分布式光伏发【fā】电【diàn】的【de】装机容量较小,一般是单【dān】点接入容量小于 6MW,一次性投资【zī】的成本较【jiào】低,建设周期短,投资风险小,靠近用户侧安装能够实现就近供电,投资回报率【lǜ】较高。政策【cè】的利好推动了【le】分【fèn】布式【shì】光伏市【shì】场【chǎng】的【de】迅速发展,越【yuè】来【lái】越多【duō】的人投身【shēn】到分布式光伏的【de】大军中,但很多从【cóng】业者在实际工作中遇【yù】到各种各【gè】样的难题【tí】。

遇到难题【tí】时,少不了专家工程师的【de】指点。由【yóu】索比光【guāng】伏网主办,光伏家承办的第五【wǔ】届【jiè】家用光伏系【xì】统【tǒng】推广会的组委会邀请到【dào】了隆【lóng】基【jī】泰和云能源【yuán】科技有限公司【sī】系【xì】统工程师石斌,与光伏从业者探讨【tǎo】交流分布式光伏发电系统【tǒng】的电气设计和安装方式以及【jí】如何安【ān】装才【cái】能取得最大【dà】发电量等专【zhuān】业【yè】性问题。

三种屋顶类型安装方式的区别

分布式并网光伏系统由光伏组件阵列【liè】、并网逆变器【qì】、光伏电表、用户双向电表、国家电网五部分【fèn】构成【chéng】,居民在【zài】屋顶安装光伏电站一般是3KW或5KW。河北省境内的主要屋顶主【zhǔ】要【yào】为水泥【ní】屋顶、瓦屋顶和彩钢房屋顶三种类型。第一种,河北省中南【nán】部地区【qū】平屋顶较多【duō】,一般【bān】为水泥【ní】现浇屋顶及【jí】预制板屋顶【dǐng】。具体的安装方式有支【zhī】架【jià】固定于水【shuǐ】泥基础、封闭四周型、支架【jià】固定于屋面三种【zhǒng】情况【kuàng】;第二种【zhǒng】,河【hé】北省【shěng】南部、北部地区像唐山、衡水、张家口的瓦【wǎ】屋【wū】顶较多,一般为水【shuǐ】泥屋面+瓦、檩条结构+瓦、檩条【tiáo】结【jié】构【gòu】+瓦+屋檐结构。第一【yī】种安装方法使用预埋件固【gù】定,第二种【zhǒng】为使用前后拉梁固定;第三【sān】种,河北省多地【dì】都有安装,一般【bān】为【wéi】一【yī】层彩【cǎi】钢板+龙骨结构,少【shǎo】数为两层彩钢板+保温层结【jié】构【gòu】。安装【zhuāng】方式采用平铺式,和最佳倾斜角安装方式,前后【hòu】先上顶【dǐng】梁固定。

选好最佳倾角,还愁发电量上不去?

从安装方【fāng】式可以看【kàn】出,国内的并【bìng】网光伏电站的光伏组件大多采用固定式安装。对【duì】于固定式安装【zhuāng】的光伏系统【tǒng】,选【xuǎn】择合【hé】适的方阵倾角对于提高发电量,从【cóng】而提高收益具有重要【yào】的意【yì】义【yì】。那倾角到底怎么选【xuǎn】?目前【qián】,国内许多【duō】电站设计者【zhě】和一些光伏类工【gōng】具书上,对【duì】于最佳倾角的设计【jì】,往往是【shì】用软件或者【zhě】公【gōng】式,根据倾斜【xié】面年辐射【shè】量最大值来确定最佳倾角。有些资料提出【chū】,光【guāng】伏方阵的安装倾角可以【yǐ】由以下的关【guān】系来确定:纬度【dù】0°—25°,倾角等于【yú】纬【wěi】度;纬【wěi】度26°—40°,倾角等于【yú】纬度【dù】加【jiā】上5°—10°;纬度41°—55°,倾角【jiǎo】等于纬【wěi】度加上10°—15°;纬度>25°,倾【qīng】角等【děng】于纬度加上【shàng】15°—20°。

上面根据纬度来确定最佳倾角的方法【fǎ】是【shì】不太合【hé】理的【de】。实际上即使纬【wěi】度相同的【de】两个地方,其太阳辐照量【liàng】及其组成也往往相差很大,比如拉萨【sà】和重庆,重庆在【zài】29.33°N,拉萨【sà】是在29.39°N,但【dàn】是拉萨地区的【de】太阳直射辐照【zhào】量【liàng】占【zhàn】总辐照量67.7%,重【chóng】庆地【dì】区的太阳直【zhí】射辐照量占总辐【fú】照【zhào】量只能达到33.8 %。纬度基本【běn】相同的两个地方,而水平【píng】面【miàn】上的【de】太阳辐照量却要相差一【yī】倍【bèi】以上。

所以,不能单独依据光伏项目所处纬度【dù】计算光伏阵列的最佳倾角,也【yě】要结合【hé】当地的【de】辐照【zhào】度,做到光伏系【xì】统效率最大【dà】化。比如,拉【lā】萨的年最【zuì】佳倾角为【wéi】30°,重庆的最佳倾角为13°。拉萨1KW的发电量能达到2020度,重庆只【zhī】有【yǒu】800多,差距就比较明显了【le】。

方阵【zhèn】的朝向理【lǐ】论【lùn】上是朝南。以石【shí】家【jiā】庄【zhuāng】某地一10KW的分布【bù】式【shì】系统为例,使用Solargis软件模拟出,年最佳倾角选取为33°,前后排阵列南北跨度【dù】为6.3m。

由上【shàng】表【biǎo】分析可得【dé】,在15°-35°的倾角范【fàn】围内,发电量和辐射值都是随着倾【qīng】角的增加呈【chéng】现先增加后减小的【de】趋势。但是这【zhè】是在【zài】不考虑雾霾天【tiān】气的情况【kuàng】下,河北地区雾霾【mái】天气严重,下图为12月【yuè】保定在晴【qíng】朗【lǎng】天气和雾霾天气【qì】的发电量。与【yǔ】晴朗【lǎng】天气相比,雾【wù】霾天气条件下【xià】,所调【diào】查案例的发电量降【jiàng】低54.9%-95.2% 。所【suǒ】以对于追求【qiú】发电【diàn】量【liàng】的用户,倾斜【xié】面辐射量最大时的角度是最佳【jiā】倾角,对于冬季发电量【liàng】不高【gāo】的地区,较小的角度是“最佳倾角”。

光伏系统【tǒng】最佳【jiā】倾角的选择,对于追求装机容量的业主,最佳倾角【jiǎo】是一个在发电【diàn】量最大的【de】基础【chǔ】上【shàng】略微调低的【de】角度。阵列间距固定不变【biàn】;最【zuì】低倾角不易低于【yú】夏季最【zuì】佳倾角【jiǎo】。

横向?竖向?光伏方阵如何布线?

建设在屋顶的光伏电站,因为【wéi】树木或高楼会对光伏【fú】阵列造成【chéng】一【yī】定【dìng】的阴影遮挡【dǎng】。当【dāng】组件中的一块电池被【bèi】阴影遮【zhē】挡时,其短路电流会降低,当短路【lù】电【diàn】流低于串【chuàn】联电【diàn】路中的工作电流【liú】时【shí】,会增加功率【lǜ】损【sǔn】耗,引起【qǐ】过【guò】热,甚至造成组件焊接点熔化等问题。