光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹

光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹一、一般規(guī)定1.1屋頂光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)有專項(xiàng)設(shè)計(jì)。1.2屋頂光伏系統(tǒng)深化設(shè)計(jì)應(yīng)由原設(shè)計(jì)單位或由不低于原設(shè)計(jì)單位資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行。1.3既有建筑屋頂加裝光伏系統(tǒng)前，應(yīng)由原設(shè)計(jì)單位或由不低于原設(shè)計(jì)單位資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)及電氣復(fù)核。1.4光伏組件的選型和光伏方陣的設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑結(jié)合，在綜合考慮發(fā)電效率、發(fā)電量、電氣和結(jié)構(gòu)安全、適用、美觀的前提下，應(yīng)選用適用的光伏構(gòu)件，并與建筑的模數(shù)相協(xié)調(diào)。1.5在人員有可能接觸或接近光伏系統(tǒng)的位置，應(yīng)設(shè)置防觸電警示標(biāo)識。1.6并網(wǎng)光伏系統(tǒng)應(yīng)具有相應(yīng)的并網(wǎng)保護(hù)功能，并應(yīng)安裝必要的計(jì)量裝置。二、系統(tǒng)配置2.1光伏系統(tǒng)類型的選擇應(yīng)綜合考慮建筑屋頂?shù)墓庹諚l件、使用功能、電網(wǎng)條件、負(fù)荷性質(zhì)和系統(tǒng)運(yùn)行方式等因素。2.2光伏系統(tǒng)一般由光伏方陣、光伏匯流設(shè)備（包括光伏匯流箱、直流配電柜和直流電纜等）、逆變器、交流配電設(shè)備、升壓變、儲能及控制裝置（適用于帶有儲能裝置的系統(tǒng)）、布線系統(tǒng)及監(jiān)測系統(tǒng)等設(shè)備組成。2.3光伏系統(tǒng)的戶外電纜應(yīng)具有防水、防紫外線性能；光伏系統(tǒng)室內(nèi)電纜不低于本建筑物室內(nèi)電纜選型要求。2.4屋頂電纜敷設(shè)宜采用電纜橋架或穿金屬管保護(hù)，交流電纜和直流電纜控應(yīng)分開布置敷設(shè)。2.5直流側(cè)電氣設(shè)備的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：1線纜耐壓等級應(yīng)達(dá)到光伏方陣最大輸出電壓的1.25倍及以上；2線纜額定載流量應(yīng)高于短路保護(hù)電器整定值，線路損耗宜控制在2%以內(nèi)；3短路保護(hù)電器分?jǐn)嗄芰?yīng)達(dá)到光伏方陣的標(biāo)稱短路電流的1.25倍及以上。2.6設(shè)置光伏系統(tǒng)的國家機(jī)關(guān)辦公建筑、政府投資或以政府投資為主項(xiàng)目建筑、大型公共建筑和總建筑面積不小于15萬平方米的住宅建筑應(yīng)設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)，并應(yīng)滿足下列要求：1監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)電量、功率、效率等參數(shù)。宜能監(jiān)測每個(gè)光伏組件串的電壓、電流等參數(shù)；2監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器等設(shè)備應(yīng)具備RS485通訊接口，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸，并滿足累計(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析的要求；3監(jiān)控系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)應(yīng)不少于10分鐘一次，并應(yīng)具有斷點(diǎn)續(xù)傳功能；4監(jiān)控系統(tǒng)布線設(shè)計(jì)應(yīng)保證通訊的可靠性。有線式監(jiān)測系統(tǒng)在線纜敷設(shè)時(shí)應(yīng)單獨(dú)敷設(shè)；5監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)有可靠的固定措施，其支架應(yīng)有可靠的抗臺風(fēng)設(shè)計(jì)，并具有防腐蝕性能；6監(jiān)控系統(tǒng)還應(yīng)滿足《可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》（建科節(jié)函[2009]146號）的相關(guān)要求。2.7光伏系統(tǒng)所發(fā)電能不應(yīng)作為消防應(yīng)急電源。2.8設(shè)置組串式逆變器的光伏系統(tǒng)可不設(shè)置直流匯流箱；若設(shè)置直流匯流箱，應(yīng)符合下列規(guī)定：1直流匯流箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置匯流銅母排；2直流匯流箱內(nèi)每一個(gè)光伏方陣應(yīng)分別由光伏專用線纜引至匯流母排，在母排前分別設(shè)置光伏專用直流開關(guān)或直流熔斷器，并在輸出回路設(shè)置光伏專用直流主開關(guān)；3光伏匯流箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置電涌保護(hù)裝置；4光伏匯流箱的設(shè)置位置應(yīng)便于操作和檢修，宜選擇室內(nèi)干燥的場所；設(shè)置在室外的光伏匯流箱應(yīng)具有防水、防塵、防腐等措施，其防護(hù)等級應(yīng)為IP65及以上。三、光伏組件3.1光伏組件的類型、規(guī)格、數(shù)量、安裝位置、安裝方式和可安裝面積應(yīng)根據(jù)建筑屋頂設(shè)計(jì)確定。3.2光伏方陣的數(shù)量應(yīng)根據(jù)總裝機(jī)容量及光伏組件串的容量確定。3.3光伏組件串應(yīng)根據(jù)逆變器的最大功率跟蹤控制范圍、光伏組件的工作電壓及其溫度系數(shù)等因素確定。3.4光伏組件串中，并列的兩個(gè)光伏組件安裝間隙宜為20mm。3.5光伏支架布置不應(yīng)跨越建筑變形縫。3.6光伏方陣中，同一光伏組件串中各光伏組件的電氣性能參數(shù)應(yīng)保持一致，并應(yīng)選用同一規(guī)格、同一品牌的產(chǎn)品。3.7光伏系統(tǒng)各部件之間應(yīng)可靠連接。3.8光伏方陣在建筑平屋頂布置時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：1光伏組件應(yīng)按光伏組件最大效率，方位角選取正南±20o布置，傾角宜選取22o～24o；2光伏方陣應(yīng)設(shè)置維修通道，維修通道寬度為光伏方陣安裝完成后突出物之間的最小凈寬，宜為1000mm；3光伏組件的最低點(diǎn)距屋頂之間的距離應(yīng)滿足通風(fēng)散熱的間隙要求，綠化屋頂?shù)墓夥M件的最低點(diǎn)應(yīng)高于其附近綠化植被的最大高度；4平屋面布置的、南北向相鄰的前后兩排光伏方陣的通道凈間距(即前排光伏方陣的最高點(diǎn)與后排光伏方陣的最低點(diǎn)在同一平面中的投影間距）應(yīng)按冬至日不遮擋進(jìn)行設(shè)計(jì)；5平屋面布置的、光伏方陣與南向女兒墻或遮光物之間的最小距離應(yīng)按冬至日不遮擋進(jìn)行設(shè)計(jì)；光伏方陣與東西向女兒墻或遮光物側(cè)面之間的最小距離應(yīng)按冬至日不遮擋進(jìn)行設(shè)計(jì)；6光伏方陣的東、西向端頭突出物之間的最小凈距離應(yīng)不小于900mm，作為屋面疏散走道的應(yīng)不小于1100mm。3.9光伏方陣在建筑坡屋頂布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物條件及光照條件進(jìn)行布置。四、逆變器4.1逆變器的配置容量應(yīng)與光伏方陣的安裝容量相匹配。逆變器的數(shù)量應(yīng)根據(jù)光伏系統(tǒng)裝機(jī)容量及單臺逆變器額定容量確定。4.2逆變器允許的最大直流輸入功率應(yīng)不小于其對應(yīng)的光伏方陣的實(shí)際最大直流輸出功率，光伏方陣的最大功率工作電壓變化范圍應(yīng)在逆變器的最大功率跟蹤范圍內(nèi)。4.3逆變器應(yīng)按照型式、容量、相數(shù)、頻率、冷卻方式、功率因數(shù)、過載能力、溫升、效率、輸入輸出電壓、最大功率點(diǎn)跟蹤、保護(hù)和監(jiān)測功能、通訊接口、防護(hù)等級等技術(shù)條件進(jìn)行選擇。4.4逆變器的配置應(yīng)滿足下列要求：1應(yīng)具備自動運(yùn)行和停止功能、最大功率跟蹤控制功能和防孤島功能；2應(yīng)具有并網(wǎng)保護(hù)裝置，并與電網(wǎng)的保護(hù)相協(xié)調(diào)；3逆流型逆變器應(yīng)具備電壓自動調(diào)整功能；4無隔離變壓器的逆變器的控制線路應(yīng)具備直流接地檢測和直流分量檢測功能；5應(yīng)滿足環(huán)境對逆變器的噪聲和電磁兼容要求。4.5逆變器應(yīng)滿足高效、節(jié)能、環(huán)保的要求。4.6逆變器宜設(shè)置在通風(fēng)良好的場所，其位置應(yīng)便于維護(hù)和檢修。4.7戶外型逆變器的防護(hù)等級應(yīng)不低于IP65要求，戶內(nèi)型逆變器的防護(hù)等級應(yīng)不低于IP2X要求。五、防雷與接地5.1屋頂光伏系統(tǒng)防雷保護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定：1建筑屋頂光伏系統(tǒng)應(yīng)采取防雷措施，并應(yīng)作為建筑電氣防雷設(shè)計(jì)的一部分，建筑的光伏系統(tǒng)防雷應(yīng)結(jié)合主體建筑實(shí)施；2光伏系統(tǒng)和并網(wǎng)接口設(shè)備的防雷和接地措施，應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物電氣裝置第7-712部分：特殊裝置或場所的要求太陽能光伏(PV)電源供電系統(tǒng)》GB/T168932的相關(guān)規(guī)定。5.2光伏系統(tǒng)接地應(yīng)符合下列規(guī)定：1建筑物光伏系統(tǒng)接地應(yīng)采用聯(lián)合接地形式，且接地電阻應(yīng)按各類系統(tǒng)要求的最小值確定；2光伏系統(tǒng)直流側(cè)不得采用不接地的等電位保護(hù)；3光伏系統(tǒng)的交流配電接地型式應(yīng)與建筑配電系統(tǒng)接地型式相一致；4光伏組件和構(gòu)件的金屬外框應(yīng)可靠接地，屋頂光伏系統(tǒng)金屬構(gòu)件應(yīng)與建筑物防雷接地系統(tǒng)聯(lián)結(jié)，聯(lián)結(jié)點(diǎn)不得少于兩處。5.3建筑屋頂上設(shè)置的光伏系統(tǒng)，金屬邊框的光伏組件、光伏方陣的直擊雷防護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定：1金屬邊框滿足《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057對防雷與接地線纜截面要求的，可利用光伏組件的金屬邊框作為接閃器；可利用建筑物的柱內(nèi)主筋或鋼結(jié)構(gòu)作為自然引下線；可利用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋或柱內(nèi)主筋作為自然接地體；2非金屬邊框的面板應(yīng)設(shè)置防直擊雷裝置；3屋頂光伏系統(tǒng)的金屬構(gòu)件應(yīng)與屋頂防雷與接地系統(tǒng)可靠電氣聯(lián)結(jié)。4光伏系統(tǒng)應(yīng)采用防雷電電磁脈沖的措施。六、輔助系統(tǒng)6.1支架和基座應(yīng)做防腐、防水設(shè)計(jì)，且布置整齊、與建筑主體結(jié)構(gòu)連接牢固。6.2支架放置部位應(yīng)采取合理的排水措施，確保排水通暢。6.3對于上人屋面，光伏方陣的上橫梁、下橫梁的左右端頭應(yīng)裝設(shè)防紫外線護(hù)套，防止損傷到人。6.4并網(wǎng)光伏系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需要配置適當(dāng)容量的儲能裝置。6.5儲能裝置應(yīng)采用自動監(jiān)測裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，應(yīng)具有在線識別電池組落后單體、判斷儲能電池整體性能、充放電管理等功能，還應(yīng)具有人機(jī)界面和通訊接口。6.6儲能裝置應(yīng)配置具有保護(hù)功能、數(shù)據(jù)采集及通信功能的控制器。6.7儲能電池宜根據(jù)儲能效率、循環(huán)壽命、能量密度、功率密度、響應(yīng)時(shí)間、環(huán)境適應(yīng)能力、充放電效率、自放電率、深放電能力等技術(shù)條件進(jìn)行選擇。6.8儲能電池應(yīng)滿足下列要求:1應(yīng)適應(yīng)不同需求組合，以滿足工