太阳能光伏发电系统设计与安装要点

石水强

宁夏回族自治区电力设计院

太阳能光伏发电系统设计与安装要点

石水强

宁夏回族自治区电力设计院

随着社会的快速发展，对于能源的需求也日益增多，然而传统的火电、水电等发电及能源方式都会带来一系列的环境问题，严重影响人们的生活质量。加大对于可再生能源的开发利用，减少化石能源的利用是现今乃至今后一段时间能源发展的重点。太阳能发电技术是可再生能源发展的重点方向之一，经过多年的发展，太阳能发电已经形成了以太阳能光发电与太阳能热发电为主的两种基本发电技术，做好太阳能发电技术的应用关键是要解决好太阳能设备的独立运行与设备的安全并网运行。本文对于太阳能光伏发电系统设计与安装要点进行探讨，希望为以后的具体工作起到实际的参考作用。

太阳能光伏发电；系统设计；安装要点

太阳能光伏发电是一种应用前景极为广阔的发电技术，其具有安全、可靠、清洁等的特点，随着技术的进步，科技水平的提高，太阳能光伏发电技术得到了长足的进步，尤其是最近几年随着国家加大了在太阳能光伏发电方面的投入，使得我国的太阳能光伏发电呈现出爆发增长的态势。根据太阳能光伏发电系统是否与公共电网相连接，可以将太阳能光伏发电分为独立型和并网型两大类太阳能光伏发电系统。这两种发电系统有其各自的特点和应用的范围，在分析其特点的基础上对太阳能光伏发电建设过程中需要注意的要点进行分析，对于确保太阳能光伏发电的建设质量有着极为重要的意义。

1 光伏发电系统设计要点分析及注意事项

太阳能光伏发电系统设计主要是硬件的设计和容量的选择。本文主要分析容量设计要点，这里以独立式太阳能光伏发电系统为研究对象展开论述。

1.1 基本数据收集分析

光伏发电系统设计前考察安装地点，全面了解安装现场经纬度、日照强度、年平均日照、平均气温及降水量等。做好基本数据收集工作后，综合分析数据资料，为学好设计做好铺垫。

1.2 设计光伏电池组件

光电电池组件设计过程中，充分考虑安装地平均日负载用电情况，考虑未来负载发展趋势展开设计。计算电池组件并联数量的公式并联数量＝日平均负载/[库伦效率×(衰减因子×组件日输出)]计算电池组件串联数量的公式串联数量＝系统电压/组件电压

1.3 设计蓄电池组

进行蓄电池组设计时，需要考虑当蓄电池组受到太阳光照连续偏低时，如何充分满足负载需求。根据计算出的蓄电池组容量确定单体蓄电池的数量，但实际中并联的电池组不超过四个以保证电池之间的平衡。设计中考虑到蓄电池故障情况，会设置两组并联模式，这样其中一组电池出现故障后另一组可以正常工作，就可以直接对出现故障的一组蓄电池进行维修，整个过程中保证系统正常工作。

1.4 设计最佳安装倾角

太阳能光伏发电系统设计中一个重要环节就是确定电池组件的最佳安装倾角。计算组件最佳倾角过程较为复杂，虽说实际中有不同的计算方式，但都存在一定的误差。目前有专家通过计算机计算出我国部分城市的最佳安装倾角，实际设计过程中设计人员只需要查出最佳安装倾角即可。

2 太阳能光伏发电系统安装要点

2.1 设计与建设顺序

太阳能光伏发电系统设计与建设环节较多，应该遵循一定的施工顺序。

2.2 支架基础施工

通常方阵基座施工时，采用浇筑混凝土的方式，混凝土基地离地高度与水平偏差遵循设计规范，固定电池方阵基座时采用地脚螺栓，保证埋设和外漏满足设计要求。安装系统支架时注意一下几个方面：方阵机架的方位角与倾斜角满足设计要求；安装中控制底部的水平度，其水平度误差控制在3mm/m内，当误差超过这个范围，需要进行调平处理，一般采用垫铁调整；保证机架固定表面平整光滑，避免损坏电池片；固定机架时为保证其可靠性，应该加装防松垫片，施工中这点需要格外重视；太阳能电池方阵带有对日跟踪装置，该部分容易出现问题，因此实际中需要定期检查对日跟踪装置，保证装置的向日性能。

2.3 组件安装

要点组件安装中注意以下细节：安装前核对组件参数是否符合设计要求，进行测量检查确保性能符合要求，同时测量组件开路电压与短路电流，确保系统安装完成后符合预期设计目标；将工作参数相似相近的组件安装在同一方阵中，避免组件参数相差太远出现干扰影响，提供方阵发电效率。安装太阳能面板时小心仔细，避免与周围设施碰撞，或是面板间出现磕碰，保证安装质量。安装前使用太阳能面板边框预制安装连接，连接过程中采用螺丝钉，连接过程中注意紧密度，同时按照使用标准做好放松处理；当发现太阳能面板与固定机架配合不紧密时，可以通过垫片等进行垫平处理，保证两者之间紧密连接；机架上安装太阳能组件时，应该尽可能的保持平衡，为保证系统正常运行，机架与太阳能组件之间保持8mm以上的空隙，这样当其处于工作状态时能尽快散热，避免不必要故障的出现；太阳能面板接线盒要做好相应处理，避免雨水、风雪及霜露等对接线盒产生影响，提高发电设备使用寿命。

2.4 线缆连接与防雷要点布设

发电系统连接线缆时遵循以下原则：先简后复、先外后内的布设顺序。线缆布设时还需要注意下面问题：线缆布设在墙和支架锐角边缘处，要做好线缆防护处理，避免线缆受到损害；注意线缆走向和固定方式，不能出现线缆打折或解扣情况，注意线缆布设松紧度，不能过紧或过松；尽可能将同一电路的馈线与回线绞合起来，避免线缆间出现电磁干扰，影响线缆的正常传输。最后做好发电系统的防雷接地处理，保证避雷针接地线缆与发电系统支架间维持一定距离。防雷接地有两种处理方式：避雷针和避雷线，保证太阳能光伏发电系统运行安全。四、结语目前我国已形成相对完善的太阳能光伏发电系统设计技术，在实际中发挥着重要作用，有效缓解了我国电能不足情况。但是太阳能光伏发电技术的应用还受到很多因素的制约，希望可以继续研究，提高行业技术水平，让太阳能光伏技术更加广泛应用。

结束语

综上所述，目前我国已形成相对完善的太阳能光伏发电系统设计技术，在实际中发挥着重要作用，有效缓解了我国电能不足情况。但是太阳能光伏发电技术的应用还受到很多因素的制约，希望可以继续研究，提高行业技术水平，让太阳能光伏技术更加广泛应用。

[1]范月圆.太阳能光伏发电系统设计与安装要点[J].佳木斯职业学院学报，2016，11：495-496.

[2]王璟，潘忠涛，王新友.太阳能光伏发电系统设计及安装要点[J].中国新技术新产品，2016，14：64-65.