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1 設(shè)計概述

  在EPC模式中,Engineering不僅包括具體的設(shè)計工作,而且可能包括整個建設(shè)工程內(nèi)容的總體策劃以及整個建設(shè)工程實施組織管理的策劃和具體工作;Procurement也不是一般意義上的建筑設(shè)備材料采購,而更多的是指專業(yè)設(shè)備、材料的采購;Construction應(yīng)譯為“建設(shè)”,其內(nèi)容包括施工、安裝、試車、技術(shù)培訓(xùn)等。

  E+PC模式下,設(shè)計方對工程的技術(shù)保證指標(biāo)負(fù)責(zé),業(yè)主方對進度、質(zhì)量(采購和施工)、綜合管理等負(fù)責(zé)。弱化了設(shè)計在控制投資、主導(dǎo)采購、指導(dǎo)施工方面的作用;EC+P模式下,弱化了設(shè)計在采購環(huán)節(jié)控制成本的優(yōu)勢,增加業(yè)主的協(xié)調(diào)難度,施工工期和質(zhì)量不可控,扯皮現(xiàn)象較多?! ?/p>

2 分布式光伏電站設(shè)計要點

  2.1 能量轉(zhuǎn)換

  A)光能-電能轉(zhuǎn)換。

  光生伏特效應(yīng):指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。首先是由光子(光波)轉(zhuǎn)化為電子、光能量轉(zhuǎn)化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。有了電壓,就像筑高了大壩,如果兩者之間連通,就會形成電流回路。

  B)直流-交流電能轉(zhuǎn)換。

  逆變器又稱電源調(diào)整器,根據(jù)逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的用途可分為獨立型、并網(wǎng)型、并離網(wǎng)一體型(雙向儲能型)。對于用于并網(wǎng)系統(tǒng)的逆變器,根據(jù)有無變壓器又可分為變壓器型逆變器和無變壓器型逆變器。根據(jù)容量大小又分為集中式和組串式等。

  符合電網(wǎng)并網(wǎng)要求:并網(wǎng)電流諧波、注入電網(wǎng)直流分量、電網(wǎng)過欠壓時保護、電網(wǎng)過欠頻時保護、孤島保護等。隨著大量可再生能源發(fā)電設(shè)備的接入,對電網(wǎng)的運行、調(diào)度提出了新的挑戰(zhàn),電網(wǎng)提出了如低電壓穿越、無功補償、儲能等新要求。

  2.2 能量輸送

  A)直流部分。

  智能光伏匯流箱:匯流,防雷,監(jiān)控電流電壓、溫度和適度,以及失效報警,數(shù)據(jù)采集,無線傳輸?shù)?,方便用戶及時準(zhǔn)確的掌握光伏電池的工作情況,保證太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮最大功效。

  直流柜:主要起到二級匯流作用,主要用在大功率逆變器系統(tǒng)。直流柜里配置有明顯斷開點的直流斷路器,滿足絕緣電壓和檢修隔離問題。直流回路基本上都需要防反二極管,以防止環(huán)流和系統(tǒng)倒送。

  B)交流部分。

  交流配電柜:連接光伏系統(tǒng)和電網(wǎng)的檢修、操作和保護裝置。保證系統(tǒng)的正常供電,同時還有對線路電能的計量。

  變壓器:隔離升壓作用。為限制三次諧波,其中一側(cè)繞組接成三角形(通常是一次側(cè))。根據(jù)變壓器本身絕緣結(jié)構(gòu)性形式分油浸變壓器和干式變壓器。油變便宜,但考慮到消防問題,現(xiàn)場需要設(shè)置事故油池。  

 

  2.3 接入系統(tǒng)方案

  主要設(shè)計原則:根據(jù)分布式光伏發(fā)電容量,結(jié)合當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)絡(luò)情況(導(dǎo)線載流量、上級變壓器、線路可接納能力等),確定接入電壓等級(10kV,380V)、運營模式(統(tǒng)購統(tǒng)銷,自發(fā)自用、余電上網(wǎng))、接入點(公共電網(wǎng)變電站、開關(guān)站,T接公共電網(wǎng)母線;公共電網(wǎng)配電室、配電箱,用戶配電室、配電箱)等。

  A)從業(yè)主角度看:和誰結(jié)算的問題。

  和用電戶結(jié)算(自發(fā)自用);和電網(wǎng)公司結(jié)算(統(tǒng)購統(tǒng)銷);和兩者都結(jié)算(自發(fā)自用、余電上網(wǎng))。

  B)從電網(wǎng)角度看:結(jié)不結(jié)算的問題。

  結(jié)算(統(tǒng)購統(tǒng)銷和余電上網(wǎng));不結(jié)算(自發(fā)自用)

  2012年10月至11月,國家電網(wǎng)公司組織編制完成《分布式光伏發(fā)電接入系統(tǒng)典型設(shè)計》。適用于10kV及以下電壓等級,且單個并網(wǎng)點裝機容量不超過6MW的分布式光伏發(fā)電接入系統(tǒng)的設(shè)計。

3 設(shè)計成品質(zhì)量評定

  3.1 設(shè)計資質(zhì)

  設(shè)計院或工程技術(shù)公司,只要具備電力行業(yè)(新能源發(fā)電)專業(yè)乙級及以上設(shè)計資質(zhì),都可以做光伏發(fā)電設(shè)計工作。

  電力行業(yè)工程咨詢資質(zhì),可以編制可研報告、接入系統(tǒng)報告、項目建議書、項目規(guī)劃咨詢、項目招標(biāo)咨詢等業(yè)務(wù)。

  設(shè)計亂象:掛靠,敲章,先施工后設(shè)計等。

  3.2 系統(tǒng)效率

  設(shè)計合理情況下,光伏發(fā)電系統(tǒng)總體效率在70~80%。

  系統(tǒng)效率主要考慮的因素有:灰塵、雨水遮擋引起的效率降低、溫度引起的效率降低、組件串聯(lián)不匹配產(chǎn)生的效率降低、逆變器的功率損耗、直流交流部分線纜功率損耗、變壓器功率損耗、跟蹤系統(tǒng)的精度等。

  設(shè)計可以提高的部分:組件串聯(lián)匹配,合理選擇逆變器,優(yōu)化線路,采用節(jié)能變壓器,等等。

  3.3 系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性

  線纜安全:校驗動熱穩(wěn)定性。一般按持續(xù)極限輸送容量選擇,并兼顧發(fā)電效率。

  設(shè)備安全:并網(wǎng)點應(yīng)安裝易操作、具有明顯開斷點、具備開斷故障電流能力的開斷設(shè)備(10kV具備可閉鎖、帶接地功能)。斷路器開斷能力需留有一定裕度,應(yīng)具備電源端與負(fù)荷端反接能力。

  無功補償:優(yōu)先利用逆變器的無功調(diào)節(jié)能力;必要時安裝動態(tài)無功補償裝置。

  線路保護:不同的電壓級別和接入方案,配置相應(yīng)的線路保護,迅速與公共電網(wǎng)脫離。

  孤島檢測與安全自動裝置:逆變器必須具備快速檢測孤島且檢測到后立即斷開與電網(wǎng)連接的能力。在并網(wǎng)點設(shè)置自動裝置,實現(xiàn)電壓頻率異常緊急控制功能,跳開并網(wǎng)點斷路器。

  電能質(zhì)量在線監(jiān)測:10kV并網(wǎng)點配置在線監(jiān)測裝置,監(jiān)測電壓、頻率、諧波、功率因數(shù)等。