2017年7月,國家能源局、國務(wù)院扶貧辦公布的《關(guān)于“十三五”光伏扶貧計劃編制有關(guān)事項的通知》提出,以村級光伏扶貧電站為主要建設(shè)模式,村級電站應(yīng)在建檔立卡貧困村建設(shè),單個村級電站容量控制在300千瓦左右(具備就近接入條件的可放大至500千瓦)。
目前光伏扶貧模式有集中式電站、戶用電站、村級光伏扶貧電站、光伏農(nóng)業(yè)電站四大類。集中式電站一般在2MW到20MW之間,需要指標(biāo),占地比較大,投資也比較大,一般用于鎮(zhèn)一級集中扶貧,如何投資,管理和分配是一個大問題,電村電網(wǎng)容量較少,有很多地方不適合建大型電站;戶用電站一般是3-5kW,安裝在貧困戶家里,不需要占用地面,容量也不大,但是貧困戶的一般房屋比較破舊,安裝不方便,也難以保證25年的壽命;光伏農(nóng)業(yè)電站不占用農(nóng)地,可以一邊發(fā)電,一邊種植農(nóng)作物,但對土地要求較高,初始投入大,對電站管理也比較高。村級電站建設(shè)對于電網(wǎng)接入的要求稍低,經(jīng)過“十二五”改造之后,農(nóng)村電網(wǎng)目前可接入光伏電站容量大大增加,基礎(chǔ)配套設(shè)施能夠滿足需求。同時,在“十三五”農(nóng)村電網(wǎng)改造和建設(shè)過程中,國家電網(wǎng)也明確承諾,對發(fā)展光伏扶貧的貧困村,對電網(wǎng)的改造給予優(yōu)先支持,電站建好后要及時實現(xiàn)電站并網(wǎng)。
目前,我國12萬8000個貧困村有一半適合搞村級電站,村級電站將成為“十三五”時期光伏扶貧的主要模式。村級電站的建設(shè)規(guī)模普遍比較小,更容易協(xié)調(diào)落實建設(shè)用地;此外,村級電站扶貧模式解決了貧困村無集體經(jīng)濟(jì)收入的問題。據(jù)了解,在全國各地推進(jìn)精準(zhǔn)扶貧的過程中,村級集體經(jīng)濟(jì)收入很難得到有效解決。2014年建檔立卡識別出12.8萬貧困村,其中90%沒有集體經(jīng)濟(jì)收入,而村級電站的收益除分給貧困戶外,其余由村集體獲得,如果村集體有了經(jīng)濟(jì)收入,就可以有效解決“空殼村”的問題。
1、選擇合適的光伏組件:光伏組件有多晶硅,單晶硅,薄膜三種技術(shù)路線,各種技術(shù)都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),在同等條件下,光伏系統(tǒng)的效率只和組件的標(biāo)稱功率有關(guān),和組件的效率沒有直接關(guān)系。2017年組件出現(xiàn)了很多新技術(shù),如PREC,多主柵,無主柵,N型組件,雙面發(fā)電組件,要根據(jù)實際情況選擇,技術(shù)組件技術(shù)成熟,國內(nèi)一線和二線品牌的組件生產(chǎn)廠家質(zhì)量都比較可靠,要選擇從可靠的渠道去購買。光伏組件有60片電池和72片電池兩種,72片組件面積大、重量沉,搬運(yùn)與安裝的難度相比60片更大一些,在坡度較大的山地以及屋頂,選擇60片更有優(yōu)勢,另外各廠家60片的產(chǎn)能要更高一些。72片組件單塊功率大,相同裝機(jī)容量情況下,功率大的組件使用的總數(shù)量少,組件數(shù)量少意味著組件間連接點(diǎn)少,線纜用量少,系統(tǒng)整體損耗也會有所降低。60片or72片在選擇時,盡量從設(shè)備安裝條件、組件每瓦價格、廠家供貨量、裝機(jī)容量、系統(tǒng)造價幾個因素綜合考慮。
2、選擇合適的電氣技術(shù)方案,逆變器作為光伏系統(tǒng)的橋梁,成本占比低但對系統(tǒng)成本和發(fā)電量影響大。按照安裝環(huán)境的不同,設(shè)計兩種逆變器方案,平地?zé)o遮擋,光照條件好的地區(qū),建議選擇單路MPPT,單級結(jié)構(gòu)的逆變器,可以提高系統(tǒng)可靠性,降低系統(tǒng)成本;地形復(fù)雜山丘電站,存在朝向不一致和局部遮擋的現(xiàn)象,且不同的山丘遮擋特性不一樣,帶來組件失配問題,不得不選擇多路MPPT,那么每路MPPT 2個組串輸入的逆變器會是較好的選擇,無熔絲易損件、故障定位準(zhǔn)確度高,維護(hù)更簡單。
逆變器是光伏系統(tǒng)最容易出故障的設(shè)備之一,設(shè)計和安裝時要注意,有經(jīng)驗的EPC安裝商,逆變器故障率要比沒有經(jīng)驗的安裝商低30%以上,所以經(jīng)驗很重要。逆變器運(yùn)輸和安裝時,要輕拿輕放,避免里面的接頭松動。溫度對逆變器主要部件壽命影響較大,逆變器要避免陽光直曬,安裝在通風(fēng)散熱的地方;組件和逆變器匹配要注意,逆變器不要長時間工作在滿載狀態(tài);
3、80kW村級光伏扶貧電站方案:
方案1,系統(tǒng)采用72片340Wp光伏組,20串12并共240塊組成,總功率 81.6KWp。采用1臺80KW光伏逆變器,接入380V線,送入光伏并網(wǎng)接入配電箱,再接入10kV柱上變壓器380V母線端。
方案2,系統(tǒng)采用60片280Wp光伏組件,24串12并共288塊組成,總功率 80.64KWp。采用1臺80KW光伏逆變器,接入380V線,送入光伏并網(wǎng)接入配電箱,再接入10kV柱上變壓器380V母線端。
逆變器最大直流電壓(最大陣列開路電壓)為1100V,最大功率電壓跟蹤范圍為200~1000V,MPPT路數(shù)為6路/2并。每個太陽電池組件額定工作電壓為38V,開路電壓為47V,在環(huán)境溫度為25±2℃、太陽輻射照度為1000W/m2的額定工況下,20個太陽電池串聯(lián)支路額定工作電壓為760V,開路電壓940V,均在逆變器允許輸入范圍內(nèi),可確保正常工作。在工況變化時考慮在平均極端環(huán)境溫度為-25℃時,太陽能電池組件串的最大開路電壓為20×38×(0.3%×50+1)=1081V,滿足1100V最高電壓要求。
目前光伏扶貧模式有集中式電站、戶用電站、村級光伏扶貧電站、光伏農(nóng)業(yè)電站四大類。集中式電站一般在2MW到20MW之間,需要指標(biāo),占地比較大,投資也比較大,一般用于鎮(zhèn)一級集中扶貧,如何投資,管理和分配是一個大問題,電村電網(wǎng)容量較少,有很多地方不適合建大型電站;戶用電站一般是3-5kW,安裝在貧困戶家里,不需要占用地面,容量也不大,但是貧困戶的一般房屋比較破舊,安裝不方便,也難以保證25年的壽命;光伏農(nóng)業(yè)電站不占用農(nóng)地,可以一邊發(fā)電,一邊種植農(nóng)作物,但對土地要求較高,初始投入大,對電站管理也比較高。村級電站建設(shè)對于電網(wǎng)接入的要求稍低,經(jīng)過“十二五”改造之后,農(nóng)村電網(wǎng)目前可接入光伏電站容量大大增加,基礎(chǔ)配套設(shè)施能夠滿足需求。同時,在“十三五”農(nóng)村電網(wǎng)改造和建設(shè)過程中,國家電網(wǎng)也明確承諾,對發(fā)展光伏扶貧的貧困村,對電網(wǎng)的改造給予優(yōu)先支持,電站建好后要及時實現(xiàn)電站并網(wǎng)。
目前,我國12萬8000個貧困村有一半適合搞村級電站,村級電站將成為“十三五”時期光伏扶貧的主要模式。村級電站的建設(shè)規(guī)模普遍比較小,更容易協(xié)調(diào)落實建設(shè)用地;此外,村級電站扶貧模式解決了貧困村無集體經(jīng)濟(jì)收入的問題。據(jù)了解,在全國各地推進(jìn)精準(zhǔn)扶貧的過程中,村級集體經(jīng)濟(jì)收入很難得到有效解決。2014年建檔立卡識別出12.8萬貧困村,其中90%沒有集體經(jīng)濟(jì)收入,而村級電站的收益除分給貧困戶外,其余由村集體獲得,如果村集體有了經(jīng)濟(jì)收入,就可以有效解決“空殼村”的問題。
1、選擇合適的光伏組件:光伏組件有多晶硅,單晶硅,薄膜三種技術(shù)路線,各種技術(shù)都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),在同等條件下,光伏系統(tǒng)的效率只和組件的標(biāo)稱功率有關(guān),和組件的效率沒有直接關(guān)系。2017年組件出現(xiàn)了很多新技術(shù),如PREC,多主柵,無主柵,N型組件,雙面發(fā)電組件,要根據(jù)實際情況選擇,技術(shù)組件技術(shù)成熟,國內(nèi)一線和二線品牌的組件生產(chǎn)廠家質(zhì)量都比較可靠,要選擇從可靠的渠道去購買。光伏組件有60片電池和72片電池兩種,72片組件面積大、重量沉,搬運(yùn)與安裝的難度相比60片更大一些,在坡度較大的山地以及屋頂,選擇60片更有優(yōu)勢,另外各廠家60片的產(chǎn)能要更高一些。72片組件單塊功率大,相同裝機(jī)容量情況下,功率大的組件使用的總數(shù)量少,組件數(shù)量少意味著組件間連接點(diǎn)少,線纜用量少,系統(tǒng)整體損耗也會有所降低。60片or72片在選擇時,盡量從設(shè)備安裝條件、組件每瓦價格、廠家供貨量、裝機(jī)容量、系統(tǒng)造價幾個因素綜合考慮。
3、80kW村級光伏扶貧電站方案:
方案1,系統(tǒng)采用72片340Wp光伏組,20串12并共240塊組成,總功率 81.6KWp。采用1臺80KW光伏逆變器,接入380V線,送入光伏并網(wǎng)接入配電箱,再接入10kV柱上變壓器380V母線端。
方案2,系統(tǒng)采用60片280Wp光伏組件,24串12并共288塊組成,總功率 80.64KWp。采用1臺80KW光伏逆變器,接入380V線,送入光伏并網(wǎng)接入配電箱,再接入10kV柱上變壓器380V母線端。
逆變器最大直流電壓(最大陣列開路電壓)為1100V,最大功率電壓跟蹤范圍為200~1000V,MPPT路數(shù)為6路/2并。每個太陽電池組件額定工作電壓為38V,開路電壓為47V,在環(huán)境溫度為25±2℃、太陽輻射照度為1000W/m2的額定工況下,20個太陽電池串聯(lián)支路額定工作電壓為760V,開路電壓940V,均在逆變器允許輸入范圍內(nèi),可確保正常工作。在工況變化時考慮在平均極端環(huán)境溫度為-25℃時,太陽能電池組件串的最大開路電壓為20×38×(0.3%×50+1)=1081V,滿足1100V最高電壓要求。