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做好这几点,光伏电站让你“躺赚”25年!

你知道光伏电站的“寿命”有多长吗?这还用问,25年呗!但...也不完全对,25年只是电站的设计年限!光伏电站的实际“寿命”,最终还是取决于各个设备的工作年限。那么设备的运行年限是多久呢?


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从图中不难看出,电站主要设备的设计寿命均在20-30年不等,而通过适当的运维,还可以进一步延长光伏系统的生命周期。

国内最老的光伏电站建设于1983年,到今天已经运行了39年之久,哪怕经历过多年暴晒、风吹雨打,该电站的功率仍有7KW。


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怎样确保电站能稳定运行25年或更久呢?
要解决这个问题,我们就必须从光伏电站的所有配套产品质量、设计、安装和运维等各环节严格把关和优化。
产品选择
分布式户用光伏电站主要由:光伏组件(光伏板)、逆变器、并网箱、支架、交直流电缆、MC4接头、接电电缆、PVC线缆管、基础配重(桩基)、辅材等组成,其中光伏组件和逆变器是整个系统中最核心的部件。
在选择组件方面,建议选择一二线品牌的产品,质量更加放心可靠,其次,选择转换率比较高的,当前用的较多的常规组件多晶270W以上,单晶280W以上,还有双面组件,300W、305W的高效组件等。
交直流逆变器作为户用光伏电站的心脏,可以说是举足轻重。低质量的逆变器往往使用了性能较差的廉价元器件,容易发热,且故障比较多,也建议大家选择出货量排前10的品牌产品。
电站设计关键点
1、光伏组件的安装角度
我们知道光伏组件是影响发电量的最核心因素,光伏组件的转换率越高发电效果越好,发电量就越高,光伏组件安装时要尽量面向太阳辐照量最大的角度和方向(更智能的有一些大型的集中式电站会日照采用自动跟踪支架),安装角度一般是当地的纬度加5度,安装的方面角一般是正南稍偏西一点。
2、逆变器的电压范围
逆变器电压范围越宽(一些知名品牌逆变器输入电压可以达到1500V,这个时候要求直流电缆的电压标准也要达到1500V,而PV1-F光伏线电压是1000V,1800V是其空载电压,目前市场上通用的直流线型号为H1Z2Z2-K,直流负荷电压可以达到1500V,品牌推荐光亨。),发电量越高。室外安装时,逆变器上面要装防雨防晒蓬,避免阳光直射和雨水浸泡。逆变器不直接暴露在太阳或其它热源下。逆变器必须放在一个空气流通的空间环境里,逆变器分为强制风冷和自然散热两种,逆变器本身是一个发热源,所有的热量都要及时散发出来,不能放在一个封闭的空间,否则温度会越升越高,导致产品硬件损坏,出现工作故障。
3、系统配置标准化(系统优化)
有些光伏电站的系统配置是东拼西凑而成,可能用的部件并不差,但拼凑在一起效果却大打折扣。一套完美的标准化系统一定是经过无数次的匹配试验、数据对比、系统调试、安装论证,最后达到一个完美而稳定的发电量,才形成了一套完美的系统,这样的系统才叫标准化系统。
4、减少损耗
线路损耗,直流光伏线尽可能短(理论上100米压降将达到27V左右),逆变器和电表之间距离也要短。系统的直流、交流回路的线损要控制在5%以内。为此,设计上要采用导电性能好的导线,导线导体需要有足够的直径,需要足够的外皮厚度(光伏直流线一般多为双层绝缘)。施工不允许偷工减料。系统维护中要特别注意接插件以及接线端子(常见的有交流电缆终端接头和直流公母接头MC4)是否牢固。
5、电站的灰尘损失
组合损失,凡是串连就会由于组件的电流差异造成电流损失;凡是并连就会由于组件的电压差异造成电压损失;组合损失可以达到8%以上,中国工程建设标准化协会标准规定小于10%。
6、组件设计时候避免遮挡
光伏电站中的阴影遮挡,其中包括电线杆、植物、鸟粪、灰尘以及组件的前后排遮挡等。很多的业主为了安装时的一次性到位,往往不能完全避开阴影,因为业主们觉得反正阴影遮挡的区域并不大,不会严重影响发电量。但实际上人们常常忽略了小范围阴影的威力,根据真实的案例数据分析,阴影遮挡可以直接导致电站发电量减少20%,30%,甚至更多。
为了减少组合损失,应该在电站安装前严格挑选电流一致的组件串联。组件的衰减特性尽可能一致。根据国家标准GB/T--9535规定,太阳电池组件的最大输出功率在规定条件下试验后检测,其衰减不得超过8%,隔离二极管有时候是必要的。

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电站安装关键要素
支架安装
1、支架垂直度偏差每米不大于±1mm,支架角度偏差度不大于±1度。支架安装整体上要保证整齐,后立柱保持与安装面垂直,主龙骨要保持与安装面平行。组件机械安装孔应保证落在两根主龙骨附近,因此安装支架时要保证支架两根主龙骨间距为867-1067mm。
2、光伏支架通过40*4 mm的镀锌扁铁接地。
支架平屋顶支架安装方式
平屋面支架安装步骤:
1、首先清洁屋面杂物,使用皮尺在屋面量取基础安装位置,安放基础;
2、使用冲击钻对水泥基础打孔,孔深根据基础厚度及螺栓长度决定,螺栓直径M10。(基础提前预埋螺栓的处理螺纹上杂质);
3、使用吸气泵(工具选择上只要达到效果即可)将孔内杂物吸出或吹出,保证孔内清洁;
4、将膨胀螺栓放入孔口,使用木锤或皮锤等非金属锤子将螺栓轻轻敲入孔内,与孔口间距30mm;
5、安装底梁或基座,将底梁孔或基座孔对准螺栓使用扳手将螺母旋紧;(依照上面方式固定其他基础基座)
6、按照支架角度量取后立柱安装位置,使用螺栓将基座与后立柱固定;
6、固定斜梁,使用角连接与后支柱固定,用螺栓将斜梁与底座连接;
固定龙骨,根据组件安装孔确定龙骨安装位置,龙骨与安装孔距离保持在8、±100mm,组件两端边框距斜梁200-300mm,使用异型螺母将龙骨固定在斜梁上;
9、组件安装,安装前确定组件安装高度,组件下端玻璃面距离地面300mm,使用侧压块固定组件,先固定下端压块防止组件滑落,组件边框距离龙骨两端控制在20-30mm。固定时需要两人配合,使用拉线法或水平尺确定组件整体平行度。
彩钢板屋面安装
1、根据图纸所注尺寸,测量出夹具安装位置,在屋顶铺设防滑脚踏板防止将彩钢板锁边破坏,可以使用内六角圆柱螺钉将彩钢板夹具固定在相应的位置。对于梯形彩钢板采取直接打孔的方式将C型钢固定在彩钢板波高平面上,打孔处垫橡胶垫并两面涂抹多功能粘接剂(尽量一次性固定所有夹具,若条件不允许,至少一次固定两行方便安装光伏组件);
2、导轨安装,导轨间距根据组件安装孔位置选取,龙骨与安装孔距离范围在±100mm,使用异型螺母穿过横梁固定在夹具上,调整边框的位置用内六角螺栓拧紧;
3、组件安装时,先将第一块组件放于导轨侧边,使用水平尺确定组件整体平行,组件边框距离导轨侧边不小于20mm,使用侧压块固定,接着安装第二块组件使用中压块固定,压块紧固方法为对角固定,余下组件依次安装。
瓦片屋面安装
1、根据图纸所注尺寸,在屋顶测量出陶瓦基座的安装位置,取下预安装的位置瓦片,使用木螺丝将陶瓦基座安装到屋顶檩条上(尽量一次性固定所有陶瓦基座,如果条件不允许,至少一次固定两行方便龙骨安装);
2、龙骨安装,龙骨间距根据组件安装孔的位置选取,龙骨与安装孔固定范围在±100mm,使用异型螺母穿过横梁固定在陶瓦基座上,调整边框的位置用内六角螺栓拧紧;
3、组件安装,先将第一块组件放于导轨一侧,使用水平尺确定组件整体平行,组件边框距离导轨侧边不小于20mm,使用侧压块固定,接着安装第二块组件使用中压块固定,压块紧固方法为对角固定,余下组件依次安装。
组件安装
1、组件之间要留有20mm空隙。
2、光伏组件最低点距地面应有300mm的距离。当为一般地面时,为防止泥沙上溅或小动物的破坏,不宜小于1000mm(1米)。
3、光伏组件玻璃表面与屋顶表面的距离应该至少达到10cm。
4、组件两端与龙骨预留不小于20mm的间距防止侧压块脱落。
5、固定龙骨,测量龙骨安装位置,组件两端边框距龙骨300-500mm。
6、两组件初始水平和垂直间距均大于20毫米便于安装中压块,待最终固定后,水平和垂直间距均设置为20毫米。
7、组件两端与龙骨预留不小于20mm的间距,以防止侧压块脱落。
8、组件边框距离导轨侧边要不小于20mm。
9、组件间连接线(直流线)每隔50cm要用扎带绑扎。
直流汇流箱安装
1、光伏汇流箱进线端及出线端与汇流箱接地端的绝缘电阻不小于2MΩ(DC1000V)。
2、逆变器安装高度必须合理,逆变器进风口(底部)距离地面600mm,出风口(机器上方或者侧方)400mm。
并网逆变器安装
逆变器安装高度必须合理,逆变器进风口(底部)距离地面600mm,出风口(机器上方或者侧方)400mm。
光伏电缆安装
1、组件线两端留出20-30cm的电缆余量,保证能做2-3个电缆头。
2、光伏组件线预放线,根据光伏汇流箱位置,预放适量,不能出现预放浪费,每组预留长度不能超过30cm,上海光亨的光伏电缆全部采用米标计数,方便工程施工,减少浪费。
接地安装
1、接地引下线可以采用圆钢或扁钢,宜优先采用圆钢,圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm,其厚度不应小于4mm。
2、埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢,埋于土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm;扁钢截面不应小于100mm,其厚度不应小于4mm;角钢厚度不应小于4mm;钢管壁厚不应小于3.5mm,接地施工时垂直接地装置应敷设冻土层以下,并保证整个接地系统接地电阻不大于4Ω(可以用万能表测出来)。
电站运维关键点
要想让屋顶光伏电站发电效益更好,使用寿命更长,就需要良好的后期维护作保证。
一、维护成本

家庭个人安装的太阳能光伏发电系统,一般在10KW以下的系统维护成本几乎可以忽略不计,如果是在10KW以上的电站,可以预算占比1%-3%总投资的维护成本。


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二、组件清理
组件根据产品供应商的使用说明书对需要定期检查的部件进行维护。
1、光伏组件表面应保持光洁,但不要过分频繁的清洗,因为光伏组件表面有自洁效果,定期的雨水会冲刷掉表面的灰尘。频繁的清洗不仅不会大幅提高发电量,还会造成对水资源的浪费。非雨季节大概1个月清洁一次,降尘量较大的地区可以增加清洁的次数,降雪量大的地区应及时将厚重积雪去除,避免影响发电量和雪融后产生的发电不均匀,及时清理遮挡的树木或杂物。
2、为了避免在高温和强烈光照下,高能的发电过程中,去擦拭组件对人身的电击伤害以及可能对组件的破坏,建议在早晨或者下午较晚的时候进行组件清洁工作,建议清洁光伏组件玻璃表面时用柔软的刷子,干净温和的水,清洁时使用的力度要小,以避免损坏玻璃表面,有镀膜玻璃的组件要注意避免损坏玻璃层。
三、逆变器维护
1、要定期检查逆变器的连接线(包括MC4是否松动)是否牢固,线路的绝缘性能是否正常,有无破损开裂现象(正规辐照交联的直流线不会出现开裂褪色),特别要检查逆变器的风扇是否正常运转。
2、逆变器报警停机后,不能马上开机,必须仔细检查故障原因及有无器件损坏,功率模块是否有击穿炸裂现象,查明原因之后再开机。再次开机无把握时,应向维修中心、运维站或当地电管站报告,勿侥幸操作。
四、极端天气维护
1、如碰到下雨跳闸,有可能是接线头不紧,如出现这类情况,必须在雨过晴天后再做处理,可用绝缘胶带缠绕接线头,再观察是否跳闸,如继续出现跳闸的现象,应向维修中心或当地电管站报告。
2、雷雨天,应将电表下方空气开关关闭,防止电气设备受损。待雷雨天过后,再将开关合上,同时做好防雷和接地导流的工作。
五、监控
监控系统可以让你直观的了解电站的运行情况,电站的运营率,是决定电站收益的最根本因素,为了提高发电效率,增加发电收益,真正实现智能化管理家庭光伏电站,目前监控的工具和方式很多,逆变器一般都自带监控,可以通过手机连接随时查看,非常方便。




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