魏文

摘要：分布型光伏發(fā)電系統(tǒng)運行的方式主要是讓用戶自己進行獨立發(fā)電并使用，同時用戶還可以將沒有用完的電量進行二次利用。所以，在近幾年分布型光伏發(fā)電系統(tǒng)開始和建筑物進行結(jié)合，并展現(xiàn)出自身具有的顯著優(yōu)勢。本篇文章就對分布型光伏發(fā)電系統(tǒng)所具有的特點以及基礎(chǔ)概念進行了分析，同時對其中存在的一些問題作了深入研究，希望借此能夠引起相關(guān)部門的重視。

關(guān)鍵詞：太陽能;電力;資源;環(huán)保

1分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)概述

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)是指能根據(jù)需要在指定場地建設(shè)一個自行的發(fā)電裝置，不需對其進行專門操作，能夠因地制宜進行分散的布局，采用就近原則采集太陽能作為發(fā)電的資源，節(jié)省化石能源。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)一般采用光伏組件直接將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，是一種新型的、發(fā)展前景非常廣闊的發(fā)電方式，能夠就近發(fā)電，避免在電力運輸途中產(chǎn)生的不必要浪費。能夠高效、環(huán)保的進行自主發(fā)電，將太陽能轉(zhuǎn)化成電能，向建筑物提供電力[1]。

太陽能是可再生資源，太陽能能夠照射到地球的每一個角落，使分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)擺脫了對于地理位置上的束縛，能夠和建筑物進行有機結(jié)合，不會占據(jù)建筑物以外土地面積，提高利用率。分布式浮光發(fā)電系統(tǒng)安裝方式簡單易操作，且運行過程不會對環(huán)境造成污染。由于其安裝位置距離建筑物非常接近，所以不需安裝變電站和配電站，節(jié)約投入成本。

我國傳統(tǒng)分布式發(fā)電方式一般是使用火力發(fā)電，通過燃燒產(chǎn)生高溫和高壓蒸汽，電氣系統(tǒng)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能再到電能，由控制系統(tǒng)進行控制，形成日常需要的電力?；鹆Πl(fā)電使用的煤炭燃燒會產(chǎn)生大量二氧化硫和氮氧化物，嚴重危害生態(tài)環(huán)境，在火力發(fā)電廠附近還會產(chǎn)生大量粉塵造成污染，對化石能源也產(chǎn)生浪費，導(dǎo)致我國電力事業(yè)已成為最大污染源。我國現(xiàn)階段首要目的就是減少污染，研發(fā)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并投入實施，促進我國現(xiàn)代化進程[1]。

2優(yōu)勢

輸出功率較小是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的一個主要優(yōu)勢。一個分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)項目可以達到數(shù)千瓦的容量，而且分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的大小對發(fā)電的效率不會產(chǎn)生影響，無需太多的制作成本。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)不污染環(huán)境，運行中也沒有大量的噪音產(chǎn)生，將其安置在建筑物樓頂對于人們的正常生活不造成影響，發(fā)電時只需太陽光照射即可，不用燃燒，與此同時，在太陽能向電能轉(zhuǎn)換的過程中，任何有害垃圾均不產(chǎn)生，不影響環(huán)境與空氣。3缺點

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠在一定程度上緩解部分地區(qū)電力緊張問題，但不能徹底解決。由于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)能量密度較低，平均一平方米分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)功率是100瓦，部分地區(qū)用來安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的樓頂面積有限，不能從根本上解決用電緊張問題。隨著對太陽能利用研究的深入，我國會大程度提高分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量密度，從根本上解決部分地區(qū)電力不足的問題，促進我國均衡發(fā)展。

4分布型光伏發(fā)電系統(tǒng)在電氣設(shè)計中的要點

4.1對于光伏的方陣設(shè)計

水泥材質(zhì)的屋頂與彩鋼化屋頂是當(dāng)前光伏這--項目當(dāng)中最為主要的兩類建筑載體。水泥材質(zhì)的屋頂具有較強的負載能力，能夠通過對陣型傾斜角以及間距的調(diào)節(jié)得到最為豐富、優(yōu)秀的發(fā)電量。然而在大多數(shù)情況之下，使用水泥材質(zhì)的屋頂必須要有多種附件.在實際工作中可以被利用的面積要遠小于彩鋼化屋頂，所以在現(xiàn)階段，大多借助平行的鋪設(shè)來使用彩鋼化屋頂。開路電壓會隨著分布型光伏系統(tǒng)組件整體溫度的上升而逐漸減小，相反的，倘若組件的溫度出現(xiàn)下降，開路電壓也會隨之上升。為了確保逆變器能夠在極端的環(huán)境中正常工作，設(shè)計人員在進行設(shè)計時一-定要充分考慮到當(dāng)?shù)貐^(qū)域可能出現(xiàn)的極限溫度，從而得到最佳的串聯(lián)元件數(shù)目以及電壓[2]。

4.2設(shè)計并網(wǎng)逆變器

在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，逆變器的主要作用就在于承擔(dān)著系統(tǒng)DC/AC的轉(zhuǎn)換，而且它還對簡諧波、電壓、振動頻率等指標(biāo)的轉(zhuǎn)換進行管理，是連接光伏方陣與系統(tǒng)的一個至關(guān)重要的元件?，F(xiàn)階段，在我國的電氣市場中，逆變器可以分成三種：一是集中型逆變器，二是集散型逆變器，三是組串型逆變器。集散型逆變器可以達到1000kW的功率，采用了DC-DC-BOOST增壓和DC-AC逆變的量級電子器件轉(zhuǎn)換，有較大的體積，在室內(nèi)一般選用的多是立式安裝法。集中型的逆變器一般可達到100kW～630kW之內(nèi)的功率，有著較大的體積，如果在室內(nèi)對其進行安裝，則比較適用的方法就是立式安裝法。相比這兩種逆變器來說，組串型逆變器的功率低于80kW，而且體積較小，使用模塊化的設(shè)計方案，用壁掛法直接安裝在室外，這樣就能使組串之間不同模塊產(chǎn)生的影響得到避免，使逆變器與最優(yōu)工作點無法匹配的問題能盡量減少。另外，組串型逆變器有很小的體積，所以在對其進行搬運和安裝時，不會出現(xiàn)人力浪費的情況，能簡化施工步驟，土地占用面積就能得到根本減少。

4.3分布式光伏發(fā)電電氣系統(tǒng)逆變器設(shè)備的選擇。

工程的研究者需考慮分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機容量，進而選擇合適的輸出功率，輸出功率要與逆變器設(shè)備基本一致。對于逆變器的選型工作還需考量MPPT的數(shù)量和MPPT的電壓區(qū)間，直流輸入接線端口的數(shù)量和功率因素等相關(guān)技術(shù)方面的參數(shù)對分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)電氣設(shè)計運行產(chǎn)生的影響[3]。在對分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的電氣設(shè)計中，對于有關(guān)組串連接部分使用思路是：組件方陣的電氣連接須遵守“先串聯(lián)，后并聯(lián)”原則。串聯(lián)方式可獲得設(shè)備在使用時的工作電壓，并聯(lián)方式能夠獲得設(shè)備使用時的工作電流流量。對于分布式浮光發(fā)電系統(tǒng)電氣設(shè)計的有關(guān)直流匯流箱的處理。匯流箱的基本功能需能實現(xiàn)對分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組件輸出的多路直流電源進行匯流連接到逆變器中，其主要器件主斷路器的工作電壓需大于等于回路的工作電壓，額定的電流需大于等于回路工作電流。分布式浮光發(fā)電系統(tǒng)電氣設(shè)計使用的電纜可選擇專用無鹵PV1-F電纜，這種電纜支持分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組件間的匯流連接和跳線。如果分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)電氣設(shè)計運行溫度超過60攝氏度就需對載流量進行調(diào)整[3]。

4.4設(shè)計組件

在現(xiàn)階段，光伏組件有三類：一是非晶體硅的電池元件;二是單晶體硅的電池元件;三是多晶體硅的電池元件。非晶體硅的電池元件并不具備較強的光電轉(zhuǎn)換能力，還沒有完全的穩(wěn)定，雖然其他方面與世界先進標(biāo)準(zhǔn)并沒有太大差距，但是仍在某些時候會有轉(zhuǎn)換能力下降等問題隨之產(chǎn)生，所以使用并不廣泛;在近幾年，晶體硅因其所具有的光電轉(zhuǎn)換能力較強，而且使用周期長，所以被大面積使用。在晶體硅組件主要有兩種體硅：單晶體硅和多晶體硅，單晶體硅的光電轉(zhuǎn)換能力更強一些，如果在功率同等的情況下，單晶體硅總使用面積要比多晶體硅小。雖然某些方面有差異存在，但是在一些重要的指標(biāo)上，兩者基本沒有本質(zhì)差別，執(zhí)行規(guī)則也基本一致。因此，可以任意的在工程中進行使用[4]。

結(jié)束語：綜上所述，分布式光伏發(fā)電電氣系統(tǒng)需具備監(jiān)控系統(tǒng)，能夠方便對設(shè)備運行狀態(tài)進行實時了解。需要能夠進行實時的電氣模擬量的檢測，包括安裝的所有逆變器輸入的直流電流和電壓，輸出的交流電流和電壓，對于每個設(shè)備的開關(guān)和對設(shè)備的數(shù)據(jù)采集能夠得到準(zhǔn)確的結(jié)果。對于得到的數(shù)據(jù)需以統(tǒng)計圖表形式打印出來，設(shè)備的運行和暫停都需有明確記錄。

參考文獻：

[1]王明，尹思哲，劉悅.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)電氣設(shè)計與分析[J].華東科技（綜合），2018，8.

[2]劉勝佳.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計與性能分析[J].科技與創(chuàng)新，2016，20.

[3]邵小雷.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的電氣設(shè)計研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，8.

[4]梁新田.農(nóng)村建筑屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計[J].現(xiàn)代建筑電氣，4.