民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范上.pptx
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1、1、建筑光伏系统的分类和技术特点、建筑光伏系统的分类和技术特点2、建筑光伏系统的安装、建筑光伏系统的安装3、建筑光伏系统的验收、建筑光伏系统的验收4、国内外激励政策分析、国内外激励政策分析5、相关技术标准、相关技术标准目目 录录1.建筑光伏系统的分类和建筑光伏系统的分类和技术特点技术特点光伏发电系统分类光伏发电系统分类建筑光伏系统分类建筑光伏系统分类系统类型电流类型是否逆流有无储能装置适用范围并网光伏系统交流系统是有发电量大于用电量,且当地电力供应不可靠无发电量大于用电量,且当地电力供应比较可靠否有发电量小于用电量,且当地电力供应不可靠无发电量小于用电量,且当地电力供应比较可靠BIPV:Bui
2、lding Integrated PV 光伏建筑集成光伏建筑集成BAPV:Building Attached PV 光伏建筑附加光伏建筑附加BIPVBAPV德国光伏并网发电的市场分类之比例德国光伏并网发电的市场分类之比例 每日办公楼耗电曲线和太阳能光伏发电曲每日办公楼耗电曲线和太阳能光伏发电曲线的对比线的对比Source:Winfreid Hoffmann,RWE-Schott SolarSolar electricity production and electricity demand of an office building match perfectly 电力消耗与太阳能的对应关系电
3、力消耗与太阳能的对应关系Source:BSW-Solar/Meteocontrol GmbH峰值电价格高达峰值电价格高达 1.5/kWh德国德国Leipzig贸易博览贸易博览会不同时段电价会不同时段电价 27th July 200610kV中压并网中压并网1MW35kV中压并网中压并网700kW400V低压并网低压并网1.2MW1、配电侧并网配电侧并网的光伏发电处在负荷中心,可以起到消峰(的光伏发电处在负荷中心,可以起到消峰(Peak Shaving)的作用,是)的作用,是“黄金电黄金电力力”;2、在配电网接入不超过、在配电网接入不超过15-20%的光伏发电系统,不需要对电网进行任何改造,也不
4、存在电力送的光伏发电系统,不需要对电网进行任何改造,也不存在电力送出(逆流)和电网能力的问题,对于电网公司仅仅是出(逆流)和电网能力的问题,对于电网公司仅仅是负荷管理负荷管理;3、配电侧并网的光伏发电的经济效益明显,、配电侧并网的光伏发电的经济效益明显,“自发自用自发自用”(Net Metering)运行方式相当于电力)运行方式相当于电力公司以销售电价购买光伏电量,其价值公司以销售电价购买光伏电量,其价值0.5-1.2元元/kWh;4、应当、应当优先发展优先发展配电侧并网的或与建筑结合的,处于负荷中心的配电侧并网的或与建筑结合的,处于负荷中心的分布式光伏发电系统分布式光伏发电系统。2、建筑光伏
5、系统的安装、建筑光伏系统的安装5 太阳能光伏系统安装(太阳能光伏系统安装(1)5.1 一般规定一般规定 施工准备施工准备光伏系统安装前应具备下列条件:设计文件齐备,且已审查通过;施工组织设计及施工方案已经批准;场地、供电、道路等条件能满足正常施工需要;预留基座、预留孔洞、预埋件、预埋管和设施符合设计要求,并已验收合格。施工安装公司和安装人员资质施工安装公司和安装人员资质光伏系统安装施工应采取安全措施,并符合下列规定:1 光伏系统的产品和部件在存放、搬运和吊装等过程中不得碰撞受损。吊装光伏组件时,光伏组件底部应衬垫木,背面不得受到碰撞和重压;2 光伏组件在安装时,表面应铺遮光板遮挡阳光,防止电击
6、危险;3 光伏组件的输出电缆不得非正常短路;4 对无断弧功能的开关进行连接时,不得在有负荷或能形成低阻回路的情况下接通正负极或断开;5 连接完成或部分完成的光伏系统,遇有光伏组件破裂的情况应及时采取限制接近的措施,并应由专业人员处置;6 不得局部遮挡光伏组件,避免产生热斑效应;7 在坡度大于10的坡屋面上安装施工,应采取专用踏脚板等安全措施。串联回路太阳电池的热斑现象串联回路太阳电池的热斑现象1.d点,此时工作电流为零,组开路电压VGd等于电池1和电池2的开路电压之和;2.c点,电池1和电池2都有正的功率输出;3.b点,此时电池1仍然工作在正功率输出,而受遮挡的电池2已经工作在短路状态,没有功
7、率输出,但也还没有成为电池1的负载;4.a点,此时电池1仍然有正的功率输出,而电池2上的电压已经反向,电池2成为电池1的负载;5.应当注意到,并不是仅在电池组处于短路状态才会发生“热斑效应”,从b点到a点的工作区间,电池2都处于接收功率的状态,如旁路型控制器在蓄电池充满时将通过旁路开关将太阳电池短路,此时就很容易形成热斑。并联回路太阳电池的热斑现象并联回路太阳电池的热斑现象1.a点,此时电池组的工作电压为零,短路电流Isc等于电池1和电池2的短路电流之和;2.b点,电池1和电池2都有正的功率输出;3.c点,此时电池1仍然工作在正功率输出,而受遮挡的电池2已经工作在开路状态,没有功率输出,但也还
8、没有成为电池1的负载;4.d点,此时电池1仍然有正的功率输出,而电池2上的电流已经反向,电池2成为电池1的负载,此时电池1的功率全部加到了电池2上,如果这种状态持续时间很长或电池1的功率很大,也会在被遮挡的电池2上造成热斑损伤。5.应当注意到,从c点到d点的工作区间,电池2都处于接收功率的状态。防止热斑现象发生防止热斑现象发生防止热斑现象的防止热斑现象的办法就是加装旁办法就是加装旁路二极管和阻断路二极管和阻断二极管。二极管。旁路二极管的作旁路二极管的作用是在被遮挡组用是在被遮挡组件一侧提供电流件一侧提供电流通路;通路;阻断二极管的作阻断二极管的作用是阻断被遮挡用是阻断被遮挡组件上的反向电组件上
9、的反向电流。流。大型电站组串汇流箱大型电站组串汇流箱大型电站组串汇流箱大型电站组串汇流箱?直流保险直流保险太阳电池的反向电流能力太阳电池的反向电流能力一块一块36片片电池串联而成的太阳电池组件,额定工作电流为电池串联而成的太阳电池组件,额定工作电流为5A,其反向导通电压,其反向导通电压(即二极管的正向导通电压)为(即二极管的正向导通电压)为18V,所能承受的,所能承受的反向电流为反向电流为20A(需要测定);(需要测定);太阳电池组件的正向开路电压为太阳电池组件的正向开路电压为21V,假定,假定2块组件并联,其中块组件并联,其中1块被遮挡,在块被遮挡,在标准日照下另一块组件对其注入的反向电流大
10、约仅有标准日照下另一块组件对其注入的反向电流大约仅有2A(需要测定),则无保(需要测定),则无保护条件下可以并联的组件数量最多为护条件下可以并联的组件数量最多为10块块。太阳电池的反向电流能力(太阳电池的反向电流能力(RCA)越来越多的光伏组件供应商开始在数据清单中标注这一参数。对于小型或中型电站,这一参数没有什么意义。大多数供应商认为 IEC 61215中中 10.3节的绝缘电阻测试已经足节的绝缘电阻测试已经足够了,但是对于大型光伏电站来说是不够的。够了,但是对于大型光伏电站来说是不够的。对于没有安装组串保险或阻断二极管的组串,RCA的数值将决定组串的数量!的数值将决定组串的数量!如果安装安
11、装组串保险,则使得系统变得更复杂复杂。新标准新标准 EN IEC 50380中中 3.6.2 节明确规定节明确规定组件必须标注反向电流能力(组件必须标注反向电流能力(RCA)的数值)的数值。反向电流能力的数值越高,没有保险的组串的并联数也就可以越大。当每个组串被遮挡时,不会由于热斑而损坏。注意:注意:询问组件供应商,如果安装保险,应当是什么型号。询问组件供应商,如果安装保险,应当是什么型号。太阳电池的反向电流能力(太阳电池的反向电流能力(RCA)并联连接的组串应当有保护,即并联连接的组串应当有保护,即直流保险直流保险。注意:注意:“光伏保险光伏保险”的技术参数尚不存在。的技术参数尚不存在。一般
12、来说组串之间出现的短暂的电流属于一般来说组串之间出现的短暂的电流属于“缓升的短路电流缓升的短路电流”。因此,由持续电弧引。因此,由持续电弧引起的起的过热过热/退火退火/接线盒和电缆的烧毁接线盒和电缆的烧毁都可能发生!都可能发生!注意:注意:一般来说可以在组件供应商提供的数据表上查到推荐的电流值,设法一般来说可以在组件供应商提供的数据表上查到推荐的电流值,设法找到推荐的保险类型。找到推荐的保险类型。例外:例外:在不安装保险的情况下,就应当提供反向电流能力参数。对于并联组在不安装保险的情况下,就应当提供反向电流能力参数。对于并联组串,组串的并联数不应当超过其反向电流承受值的串,组串的并联数不应当超
13、过其反向电流承受值的60%。例如:例如:组件的反向电流能力组件的反向电流能力(RCA)=25A 组件的短路电流组件的短路电流=6 A 组串的并联数:组串的并联数:4(=RCA 100%)正确的组串数正确的组串数=3(=RCA 72%),大约大约28%安全系数。安全系数。直流配电柜直流配电柜光伏电站监测到汇光伏电站监测到汇流箱就可以了,不流箱就可以了,不必一定要监测到光必一定要监测到光伏组串。伏组串。5 太阳能光伏系统安装(太阳能光伏系统安装(2)5.2 基座基座安装光伏组件或方阵的支架应设置基座。基座应与建筑主体结构连接牢固,并应由专业施工人员完成施工。专业设计屋面结构层上现场砌(浇)筑的基座
14、,完工后应做防水处理,并应符合现行国家标准屋面工程质量验收规范 GB 50207的规定。预制基座应放置平稳、整齐,固定牢固,且不得破坏屋面的防水层。钢基座顶面及混凝土基座顶面的预埋件,在支架安装前应涂防腐涂料,并应妥善保护。连接件与基座之间的空隙,应采用细石混凝土填捣密实。5.3 支架支架5.3.1 安装光伏组件或方阵的支架应按设计要求制作。钢结构支架的安装和焊接应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范 GB 50205的要求。5.3.2 支架应按设计要求安装在主体结构上,位置应准确,并应与主体结构牢靠固定。5.3.3 固定支架前应根据现场安装条件采取合理的抗风措施。5.3.4 钢结构支架
15、应与建筑物接地系统可靠连接。5.3.5 钢结构支架焊接完毕,应按设计要求做防腐处理。防腐施工应符合现行国家标准建筑防腐蚀工程施工及验收规范 GB 50212 和建筑防腐蚀工程质量检验评定标准 GB 50224 的要求。5.3.6 装配式方阵支架梁柱连接节点应保证结构的安全可靠,不得采用单一摩擦型节点连接方式,各支架部件的防腐镀层要求应由设计根据实际使用条件确定。弹垫、抗剪切力。弹垫、抗剪切力。5 太阳能光伏系统安装(太阳能光伏系统安装(3)5.4 光伏组件光伏组件5.4.1 光伏组件上应标有带电警告标识,光伏组件强度应满足设计强度要求。5.4.2 光伏组件或方阵应按设计要求可靠地固定在支架或连
16、接件上。5.4.3 光伏组件或方阵应排列整齐。光伏组件之间的连接件,应便于拆卸和更换。5.4.4 光伏组件或方阵与建筑面层之间应留有安装空间和散热间隙,并不得被施工等杂物填塞。5.4.5 光伏组件或方阵安装时必须严格遵守生产厂指定的安装条件。5.4.6 坡屋面上安装光伏组件时,其周边的防水连接构造必须严格按设计要求施工,且不得渗漏。5.4.7 光伏幕墙的安装应符合下列规定:1 双玻光伏幕墙应满足现行行业标准玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T 139的相关规定;2 光伏幕墙应排列整齐、表面平整、缝宽均匀,安装允许偏差应满足现行国家标准建筑幕墙 GB/T 21086的相关规定;3 光伏幕墙应与普
17、通幕墙同时施工,共同接受幕墙相关的物理性能检测。5.4.8 在盐雾、寒冷、积雪等地区安装光伏组件时,应与产品生产厂协商制定合理的安装施工和运营维护方案。5.4.9 在在既有建筑既有建筑上安装光伏组件,应根据建筑物的建设年代、结构状况,上安装光伏组件,应根据建筑物的建设年代、结构状况,选择可靠的安装方法选择可靠的安装方法 5 太阳能光伏系统安装(太阳能光伏系统安装(4)5.5 电气系统电气系统5.5.1 电气装置安装应符合现行国家标准建筑电气工程施工质量验收规范 GB 50303的相关规定。5.5.2 电缆线路施工应符合现行国家标准电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB 50168的相关要
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