安(ān)科(kē)瑞(ruì) 劉(liú)邁(mài)

摘(zhāi)要(yào)：主(zhǔ)要對工業廠(chǎng)區(qū)屋(wū)頂分(fēn)布(bù)式光(guāng)伏發電(diàn)係(xì)統(tǒng)的(dí)設計及應(yīng)用進(jìn)行(háng)研究(jiū)，為(wéi)工業(yè)廠區能源供應提供(gōng)一(yī)種全新的解決(jué)思路(lù)和技(jì)術支(zhī)持(chí)。介紹了工(gōng)業廠區屋(wū)頂分布(bù)式光伏係統(tǒng)及(jí)其優勢(shì)，分析了工(gōng)業廠(chǎng)區屋頂(dǐng)分(fēn)布式(shì)光伏(fú)係(xì)統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點，通過(guò)對(duì)工業(yè)廠(chǎng)區(qū)屋(wū)頂分(fēn)布(bù)式光伏係(xì)統(tǒng)應(yīng)用(yòng)案(àn)例的研(yán)究，對電(diàn)力消(xiāo)納(nà)，係(xì)統設(shè)計方(fāng)案進行(háng)了詳細論述，*後對未來(lái)的(dí)廠區(qū)屋頂分布(bù)式光(guāng)伏(fú)係統設(shè)計給出(chū)了建(jiàn)議(yì)。

關鍵(jiàn)詞：工(gōng)業廠(chǎng)區屋頂(dǐng)
；分(fēn)布式光伏
；可再生(shēng)能(néng)源

0引言

在(zài)七(qī)十五(wǔ)屆聯合(hé)國大會一(yī)般性辯(biàn)論上(shàng)鄭重宣布：“中國將(jiāng)提(tí)高(gāo)自主貢獻(xiàn)力度(dù)，采取(qǔ)更加(jiā)有力(lì)的政策(cè)和措施(shī)，二(èr)氧(yǎng)化(huà)碳排放力(lì)爭於2030年前達到(dào)峰值(zhí)，努(nǔ)力(lì)爭(zhēng)取(qǔ)2060年(nián)前實現碳中(zhōng)和(hé)。”這既是中國(guó)推動(dòng)構建(jiàn)人類命(mìng)運(yùn)共同體的(dí)重(zhòng)大舉(jǔ)措，也是(shì)負(fù)責任(rèn)大(dà)國(guó)的(dí)莊嚴承諾。分(fēn)布(bù)式光伏作(zuò)為光(guāng)伏發電(diàn)的一(yī)種(zhǒng)重(zhòng)要(yào)方式，由(yóu)於(yú)其低維護成本和廣(guǎng)泛(fàn)應用場(cháng)景(jǐng)，已成為實(shí)現(xiàn)能源轉型和(hé)碳(tàn)中和(hé)目標(biāo)的重(zhòng)要(yào)手段之一(yī)。

目(mù)前中國(guó)許(xǔ)多(duō)工業廠(chǎng)區屋頂資源(yuán)尚未得到充(chōng)分(fēn)開發和(hé)利用(yòng)，存(cún)在大(dà)量(liáng)未利(lì)用(yòng)的(dí)潛(qián)在(zài)屋頂(dǐng)光(guāng)伏(fú)資(zī)源。本研究的主(zhǔ)要(yào)目的(dí)是分(fēn)析工業(yè)廠區屋(wū)頂(dǐng)分布式(shì)光(guāng)伏(fú)係統(tǒng)的(dí)設計要點(diǎn)，深入(rù)研究分布式(shì)光伏(fú)在工業廠區中(zhōng)的(dí)應(yīng)用(yòng)潛力。開展(zhǎn)相關案(àn)例研究(jiū)，為設計提供(gōng)依據，並為光(guāng)伏行(háng)業從業者(zhě)提供(gōng)可(kě)行性評估和(hé)決(jué)策(cè)支持(chí)，促(cù)進(jìn)中國分(fēn)布(bù)式光(guāng)伏(fú)發電的普(pǔ)及應(yīng)用，推動(dòng)可再生能(néng)源(yuán)在工業領域(yù)的推廣應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和碳中和(hé)目標(biāo)做(zuò)出(chū)貢獻。

1工業廠區屋(wū)頂(dǐng)分布(bù)式(shì)光伏係(xì)統及其(qí)優(yōu)勢

工(gōng)業廠(chǎng)區(qū)分(fēn)布式(shì)光伏(fú)係統(tǒng)是(shì)利用工業廠(chǎng)區(qū)屋頂(dǐng)資源(yuán)搭建(jiàn)的，通(tōng)過逆變(biàn)器將(jiāng)直流光(guāng)伏電能(néng)轉換為交流電供(gōng)廠區使用。相比(bǐ)於(yú)集(jí)中式光伏發電係統，工(gōng)業(yè)廠(chǎng)區分(fēn)布式(shì)光伏係(xì)統具(jù)有以(yǐ)下優(yōu)勢。

1）降低能源成(chéng)本(běn)。工(gōng)業(yè)廠區分布式光(guāng)伏係統(tǒng)可以充(chōng)分(fēn)利用廠(chǎng)區(qū)閒(xián)置的屋(wū)頂(dǐng)空(kōng)間，將其(qí)轉(zhuǎn)化為光伏(fú)發(fā)電的(dí)空(kōng)間資(zī)源(yuán)。這不僅(jǐn)可(kě)以(yǐ)提高廠區可(kě)再(zài)生(shēng)能源的利用(yòng)率(shuài)，還可(kě)以(yǐ)將未(wèi)利用的(dí)屋(wū)頂(dǐng)空間資源轉化(huà)為經濟效(xiào)益(yì)，降(jiàng)低企業(yè)的(dí)生產(chǎn)經營(yíng)成(chéng)本。

2）節約綫路投(tóu)資。工(gōng)業(yè)廠區(qū)分(fēn)布式(shì)光(guāng)伏係(xì)統(tǒng)可以減(jiǎn)少(shǎo)電(diàn)力(lì)輸(shū)送(sòng)綫(xiàn)路(lù)和(hé)損(sǔn)耗。集中式光(guāng)伏(fú)發(fā)電(diàn)係統需(xū)要長距離輸送(sòng)電(diàn)力至(zhì)用電地點，而分(fēn)布式光伏(fú)係統更(gēng)加靠(kào)近(jìn)用(yòng)電(diàn)地點，可以縮短輸(shū)電距離(lí)和降(jiàng)低能(néng)源(yuán)損(sǔn)耗(hào)，提高(gāo)電力(lì)傳(chuán)輸(shū)的(dí)效率。

3）節省土地資源。工(gōng)業廠區分(fēn)布式光伏係統利用了(liǎo)廠區(qū)的(dí)屋(wū)頂空間(jiān)，無(wú)須(xū)占用(yòng)額外的土地(dì)，避(bì)免了(liǎo)土(tǔ)地資(zī)源(yuán)的浪費(fèi)和(hé)環境破壞(huài)。

4）減(jiǎn)少環境(jìng)汙染(rǎn)。分(fēn)布式光(guāng)伏係統(tǒng)采用清潔(jié)能源(yuán)發電，減(jiǎn)少了(liǎo)燃(rán)煤等傳(chuán)統能源的使(shǐ)用，降(jiàng)低了(liǎo)環境汙染(rǎn)。

2工業(yè)廠(chǎng)區(qū)屋(wū)頂(dǐng)分布(bù)式光伏係(xì)統(tǒng)設計要(yào)點(diǎn)分析(xī)

2.1光(guāng)照條(tiáo)件(jiàn)和(hé)陰影分(fēn)析

工業廠區屋(wū)頂分布式光(guāng)伏係統的設計中，需(xū)要考慮工業(yè)廠(chǎng)區特殊環境(jìng)因素對係統(tǒng)的影響，如氣候(hòu)條(tiáo)件，建築結構等(děng)。光(guāng)伏(fú)組件(jiàn)的安裝位(wèi)置，角(jiǎo)度和傾斜度等應結合這些因素(sù)進行設(shè)置(zhì)，需要與(yǔ)廠(chǎng)區(qū)實(shí)際情況(kuàng)相(xiāng)匹(pǐ)配，以實(shí)現發電(diàn)效率(shuài)的*大化。因(yīn)此，光照(zhào)條(tiáo)件和(hé)陰(yīn)影(yǐng)分(fēn)析非(fēi)常重要，通(tōng)過對(duì)廠區屋(wū)頂進(jìn)行(háng)光照(zhào)條(tiáo)件和(hé)陰影(yǐng)分析，可(kě)以(yǐ)確(què)定(dìng)光伏組件(jiàn)布置方式(shì)，以(yǐ)確保係統(tǒng)的發電效率和綜(zōng)合經(jīng)濟效益。

1）需要對廠區(qū)屋頂進行(háng)日照(zhào)分析，確定每天(tiān)的光照(zhào)時(shí)間(jiān)和光照(zhào)強度，可(kě)通過太陽(yáng)光(guāng)強度(dù)測量儀(yí)器(qì)或使用(yòng)光伏(fú)係統設(shè)計(jì)輔助軟(ruǎn)件（PVsyst）實(shí)現。根據(jù)光(guāng)照時(shí)間和光照強度的(dí)分布情(qíng)況，確(què)定光(guāng)伏組(zǔ)件(jiàn)的擺放方(fāng)式和方向。

2）陰影分(fēn)析是(shì)為(wéi)了確定(dìng)工(gōng)業(yè)廠區屋頂(dǐng)任何(hé)可(kě)能(néng)的陰(yīn)影源，如高聳(sǒng)建築(zhù)物，樹(shù)木(mù)等(děng)。可通(tōng)過天正軟(ruǎn)件日(rì)照係(xì)統進(jìn)行陰(yīn)影遮(zhē)擋分析。陰(yīn)影(yǐng)會導致(zhì)光(guāng)伏組件發電功(gōng)率(shuài)降低(dī)，因此需要合理規劃(huá)光伏(fú)組件(jiàn)的位置(zhì)，以*大程度降低陰(yīn)影對(duì)係(xì)統(tǒng)發電效(xiào)率(shuài)的影(yǐng)。

2.2光伏組件(jiàn)及逆變(biàn)器(qì)的選(xuǎn)擇(zé)

在工業廠區屋(wū)頂(dǐng)分(fēn)布式(shì)光伏(fú)係統設計(jì)中(zhōng)，選擇適合(hé)的光伏組(zǔ)件(jiàn)和逆變(biàn)器十分(fēn)重要(yào)。光(guāng)伏組件(jiàn)是(shì)將(jiāng)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化(huà)為電能(néng)的關(guān)鍵(jiàn)部件，而逆變(biàn)器(qì)則是將直流電轉化為(wéi)交(jiāo)流電(diàn)的(dí)設(shè)備。

選擇光(guāng)伏(fú)組件時，需要考(kǎo)慮(lǜ)光伏(fú)組(zǔ)件(jiàn)的(dí)效率(shuài)，可靠性，耐用(yòng)性和(hé)成(chéng)本等因素。高(gāo)效(xiào)率的光伏組件(jiàn)可(kě)以提(tí)高係(xì)統(tǒng)的(dí)發(fā)電效率(shuài)，而(ér)可靠性和耐(nài)用性(xìng)則(zé)可以(yǐ)保證(zhèng)係(xì)統長(cháng)期運行的穩定(dìng)性(xìng)。此(cǐ)外(wài)，還應考慮光伏(fú)組件(jiàn)的(dí)尺(chǐ)寸(cùn)和(hé)質量，以確(què)保(bǎo)其(qí)適合廠(chǎng)區(qū)屋頂的安裝條(tiáo)件(jiàn)。

目(mù)前(qián)光(guāng)伏(fú)組件(jiàn)電池主(zhǔ)要分(fēn)為晶矽電(diàn)池，薄膜電池和(hé)聚(jù)光(guāng)電(diàn)池(chí)，其中(zhōng)晶(jīng)矽電池(chí)產(chǎn)量占(zhān)比超(chāo)90%。晶矽電池(chí)中，PERC（PassivatedEmitterandRearCell，發射(shè)極及背(bèi)麵(miàn)鈍(dùn)化電池）是(shì)目(mù)前(qián)主(zhǔ)流，市(shì)場占(zhān)比(bǐ)近90%
；Al-BSF（Al-BackSurfaceField，鋁(lǚ)背場電(diàn)池(chí)）占比(bǐ)縮減至2.5%，處(chǔ)於(yú)被淘(táo)汰(tài)狀態(tài)
；HJT（Hetero-junctionwithIntrinsicThin-layer，本征薄膜(mó)異質(zhì)結）電(diàn)池(chí)，TOPCon（TunnelOxidePassivatedContact，隧(suì)穿氧化(huà)層(céng)鈍化接觸）電池(chí)和IBC（InterdigitatedBackContact，全(quán)背電(diàn)極接(jiē)觸）電(diàn)池的(dí)市場(cháng)占比呈(chéng)上升趨勢(shì)。薄(báo)膜(mó)電池市(shì)場占比(bǐ)很(hěn)小，目前(qián)逐(zhú)步(bù)轉向(xiàng)應用於(yú)BIPV（BuildingIntegratedPV，光伏(fú)建築一(yī)體化(huà)）。光伏組(zǔ)件(jiàn)技術路綫(xiàn)主(zhǔ)要為晶矽組件技術，晶矽組件目前(qián)轉換效率約為(wéi)23%。相(xiāng)比而言(yán)，未來n型(xíng)晶矽電池(chí)較P型(xíng)晶(jīng)矽(guī)電池(chí)轉(zhuǎn)換(huàn)效率的(dí)提升空(kōng)間更大。

逆(nì)變器的(dí)選(xuǎn)擇需要(yào)考慮逆(nì)變(biàn)器(qì)的(dí)功率和(hé)效率(shuài)。逆變器的(dí)功率應(yīng)與光(guāng)伏組(zǔ)件的總功(gōng)率(shuài)相匹(pǐ)配，以確(què)保係統(tǒng)的(dí)正(zhèng)常(cháng)運(yùn)行。而(ér)逆變器的(dí)效率則決(jué)定了係統的發電(diàn)效率和(hé)經濟效(xiào)益。根(gēn)據不同技(jì)術路綫(xiàn)以及應用場(cháng)景(jǐng)，逆(nì)變器(qì)可分為如表1所示的幾種(zhǒng)類(lèi)別。

表1不同技術路綫逆(nì)變(biàn)器對比(bǐ)情(qíng)況(kuàng)

截至(zhì)目前，受益於中(zhōng)國(guó)分布式(shì)市場裝機(jī)大(dà)幅(fú)增長(cháng)，中(zhōng)國光伏(fú)逆(nì)變器(qì)市場(cháng)發(fā)展(zhǎn)為以(yǐ)組(zǔ)串(chuàn)式逆(nì)變(biàn)器為主，集中式和集散型(xíng)逆變器占比(bǐ)進(jìn)一(yī)步(bù)縮(suō)小。其(qí)中(zhōng)，組(zǔ)串(chuàn)式逆變(biàn)器(qì)占(zhān)比(bǐ)提(tí)升(shēng)至78%以(yǐ)上(shàng)，而集(jí)中(zhōng)式逆變器占比(bǐ)為(wéi)20%左(zuǒ)右(yòu)，集散式(shì)逆(nì)變器小幅降(jiàng)低。

2.3地(dì)麵(miàn)電纜布綫設(shè)計

在工業廠區(qū)屋(wū)頂(dǐng)分布式光(guāng)伏係(xì)統設計(jì)中(zhōng)，地麵電纜布(bù)綫(xiàn)設計是確(què)保(bǎo)係統(tǒng)安全穩定(dìng)運行的(dí)重(zhòng)要環(huán)節。地麵電纜布(bù)綫設計(jì)涉及電纜的選擇，布綫路(lù)徑(jìng)的(dí)設計和保(bǎo)護(hù)措施的設(shè)置(zhì)等方(fāng)麵(miàn)。

選擇合適的電(diàn)纜(lǎn)是地(dì)麵(miàn)電(diàn)纜(lǎn)布綫(xiàn)設(shè)計(jì)的首要任務。需要(yào)考慮電纜(lǎn)的(dí)電(diàn)壓等級(jí)，電(diàn)流容(róng)量和環境(jìng)適(shì)應(yīng)性等因素。電纜的電(diàn)壓(yā)等級應與(yǔ)係(xì)統(tǒng)電壓匹配，電(diàn)流容量(liáng)應滿足係統需(xū)求，而環(huán)境適應性則需要(yào)考慮電纜(lǎn)的(dí)耐(nài)候性(xìng)和(hé)耐腐(fǔ)蝕(shí)性(xìng)等能(néng)力。

在布綫路(lù)徑(jìng)設(shè)計(jì)中(zhōng)，需(xū)要(yào)考慮(lǜ)電(diàn)纜的長度(dù)，拐(guǎi)角和延伸，以(yǐ)*大限(xiàn)度(dù)減小(xiǎo)電纜的損(sǔn)耗(hào)和阻抗(kàng)。同時，還(huán)需考(kǎo)慮(lǜ)電纜(lǎn)壓(yā)降，以保證(zhèng)光伏發電質(zhì)量。

電(diàn)纜保護措(cuò)施方(fāng)麵(miàn)，直流電纜(lǎn)穿(chuān)PVC管或(huò)橋(qiáo)架敷設(shè)，在屋(wū)麵及牆麵(miàn)敷(fū)設的(dí)交流(liú)電(diàn)纜穿(chuān)橋(qiáo)架(jià)敷設(shè)，電纜埋地(dì)敷設(shè)時需(xū)穿(chuān)保(bǎo)護(hù)管或(huò)設(shè)置(zhì)電纜保(bǎo)護(hù)板以防(fáng)止電纜(lǎn)受(shòu)到(dào)損(sǔn)壞(huài)或外(wài)界幹(gān)擾(rǎo)。

2.4並網(wǎng)接(jiē)入設(shè)計

工業廠區屋頂(dǐng)分(fēn)布式光伏係(xì)統的(dí)並網(wǎng)接入設計(jì)是確(què)保(bǎo)光伏(fú)係統與廠網正常連接(jiē)並安(ān)全運行(háng)的重(zhòng)要一環。並(bìng)網接入(rù)設計包(bāo)括廠網連接(jiē)點的(dí)選擇，電網保護裝置的設(shè)置和並網安全措施的(dí)設(shè)置等(děng)方麵(miàn)。廠網(wǎng)連接點的性能應(yīng)與係(xì)統的發電容(róng)量和(hé)負荷需(xū)求相匹配(pèi)，並(bìng)具備穩(wěn)定的供電(diàn)能力，提供良好的(dí)電能質量。電(diàn)網(wǎng)保護(hù)裝(zhuāng)置主(zhǔ)要包(bāo)括過(guò)流保護，過壓(yā)保護，防(fáng)孤島及防(fáng)逆流保(bǎo)護等(děng)裝(zhuāng)置(zhì)。這些(xiē)保護裝(zhuāng)置(zhì)可以(yǐ)保證係統和電(diàn)網之間(jiān)的(dí)安(ān)全(quán)連(lián)接(jiē)，防(fáng)止係統(tǒng)因(yīn)故(gù)障對(duì)電(diàn)網造成影響(xiǎng)。並網安(ān)全措(cuò)施(shī)包(bāo)括建立接(jiē)地(dì)係統以及采(cǎi)取防(fáng)雷措施，建(jiàn)立(lì)接(jiē)地係統可以確保係(xì)統與(yǔ)地麵之(zhī)間的電勢(shì)平(píng)衡，采(cǎi)取(qǔ)防雷措施可以減少雷擊(jī)對係統的(dí)影(yǐng)響。

3工(gōng)業廠區(qū)屋頂分(fēn)布(bù)式光伏係(xì)統應用案例研究

3.1項目概(gài)況

某公司(sī)廠區建築(zhù)屋(wū)頂分布式光(guāng)伏發電站(zhàn)項(xiàng)目（以下(xià)簡稱“項目(mù)”）位於內蒙古(gǔ)自治區(qū)錫(xī)林郭勒盟(méng)西烏珠(zhū)穆沁(qìn)旗五(wǔ)間房(fáng)產業園(yuán)區。廠區擁(yōng)有(yǒu)多座麵積較大(dà)的屋(wū)頂，具備良好的光(guāng)照條(tiáo)件，利用屋(wū)頂空(kōng)間(jiān)搭建分(fēn)布式光伏(fú)電站，采用“自發自(zì)用(yòng)”模式(shì)為廠(chǎng)區提(tí)供(gōng)清(qīng)潔(jié)電(diàn)能。觀(guān)展平(píng)台原貌圖如(rú)圖(tú)1所(suǒ)示，啟動鍋爐(lú)房(fáng)，尿(niào)素車間，檢(jiǎn)修綜(zōng)合樓(lóu)原貌(mào)圖(tú)如(rú)圖(tú)2所示。

圖1觀展平(píng)台原(yuán)貌圖

圖2啟(qǐ)動鍋(guō)爐房，尿素車(chē)間，檢修綜合樓原貌(mào)圖

3.2電力消(xiāo)納情況(kuàng)

該項(xiàng)目裝(zhuāng)機容(róng)量為1.625595MW（峰值功(gōng)率(shuài)），所發電能就地消納。目(mù)前廠(chǎng)區擁(yōng)有(yǒu)2台6.6×105kW的(dí)發電(diàn)機組(zǔ)，廠用(yòng)電率為6.5%，廠(chǎng)用電負荷為85.8MW，廠(chǎng)用電(diàn)負荷(hé)遠(yuǎn)大(dà)於(yú)該項目(mù)發電(diàn)容量。在不(bù)發電的情況下(xià)，根(gēn)據資料計(jì)算，綫路檢(jiǎn)修機(jī)組雙(shuāng)停(tíng)期間(jiān)，廠(chǎng)內(nèi)場用電總負荷（包括(kuò)生(shēng)活(huó)用電(diàn)，汽(qì)機(jī)鍋爐(lú)，化學用(yòng)電(diàn)等(děng)）為3.034MW，因此該(gāi)期項(xiàng)目(mù)光伏發電容量(liáng)可(kě)就地消納(nà)。

4係(xì)統(tǒng)設計方(fāng)案(àn)

安科瑞(ruì)電(diàn)光(guāng)伏(fú)電站(zhàn)監(jiān)控軟件采(cǎi)用(yòng)Acrel-2000Z，是(shì)安科(kē)瑞電氣股(gǔ)份(fèn)有限公司(sī)總(zǒng)結多(duō)年的開(kāi)發(fā)，實踐(jiàn)經驗和大量的用戶需(xū)求(qiú)而(ér)設計針對用戶(hù)配(pèi)電(diàn)係統和光(guāng)伏電(diàn)站(zhàn)的(dí)實(shí)時(shí)監控係(xì)統(tǒng)。

4.1軟件(jiàn)運(yùn)行(háng)環境配置(zhì)

服(fú)務器(qì)上安(ān)裝Windows7操作係統。

4.2光(guāng)伏電站電力監控軟件架構

軟(ruǎn)件(jiàn)采(cǎi)用C/S架構(gòu)，實時采集光伏電站電流(liú)，電(diàn)壓(yā)，日/月(yuè)/年(nián)/累計發(fā)電量(liáng)和氣象(xiàng)數據。

4.3光(guāng)伏電(diàn)站電力(lì)監控(kòng)軟件功(gōng)能

對光(guāng)伏電(diàn)站(zhàn)的整(zhěng)體(tǐ)信息(xī)進行監控，采用圖(tú)形(xíng)和(hé)數據的形式實(shí)時動態地(dì)展(zhǎn)現電站(zhàn)概(gài)況(kuàng)，電(diàn)站實時發(fā)電及發電(diàn)統(tǒng)計(jì)信息(xī)。包括(kuò)電站概(gài)括(kuò)，環境參數，實(shí)時(shí)信(xìn)息，發電量(liáng)統(tǒng)計(jì)及發電(diàn)量信(xìn)息(xī)

通過(guò)主界麵可(kě)以對光(guāng)伏(fú)陣(zhèn)列現場(cháng)環境(jìng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與顯(xiǎn)示(shì)，如室外(wài)溫度值，風速(sù)，風向(xiàng)，光(guāng)照(zhào)強度等(děng)。

a）通過對電(diàn)站內一(yī)次(cì)及二(èr)次配(pèi)電(diàn)網絡(luò)狀態(tài)的(dí)監(jiān)控(kòng)，了解電(diàn)站(zhàn)內各電氣設備(bèi)的(dí)運(yùn)行情(qíng)況及(jí)狀(zhuàng)態(tài)，並對(duì)電(diàn)站的並網狀態(tài)，有/無功功(gōng)率(shuài)流向(xiàng)情(qíng)況(kuàng)等(děng)進行(háng)實時監控。

b）光伏組件(jiàn)分(fēn)布(bù)監控(kòng)

能夠根據(jù)微(wēi)逆變反(fǎn)應(yīng)的數據顯示各組(zǔ)太陽(yáng)能(néng)電池(chí)板(bǎn)的(dí)工(gōng)作(zuò)狀態（是(shì)否正(zhèng)常發電），根(gēn)據組串(chuàn)式逆變器顯示各(gè)光(guāng)伏組(zǔ)串輸出功(gōng)率，分別計量兩(liǎng)種(zhǒng)兩種逆變方式的(dí)發電量(liáng)日發(fā)電(diàn)量，日發電量曲綫，月發電量(liáng)柱狀圖，年(nián)發(fā)電(diàn)量柱狀圖等，並對這兩(liǎng)種方(fāng)式發電量進行(háng)對比(bǐ)。

c）逆變器(qì)監(jiān)控

組串式逆變器主(zhǔ)要監測指(zhǐ)標(biāo)包括(kuò)：

直(zhí)流電(diàn)壓，直(zhí)流(liú)電(diàn)流，直流(liú)功率

交流(liú)電(diàn)壓，交流(liú)電流

逆(nì)變(biàn)器內(nèi)溫度，時鐘(zhōng)

頻(pín)率，功率(shuài)因數，當前發(fā)電功(gōng)率(shuài)

日(rì)發(fā)電(diàn)量(liáng)，累積(jī)發電(diàn)量，累積CO2減排(pái)量

電(diàn)網電壓過高，電網電(diàn)壓過(guò)低

電(diàn)網(wǎng)頻率過高，電(diàn)網頻率過低

直(zhí)流電壓(yā)過高，直(zhí)流電壓過低

逆(nì)變(biàn)器(qì)過(guò)載，逆(nì)變器過熱，逆變(biàn)器短路

散熱(rè)器過熱(rè)

逆(nì)變(biàn)器孤島

DSP故障，通(tōng)訊(xùn)故障等。

監控係(xì)統可(kě)繪製(zhì)顯示(shì)逆(nì)變(biàn)器電壓—時(shí)間(jiān)曲(qū)綫(xiàn)，功(gōng)率—時間(jiān)曲綫(xiàn)等，直流(liú)側(cè)輸(shū)入電流實時(shí)曲綫，交(jiāo)流(liú)側逆變輸(shū)出電流曲(qū)綫，並(bìng)采集(jí)與顯示(shì)各逆變(biàn)器日(rì)發(fā)電(diàn)量(liáng)等電參量
；

d）交流匯(huì)流箱(xiāng)監控

交流匯流箱(xiāng)主要監測(cè)指標包括：

光(guāng)伏(fú)組串輸出(chū)直(zhí)流電(diàn)壓，輸出直流(liú)電(diàn)流，輸(shū)出直流(liú)功(gōng)率

各路輸入總發電(diàn)功(gōng)率，總發(fā)電量

匯流箱輸出(chū)電流(liú)，匯流箱(xiāng)輸出電壓，匯(huì)流箱輸(shū)出功率(shuài)

電(diàn)流監測允(yǔn)差(chà)報警(jǐng)

傳輸(shū)電(diàn)纜/短路故(gù)障告警(jǐng)

空氣開關(guān)狀態(tài)，故障信息(xī)等

e）交流(liú)配電櫃監控(kòng)

交(jiāo)流配電櫃(guì)主要(yào)監(jiān)測指標包(bāo)括：

光(guāng)伏發電(diàn)總輸(shū)出有(yǒu)功功(gōng)率(shuài)，無(wú)功功率

功率因數，電(diàn)壓，電流(liú)

斷(duàn)路(lù)器(qì)故障(zhàng)信息，防(fáng)雷器狀(zhuàng)態信息等

f）並網櫃監控(kòng)

通(tōng)過(guò)對(duì)並(bìng)網櫃的(dí)監(jiān)控(kòng)，計量上(shàng)網(wǎng)電(diàn)量，內(nèi)部(bù)用電(diàn)量，電能質量，光(guāng)伏(fú)發(fā)電係統(tǒng)有功(gōng)和無功輸(shū)出，發(fā)電(diàn)量，功(gōng)率因(yīn)數(shù)，並網點(diǎn)的電(diàn)壓和(hé)頻率，注(zhù)入(rù)係(xì)統的電等(děng)參(cān)數，計算碳減排(pái)量(liáng)，並(bìng)折算(suàn)成標(biāo)準煤，計(jì)算發電收(shōu)益。

g）環境參數監(jiān)控

環境參數主要監(jiān)測(cè)指(zhǐ)標包(bāo)括：

日(rì)照輻(fú)射

風速，風向(xiàng)

環(huán)境溫度

太陽能電池板溫度(dù)等

對(duì)比(bǐ)實(shí)際微(wēi)逆或幾種微逆(nì)輸出(chū)指(zhǐ)導(dǎo)電池板(bǎn)需要(yào)清(qīng)洗等信(xìn)息。

h）歷史數據(jù)管理

監控(kòng)係(xì)統可針對光(guāng)伏發電(diàn)現場的(dí)各種事件進行(háng)記錄(lù)，如：通(tōng)訊(xùn)采集(jí)異常(cháng)，開關(guān)變位，操作記錄等，時間記錄(lù)支(zhī)持(chí)按類(lèi)型查(chá)詢，並可(kě)對越(yuè)限報警(jǐng)值進(jìn)行(háng)更改(gǎi)設(shè)置
；

i）日(rì)發電趨(qū)勢分析(xī)

係統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲綫(xiàn)和(hé)歷史趨勢(shì)兩(liǎng)種曲(qū)綫(xiàn)分析界麵，可(kě)以反映出每(měi)天(tiān)24小(xiǎo)時(shí)內光(guāng)伏發電量與(yǔ)該日(rì)日(rì)照(zhào)強(qiáng)度(dù)，環(huán)境(jìng)溫度，風(fēng)速(sù)等的(dí)波動情況(kuàng)。

j）故(gù)障報警(jǐng)

當(dāng)電池(chí)板長時間輸出功率(shuài)偏低進(jìn)行(háng)故障指(zhǐ)示(shì)，建議運(yùn)維人(rén)員前(qián)往(wǎng)現場(cháng)檢查(chá)是否有故障發生等
；另(lìng)外(wài)對(duì)於並(bìng)網櫃部分(fēn)的主(zhǔ)斷路器(qì)分(fēn)合(hé)閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視(shì)，當(dāng)出(chū)現(xiàn)開關變(biàn)位及(jí)時報警(jǐng)，提(tí)醒(xǐng)運維(wéi)人員。

啟動鍋(guō)爐房(fáng)，尿(niào)素(sù)車(chē)間(jiān)，化學水及工(gōng)業(yè)廢(fèi)水(shuǐ)處理車(chē)間(jiān)屋(wū)頂(dǐng)分(fēn)布(bù)式光伏展(zhǎn)示圖(tú)如圖3所(suǒ)示。

觀(guān)展(zhǎn)平(píng)台分布式光伏展(zhǎn)示圖如圖4所示(shì)。

圖3啟動鍋(guō)爐(lú)房，尿素車間，化學水(shuǐ)及(jí)工(gōng)業廢水(shuǐ)處理車間(jiān)屋(wū)頂(dǐng)分(fēn)布(bù)式光(guāng)伏展(zhǎn)示圖

圖(tú)4觀展平(píng)台(tái)分布(bù)式光伏展示(shì)圖

5對(duì)未來廠區屋頂分布式光(guāng)伏(fú)係(xì)統(tǒng)設計(jì)的建(jiàn)議

未(wèi)來，隨(suí)著(zhuó)光伏(fú)技術(shù)的進(jìn)一步(bù)發展，廠區屋(wū)頂分(fēn)布式光伏(fú)係(xì)統將會得(dé)到(dào)更廣(guǎng)泛的推(tuī)廣(guǎng)和(hé)應(yīng)用(yòng)。1）進一步研究高效率光伏組(zǔ)件和(hé)逆變器的開發，是提高係(xì)統發(fā)電(diàn)效率的(dí)關鍵因素。2）加(jiā)強(qiáng)對(duì)光伏(fú)係統(tǒng)的(dí)智能化管(guǎn)理和(hé)監控，以(yǐ)提高係統(tǒng)的(dí)可靠性(xìng)和安(ān)全性。3）注(zhù)重光伏係統(tǒng)與(yǔ)電(diàn)網的連接和(hé)能(néng)量存儲技術的研(yán)究(jiū)。對(duì)於工(gōng)業(yè)廠(chǎng)區需(xū)要穩定供電(diàn)的場(cháng)景(jǐng)，結合(hé)應用電(diàn)池(chí)儲能係統(tǒng)，以在太(tài)陽能不(bù)足或(huò)夜(yè)間(jiān)使(shǐ)用，從而實(shí)現(xiàn)係統的(dí)穩(wěn)定運(yùn)行和(hé)能(néng)量平(píng)衡。4）為(wéi)保證係統的(dí)長(cháng)期(qī)穩(wěn)定運(yùn)行，製定(dìng)符(fú)合規範的防雷，防火(huǒ)措施，提(tí)高(gāo)光伏係(xì)統的安全(quán)性，並應進行定期維護和(hé)清(qīng)潔(jié)。5）加(jiā)強對光伏發電係(xì)統的經(jīng)濟效益(yì)和(hé)環(huán)境(jìng)效(xiào)益(yì)研究(jiū)，以促進其在工業(yè)廠(chǎng)區的(dí)廣(guǎng)泛(fàn)應用。

6結(jié)束(shù)語(yǔ)

係(xì)統開(kāi)展了基於工業(yè)廠(chǎng)區(qū)屋頂資源(yuán)的分布式光(guāng)伏發電(diàn)係統設(shè)計技術(shù)研(yán)究。工(gōng)業(yè)廠區屋(wū)頂(dǐng)分(fēn)布(bù)式(shì)光伏(fú)係(xì)統具有降低能源(yuán)成(chéng)本(běn)，節約(yuē)綫(xiàn)路(lù)投資，減少(shǎo)環境(jìng)汙(wū)染以及(jí)解(jiě)決土地資源占(zhān)用問題的(dí)優勢。重點(diǎn)分(fēn)析了工(gōng)業廠區(qū)屋頂分布(bù)式光伏係(xì)統(tǒng)設計要(yào)點，結(jié)合工業(yè)廠(chǎng)區屋(wū)頂分布(bù)式光(guāng)伏係統實(shí)施(shī)案(àn)例(lì)研(yán)究(jiū)，對(duì)工業(yè)廠區(qū)分布式光伏係統設計方(fāng)案(àn)進行了詳(xiáng)細(xì)論述。其(qí)中(zhōng)光照條件和陰影(yǐng)分析(xī)需(xū)要考慮(lǜ)廠區特殊環(huán)境(jìng)因(yīn)素(sù)對(duì)係統(tǒng)的影響，如(rú)氣候(hòu)條件(jiàn)，建(jiàn)築(zhù)結構等，光伏組件的安(ān)裝(zhuāng)排(pái)布(bù)要與廠區實(shí)際(jì)情況(kuàng)相匹配，以實現*佳(jiā)發(fā)電效(xiào)率。在選擇(zé)光伏(fú)組件(jiàn)時，結(jié)合(hé)市場主流產(chǎn)品(pǐn)考慮(lǜ)光(guāng)伏組件(jiàn)的效(xiào)率(shuài)，可(kě)靠(kào)性，耐用(yòng)性和成本(běn)等(děng)因(yīn)素。逆變器的效(xiào)率決定了係(xì)統的發(fā)電(diàn)效率和經(jīng)濟(jì)效益(yì)，對於(yú)廠(chǎng)區分布式(shì)光伏(fú)係統(tǒng)，選擇高(gāo)效(xiào)率(shuài)的組(zǔ)串式(shì)逆變(biàn)器可以提高係(xì)統的發(fā)電(diàn)效(xiào)率和(hé)經濟回(huí)報(bào)。在電(diàn)纜(lǎn)布(bù)綫設計中(zhōng)，選擇(zé)合適(shì)的(dí)電纜型號(hào)和(hé)截(jié)麵以滿足光(guāng)伏發(fā)電係統(tǒng)電能(néng)的輸(shū)出，同時在滿足(zú)相關規程(chéng)規(guī)範的(dí)條件(jiàn)下優化(huà)電(diàn)纜布(bù)綫路徑(jìng)，采取合理(lǐ)的保護(hù)措(cuò)施。為確(què)保光伏(fú)係統與(yǔ)廠(chǎng)網正常(cháng)連(lián)接(jiē)並安全運行，並(bìng)網接(jiē)入(rù)設計就(jiù)顯得(dé)尤(yóu)為重(zhòng)要，廠(chǎng)網(wǎng)連接(jiē)點不(bù)僅要(yào)與係(xì)統(tǒng)的發電容量(liáng)和負荷(hé)需(xū)求(qiú)相匹配，也(yě)需考(kǎo)慮電網(wǎng)保(bǎo)護裝置，以(yǐ)確保係(xì)統的安(ān)全(quán)和正(zhèng)常(cháng)運(yùn)行(háng)。

參考文(wén)獻

［1］王丹.光伏發(fā)電係統(tǒng)效(xiào)率優化問題的研究［D］.北(běi)京(jīng)：北(běi)京交通(tōng)大學(xué)，2009.

［2］陶磊，王(wáng)艾，孫龍林，等.陰影遮(zhē)擋下(xià)的光伏(fú)組(zǔ)件特(tè)性(xìng)分析［J］.太(tài)陽能，2015（7）：22-27.

［3］王(wáng)馨，崔強(qiáng)，苗錦宏(hóng)，張(zhāng)博.工業(yè)廠(chǎng)區(qū)屋頂分(fēn)布式光伏係統(tǒng)設計(jì)及應(yīng)用

［4］安科瑞(ruì)企業微電(diàn)網設計(jì)與(yǔ)應(yīng)用手(shǒu)冊.2022.05版