分布式屋顶光伏电站典型设计与效益评估.pdf

在当今能源危机和环境问题日益严重的背景下，太阳能光伏发电作为一种清洁、可持续的能源利用方式，正受到全球的广泛关注。分布式屋顶光伏电站作为光伏发电的一种重要应用形式，近年来得到了迅速的发展。本文将探讨分布式屋顶光伏电站的典型设计和效益评估，强调其在电力系统中的重要性以及其带来的经济效益和社会效益。 分布式屋顶光伏电站是一种小型且数量庞大的电力系统，通常装机容量为几个千瓦至几十个兆瓦。与大型地面电站相比，分布式屋顶光伏电站具有诸多优点，比如安装便捷、就近发电消纳、节省输电线路投资、降低能源损耗和提升供电的可靠性等。然而，由于分布式屋顶光伏电站的规模小、数量大、并网点多，在目前配电设备智能化水平较低的情况下，大量分布式电源接入电网将直接影响配电网的安全和可靠运行。因此，对于分布式电源与配电网协调技术的研究就显得尤为重要，以确保电力系统的安全、可靠和经济运行。 太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件、直流汇流箱、光伏逆变器、交流配电装置、计量装置以及监控系统等组成。光伏电池组件是太阳能光伏发电系统的关键部分，常见的有单晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜太阳能电池。其中，单晶硅太阳能电池具有较高的光电转换效率，但生产成本较高；多晶硅太阳能电池的光电转换效率相对较低，但具有较好的性价比；非晶硅薄膜太阳能电池的转换效率最低，但成本低廉，具有较大的市场潜力。光伏逆变器则负责将直流电能转换成交流电能，是系统中的主要部件和重要组成部分。 在屋顶光伏电站的典型设计方面，本文以1MW企业分布式屋顶光伏电站为例，展示了从光伏电池组件的选用、电气主接线与主设备的选择、继电保护及安全自动装置配置到调度自动化与通信系统设计等各个方面的设计过程。一个通用、标准的光伏电站典型设计的形成，对提高设计效率和降低工程造价具有重要意义。 对于1MW企业分布式屋顶光伏电站和10kW家庭分布式屋顶光伏电站的造价分析和效益评估，表明在最新出台的分布式光伏电源电量收购与电价补助政策的支持下，大（中）规模的企业分布式屋顶光伏电站具有良好的经济效益、社会效益和广阔的应用前景。这些政策的出台，有效激发了企业参与分布式光伏发电的积极性，推动了可再生能源的开发和利用。 从技术角度来看，分布式屋顶光伏电站的设计需考虑诸多因素，包括光伏电池组件的串联和并联方式、电气主接线的设计、逆变器的选型、监控系统的建立等。此外，光伏电站的效益评估不仅包括经济效益，还涉及社会效益，如减排温室气体、改善环境质量等。由于其分布式的特性，屋顶光伏电站还能有效减少输电过程中的损耗，提高能源利用效率。 分布式屋顶光伏电站作为绿色能源的一种，其发展不仅有利于推动能源结构的优化，还能带来显著的经济和社会效益。随着相关技术的不断进步和政策环境的持续改善，分布式屋顶光伏电站有望在全球能源体系中扮演越来越重要的角色。