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村级光伏扶贫电站典型设计方案

   日期:2018-03-06     来源:世纪新能源网    作者:刘继茂    浏览:8356    评论:0    
核心提示: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
 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,但是贫困户的一般房屋比较破旧,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,电站建好后要及时实现电站并网。

目前,我国12万8000个贫困村有一半适合搞村级电站,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。

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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MPPT 2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。
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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。






 

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