太陽能光伏發電系統設計與安裝要點

石水強

寧夏回族自治區電力設計院

太陽能光伏發電系統設計與安裝要點

石水強

寧夏回族自治區電力設計院

隨著社會的快速發展，對于能源的需求也日益增多，然而傳統的火電、水電等發電及能源方式都會帶來一系列的環境問題，嚴重影響人們的生活質量。加大對于可再生能源的開發利用，減少化石能源的利用是現今乃至今后一段時間能源發展的重點。太陽能發電技術是可再生能源發展的重點方向之一，經過多年的發展，太陽能發電已經形成了以太陽能光發電與太陽能熱發電為主的兩種基本發電技術，做好太陽能發電技術的應用關鍵是要解決好太陽能設備的獨立運行與設備的安全并網運行。本文對于太陽能光伏發電系統設計與安裝要點進行探討，希望為以后的具體工作起到實際的參考作用。

太陽能光伏發電；系統設計；安裝要點

太陽能光伏發電是一種應用前景極為廣闊的發電技術，其具有安全、可靠、清潔等的特點，隨著技術的進步，科技水平的提高，太陽能光伏發電技術得到了長足的進步，尤其是最近幾年隨著國家加大了在太陽能光伏發電方面的投入，使得我國的太陽能光伏發電呈現出爆發增長的態勢。根據太陽能光伏發電系統是否與公共電網相連接，可以將太陽能光伏發電分為獨立型和并網型兩大類太陽能光伏發電系統。這兩種發電系統有其各自的特點和應用的范圍，在分析其特點的基礎上對太陽能光伏發電建設過程中需要注意的要點進行分析，對于確保太陽能光伏發電的建設質量有著極為重要的意義。

1 光伏發電系統設計要點分析及注意事項

太陽能光伏發電系統設計主要是硬件的設計和容量的選擇。本文主要分析容量設計要點，這里以獨立式太陽能光伏發電系統為研究對象展開論述。

1.1 基本數據收集分析

光伏發電系統設計前考察安裝地點，全面了解安裝現場經緯度、日照強度、年平均日照、平均氣溫及降水量等。做好基本數據收集工作后，綜合分析數據資料，為學好設計做好鋪墊。

1.2 設計光伏電池組件

光電電池組件設計過程中，充分考慮安裝地平均日負載用電情況，考慮未來負載發展趨勢展開設計。計算電池組件并聯數量的公式并聯數量＝日平均負載/[庫倫效率×(衰減因子×組件日輸出)]計算電池組件串聯數量的公式串聯數量＝系統電壓/組件電壓

1.3 設計蓄電池組

進行蓄電池組設計時，需要考慮當蓄電池組受到太陽光照連續偏低時，如何充分滿足負載需求。根據計算出的蓄電池組容量確定單體蓄電池的數量，但實際中并聯的電池組不超過四個以保證電池之間的平衡。設計中考慮到蓄電池故障情況，會設置兩組并聯模式，這樣其中一組電池出現故障后另一組可以正常工作，就可以直接對出現故障的一組蓄電池進行維修，整個過程中保證系統正常工作。

1.4 設計最佳安裝傾角

太陽能光伏發電系統設計中一個重要環節就是確定電池組件的最佳安裝傾角。計算組件最佳傾角過程較為復雜，雖說實際中有不同的計算方式，但都存在一定的誤差。目前有專家通過計算機計算出我國部分城市的最佳安裝傾角，實際設計過程中設計人員只需要查出最佳安裝傾角即可。

2 太陽能光伏發電系統安裝要點

2.1 設計與建設順序

太陽能光伏發電系統設計與建設環節較多，應該遵循一定的施工順序。

2.2 支架基礎施工

通常方陣基座施工時，采用澆筑混凝土的方式，混凝土基地離地高度與水平偏差遵循設計規范，固定電池方陣基座時采用地腳螺栓，保證埋設和外漏滿足設計要求。安裝系統支架時注意一下幾個方面：方陣機架的方位角與傾斜角滿足設計要求；安裝中控制底部的水平度，其水平度誤差控制在3mm/m內，當誤差超過這個范圍，需要進行調平處理，一般采用墊鐵調整；保證機架固定表面平整光滑，避免損壞電池片；固定機架時為保證其可靠性，應該加裝防松墊片，施工中這點需要格外重視；太陽能電池方陣帶有對日跟蹤裝置，該部分容易出現問題，因此實際中需要定期檢查對日跟蹤裝置，保證裝置的向日性能。

2.3 組件安裝

要點組件安裝中注意以下細節：安裝前核對組件參數是否符合設計要求，進行測量檢查確保性能符合要求，同時測量組件開路電壓與短路電流，確保系統安裝完成后符合預期設計目標；將工作參數相似相近的組件安裝在同一方陣中，避免組件參數相差太遠出現干擾影響，提供方陣發電效率。安裝太陽能面板時小心仔細，避免與周圍設施碰撞，或是面板間出現磕碰，保證安裝質量。安裝前使用太陽能面板邊框預制安裝連接，連接過程中采用螺絲釘，連接過程中注意緊密度，同時按照使用標準做好放松處理；當發現太陽能面板與固定機架配合不緊密時，可以通過墊片等進行墊平處理，保證兩者之間緊密連接；機架上安裝太陽能組件時，應該盡可能的保持平衡，為保證系統正常運行，機架與太陽能組件之間保持8mm以上的空隙，這樣當其處于工作狀態時能盡快散熱，避免不必要故障的出現；太陽能面板接線盒要做好相應處理，避免雨水、風雪及霜露等對接線盒產生影響，提高發電設備使用壽命。

2.4 線纜連接與防雷要點布設

發電系統連接線纜時遵循以下原則：先簡后復、先外后內的布設順序。線纜布設時還需要注意下面問題：線纜布設在墻和支架銳角邊緣處，要做好線纜防護處理，避免線纜受到損害；注意線纜走向和固定方式，不能出現線纜打折或解扣情況，注意線纜布設松緊度，不能過緊或過松；盡可能將同一電路的饋線與回線絞合起來，避免線纜間出現電磁干擾，影響線纜的正常傳輸。最后做好發電系統的防雷接地處理，保證避雷針接地線纜與發電系統支架間維持一定距離。防雷接地有兩種處理方式：避雷針和避雷線，保證太陽能光伏發電系統運行安全。四、結語目前我國已形成相對完善的太陽能光伏發電系統設計技術，在實際中發揮著重要作用，有效緩解了我國電能不足情況。但是太陽能光伏發電技術的應用還受到很多因素的制約，希望可以繼續研究，提高行業技術水平，讓太陽能光伏技術更加廣泛應用。

結束語

綜上所述，目前我國已形成相對完善的太陽能光伏發電系統設計技術，在實際中發揮著重要作用，有效緩解了我國電能不足情況。但是太陽能光伏發電技術的應用還受到很多因素的制約，希望可以繼續研究，提高行業技術水平，讓太陽能光伏技術更加廣泛應用。

[1]范月圓.太陽能光伏發電系統設計與安裝要點[J].佳木斯職業學院學報，2016，11：495-496.

[2]王璟，潘忠濤，王新友.太陽能光伏發電系統設計及安裝要點[J].中國新技術新產品，2016，14：64-65.