系統簡(jiǎn)介

光伏系統

發(fā)電原理

晶體硅n/p型太陽(yáng)電池的工作原理：當p型半導體與n型半導體緊密結合連成一塊時(shí)，在兩者的交界面處就形成p－n結。當光電池被太陽(yáng)光照射時(shí)，在p－n結兩側形成了正、負電荷的積累，產(chǎn)生了光生電壓，形成了內建電場(chǎng)，這就是“光生伏特效應”。從理論上講，此時(shí)，若在內建電場(chǎng)的兩側面引出電極并接上適當負載，就會(huì )形成電流，負載上就會(huì )得到功率。太陽(yáng)能電池組件就是利用半導體材料的電子學(xué)特性實(shí)現P－V轉換的固體裝置。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統分類(lèi)

1、有逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統

有逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統：當太陽(yáng)能光伏系統發(fā)出的電能充裕時(shí)，可將剩余電能饋入公共電網(wǎng)，向電網(wǎng)供電（賣(mài)電）；當太陽(yáng)能光伏系統提供的電力不足時(shí)，由電能向負載供電（買(mǎi)電）。由于向電網(wǎng)供電時(shí)與電網(wǎng)供電的方向相反，所以稱(chēng)為有逆流光伏發(fā)電系統。

2、無(wú)逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統

無(wú)逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統：太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統即使發(fā)電充裕也不向公共電網(wǎng)供電，但當太陽(yáng)能光伏系統供電不足時(shí)，則由公共電網(wǎng)向負載供電。

3、切換型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統

所謂切換型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統，實(shí)際上是具有自動(dòng)運行雙向切換的功能。一是當光伏發(fā)電系統因多云、陰雨天及自身故障等導致發(fā)電量不足時(shí)，切換器能自動(dòng)切換到電網(wǎng)供電一側，由電網(wǎng)向負載供電；二是當電網(wǎng)因為某種原因實(shí)然停電時(shí)，光伏系統可以自動(dòng)切換使電網(wǎng)與光伏系統分離，成為獨立光伏發(fā)電系統工作狀態(tài)。有些切換型光伏發(fā)電系統，還可以在需要時(shí)斷開(kāi)為一般負載的供電，接通對應急負載的供電。一般切換型并網(wǎng)發(fā)電系統都帶有儲能裝置。

4、有儲能裝置的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統

有儲能裝置的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統：就是在上述幾類(lèi)光伏發(fā)電系統中根據需要配置儲能裝置。帶有儲能裝置的光伏系統主動(dòng)性較強，當電網(wǎng)出現停電、限電及故障時(shí)，可獨立運行，正常向負載供電。因此帶有儲能裝置的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統可以作為緊急通信電源、醫療設備、加油站、避難場(chǎng)所指示及照明等重要或應急負載的供電系統。

系統組成及功能

太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統中的核心部分，太陽(yáng)能電池板的作用是將太陽(yáng)的光能轉化為電能后，輸出直流電存入蓄電池中。太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統中最重要的部件之一，其轉換率和使用壽命是決定太陽(yáng)電池是否具有使用價(jià)值的重要因素。組件設計：按國際電工委員會(huì )IEC：1215：1993標準要求進(jìn)行設計，采用36片或72片多晶硅太陽(yáng)能電池進(jìn)行串聯(lián)以形成12V和24V各種類(lèi)型的組件。該組件可用于各種戶(hù)用光伏系統、獨立光伏電站和并網(wǎng)光伏電站等。

原材料特點(diǎn)：電池片：采用高效率（16.5%以上）的單晶硅太陽(yáng)能片封裝，保證太陽(yáng)能電池板發(fā)電功率充足。玻璃：采用低鐵鋼化絨面玻璃(又稱(chēng)為白玻璃)，厚度3.2mm,在太陽(yáng)電池光譜響應的波長(cháng)范圍內(320-1100nm)透光率達91%以上，對于大于1200 nm的紅外光有較高的反射率。此玻璃同時(shí)能耐太陽(yáng)紫外光線(xiàn)的輻射，透光率不下降。EVA：采用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的厚度為0.78mm的優(yōu)質(zhì)EVA膜層作為太陽(yáng)電池的密封劑和與玻璃、TPT之間的連接劑。具有較高的透光率和抗老化能力。TPT：太陽(yáng)電池的背面覆蓋物—氟塑料膜為白色，對陽(yáng)光起反射作用，因此對組件的效率略有提高，并因其具有較高的紅外發(fā)射率，還可降低組件的工作溫度，也有利于提高組件的效率。當然，此氟塑料膜首先具有太陽(yáng)電池封裝材料所要求的耐老化、耐腐蝕、不透氣等基本要求。邊框：所采用的鋁合金邊框具有高強度，抗機械沖擊能力強。也是太陽(yáng)能發(fā)電系統中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來(lái)，或推動(dòng)負載工作。

太陽(yáng)能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽(yáng)能發(fā)電系統所發(fā)出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。

其在電站系統的主要作用是對備用逆變器的切換功能，保證系統的正常供電，同時(shí)還有對線(xiàn)路電能的計量。

形式

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統有 2 種形式：集中式并網(wǎng)和分散式并網(wǎng)。

集中式并網(wǎng)：特點(diǎn)是所發(fā)電能被直接輸送到大電網(wǎng)，由大電網(wǎng)統一調配向用戶(hù)供電，與大電網(wǎng)之間的電力交換是單向的。適于大型光伏電站并網(wǎng)，通常離負荷點(diǎn)比較遠，荒漠光伏電站采用這種方式并網(wǎng)。

分散式并網(wǎng)：又稱(chēng)為分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)，特點(diǎn)是所發(fā)出的電能直接分配到用電負載上，多余或者不足的電力通過(guò)聯(lián)結大電網(wǎng)來(lái)調節，與大電網(wǎng)之間的電力交換可能是雙向的。適于小規模光伏發(fā)電系統，通常城區光伏發(fā)電系統采用這種方式，特別是于建筑結合的光伏系統。

國家相關(guān)政策

國家能源局最新發(fā)布《光伏發(fā)電運營(yíng)監管暫行辦法》

第一章 總則

第一條 為加強監管，切實(shí)保障光伏發(fā)電系統有效運行，優(yōu)化能源供應方式，促進(jìn)節能減排，根據《中華人民共和國可再生能源法》、《電力監管條例》等法律法規和國家有關(guān)規定，制定本辦法。

第二條 本辦法適用于并網(wǎng)光伏電站項目和分布式光伏發(fā)電項目。

第三條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構依照本辦法對光伏發(fā)電項目的并網(wǎng)、運行、交易、信息披露等進(jìn)行監管。

任何單位和個(gè)人發(fā)現違反本辦法和國家有關(guān)規定的行為，可以向國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構投訴和舉報，國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構應依法處理。

第四條 光伏發(fā)電項目運營(yíng)主體和電網(wǎng)企業(yè)應當遵守電力業(yè)務(wù)許可制度，依法開(kāi)展光伏發(fā)電相關(guān)業(yè)務(wù)，并接受?chē)鴦?wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構的監管。

第二章 監管內容

第五條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構對光伏發(fā)電項目運營(yíng)主體和電網(wǎng)企業(yè)電力許可制度執行情況實(shí)施監管。

除按規定實(shí)施電力業(yè)務(wù)許可豁免的光伏發(fā)電項目外，其他并網(wǎng)光伏發(fā)電項目運營(yíng)主體應當申領(lǐng)電力業(yè)務(wù)許可證。持證經(jīng)營(yíng)主體應當保持許可條件，許可事項或登記事項發(fā)生變化的，應當按規定辦理變更手續。

第六條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構按照有關(guān)規定對光伏發(fā)電電能質(zhì)量情況實(shí)施監管。

光伏發(fā)電并網(wǎng)點(diǎn)的電能質(zhì)量應符合國家標準，確保電網(wǎng)可靠運行。

第七條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構對光伏發(fā)電配套電網(wǎng)建設情況實(shí)施監管。

接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電項目，接入系統工程以及接入引起的公共電網(wǎng)改造部分由電網(wǎng)企業(yè)投資建設。接入用戶(hù)側的光伏發(fā)電項目，接入系統工程由項目運營(yíng)主體投資建設，接入引起的公共電網(wǎng)改造部分由電網(wǎng)企業(yè)投資建設。

第八條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構對光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)情況實(shí)施監管。

電網(wǎng)企業(yè)應當按照積極服務(wù)、簡(jiǎn)潔高效的原則，建立和完善光伏電站項目接網(wǎng)服務(wù)流程，并提供并網(wǎng)辦理流程說(shuō)明、相關(guān)政策解釋、并網(wǎng)工作進(jìn)度查詢(xún)以及配合并網(wǎng)調試和驗收等服務(wù)。

電網(wǎng)企業(yè)應當為分布式光伏發(fā)電接入提供便利條件，在并網(wǎng)申請受理、接入系統方案制訂、合同和協(xié)議簽署、并網(wǎng)驗收和并網(wǎng)調試全過(guò)程服務(wù)中，按照“一口對外”的原則，簡(jiǎn)化辦理程序。

電網(wǎng)企業(yè)對分布式光伏發(fā)電項目免收系統備用容量費和相關(guān)服務(wù)費用。

第九條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構對光伏發(fā)電并網(wǎng)環(huán)節的時(shí)限情況實(shí)施監管。

光伏電站項目并網(wǎng)環(huán)節時(shí)限按照國家能源局有關(guān)規定執行。

分布式光伏發(fā)電項目，電網(wǎng)企業(yè)自受理并網(wǎng)申請之日起25個(gè)工作日內向項目業(yè)主提供接入系統方案；自項目業(yè)主確認接入系統方案起5個(gè)工作日內，提供接入電網(wǎng)意見(jiàn)函，項目業(yè)主據此開(kāi)展項目備案和工程設計等后續工作；自受理并網(wǎng)驗收及并網(wǎng)調試申請起10個(gè)工作日內完成關(guān)口電能計量裝置安裝服務(wù)，并與項目業(yè)主按照要求簽署購售電合同和并網(wǎng)協(xié)議；自關(guān)口電能計量裝置安裝完成后10個(gè)工作日內組織并網(wǎng)驗收及并網(wǎng)調試，向項目業(yè)主提供驗收意見(jiàn)，調試通過(guò)后直接轉入并網(wǎng)運行，驗收標準按國家有關(guān)規定執行。若驗收不合格，電網(wǎng)企業(yè)應向項目業(yè)主提出解決方案。

第十條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構對光伏發(fā)電項目購售電合同和并網(wǎng)協(xié)議簽訂、執行和備案情況實(shí)施監管。

電網(wǎng)企業(yè)應與光伏電站項目運營(yíng)主體簽訂購售電合同和并網(wǎng)調度協(xié)議，合同和協(xié)議簽訂應當符合國家有關(guān)規定，并在合同和協(xié)議簽訂10個(gè)工作日內向國務(wù)院能源主管部門(mén)派出機構備案。光伏電站購售電合同和并網(wǎng)調度協(xié)議范本，國務(wù)院能源主管部門(mén)將會(huì )同國家工商行政管理部門(mén)另行制定。

電網(wǎng)企業(yè)應按照有關(guān)規定及時(shí)與分布式光伏發(fā)電項目運營(yíng)主體簽訂并網(wǎng)協(xié)議和購售電合同。

第十一條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構對電力調度機構優(yōu)先調度光伏發(fā)電的情況實(shí)施監管。

電力調度機構應當按照國家有關(guān)可再生能源發(fā)電上網(wǎng)規定，編制發(fā)電調度計劃并組織實(shí)施。電力調度機構除因不可抗力或者有危及電網(wǎng)安全穩定的情形外，不得限制光伏發(fā)電出力。

本辦法所稱(chēng)危及電網(wǎng)安全穩定的情形，應由國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構組織認定。

光伏發(fā)電項目運營(yíng)主體應當遵守發(fā)電廠(chǎng)并網(wǎng)運行管理有關(guān)規定，服從調度指揮、執行調度命令。

第十二條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構對電網(wǎng)企業(yè)收購光伏發(fā)電電量的情況實(shí)施監管。

電網(wǎng)企業(yè)應當全額收購其電網(wǎng)覆蓋范圍內光伏發(fā)電項目的上網(wǎng)電量。因不可抗力或者有危及電網(wǎng)安全穩定的情形，未能全額收購的，電網(wǎng)企業(yè)應當及時(shí)將未能全額上網(wǎng)的時(shí)間、原因等信息書(shū)面告知光伏發(fā)電項目運營(yíng)主體，并報國務(wù)院能源主管部門(mén)派出機構備案。

第十三條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構對光伏發(fā)電并網(wǎng)運行維護情況實(shí)施監管。

并網(wǎng)光伏電站項目運營(yíng)主體負責光伏電站場(chǎng)址內集電線(xiàn)路和升壓站的運行、維護和管理，電網(wǎng)企業(yè)負責光伏電站配套電力送出工程和公共電網(wǎng)的運行、維護和管理。電網(wǎng)企業(yè)安排電網(wǎng)設備檢修應盡量不影響并網(wǎng)光伏電站送出能力，并提前三個(gè)月書(shū)面通知并網(wǎng)光伏電站項目運營(yíng)主體。

分布式光伏發(fā)電項目運營(yíng)主體可以在電網(wǎng)企業(yè)的指導下，負責光伏發(fā)電設備的運行、維護和項目管理。

第十四條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構按照有關(guān)規定對光伏發(fā)電電量和上網(wǎng)電量計量情況實(shí)施監管。

光伏電站項目上網(wǎng)電量計量點(diǎn)原則上設置在產(chǎn)權分界點(diǎn)處，對項目上網(wǎng)電量進(jìn)行計量。電網(wǎng)企業(yè)負責定期進(jìn)行檢測校表，裝置配置和檢測應滿(mǎn)足國家和行業(yè)有關(guān)電量計量技術(shù)標準和規定。

電網(wǎng)企業(yè)對分布式光伏發(fā)電項目應安裝兩套計量裝置，對全部發(fā)電量、上網(wǎng)電量分別計量。

第十五條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構對光伏發(fā)電電費結算情況實(shí)施監管。

光伏發(fā)電項目電費結算按照有關(guān)規定執行。以自然人為運營(yíng)主體的，電網(wǎng)企業(yè)應盡量簡(jiǎn)化程序，提供便捷的結算服務(wù)。

第十六條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構對光伏發(fā)電補貼發(fā)放情況實(shí)施監管。

電網(wǎng)企業(yè)應按照國家核定的補貼標準，及時(shí)、足額轉付補貼資金。

第三章 監管措施

第十七條 國務(wù)院能源主管部門(mén)派出機構與省級能源主管部門(mén)應當加強光伏發(fā)電項目管理和監管信息共享，形成有機協(xié)作、分工負責的工作機制。

第十八條 電網(wǎng)企業(yè)應向所在地區的國務(wù)院能源主管部門(mén)派出機構按季度報送以下信息：

1．光伏發(fā)電項目并網(wǎng)接入情況，包括接入電壓等級、接入容量、并網(wǎng)接入時(shí)間等。

2．光伏發(fā)電項目并網(wǎng)交易情況，包括發(fā)電量、自用電量、上網(wǎng)電量、網(wǎng)購電量等。

3．光伏電站項目并網(wǎng)運行過(guò)程中遇到的重要問(wèn)題等。

并網(wǎng)光伏電站運營(yíng)主體應根據產(chǎn)業(yè)監測和質(zhì)量監督等相關(guān)規定，定期將運行信息上報，并對發(fā)生的事故及重要問(wèn)題及時(shí)向所在?。ㄊ校┑膰鴦?wù)院能源主管部門(mén)派出機構報告。

國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構根據履行監管職責的需要，可以要求光伏發(fā)電運營(yíng)主體和電網(wǎng)企業(yè)報送與監管事項相關(guān)的其他文件、資料。

第十九條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構可采取下列措施進(jìn)行現場(chǎng)檢查：

1．進(jìn)入并網(wǎng)光伏電站和電網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行檢查；

2．詢(xún)問(wèn)光伏發(fā)電項目和調度機構工作人員，要求其對有關(guān)檢查事項作出說(shuō)明；

3．查閱、復制與檢查事項有關(guān)的文件、資料，對可能被轉移、隱匿、損毀的文件、資料予以封存；

4．對檢查中發(fā)現的違法行為，有權當場(chǎng)予以糾正或者要求限期改正。

第二十條 光伏發(fā)電項目運營(yíng)主體與電網(wǎng)企業(yè)就并網(wǎng)無(wú)法達成協(xié)議，影響電力交易正常進(jìn)行的，國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構應當進(jìn)行協(xié)調；經(jīng)協(xié)調仍不能達成協(xié)議的，由國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構按照有關(guān)規定予以裁決。

電網(wǎng)企業(yè)和光伏發(fā)電項目運營(yíng)主體因履行合同等發(fā)生爭議，可以向國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構申請調解。

第二十一條 國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構可以向社會(huì )公開(kāi)全國光伏發(fā)電運營(yíng)情況、電力企業(yè)對國家有關(guān)可再生能源政策、規定的執行情況等。

第二十二條 電網(wǎng)企業(yè)和光伏發(fā)電項目運營(yíng)主體違反本辦法規定，國務(wù)院能源主管部門(mén)及其派出機構可依照《中華人民共和國可再生能源法》和《電力監管條例》等追究其相關(guān)責任。

電網(wǎng)企業(yè)未按照規定完成收購可再生能源電量，造成光伏發(fā)電項目運營(yíng)主體經(jīng)濟損失的，應當按照《中華人民共和國可再生能源法》的規定承擔賠償責任。

第四章 附則

第二十三條 本辦法由國家能源局負責解釋?zhuān)髋沙鰴C構可根據本地實(shí)際情況擬定監管實(shí)施細則。

第二十四條 本辦法自發(fā)布之日起施行，有效期為3年。

圖書(shū)信息

并網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統

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《并網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統》是《太陽(yáng)能實(shí)用技術(shù)叢書(shū)》之一?！恫⒕W(wǎng)型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統》首次較全面、系統地介紹了并網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統的基本原理、設備組成、各部分的特點(diǎn)、系統的安裝、運行和維護，并列舉了部分并網(wǎng)光伏系統實(shí)例。

《并網(wǎng)型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統》內容新穎，實(shí)用性強，對廣大從事太陽(yáng)能應用技術(shù)研究的技術(shù)和科研人員具有重要的參考價(jià)值。

第1章 概論

1.1 太陽(yáng)能在未來(lái)能源結構中的地位

1.2 太陽(yáng)能利用方式分類(lèi)

1.3 國內外光伏發(fā)電發(fā)展現狀及前景

第2章 太陽(yáng)和太陽(yáng)能

2.1 太陽(yáng)的結構和輻射能來(lái)源

2.2 日地運動(dòng)規律

2.3 太陽(yáng)的電磁波譜

2.4 地球表面上的太陽(yáng)輻射能

2.5 太陽(yáng)輻射能的計算

2.6 太陽(yáng)光譜

2.7 太陽(yáng)輻射能的測量

2.8 世界和中國太陽(yáng)能資源分布情況

第3章 太陽(yáng)電池

3.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電的物理基礎

3.2 太陽(yáng)電池的結構及工作原理

3.3 太陽(yáng)電池分類(lèi)

3.4 主要太陽(yáng)電池的基本特性

3.5 太陽(yáng)電池的制造工藝

第4章 太陽(yáng)電池組件及光伏方陣

4.1 太陽(yáng)電池組件分類(lèi)

4.2 太陽(yáng)電池組件的結構及工作原理

4.3 晶體硅太陽(yáng)電池組件的封裝工藝流程

4.4 光伏方陣的結構及工作原理

第5章 逆變器

5.1 逆變器的結構及工作原理

5.2 逆變器的分類(lèi)

5.3 逆變器的測試方法

5.4 逆變器基本特性及評價(jià)

5.5 美國ASTROPOWER生產(chǎn)的XP系列逆變器實(shí)例介紹

第6章 蓄能系統

6.1 蓄能方式

6.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統中常用蓄電池的類(lèi)型、基本結構及工作原理

6.3 蓄電池的基本特性

6.4 蓄電池使用與維護中的幾個(gè)問(wèn)題

第7章 BIPV建筑一體化

7.1 BIPV基本概念

7.2 BIPV太陽(yáng)電池組件的分類(lèi)

7.3 BIPV設計的評價(jià)標準

7.4 BIPV設計的核心問(wèn)題

7.5 BIPV電學(xué)方面需要注意的問(wèn)題

第8章 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統

8.1 并網(wǎng)光伏系統分類(lèi)及入網(wǎng)申報

8.2 最大功率跟蹤

8.3 電網(wǎng)系統的無(wú)功需求與補償

8.4 孤島效應及其檢測方法

第9章 太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統的安裝、運行與維護

9.1 安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統的一般規定

9.2 太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統的安裝

9.3 光伏系統的檢測與調試

9.4 光伏系統常見(jiàn)故障

9.5 日常維護

第10章 并網(wǎng)光伏系統實(shí)例

10.1 43kW小區屋頂式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統

10.2 638kW斜墻式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統

10.3 50kW屋頂光伏并網(wǎng)發(fā)電系統

10.4 200kw屋頂光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(臨港工程)

10.5 MW級太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(深圳)