光伏电站基本知识(光伏发电站的基本知识)

你知道哪些关于光伏电站的知识？

我们都见过打雷，但是很少见过雷电直接造成的危害，特别是在城市里。主要是因为我们的建筑物都安装了防雷设备。雷电多发生于山区，土壤电阻率突变和潮湿阴冷的地方以及孤立高耸地物。这些地方往往也是我们可以放置光伏电站的地方。在雷电发生时，不管是感应雷，还是直击雷，都会有可能对孤立的电站发生巨大的雷击现象。对于并网的光伏电站，不仅会造成太阳能组件和逆变器造成毁坏，而且会造成电网整个系统的瘫痪。太阳能组件和逆变器及其他电气设备的造价昂贵，在整个投资中，占有绝对大的比例。如果遭受雷击，带给光伏发电系统的不仅仅是经济的损失，更重要的关系到国民生计和国家安全的保证。如果光伏组件遭到雷击，会造成该组组件发电功率降低，总发电量就会减少，经济效益就会下降。如果逆变器遭到雷击，也有可能损坏，带来的后果是总投资额会增大，同时后期设备的维护费用也将使总投资额增加。最终造成光伏发电站的投资达到盈亏平衡点的时间延后和投资回收期的延长。所以在设计光伏电站时，必须注意防雷接地的合理性，做到减少最大损失，做到防患于未然。

雷电会对建筑物及电气设备造成严重破坏。在独立光伏电站的防雷设计中。应当选择合理的设计方案，采取有效的措施.做好独立光伏电站的防雷设计。防止直击雷、感应雷、雷电波对独立光伏电站设备的破坏，这样才能保证独立光伏电站长期稳定、安全、可靠地运行，为用户提供优质的电能。

光伏知识点

光伏，photovoltaic，是利用半导体材料，一般是硅材料，也有用碲化镉的。这类材料有特殊的光电效应，可以将光子转化为电子，将太阳光辐射能直接转换为电能。

光伏产业是指围绕太阳能光电效应，提供产业发展所需的原材料、电池、组建和系统以及附属产品的企业构成的总称，广义的光伏产业还可以包括发电的后续部分，如电网等。

根据国家能源局新能源司史立山副司长的论述，目前，我国光伏产业中，光伏电池的产量占到全球的40%，已经成为全球最重要的光伏电池生产基地以外，光伏发电市场也在加速启动。去年建成了十多万千瓦的大型光伏电站。

光伏电站基础知识系列总结之电缆直埋有哪些注意事项

按照国家标准GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》进行。

5.3 电缆的地下直埋敷设

5. 3. 1 直埋敷设电缆的路径选择，宜符合下列规定：

1 应避开含有酸、碱强腐蚀或杂散电流电化学腐蚀严重影响的地段。

2 无防护措施时，宜避开白蚁危害地带、热源影响和易遭外力损伤的区段。

5. 3. 2 直埋敷设电缆方式，应符合下列规定：

1 电缆应敷设于壕沟里，并应沿电缆全长的上、下紧邻侧铺以厚度不少于100mm的软土或砂层。

2 沿电缆全长应覆盖宽度不小于电缆两侧各50mm的保护板，保护板宜采用混凝土。

3 城镇电缆直埋敷设时，宜在保护板上层铺设醒目标志带。

4 位于城郊或空旷地带，沿电缆路径的直线间隔100m、转弯处或接头部位，应竖立明显的方位标志或标桩。

5 当采用电缆穿波纹管敷设于壕沟时，应沿波纹管顶全长浇注厚度不小于100mm的素混凝土，宽度不应小于管外侧50mm，电缆可不含铠装。

5. 3. 3 直埋敷设于非冻土地区时，电缆埋置深度应符合下列规定：

1 电缆外皮至地下构筑物基础，不得小于0.3m。

2 电缆外皮至地面深度，不得小于0.7m；当位于行车道或耕地下时，应适当加深，且不宜小于1.0m。

5. 3. 4 直埋敷设于冻土地区时，宜埋入冻土层以下，当无法深埋时可埋设在土壤排水性好的干燥冻土层或回填土中，也可采取其他防止电缆受到损伤的措施。

5. 3. 5 直埋敷设的电缆，严禁位于地下管道的正上方或正下方。

电缆与电缆、管道、道路、构筑物等之间的容许最小距离，应符合表5.3.5的规定。

表5.3.5 电缆与电缆、管道、道路、构筑物等之间的容许最小距离（m）

（表略）

注：① 用隔板分隔或电缆穿管时不得小于0.25m；

② 用隔板分隔或电缆穿管时不得小于0.1m；

③ 特殊情况时，减小值不得小于50％。

5. 3. 6 直埋敷设的电缆与铁路、公路或街道交叉时，应穿于保护管，保护范围应超出路基、街道路面两边以及排水沟边0.5m以上。

5. 3. 7 直埋敷设的电缆引入构筑物，在贯穿墙孔处应设置保护管，管口应实施阻水堵塞。

5. 3. 8 直埋敷设电缆的接头配置，应符合下列规定：

1 接头与邻近电缆的净距，不得小于0.25m。

2 并列电缆的接头位置宜相互错开，且净距不宜小于0.5m。

3 斜坡地形处的接头安置，应呈水平状。

4 重要回路的电缆接头，宜在其两侧约1.0m开始的局部段，按留有备用量方式敷设电缆。

5. 3. 9 直埋敷设电缆采取特殊换土回填时，回填土的土质应对电缆外护层无腐蚀性。

「涨知识」一文了解光伏发电原理

1839年，法国科学家贝克雷尔发现液体的光生伏特效应，即“光伏效应”。

1917年，波兰科学家切克劳斯基发明CZ技术，后经改良发展成为太阳能用单晶硅的主要制备方法。

1941年，奥尔在硅上发现光伏效应。

1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳能电池。

……

光伏发电大家都听说过，但是你光伏发电的原理吗？

光伏发电 是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

光伏效应

如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，以致产生电子－空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前，将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。

通过界面层的电荷分离，将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。通过光照在界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。界面层吸收的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。

太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结内建电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。

1、光—热—电转换方式

该方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5～10倍。

2、 光—电直接转换方式

该方式是利用光伏效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。

光伏发电系统分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统及分布式光伏发电系统。

独立光伏发电 也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。

并网光伏发电 就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。

可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。 并网光伏发电有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，还没有太大发展。而分散式小型并网光伏，特别是光伏建筑一体化光伏发电，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。

分布式光伏发电系统 又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。

分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。

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