān】。

【科普】村级光伏扶贫电站典型设计方案

逆变器最大直【zhí】流电压(最【zuì】大【dà】阵【zhèn】列开路电压)为1100V,最大功【gōng】率电压跟踪范【fàn】围为200~1000V,MPPT路数为【wéi】6路【lù】/2并。每【měi】个太阳电池组【zǔ】件额【é】定工作电压为38V,开路电压为47V,在环【huán】境温度为25±2℃、太阳【yáng】辐射照度为1000W/m2的额定【dìng】工况下,20个太【tài】阳【yáng】电池串联支路额定工作【zuò】电压为760V,开路【lù】电压940V,均在逆【nì】变器允许输入范【fàn】围内,可确保正常工作。在工【gōng】况变化时考虑在平均【jun1】极端【duān】环【huán】境温度为-25℃时,太阳能电池组【zǔ】件串的【de】最【zuì】大开路电压为【wéi】20×38×(0.3%×50+1)=1081V,满足1100V最高电压要求。

系统配置

【科普】村级光伏扶贫电站典型设计方案

4、常用村级光伏扶贫系统配置

【科普】村级光伏扶贫电站典型设计方案

5、常用村级光伏扶贫电站系统方案

(1)60kW电气方案

【科普】村级光伏扶贫电站典型设计方案

(2)70kW电气方案

【科普】村级光伏扶贫电站典型设计方案

(3)80kW电气方案1

【科普】村级光伏扶贫电站典型设计方案

(4)80kW电气方案2

【科普】村级光伏扶贫电站典型设计方案

来源:古瑞瓦特