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太阳能光伏发电系统的构成

通过太阳能电池板将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳能光伏发电系统。尽管太阳能光伏发电系统应用形式多种多样，应用规模也跨度很大，从小到不足1W的太阳能草坪灯，到几百千瓦甚至几兆瓦的大型光伏电站，但其系统组成结构和工作原理却基本相同。其主要由太阳能光伏组件（或方阵）、蓄电池（组）、光伏控制器、逆变器以及一些测试、监控、防护等附属设施构成。

1、    太阳能光伏组件

太阳能光伏组件也叫太阳能电池板，其作用是将太阳光的辐射能量转换为电能，并送往蓄电池中存储起来，也可以直接用于驱动负载工作。

2、    蓄电池

蓄电池的作用主要时存储太阳能光伏组件发出的电能，并可随时向负载供电。太阳能光伏发电系统对蓄电池的基本要求是：自放电率低、使用寿命长、充电吸收率高、深放电能力强、工作温度范围宽、少维护或免维护及价格低廉。目前太阳能发电系统配套使用的主要是免维护胶体蓄电池，锂离子电池等。

3、    光伏控制器

太阳能光伏控制器的作用是控制整个系统的工作状态，其功能主要有防止蓄电池过充电保护、防止蓄电池过放电保护、系统短路电子保护、系统极性反接保护、夜间防反充保护等。在温差较大的地方，控制器还具有温度补偿的功能。另外，控制器还有充电状态、蓄电池电量等各种工作状态的显示功能。

4、    逆变器

逆变器是把太阳能光伏组件或者蓄电池输出的直流电转换成交流电供给电网或者交流负载使用的设备。

5、    光伏发电系统附属设施

光伏发电系统的附属设施包括直流汇流（配线）系统、交流配电系统、运行监控和检测系统、防雷和接地系统、安装支架等。

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太阳能光伏发电系统的硬件设计-站区布置

根据现场条件，确定光伏方阵的安装位置，要求布局合理、整体美观、连接方便，方阵面上尽量不要有建筑物或树木遮荫，所以在现场总体布置设计时，需要确定前、后排子方阵之间的较小距离，首先应当知道遮挡物阴影的长度。

1.  遮挡物阴影的长度

在安装方阵时，如果方阵前面有树木或建筑物等遮挡物，其阴影会挡住方阵的阳光，所以必须首先计算遮挡物阴影的长度，从而确定前、后排方阵之间的较小距离。

对于遮挡物阴影的长度，一般确定的原则是：冬至日当天上午9点至下午3点之间，后排的光伏方阵不被遮挡。

如遮挡物高度为H，其阴影的长度为d，当地纬度为φ，由几何关系可知：

d=H(0.707tanφ+0.4338)/(0.707-0.4338tanφ)

2.  两排方阵之间的较小距离

只要知道当地的纬度，并且方阵高度和倾角确定，即可计算出两排方阵之间的较小距离。

如光伏方阵的高度为L，两排方阵之间的距离为D，方阵倾角为β，由几何关系可知：

D=Lcosβ+Lsinβ(0.707tanφ+0.4338)/(0.707-0.4338tanφ)

3.  光伏方阵布置

明确前、后排方阵之间的较小距离后，即可根据现场的实际大小、所采用的光伏组件的尺寸，按照方阵的合适倾角，同时还要考虑光伏组件串、并联的线路连接等因素，反复进行排列比较，直至得出合理的布局。

4.  方阵支架设计

方阵布置确定后，即可根据选定组件的尺寸、串并联数目和方阵倾角等条件，设计方阵支架及基座等支撑结构。

如何确定所需光伏系统的大小？

所需太阳能光伏发电系统的带下取决于多个因素，比如经济投入预算情况、安装地点限制、用户耗电量情况、安装地区的光照情况。离网系统的设计中还需要考虑用户负载功率，蓄电池备电天数等因素。光伏系统不一定要满足您的全部能源需求，对于并网系统，光伏系统会与电网相连接，然后将产生的电力上传至电网，所以并网系统的容量只要满足国家的相关并网法规即可。

太阳能光伏发电系统项目设计建设的技术标准主要有哪些？

1.  《光伏发电站设计规范》GB50797-2012；

2.  《光伏发电站施工规范》GB50794-2012；

3.  《光伏发电工程施工组织设计规范》GB/T50795-2012；

4.  《光伏发电站工程验收规范》GB/T50796-2012；

5.  《光伏发电系统接入配电网技术规定》GB/T29319-2012；

6.  《独立光伏系统技术规范》GB/T29196-2012;

7.  《光伏发电站接入电力系统技术规定》GB/T19964-2012；

8.  《并网光伏发电系统验收技术规范》CNCA/CTS0004-2010；

9.  《分布式电源并网技术要求》GB/T33593;

10.《焊接结构用耐候钢》GB/T4172；

11.《建筑结构荷载规范》GB50009-2015；

12.《钢结构设计规范》GB50017。