光伏发电系统的设计与施工技术分析

光伏发电系统的设计与施工技术分析

张海涛

身份证号码：412829199308165617

摘要：现如今，全球对于清洁能源的开发利用十分重视，光伏发电应运而生，得到广泛推广应用。从小型屋顶到大型太阳能电站，光伏发电技术被广泛应用于各种规模的发电工程。但光伏发电项目在建设过程中目前也存在一些管理问题，这会影响光伏发电产业的健康发展。

关键词：光伏发电系统；设计；施工技术

引言

随着油田光伏发电项目规模不断扩大，装机容量与日俱增。在光伏发电项目蓬勃发展的同时，也暴露出一些质量问题，进而造成一定的工程质量隐患。光伏发电项目工程包含的要点众多，要合理运用施工技术，明确技术要点，才能确保工程质量得到有效控制。

1光伏发电优点

（1）供电可靠性。太阳能发电技术是一种对太阳能量进行有效利用的技术。常规的太阳能使用方法是在供热处理中使用太阳能，到1839年人们首次发现太阳能电池的光电特性，但受限于技术和生产能力的影响，全球首个单片硅基太阳能电池，一直到1954年才被生产出来。尽管这一技术受到国际上的广泛重视，但是由于其较高的制造费用而未能大规模普及。在21世纪之后，光伏发电技术得到迅速发展，有关材料和装备的成本也在持续下降，这为太阳能光伏发电技术的广泛应用奠定了坚实的基础。目前，太阳能电池的使用非常普遍，利用太阳电池为城镇和农村提供可靠的电力供给。经过国家的大力推广和建设，现在的太阳能电池板，可以为14万多个家庭，提供稳定的电力。

（2）资源充足、干净、不受环境影响。太阳能资源丰富，是一种洁净的能源，与传统的矿物能源燃烧发电技术相比，太阳能光伏发电技术不会对生态环境产生污染和破坏，也不会产生因能量过度开采和利用而带来的严重后果。从国内的太阳能分布情况来看，我国地域广阔在西部高原地区拥有丰富的太阳能资源，在不高的人口密度条件下，可为发展光伏发电技术提供一个可靠的地理和环境条件。例如西部部分区域的太阳辐射强度都可以高达4kW/m2，而在西北部的某些区域，更是高达7kW/m2以上。

2光伏发电系统设计

2.1工程设计方案

光伏发电项目工程质量目标与水平通过设计实现具体化，并以此作为施工依据。设计质量的优劣直接影响光伏发电项目工程的使用价值和功能，是光伏发电项目工程质量的决定性环节。统计资料表明，40％的工程质量事故是由设计原因引起的，居工程质量事故原因之首。由此可见，对设计质量严加控制，是顺利实现光伏发电项目工程质量目标控制的有力措施。一般光伏发电项目工程是边出白图边施工，蓝图总比施工滞后，甚至出现依据电子版图纸施工的情况。如果蓝图与电子版、白图不一致，后期会出现大量设计变更，验收时会产生很多问题。设计队伍的整体素质、设计人员的设计经验、设计人员对设计任务的熟悉程度，以及设计各专业的协调配合程度等都会对设计质量产生影响。生搬硬套复制图纸，根据经验设计，套用类似项目设计，未对现场充分调研，未能针对工程特点采用合理方案，工程设计文件中各专业之间存在矛盾，这些是设计阶段经常出现的问题。所选设计方案不合理，或由于设计违反正常设计程序等，也会严重影响设计质量。由于设计阶段失误所造成的质量问题，常常是施工阶段难以弥补的，甚至有可能带来全局性或整体性影响，影响整个光伏发电项目工程进度、质量目标的实现。

2.2供电力系统线路设计

首先，供电力系统线路设计要严格规范，按照电力规律进行设计。其次，要全面观察整个住宅小区的供配电情况，从全局出发，统筹规划，合理安排线路，最后严格遵循低耗能，高效率的选择，同时也要考虑到以后的系统线路维修工作。电力规律一般是先计算电力负荷，然后确定路径，最后设计路线。所以在设计供电力系统的线路时，要严格按照电力规律进行，不能逾越任何一步。结合电力规律设计线路，绘制出线路图纸，方便施工。由于住宅小区供电力系统在雷雨天气容易引发雷电，所以需要增加避雷电设计，防止发生触电，造成整个小区供电力系统出现故障。首先，避雷设计主要将雷电中的电荷转移到大地中去，从而避免雷电的过程。其中起主要作用的是接地线，很多高大的建筑物上都会安装避雷针，用来防止雷电对于高层建筑的破坏。一方面住宅小区供电力系统可以安装避雷针，在住宅小区的高楼处安装避雷针，在雷电直击时有效地避免与供电站发生冲突，造成对供电站的破坏。此外，可以给住宅小区居民安装防护线，一旦出现雷雨天气，防护线可以保证住宅中的电器能够受到保护，整个住宅小区都安装防护线，整个供电力系统就会被保护，因此，在住宅小区供电力系统设计中增加避雷装置，既增强了整个系统的安全性，也使整个系统更加完善可靠。

3光伏发电系统施工技术

3.1光伏组件安装及调试

（1）安装前应检查电池组合是否正确、焊点是否牢固、电线是否接地，确保光伏组件在运行时能够稳定输出电力。（2）安装光伏电池板时应根据光照条件、倾角和方位角等要素确定最佳的安装位置。根据本项目的实际情况，我们选择在南侧的屋顶上安装光伏电池板，角度设定为26度，方位角设定为正南。在选址和布局时应考虑到日照的可利用时间，充分利用现有的光照资源，最大程度提高系统的发电效率。（3）进行光伏电池板的电气连线。在进行电气连线时，为确保电气连接的牢固与安全，需采用合适的电缆和电缆连接器进行连接。特别要注意的是，草草地完成电气连线可能会导致电气事故，影响发电系统的发电量和安全性。因此，必须要对连接点进行细致、周密的检查，以确保光伏电池板的电路安全可靠。（4）调试系统中的逆变器。在配置逆变器时，需将其放置在通风良好的地方，以确保其在使用时的正常运行。同时，需要逆变器的具体图纸，按照其图纸进行安装和调试，确保系统能长时间、稳定地运行。

3.2系统运行测试及调试

太阳能光伏发电系统在完成安装和配电系统的安装后，需要进行系统的运行测试和调试工作，以确保系统在实际应用中能够正常运行和发挥预期的发电效果。（1）在进行系统测试和调试前，需要先确保系统的所有部件和设备已经接通电源，并且所有设备的连接线路已经正确接入。（2）进行光伏组件的开路电压和短路电流测试，以确定光伏组件的参数是否符合要求。（3）对转换器、逆变器、电池组等设备进行测试，检测设备是否正常工作。在运行测试中，可以通过电压表、电流表等仪器对系统的电压、电流进行实时监测，以判断光伏发电系统的实际发电效果。（4）在测试过程中，如果发现系统的实际发电量与预期不符，需要对系统进行调试。针对问题进行排查，找到问题所在，调整系统参数，以达到预期的效果。

结语

我国太阳能光伏发电技术发展迅速，为解决我国用电问题提供较大帮助。从现阶段我国光伏发电应用现状看，相关技术以及相对成熟，未来的光伏技术优化趋势朝着更加清洁的方向发展，同时高水平的光伏电站需要继续大力发展的模块，需要继续加大力度优化相关技术。

参考文献

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