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光伏电站开发、建设、并网全流程(超详细)- 国家能源集团

2021-09-13 09:00:55 mana 649

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光伏电站是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系,与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。光伏发电系统是由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备组成。



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光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统,太阳能户用电源系统,通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。


并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性,可以根据需要并入或退出电网,还具有备用电源的功能,当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑;不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能,一般安装在较大型的系统上。


近几年国内光伏电站开发竞争日趋激烈,在此我们针对电站的项目寻找及开发建设并网全流程进行一个简述。由于地面电站、分布式电站的政策、建设条件上的差异,根据经验,地面电站及分布式电站开发流程有些区别,今天我们把这2种类型的项目的开发流程详细地和大家做个介绍:


CCTC®01

分布式光伏项目的开发流程


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(注:本文中的分布式光伏项目是指在工业园区和商业区等建设、采用“自发自用”模式开发的光伏项目)


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CCTC®02

大型地面光伏电站开发建设流程


地面电站特特点:规模大,通常占用土地、水面等,地面式选址选项多,且不断拓展出新的用地模式,地面式选址集中在山体、滩涂、沼泽、戈壁、沙漠、受污染土地等闲置或废弃土地上。一经完成相关手续建设完成可持续享受国家标杆电价补贴,因此收益稳定。


根据国家能源局印发《光伏电站项目管理暂行办法》,国家对大型地面并网光伏电站项目均实行备案管理。

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1、光伏组件

光伏组件是整个发电系统里的核心部分,由光伏组件片或由激光切割机机或钢线切割机切割开的不同规格的光伏组件组合在一起构成。由于单片光伏电池片的电流和电压都很小,所以要先串联获得高电压,再并联获得高电流,通过一个二极管(防止电流回输)输出,然后封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上,安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封。把光伏组件串联、并联组合起来,就成了光伏组件方阵,也叫光伏阵列。


工作原理:太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由p区流向n区,电子由n区流向p区,接通电路后就形成电流。其作用是将太阳能转化为电能,并送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。


组件类型:


①单晶硅:光电转换率≈18%,最高可达到24%,是所有光伏组件中转换率最高的,一般采用钢化玻璃及防水树脂封装,坚固耐用,使用寿命一般可达25年。


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②多晶硅:光电转换率≈14%,与单晶硅的制作工艺差不多,多晶硅的区别在于光电转换率更低、价格更低、寿命更短,但多晶硅材料制造简便、节约电耗,生产成本低,因此得到大力发展。

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③非晶硅:光电转换率≈10%,与单晶硅和多晶硅的制作方法完全不同,是一种薄膜式太阳电池,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。

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2、控制器(离网系统使用)


光伏控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的自动控制设备。采用高速CPU微处理器和高精度A/D模数转换器,是一个微机数据采集和监测控制系统,既可快速实时采集光伏系统当前的工作状态,随时获得PV站的工作信息,又可详细积累PV站的历史数据,为评估PV系统设计的合理性及检验系统部件质量的可靠性提供了准确而充分的依据,还具有串行通信数据传输功能,可将多个光伏系统子站进行集中管理和远距离控制。

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3、逆变器


逆变器是一种将光伏发电产生的直流电转换为交流电的装置,光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡之一,可以配合一般交流供电的设备使用。太阳能逆变器有配合光伏阵列的特殊功能,例如最大功率点追踪及孤岛效应保护的机能。

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太阳能逆变器可以分为以下三类:

①独立逆变器:用在独立系统,光伏阵列为电池充电,逆变器以电池的直流电压为能量来源。许多独立逆变器也整合了电池充电器,可以用交流电源为电池充电。一般这种逆变器不会接触到电网,因此也不需要孤岛效应保护机能。


②并网逆变器:逆变器的输出电压可以回送到商用交流电源,因此输出弦波需要和电源的相位、频率及电压相同。并网逆变器会有安全设计,若未连接到电源,会自动关闭输出。若电网电源跳电,并网逆变器没有备存供电的机能。


③备用电池逆变器:一种特殊的逆变器,由电池作为其电源,配合其中的电池充电器为电池充电,若有过多的电力,会回灌到交流电源端。这种逆变器在电网电源跳电时,可以提供交流电源给指定的负载,因此需要有孤岛效应保护机能。


来源:碳知未来