太阳能并网光伏发电系统的特点及工艺流程

一、太阳能并网光伏发电的特点

太阳能是一种清洁、环保能源，而且取之不尽用之不竭，是丰富永久性天然能源。太阳光电转化安全可靠，并直接通过并网逆变器，把电能送上电网，由于不需要蓄电池，无需机械部件与传动系统，可节省设备投入费用。太阳能并网光伏发电与建筑一体化既可作发电部件、集热系统，又可做建筑墙体、屋面或建筑构配件，有利于降低建筑结构与装饰成本。不用单独建设厂房、车间，依附在房屋工程上，可节地、节省发电基建费用。系统采用太阳能电池组件，使用寿命长(≥25年)，衰减小，具备良好的耐候性，防风、防雹。能有效抵御湿气和盐雾腐蚀，无毒无害。太阳光能转换为电能，转换效率高，不产生垃圾及废弃物，有利于环境保护，减少常年维修与处理费用。安装简单方便，无噪音，无污染，建设周期短，自动调控，无需人员值守，也无需线路架设，减少常年运行费用。不仅可供自有房屋使用，亦可并网利用。自2009年财政部按装机容量每瓦20元给予补贴，各市亦有政策支持。

二、太阳能并网光伏发电的工艺原理

是将光伏电池组件安装在建筑物或构筑物上，再通过光伏并网逆变器将太阳能所发的电能转换为符合400V低压电网的交流电传输至用电器终端或并入电网。逆变器实时跟踪电网频率和电压，一旦电网失电，在5毫秒内关机，停止发电，保护整个电网系统和人身安全。

三、太阳能并网光伏发电的工艺流程与操作要点

(一)、工艺流程

技术准备→现场准备→太阳电池板支架安装→太阳电池板安装、连线→系统布线→系统调试、试运行

(二)、 操作要点

1、技术准备

技术准备是决定施工质量的关键因素，它主要进行以下几方面的工作：

先对实地进行勘测和调查，获得当地有关数据并对资料进行分析汇总，做出切合实际的工程设计。准备好施工中所需规范，作业指导书，施工图册有关资料及施工所需各种记录表格。组织施工队熟悉图纸和规范，做好图纸初审记录。技术人员对图纸进行会审，并将会审中问题做好记录。会同建设单位和设计部门、监理单位、总包单位对图纸进行技术交底，将发现的问题提交设计部门和建设方，并由设计部门和建设方做出解决方案(书面)并做好记录。确定和编制切实可行的施工方案和技术措施，编制施工进度表。开工前的各种手续已办妥。技术人员按照作业指导书，对施工人员进行技术、质量、安全交底，并进行了三签。

2、施工准备

准备一座临时仓库，主要贮存并网发电系统的逆变器、太阳电池、太阳电池支架、线缆及其它辅助性的材料。施工前对太阳能电池组件、方阵支架、并网逆变器等设备进行检查验收，准备好安装设施及使用的各种施工所需原材料和其他辅助性的材料、安全器具。施工场地能够满足施工要求。

根据工程的规模、技术含量等因素，选择业务精、工作责任心强的技术骨干来配备项目经理、技术负责人、质检员、专业工程师、材料员、机械管理员、试验员、焊接组长、电器组长等工作岗位，组成强有力的项目领导班子。

检查电池板支架安装地点、路径，结合现场的实际情况，审核支架路径的可行性，是否与其它专业相冲突，支架联接是否正确。由土建专业技术人员提供现场某点的标高。

3、 电池板支架的安装

(1)测量定位：根据施工图纸标出支架的走向及固定位置，即第一个起点。要求充分考虑在冬季太阳照射后不挡光的情况。定位时应保证支架的走向与楼顶的通风孔不发生冲突。如遇到此情况，将支架横梁断开。在每个基础墩上根据确定好的中心点，安装法兰盘，采用M12*150的镀锌膨胀螺栓固定。

(2)支架制作安装：检查并确认所用材料的材质和尺寸是否符合设计要求;钢管及各种规格的型材、钢材应平直，无扭曲。施工时，立柱的长短，应根据支架的标高，支架横梁的标高及太阳能支架基础的高度等具体情况来决定，现场下料焊接。立柱下料不得使用电焊、火焊切割，下料后的立柱需用磨光机或锉刀打磨掉切口处的卷边、毛刺。按照桥支架定位的路线，安装立柱。立柱下端直接焊接到法兰盘上，焊接时应先点焊，调整好垂直度，再焊接。焊接处应牢固，焊接完后应除去焊渣，并涂以防锈漆。上端面采用Φ89*10mm的钢板密封，避免腐蚀。按设计标高，支架横梁采用10#镀锌槽钢，按照图纸要求的位置将整根的槽钢放在每个立柱上端面，调整好标高，用经纬仪进行找平后，焊接在立柱上端面上，要求先点焊，调整好水平后，再满焊，将每一个立柱都焊接在横梁上。每排支架的横梁应在同一水平面上，水平倾斜偏差每米应不超过2mm，高低偏差每米应小于2mm。在横梁的上端面采用5#镀锌角钢通过5#镀锌角钢连接件焊接在一起，保证图纸要求的间距和倾斜角度。每排电池板支架焊接完毕后，进行除焊渣，所有表面的清理工作经复检合格后，即可均匀地涂刷上一层已调制好的红丹防锈漆。已涂刷底层漆面的清理工作经检查符合要求后，可进行涂面层漆的工作，面层漆涂刷二遍调和漆。最后应作全面的检查，确保做到无漏涂欠涂或少涂，并且符合设计要求及施工验收标准。

4、桥架安装。

支架安装完工后，便可在基础墩上按图纸进行桥架的拼装。桥架拼装要求横平竖直、无变形，墩外表镀层无损伤脱落。相邻桥架的连接应用螺栓固定，连接螺栓的螺母应放置在外侧，双侧平垫圈及弹簧垫圈不得漏装、反装。设计无要求时，直线段钢制脱架总长度超过30m，铝合金制电缆桥架超过15m，应有伸缩缝，其连接应采用伸缩连接板;电缆桥架跨越建筑物伸缩缝处应设置伸缩缝。电缆桥架转弯处的转弯半径，不应小于该桥架上敷设电缆的最小允许弯曲半径中的最大值。电缆桥架应具有良好的接地，应将每排桥架用接地线连接起来，并与接地干线相连。桥架每隔10-20米应有一可靠接地。其中塑钢桥架仅需沿支架焊接一道扁钢做桥架接地。

5、太阳电池板安装和检验

太阳电池板支架基柱，检查每排的横列水平度，符合标准再进行铁架组装。检测单块电池板电流、电压，合格后进行太阳电池组件的安装。最后检查接地线、铁架紧固件是否紧固，太阳电池组件的接插头是否接触可靠，接线盒、接插头须进行防水处理。检测太阳电池组件阵列的空载电压是否正常，按照设计的串并联的数量进行连接。

6、配电柜、逆变器安装

(1)施工准备：对所要敷设的配电柜要核对型号、检查箱内各种器具是否安装牢固，导线排列整齐，压接牢固，并有产品合格证并准备好施工机具。

(2)作业条件：埋设基础槽钢时须有地面的基准线。必须在基础台、沟槽及地面抹灰完，顶棚、墙面喷完浆，门窗安装齐全，并符合防火要求后才允许进行配电柜的安装。

(3)施工工艺：设备配电柜安装在0.4m的钢结构基础上。配电柜的布置必须遵循安全、可靠，适用和经济等原则，并应注意便于操作，搬运维修，试验监测和接线工作的进行。配电柜本体及柜内设备与各构件间连接应牢固，柜本体应有明显、可靠的接地装置，装有电器的可开启的柜门应用软导线与接地的金属构架做可靠的连接，每台配电柜单独与接地干线连接。配电柜的漆层应完整、无损伤，固定电器的支架等均应刷漆。先将槽钢调直找正后焊接成框架，再根据配电柜固定螺栓的间距钻出固定孔，安装时用水平尺、小线找平直，再固定牢固，基础型钢应可靠接地，基础槽钢框架安装前应除锈刷防锈漆。用Φ10镀锌螺栓将基础槽钢与配电柜连接，两平垫、一弹垫要上齐。配电柜安装前进行检查：首先检查配电柜的型号是否正确，配件是否齐全、完整，规格是否符合设计要求。柜内配线应无接头，导线绝缘耐压在500V以上，柜内配线应排列整齐，绑扎起来。全部配线压头应紧密牢固，不损伤线芯，多股导线压头应使用压线端子，多股软铜线压接头应刷锡。柜所使用的机螺丝、垫圈等均应是镀锌件，基础槽钢应刷好防锈件油漆，接线端子与电器设备连接时，均有加垫圈和弹簧垫圈。安装前应拉线找平直，高低差可用钢垫片垫于螺栓处找平，柜与柜之间用螺丝连接牢固，柜垂直误差每米不大于1.5mm，水平误差每米不大于1mm，柜面连接横平竖直。柜内的二次线连接时将控制线校线后，将每根芯线煨成圆圈，用镀锌螺丝、平垫、弹簧垫连接在每一个端子板上，端子板每侧一般一个端子压一根线，最多不能超过两根，并且两根线间加平垫圈，多股线应刷锡，不准有断股。用500V摇表在端子板处测试每条回路的绝缘电阻，绝缘电阻必须大于0.5MΩ。二次小线回路如晶体管、集成电路、电子元件时，该部位的检查不准使用摇表和试铃测试，应使用万用表测试回路是否接通。将柜内的控制、操作电源回路熔断器上端相线拆掉，接上临时电源。按图纸要求，分别模拟控制、连锁操作，继电保护和信号动作正确无误，灵敏可靠。拆除临时电源，将拆除的电源线复位。将各处连接件、光电转换件用线缆连接，并与变压器、开关、使用设备等，形成完整供电线路系统。

7、送电运行验收

备齐试验合格的验电器、绝缘靴、绝缘手套、临时接地编织铜线、绝缘胶垫、粉末灭火器等，彻底清扫全部设备及变配电室、控制室的灰尘，用吸尘器清扫电器、仪表元件。检查母线上、设备上有无遗留下的工具、金属材料及其他物件。

试运行的组织工作，明确试运行指挥者、操作者和监护人。安装作业全部完毕使检验部门检查全部合格，试验项目全部合格，并有试验报告单。继电保护动作灵敏可靠，控制、连锁、信号等动作准确无误。由供电部门检查合格后，将电源送进室内，经过验电校相无误。由安装单位合进线柜开关，检查PT柜上电压表三相是否电压正常。合变压器柜开关，检查变压器是否有电;合低压柜进线开关，查看电压表三相是否电压正常。在低压联络柜内，在开关的上下侧进行同相校核，送电空载24h无异常现象，办理验收手续，交建设单位使用，同时交变更洽商记录、产品合格证、说明书、试验报告单等技术资料。

四、质量标准：

1、工程设计与施工依据的主要标准文件

1)《电能质量 供电电压允许偏差》GB/T12325-2003

2)《电能质量 公用电网谐波》GB/T14549-1993

3)《电能质量 三相电压允许不平衡度》GB/T15543-1995

4)《电能质量 电力系统频率允许偏差》GB/T15945-1995

5)《太阳光伏能源系统术语》GB2297-1989

6)《地面用太阳能电池标定的一般规定》GB6497-1986