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分布式光伏设计系列之现场勘察要点
- 2020-03-10-

    屋顶分布式光伏设计电站现场勘察是项目前期工作中非常重要的环节。在现场勘察时,技术人员与屋顶业主方和光伏电站投资方就光伏电站的安装区域、装机容量、支架形式、设备布置、并网形式、企业用电量等重要信息进行沟通,形成光伏电站的初步形态,为项目后期的可研、初设等提供重要依据。

    1.环境状况评估

     环境状况评估包含气候条件评估和现场环境条件评估。

    项目地点的气候条件中的太阳辐照度、风速、气温等可以在勘察前通过RETScreen、pvsyst等软件中查询到,利用这些气候因素可以现场预估发电量。

    现场环境条件主要有厂房屋顶或者附近区域是否会有大量湿热气体、弱酸弱碱气体以及烟尘的排放。常见太阳能电池组件由玻璃、EVA、电池片、EVA、TPT及边框构成,潮湿、高温的环境容易产生水蒸气,水蒸气通过封边硅胶或背板进入组件内部,产生PID效应(Potential Induced Degradation),又称电势诱导衰减;PID效应是电池组件的封装材料和其上表面及下表面的材料,电池片与其接地金属边框之间的高电压作用下出现离子迁移,而造成组件性能衰减的现象;弱酸弱碱气体环境中电池组件易被腐蚀,组件电性能降低,绝缘损坏;大量烟尘环境中,组件表面会有大量的沉积物,不仅降低了组件的发电效率,而且大量的沉积物有可能导致热斑效应;由上述可知,光伏组件对安装环境有比较严格的要求,在屋顶勘察时必须详细了解周边环境条件,给出是否适合建站的合理建议。

    2.屋顶状况评估

    屋顶情况的好坏对光伏电站装机容量影响很大。屋顶勘察一般比较复杂,在安全条件允许下宜登上屋顶勘察,在条件不允许时查阅厂房竣工图纸或利用无人机航拍。屋顶状况需要了解的主要有产权归属、结构类型、建筑时间、使用年限、屋面面积、朝向、方位角、屋顶通道、防雷带及屋面障碍物等,有女儿墙时需测量女儿墙高度。

    

    在这些条件中,需对屋面障碍物情况、屋面类型、朝向做细致分析。常见屋面结构类型主要有混凝土屋面、彩钢瓦屋面,在有竣工图纸的情况下可依据图纸核算荷载,在无法调阅图纸的情况下需做荷载试验;当遇到屋面有管线、风机设备、空调外机及天窗等障碍物时,需详细测量这些障碍物的尺寸,以便于在可研方案阶段确定阴影遮挡区域;在屋顶障碍物确定后还需确认屋顶南面是否有建筑物、树木、架空线等遮挡。

    3.设备布置

    在屋顶分布式光伏设计发电项目中常见的设备有光伏组件、组件支架、组串式逆变器、交流汇流箱、电缆桥架、并网柜等,在10kV并网项目中还需确定升压变压器安装位置。通常光伏组件安装区域确定后,逆变器和汇流箱会安装在组件所在的厂房屋顶四周,以交直流电缆综合路径短、投资少的原则来确定安装位置;组件安装区域明确后还需确定电缆线路路径及电缆桥架走向,电缆通道尽量利用厂区原有电缆沟;升压变压器可采用干式或者油浸式布置于室内或室外,变压器布置需满足相关规范要求。

    4.并网方式

    并网方式“自发自用,余电上网”并网方式和“全额上网”两种方式。“自发自用,余电上网”并网方式的项目,并网柜(计量柜等)宜布置于原配电室内,故原配电室应有1-2面屏位预留的位置;以“全额上网”的并网方式的项目,并网柜(计量柜等)不宜布置于原有配电房内,需单独寻找空间布置电气一次、二次设备。由于项目进行过程中的接入方案批复不同,导致光伏电站一次、二次设备配置不同,应按情况和屋顶业主方沟通确定设备安装位置。设备安装位置确定过程中,比较难确定设备有升压变、并网柜(计量柜等)。

    除上所述,在和屋顶业主方沟通时应争取拿到建构筑物竣工图纸和用电量情况。屋顶分布式光伏发电项目的现场勘查阶段应做到详尽细致,以免在可研阶段还需复勘。