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[科普]村级 光伏扶贫电站典型设计方案
作者: 百度文库 来源: 百度文库 时间:2017年12月26日
  2017年7月,国家能源局、国务院扶贫办公布的《关于“十三五”光伏 扶贫计划编制有关事项的通知》提出,以村 级光伏扶贫电站为主要建设模式,村级 电站应在建档立卡贫困村建设,单个 村级电站容量控制在300千瓦左右(具备 就近接入条件的可放大至500千瓦)。
  目前 光伏扶贫模式有集中式电站、户用电站、村级光伏扶贫电站、光伏农业电站四大类。集中式电站一般在2MW到20MW之间,需要指标,占地比较大,投资也比较大,一般 用于镇一级集中扶贫,如何投资,管理 和分配是一个大问题,电村电网容量较少,有很 多地方不适合建大型电站;户用电站一般是3-5kW,安装在贫困户家里,不需要占用地面,容量也不大,但是 贫困户的房屋一般比较破旧,安装不方便,也难以保证25年的寿命;光伏 农业电站不占用农地,可以一边发电,一边种植农作物,但对土地要求较高,初始投入大,对电站管理也比较高。村级 电站建设对于电网接入的要求稍低,经过“十二五”改造之后,农村 电网目前可接入光伏电站容量大大增加,基础 配套设施能够满足需求。同时,在“十三五”农村 电网改造和建设过程中,国家电网也明确承诺,对发 展光伏扶贫的贫困村,对电 网的改造给予优先支持,电站 建好后需及时实现电站并网。



  目前,我国12万8000个贫 困村有一半适合建村级电站,村级电站将成为“十三五”时期 光伏扶贫的主要模式。村级 电站的建设规模普遍比较小,更容 易协调落实建设用地;此外,村级 电站扶贫模式解决了贫困村无集体经济收入的问题。据了解,在全 国各地推进精准扶贫的过程中,村级 集体经济收入很难得到有效解决。2014年建档立卡识别出12.8万贫困村,其中90%没有集体经济收入,而村 级电站的收益除分给贫困户外,其余由村集体获得,如果 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
  光伏组件有多晶硅,单晶硅,薄膜三种技术路线,各种 技术都有优点和缺点。在同等条件下,光伏 系统的效率只和组件的标称功率有关,和组 件的效率没有直接关系。2017年组 件出现了很多新技术,如PREC、多主栅、无主栅、N型组件、双面发电组件,要根据实际情况选择,技术组件技术成熟,国内 一线和二线品牌的组件生产厂家质量都比较可靠,要选 择从可靠的渠道去购买。光伏组件有60片电池和72片电池两种,72片组件面积大、重量沉,搬运 与安装的难度相比60片更大一些,在坡 度较大的山地以及屋顶,选择60片更有优势,另外各厂家60片的产能要更高一些。72片组件单块功率大,相同装机容量情况下,功率 大的组件使用的总数量少,组件 数量少意味着组件间连接点少,线缆用量少,系统 整体损耗也会有所降低。60片or72片在选择时,尽量从设备安装条件、组件每瓦价格、厂家供货量、装机容量、系统 造价几个因素综合考虑。
  2、选择 合适的电气技术方案
  逆变 器作为光伏系统的桥梁,成本 占比低但对系统成本和发电量影响大。按照安装环境的不同,设计两种逆变器方案。平地无遮挡,光照条件好的地区,建议选择单路MPPT,单级结构的逆变器,可以提高系统可靠性,降低系统成本;地形复杂山丘电站,存在 朝向不一致和局部遮挡的现象,且不 同的山丘遮挡特性不一样,带来组件失配问题,不得不选择多路MPPT,那么每路MPPT2个组 串输入的逆变器会是较好的选择,无熔丝易损件、故障定位准确度高,维护更简单。
  逆变 器是光伏系统最容易出故障的设备之一,设计和安装时要注意,有经验的EPC安装商,逆变 器故障率要比没有经验的安装商低30%以上,所以经验很重要。逆变器运输和安装时,要轻拿轻放,避免里面的接头松动。温度 对逆变器主要部件寿命影响较大,逆变 器要避免阳光直晒,安装 在通风散热的地方;组件 和逆变器匹配要注意,逆变 器不要长时间工作在满载状态。
  3、80kW村级 光伏扶贫电站方案
  方案1,系统采用72片340Wp光伏组,20串12并共240块组成,总功率81.6KWp。采用1台80KW光伏逆变器,接入380V线,送入 光伏并网接入配电箱,再接入10kV柱上变压器380V母线端。
  方案2,系统采用60片280Wp光伏组件,24串12并共288块组成,总功率80.64KWp。采用1台80KW光伏逆变器,接入380V线,送入 光伏并网接入配电箱,再接入10kV柱上变压器380V母线端。



  逆变器最大直流电压(最大阵列开路电压)为1100V,最大 功率电压跟踪范围为200~1000V,MPPT路数为6路/2并。每个 太阳电池组件额定工作电压为38V,开路电压为47V,在环境温度为25±2℃、太阳辐射照度为1000W/m2的额定工况下,20个太 阳电池串联支路额定工作电压为760V,开路电压940V,均在 逆变器允许输入范围内,可确保正常工作。在工 况变化时考虑在平均极端环境温度为-25℃时,太阳 能电池组件串的最大开路电压为20×38×(0.3%×50+1)=1081V,满足1100V最高电压要求。
  系统配置



  4、常用 村级光伏扶贫系统配置



  5、常用 村级光伏扶贫电站系统方案
  (1)60kW电气方案



  (2)70kW电气方案



  (3)80kW电气方案1



  (4)80kW电气方案2



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