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星火动态
如何打造自己的屋顶光伏发电系统

第一步 申请


先去当地的供电局申请办理。带身份证、户口本、房产证等材料办理,如果屋顶是公共,需要另外提供其他业主、物业、居委会的同意证明。
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提供申请后,供电企业会派人到现场勘察,出具一个接受方案,市民根据方案来设计,购买有资质单位的太阳能发电板、逆变器、支架、线缆等,进行安装,然后供电企业来审核。审核通过后,供电企业会派人安装计量装置、签并网合同,进行并网调试。

 

国家电网公司承诺整个流程在45 个工作日内完成。从投运的部分家庭光伏电站来看,供电企业一般能在45天内完成服务流程。



第二步 安装


供电局同意安装申请之后,业主根据供电局要求来设计,购买材料。

户用光伏系统如下图所示,一般包含①光伏组件、②线缆、③并网逆变器、④并网开关箱、⑤计量仪表。


(一)太阳能发电系统容量设计

 

系统的容量一般根据屋顶的可用面积和用电量来设计。每千瓦每天约发四度电,需10 个平方的安装面积。

 

(二)并网太阳能逆变器的选择

 

并网太阳能逆变器作为光伏电池组件与电网的接口装置,将光伏电池的直流电能转换成交流电能并传输到电网上,在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用。

 

户用并网逆变器有2  种,一种是集中式并网光伏逆变器,最小功率为1kw,输入电压在 150V-550V 不等。另外一种是微型并网光伏逆变器,一般用在AC220V  的电压等级中,功率从200W 到 500W 之间,输入电压的范围为12V  ~ 28VDC。集中式并网逆变器的体积一般较大适合壁挂安装,微型并网光伏逆变器小巧,一般和电池组件一起就近安装 (可安装在电池组件下方的支架上),  户用户用分布式并网光伏发电系统两种都可以选择。

 

并网逆变器的主要参数是最大输入功率、最大输入电压、额定输入电压、启动电压、MPPT  电压范围、输出电网电压。最大输入功率是个极限值, 光伏电池组件的峰值功率要在这个值的90% 左右 ;最大输入电压对应的是电池组件的开路电压,组件阵列串联起来的开路电压一定不能大于这个电压值,尽量靠近为宜; 额定输入电压对应的是光伏电池组件的工作电压,可以有一定范围的偏差;启动电压指的是并网逆变器要开始工作的电压点,太阳光太弱的时候并网逆变器是不工作的 ;MPPT 电压范围是针对电池板的特性而设置的一个并网逆变器的功能,它会自动的调节逆变器的输入电压和电流使得电压和电流的乘积也就是功率达到最大值,这个电压范围很宽,具备这个功能的逆变器电池板的利用效率更高 ;输出电网电压指的是要并入的电网的电压( 单相220V/ 三相 380V)。

 

并网逆变器的选择主要是选择额定功率以及输入输出电压等级。那么用户只要根据自己选定好的电池组件的电压等级和串并联方式就可以很容易的确定并网逆变器的输入电压范围,根据自己家里的用电情况就可以选择单相或是三相输出。例如:电池板的峰值功率为250W ,开路电压为39V,工作电压为 30V,要组成2KW  的系统需要8 片电池组件串联,那么并网逆变器的最大输入电压就必须大于 38V/ 片*8  片=304V,额定电压在 240V 左右。那么选择的逆变器就应该是2000w ,最大输入输出电压大于304伏, MPPT跟踪范围涵盖240 左右。并网输出根据家庭的具体供电情况而定选择单相220V 或是三相 380V 的。

 

(三)线缆的选择

 

线缆可以选择光伏专用线缆,但是价格高,量少也不好购买。短距离的还是采用BV  线缆,按照1 平方毫米的安全电流为 6A 计算即可。例如功率为3kw 的系统,对于光伏输入线缆,逆变器的额定输入电压电压为DC350V,那么电流为 3000W/350V=8 .57A,选择BV2.5  的线缆。对于逆变器输出线缆,逆变器的额定输出电压电压为AC220V,那么电流为 3000W/220V ≈ 13.63A,  理论上也可以选择BV2.5 的线缆,但是为了安全起见可以提高一个等级,选择 BV4 的线缆。由于光伏发电期为25 年,为保证系统长期稳定的工作,建议尽量选用专用光伏电缆。

 

(四)太阳能光伏发电系统安装形式

主要有水平屋顶、倾斜屋顶和光伏采光顶。分别是如下:


1)水平屋顶


在水平屋顶上,光伏阵列可以按最佳角度安装,从而获得最大发电量; 并且可采用常规晶硅光伏组件,减少组件投资成本,往往经济性相对较好。但是这种安装方式的美观性一般。



2)倾斜屋顶


在北半球,向正南、东南、西南、正东或正西倾斜的屋顶均可以用于安装光伏阵列。在正南向的倾斜屋顶上,可以按照最佳角度或接近最佳角度安 装,从而获得较大发电量; 可以采用常规的晶体硅光伏组件,性能好、成本低,因此也有较好经济性。并且与建筑物功能不发生冲突,可与屋顶紧密结 合,美观性较好。其它朝向( 偏正南)屋顶 的发电性能次之。



3)光伏采光顶


主要指凉亭、阳光房、玻璃建筑顶棚、玻璃幕墙上等等。一般采用双玻组件安装,利用双玻组件透光的优点,满足发电量的同时,也不会阻挡阳光。



第三步 并网运行


施工完成后,电力公司会派人上门安装电表、和用户签并网合同,并进行并网调试。从并网申请到并网调试、安装计量装置,所有这些电力公司提供的服务都是免费的。电力公司会免费为用户安装两块电表,一块是计量光伏发电电量的电表,另一个是双向计量电表,即用户自己用电和卖到电网的电量计量电表。这样用户可以实时看到自己每天的用电情况、发电情况和输到电网上的电量情况。并网完成后电站便可投入使用啦!

(Étape 1 Application





Demandez d'abord au bureau local d'alimentation électrique. Si le toit est public, d'autres certificats d'approbation des propriétaires, des biens immobiliers et des comités de quartier doivent être fournis.





Après la présentation de la demande, l'entreprise d'alimentation électrique enverra du personnel sur place pour effectuer une enquête et publier un plan d'acceptation. Les citoyens concevront selon le plan, achèteront des panneaux solaires, des onduleurs, des supports, des câbles, etc. d'unités qualifiées pour l'installation, puis l'entreprise d'alimentation électrique vérifiera. Après l'approbation, l'entreprise d'alimentation électrique enverra du personnel pour installer des dispositifs de mesure, signer un contrat de connexion au réseau et effectuer la mise en service de la connexion au réseau.





Le SGC s'engage à ce que l'ensemble du processus soit terminé dans un délai de 45 jours ouvrables. En ce qui concerne certaines centrales photovoltaïques domestiques mises en service, les entreprises d'alimentation électrique peuvent généralement achever le processus de service en 45 jours.






Étape 2 Installation





Après l'approbation de la demande d'installation par l'autorité d'alimentation électrique, le propriétaire conçoit et achète les matériaux conformément aux exigences de l'autorité d'alimentation électrique.



Le système photovoltaïque domestique est représenté dans la figure ci - dessous, qui comprend généralement ① module photovoltaïque, ② câble, ③ onduleur connecté au réseau, ④ boîte de commutation connectée au réseau et ⑤ instrument de mesure.





Conception de la capacité du système d'énergie solaire





La capacité du système est généralement conçue en fonction de la surface disponible du toit et de la consommation d'électricité. Chaque kilowatt produit environ quatre degrés d'électricité par jour et nécessite une surface d'installation de 10 carrés.





Sélection de l'onduleur solaire connecté au réseau





L'onduleur solaire connecté au réseau, en tant que dispositif d'interface entre les modules de cellules photovoltaïques et le réseau électrique, convertit l'énergie en courant continu des cellules photovoltaïques en énergie en courant alternatif et les transmet au réseau électrique. Il joue un rôle important dans le système de production d'énergie photovoltaïque connecté au réseau.





Il existe deux types d'onduleurs domestiques connectés au réseau, l'un est un onduleur photovoltaïque centralisé connecté au réseau, avec une puissance minimale de 1kw et une tension d'entrée de 150v - 550v. L'autre est un onduleur photovoltaïque miniature connecté au réseau, généralement utilisé dans le niveau de tension AC220V, la puissance est de 200w à 500W, la gamme de tension d'entrée est de 12V ~ 28vcc. Le volume de l'onduleur centralisé connecté au réseau est généralement plus grand et convient à l'installation murale. L'onduleur photovoltaïque miniature connecté au réseau est petit et est généralement installé à proximité avec le module de batterie (il peut être installé sur le support sous le module de batterie). Les utilisateurs peuvent choisir les deux types de système de production d'énergie photovoltaïque distribué connecté au réseau.





Les principaux paramètres de l'onduleur connecté au réseau sont la puissance d'entrée maximale, la tension d'entrée maximale, la tension d'entrée nominale, la tension de démarrage, la plage de tension MPPT et la tension du réseau de sortie. La puissance d'entrée maximale est une valeur limite, la puissance de crête des modules photovoltaïques doit être d'environ 90% de cette valeur; La tension d'entrée maximale correspond à la tension en circuit ouvert du module de batterie. La tension en circuit ouvert du réseau de modules connecté en série ne doit pas être supérieure à cette valeur de tension. Il est préférable d'être aussi proche que possible; La tension nominale d'entrée correspond à la tension de fonctionnement des modules de cellules photovoltaïques et peut avoir une certaine plage de déviation; La tension de démarrage se réfère au point de tension où l'onduleur connecté au réseau doit commencer à fonctionner. L'onduleur connecté au réseau ne fonctionne pas lorsque la lumière du soleil est trop faible; La plage de tension MPPT est la fonction d'un onduleur connecté au réseau qui est réglé en fonction des caractéristiques du tableau de batterie. Il ajustera automatiquement la tension d'entrée et le courant de l'onduleur pour faire le produit de la tension et du courant, c'est - à - dire la puissance maximale. La plage de tension est très large, de sorte que le tableau de batterie de l'onduleur avec cette fonction a une plus grande efficacité d'utilisation; La tension du réseau de sortie est la tension du réseau à intégrer (220V en une seule phase / 380v en trois phases).





Le choix de l'onduleur connecté au réseau est principalement la puissance nominale et le niveau de tension d'entrée / sortie. Ensuite, l'utilisateur peut facilement déterminer la plage de tension d'entrée de l'onduleur connecté au réseau en fonction du niveau de tension et du mode de connexion série - parallèle de l'ensemble de batterie sélectionné par lui - même, et peut choisir la sortie monophasée ou triphasée en fonction de la consommation d'énergie de sa maison. Par exemple, la puissance de crête du tableau de batterie est de 250W, la tension de circuit ouvert est de 39v et la tension de fonctionnement est de 30V. Pour former un système de 2kw, il est nécessaire de connecter en série 8 modules de batterie, de sorte que la tension d'entrée maximale de l'onduleur connecté au Réseau doit être supérieure à 38v / pièce * 8 pièces = 304v, et la tension nominale est d'environ 240V. Ensuite, l'onduleur sélectionné doit être de 2000W, la tension maximale d'entrée / sortie est supérieure à 304 volts, et la plage de suivi MPPT couvre environ 240. La sortie connectée au réseau est sélectionnée en une seule phase 220V ou en trois phases 380v en fonction de l'alimentation électrique spécifique de la maison.





Sélection des câbles





Le câble peut choisir le câble spécial photovoltaïque, mais le prix est élevé, la quantité est faible et il n'est pas facile d'acheter. Le câble BV est utilisé pour la courte distance, et le courant de sécurité de 1mm2 est 6A. Par exemple, pour les systèmes d'une puissance de 3kW, pour les câbles d'entrée photovoltaïques, la tension nominale d'entrée de l'onduleur est dc350v, puis le courant est 3000w / 350v = 8,57a. Sélectionnez le câble bv2.5. Pour le câble de sortie de l'onduleur, la tension nominale de sortie de l'onduleur est AC220V, puis le courant est 3000w / 220v ≤ 13,63a. En théorie, le câble bv2.5 peut également être sélectionné, mais pour des raisons de sécurité, le câble bv4 peut être sélectionné pour améliorer un niveau. Étant donné que la période de production d'énergie photovoltaïque est de 25 ans, afin d'assurer le fonctionnement stable à long terme du système, il est recommandé de choisir des câbles photovoltaïques spéciaux autant que possible.





Mode d'installation du système photovoltaïque solaire



Il y a principalement des toits horizontaux, des toits inclinés et des toits photovoltaïques. Ils sont les suivants:





Toit horizontal




Sur les toits horizontaux, les réseaux photovoltaïques peuvent être installés à un angle optimal, ce qui permet une production maximale d'électricité; En outre, les modules photovoltaïques classiques en silicium cristallin peuvent être utilisés pour réduire les coûts d'investissement des modules et sont généralement relativement économiques. Mais l'esthétique de cette installation est moyenne.







Toit incliné




Dans l'hémisphère Nord, les toits inclinés vers le Sud, le Sud - Est, le Sud - Ouest, l'est ou l'Ouest peuvent être utilisés pour installer des réseaux photovoltaïques. Sur les toits inclinés orientés vers le Sud, il est possible de les installer à un angle optimal ou presque optimal pour obtenir une plus grande production d'électricité; Les modules photovoltaïques classiques en silicium cristallin peuvent être utilisés avec de bonnes performances et un faible coût, de sorte qu'ils ont également une meilleure économie. Et il n'y a pas de conflit avec la fonction du bâtiment, il peut être étroitement combiné avec le toit et a une bonne esthétique. D'autres sont plus susceptibles de produire de l'électricité vers le toit (juste au Sud).







Toit photovoltaïque




Il s'agit principalement d'un pavillon, d'une salle ensoleillée, d'un toit en verre, d'un mur de rideau de verre, etc. En général, l'installation de modules à double vitrage est adoptée. En utilisant les avantages de la transmission de la lumière des modules à double vitrage, la capacité de production d'énergie peut être satisfaite sans bloquer la lumière du soleil.






Étape 3 fonctionnement connecté au réseau





Une fois la construction terminée, la compagnie d'électricité enverra du personnel sur place pour installer le compteur d'électricité, signer le contrat de raccordement au réseau avec l'utilisateur et effectuer le débogage de raccordement au réseau. Tous les services fournis par ces compagnies d'électricité sont gratuits, depuis les demandes de raccordement au réseau jusqu'à la mise en service et à l'installation des appareils de mesure. Les compagnies d'électricité installeront gratuitement deux compteurs pour les consommateurs, l'un pour mesurer l'énergie photovoltaïque produite et l'autre pour mesurer l'énergie bidirectionnelle, c'est - à - dire l'électricité utilisée par les consommateurs eux - mêmes et vendue au réseau. Cela permet aux utilisateurs de voir en temps réel leur consommation quotidienne d'électricité, la production d'électricité et la quantité d'électricité livrée au réseau. Après la connexion au réseau, la centrale électrique peut être mise en service!
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