光伏系統(tǒng)設計介紹

光伏系統(tǒng)設計介紹一、一般規(guī)定1.1屋頂光伏系統(tǒng)設計應有專項設計。1.2屋頂光伏系統(tǒng)深化設計應由原設計單位或由不低于原設計單位資質(zhì)的設計單位進行。1.3既有建筑屋頂加裝光伏系統(tǒng)前，應由原設計單位或由不低于原設計單位資質(zhì)的設計單位進行建筑、結(jié)構(gòu)及電氣復核。1.4光伏組件的選型和光伏方陣的設計應與建筑結(jié)合，在綜合考慮發(fā)電效率、發(fā)電量、電氣和結(jié)構(gòu)安全、適用、美觀的前提下，應選用適用的光伏構(gòu)件，并與建筑的模數(shù)相協(xié)調(diào)。1.5在人員有可能接觸或接近光伏系統(tǒng)的位置，應設置防觸電警示標識。1.6并網(wǎng)光伏系統(tǒng)應具有相應的并網(wǎng)保護功能，并應安裝必要的計量裝置。二、系統(tǒng)配置2.1光伏系統(tǒng)類型的選擇應綜合考慮建筑屋頂?shù)墓庹諚l件、使用功能、電網(wǎng)條件、負荷性質(zhì)和系統(tǒng)運行方式等因素。2.2光伏系統(tǒng)一般由光伏方陣、光伏匯流設備（包括光伏匯流箱、直流配電柜和直流電纜等）、逆變器、交流配電設備、升壓變、儲能及控制裝置（適用于帶有儲能裝置的系統(tǒng)）、布線系統(tǒng)及監(jiān)測系統(tǒng)等設備組成。2.3光伏系統(tǒng)的戶外電纜應具有防水、防紫外線性能；光伏系統(tǒng)室內(nèi)電纜不低于本建筑物室內(nèi)電纜選型要求。2.4屋頂電纜敷設宜采用電纜橋架或穿金屬管保護，交流電纜和直流電纜控應分開布置敷設。2.5直流側(cè)電氣設備的選擇應符合下列規(guī)定：1線纜耐壓等級應達到光伏方陣最大輸出電壓的1.25倍及以上；2線纜額定載流量應高于短路保護電器整定值，線路損耗宜控制在2%以內(nèi)；3短路保護電器分斷能力應達到光伏方陣的標稱短路電流的1.25倍及以上。2.6設置光伏系統(tǒng)的國家機關(guān)辦公建筑、政府投資或以政府投資為主項目建筑、大型公共建筑和總建筑面積不小于15萬平方米的住宅建筑應設計監(jiān)控系統(tǒng)，并應滿足下列要求：1監(jiān)控系統(tǒng)應能監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)電量、功率、效率等參數(shù)。宜能監(jiān)測每個光伏組件串的電壓、電流等參數(shù)；2監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器等設備應具備RS485通訊接口，應能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時遠程傳輸，并滿足累計統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析的要求；3監(jiān)控系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)應不少于10分鐘一次，并應具有斷點續(xù)傳功能；4監(jiān)控系統(tǒng)布線設計應保證通訊的可靠性。有線式監(jiān)測系統(tǒng)在線纜敷設時應單獨敷設；5監(jiān)控系統(tǒng)設備應有可靠的固定措施，其支架應有可靠的抗臺風設計，并具有防腐蝕性能；6監(jiān)控系統(tǒng)還應滿足《可再生能源建筑應用示范項目數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導則》（建科節(jié)函[2009]146號）的相關(guān)要求。2.7光伏系統(tǒng)所發(fā)電能不應作為消防應急電源。2.8設置組串式逆變器的光伏系統(tǒng)可不設置直流匯流箱；若設置直流匯流箱，應符合下列規(guī)定：1直流匯流箱內(nèi)應設置匯流銅母排；2直流匯流箱內(nèi)每一個光伏方陣應分別由光伏專用線纜引至匯流母排，在母排前分別設置光伏專用直流開關(guān)或直流熔斷器，并在輸出回路設置光伏專用直流主開關(guān)；3光伏匯流箱內(nèi)應設置電涌保護裝置；4光伏匯流箱的設置位置應便于操作和檢修，宜選擇室內(nèi)干燥的場所；設置在室外的光伏匯流箱應具有防水、防塵、防腐等措施，其防護等級應為IP65及以上。三、光伏組件3.1光伏組件的類型、規(guī)格、數(shù)量、安裝位置、安裝方式和可安裝面積應根據(jù)建筑屋頂設計確定。3.2光伏方陣的數(shù)量應根據(jù)總裝機容量及光伏組件串的容量確定。3.3光伏組件串應根據(jù)逆變器的最大功率跟蹤控制范圍、光伏組件的工作電壓及其溫度系數(shù)等因素確定。3.4光伏組件串中，并列的兩個光伏組件安裝間隙宜為20mm。3.5光伏支架布置不應跨越建筑變形縫。3.6光伏方陣中，同一光伏組件串中各光伏組件的電氣性能參數(shù)應保持一致，并應選用同一規(guī)格、同一品牌的產(chǎn)品。3.7光伏系統(tǒng)各部件之間應可靠連接。3.8光伏方陣在建筑平屋頂布置時，應符合下列規(guī)定：1光伏組件應按光伏組件最大效率，方位角選取正南±20o布置，傾角宜選取22o～24o；2光伏方陣應設置維修通道，維修通道寬度為光伏方陣安裝完成后突出物之間的最小凈寬，宜為1000mm；3光伏組件的最低點距屋頂之間的距離應滿足通風散熱的間隙要求，綠化屋頂?shù)墓夥M件的最低點應高于其附近綠化植被的最大高度；4平屋面布置的、南北向相鄰的前后兩排光伏方陣的通道凈間距(即前排光伏方陣的最高點與后排光伏方陣的最低點在同一平面中的投影間距）應按冬至日不遮擋進行設計；5平屋面布置的、光伏方陣與南向女兒墻或遮光物之間的最小距離應按冬至日不遮擋進行設計；光伏方陣與東西向女兒墻或遮光物側(cè)面之間的最小距離應按冬至日不遮擋進行設計；6光伏方陣的東、西向端頭突出物之間的最小凈距離應不小于900mm，作為屋面疏散走道的應不小于1100mm。3.9光伏方陣在建筑坡屋頂布置時，應根據(jù)建筑物條件及光照條件進行布置。四、逆變器4.1逆變器的配置容量應與光伏方陣的安裝容量相匹配。逆變器的數(shù)量應根據(jù)光伏系統(tǒng)裝機容量及單臺逆變器額定容量確定。4.2逆變器允許的最大直流輸入功率應不小于其對應的光伏方陣的實際最大直流輸出功率，光伏方陣的最大功率工作電壓變化范圍應在逆變器的最大功率跟蹤范圍內(nèi)。4.3逆變器應按照型式、容量、相數(shù)、頻率、冷卻方式、功率因數(shù)、過載能力、溫升、效率、輸入輸出電壓、最大功率點跟蹤、保護和監(jiān)測功能、通訊接口、防護等級等技術(shù)條件進行選擇。4.4逆變器的配置應滿足下列要求：1應具備自動運行和停止功能、最大功率跟蹤控制功能和防孤島功能；2應具有并網(wǎng)保護裝置，并與電網(wǎng)的保護相協(xié)調(diào)；3逆流型逆變器應具備電壓自動調(diào)整功能；4無隔離變壓器的逆變器的控制線路應具備直流接地檢測和直流分量檢測功能；5應滿足環(huán)境對逆變器的噪聲和電磁兼容要求。4.5逆變器應滿足高效、節(jié)能、環(huán)保的要求。4.6逆變器宜設置在通風良好的場所，其位置應便于維護和檢修。4.7戶外型逆變器的防護等級應不低于IP65要求，戶內(nèi)型逆變器的防護等級應不低于IP2X要求。五、防雷與接地5.1屋頂光伏系統(tǒng)防雷保護應符合下列規(guī)定：1建筑屋頂光伏系統(tǒng)應采取防雷措施，并應作為建筑電氣防雷設計的一部分，建筑的光伏系統(tǒng)防雷應結(jié)合主體建筑實施；2光伏系統(tǒng)和并網(wǎng)接口設備的防雷和接地措施，應符合國家標準《建筑物電氣裝置第7-712部分：特殊裝置或場所的要求太陽能光伏(PV)電源供電系統(tǒng)》GB/T168932的相關(guān)規(guī)定。5.2光伏系統(tǒng)接地應符合下列規(guī)定：1建筑物光伏系統(tǒng)接地應采用聯(lián)合接地形式，且接地電阻應按各類系統(tǒng)要求的最小值確定；2光伏系統(tǒng)直流側(cè)不得采用不接地的等電位保護；3光伏系統(tǒng)的交流配電接地型式應與建筑配電系統(tǒng)接地型式相一致；4光伏組件和構(gòu)件的金屬外框應可靠接地，屋頂光伏系統(tǒng)金屬構(gòu)件應與建筑物防雷接地系統(tǒng)聯(lián)結(jié)，聯(lián)結(jié)點不得少于兩處。5.3建筑屋頂上設置的光伏系統(tǒng)，金屬邊框的光伏組件、光伏方陣的直擊雷防護應符合下列規(guī)定：1金屬邊框滿足《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057對防雷與接地線纜截面要求的，可利用光伏組件的金屬邊框作為接閃器；可利用建筑物的柱內(nèi)主筋或鋼結(jié)構(gòu)作為自然引下線；可利用建筑物基礎內(nèi)鋼筋或柱內(nèi)主筋作為自然接地體；2非金屬邊框的面板應設置防直擊雷裝置；3屋頂光伏系統(tǒng)的金屬構(gòu)件應與屋頂防雷與接地系統(tǒng)可靠電氣聯(lián)結(jié)。4光伏系統(tǒng)應采用防雷電電磁脈沖的措施。六、輔助系統(tǒng)6.1支架和基座應做防腐、防水設計，且布置整齊、與建筑主體結(jié)構(gòu)連接牢固。6.2支架放置部位應采取合理的排水措施，確保排水通暢。6.3對于上人屋面，光伏方陣的上橫梁、下橫梁的左右端頭應裝設防紫外線護套，防止損傷到人。6.4并網(wǎng)光伏系統(tǒng)可根據(jù)實際需要配置適當容量的儲能裝置。6.5儲能裝置應采用自動監(jiān)測裝置進行實時在線監(jiān)測，應具有在線識別電池組落后單體、判斷儲能電池整體性能、充放電管理等功能，還應具有人機界面和通訊接口。6.6儲能裝置應配置具有保護功能、數(shù)據(jù)采集及通信功能的控制器。6.7儲能電池宜根據(jù)儲能效率、循環(huán)壽命、能量密度、功率密度、響應時間、環(huán)境適應能力、充放電效率、自放電率、深放電能力等技術(shù)條件進行選擇。6.8儲能電池應滿足下列要求:1應適應不同需求組合，以滿足工