光能發(fā)電是當(dāng)今世界的尖端科技，將為全人類(lèi)徹底解決“能源危機(jī)”“環(huán)境污染”和“可持續(xù)發(fā)展”等三大世界難題，將做出歷史性、跨世代的偉大貢獻(xiàn)，將為人類(lèi)利用新能源、新技術(shù)方面進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，在現(xiàn)實(shí)的發(fā)展中存在這若干的核心問(wèn)題。

　　1 太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)及評(píng)估

　　1.1 太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)

　　太陽(yáng)能輻射數(shù)據(jù)可以從縣級(jí)氣象臺(tái)取得，也可以從國(guó)家氣象局取得。從氣象局取得的數(shù)據(jù)為水平面的輻射數(shù)據(jù)，包括：水平面總輻射、水平面直接輻射和水平面散射輻射。

　　太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)主要包括：各月的太陽(yáng)能`總輻射量（輻照度）或太陽(yáng)能總輻射量和輻射強(qiáng)度的每月日平均值。與其相關(guān)的氣候狀況的數(shù)據(jù)主要包括：年平均氣溫，年平均最高氣溫，年平均最低氣溫，一年內(nèi)最長(zhǎng)連續(xù)陰天數(shù)（含降水或降雪天），年平均風(fēng)速，年最大風(fēng)速，年冰雹次數(shù)，年沙暴日數(shù)。其中，太陽(yáng)能總輻射量的各月數(shù)值是必不可少的。此外，還應(yīng)提供上述各項(xiàng)數(shù)據(jù)最近5~10年的累計(jì)數(shù)據(jù)，以評(píng)估太陽(yáng)能資源數(shù)和氣候狀況數(shù)據(jù)的有效性。

　　1.2太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)有效性的評(píng)估

　　將氣象臺(tái)或相關(guān)部門(mén)提供的太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)用于光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在某些情況下仍需對(duì)其有效性進(jìn)行評(píng)估。

　　首先，當(dāng)一個(gè)具體場(chǎng)地的太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)不夠完整或缺少多年的累積數(shù)據(jù)，就必須對(duì)太陽(yáng)輻射的有效性和量值進(jìn)行評(píng)估。

　　其次，雖然當(dāng)?shù)氐奶?yáng)能資源數(shù)據(jù)比較完整，而且太陽(yáng)輻射情況也較好，但由于候選場(chǎng)地處于多山地區(qū)或附近存在明顯影響太陽(yáng)輻射的地形地貌。在這種情況下要通過(guò)研究候選場(chǎng)地周?chē)徑貐^(qū)的平均數(shù)據(jù)變化，來(lái)評(píng)估當(dāng)?shù)靥?yáng)能資源數(shù)據(jù)的有效性。

　　再次，從氣象部門(mén)得到的數(shù)據(jù)是水平面的數(shù)據(jù)，包括：水平面直接輻射和水平面散射輻射，從而得到水平面上總輻射量數(shù)據(jù)。但是，在太陽(yáng)能光伏發(fā)電的實(shí)際應(yīng)用中，為了得到更多的發(fā)電量和電池組件自清潔的需要，固定安裝的方陣通常是傾斜的，這就需要計(jì)算得出傾斜面上的太陽(yáng)能輻射量（通常要大于水平面上的輻射量）。但是，這一計(jì)算過(guò)程非常復(fù)雜，所以人們常常直接采用水平面上的數(shù)據(jù)，或者采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的方法進(jìn)行簡(jiǎn)單換算，這對(duì)計(jì)算的精度產(chǎn)生了影響。近些年來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些軟件，不但可以方便地解決這些計(jì)算問(wèn)題，其數(shù)據(jù)庫(kù)中還往往儲(chǔ)存大量不同地區(qū)的太陽(yáng)能輻射數(shù)據(jù)，有些還具有光伏系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)功能。

　　2 光伏系統(tǒng)的選址和場(chǎng)地評(píng)估

　　2.1 在光伏系統(tǒng)選址時(shí)需消除陰影影響

　　太陽(yáng)能電池依賴(lài)于日光照射而發(fā)電，當(dāng)投射到電池板上的日光被遮擋時(shí)，方陣功率輸出特性將受到嚴(yán)重影響，在電池板上的一個(gè)小小陰影也能夠使其

　　性能大大降低，因此，在光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程中仔細(xì)地確定陽(yáng)光通路和避開(kāi)陰影，對(duì)保證方陣的額定功率和降低光伏系統(tǒng)發(fā)電成本極為重要。

　　場(chǎng)地出現(xiàn)的陰影經(jīng)常來(lái)自樹(shù)木、草木、附近的建筑，還有太陽(yáng)收集器的撐桿和金屬線等。作為一般原則，確定從上午9點(diǎn)～下午3點(diǎn)沒(méi)有陰影為好。在冬季的月份當(dāng)太陽(yáng)的仰角低，電池板被遮擋經(jīng)常是一個(gè)比較大的問(wèn)題，應(yīng)引起光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)者和光伏電站運(yùn)行人員的重視。中國(guó)位于地球的北半球，對(duì)太陽(yáng)能電池方陣發(fā)電最不利的陰影出現(xiàn)在12月21日（即冬至）前后一段時(shí)間。

　　為消除陰影影響，選擇場(chǎng)地后必須確認(rèn)以下條件是否滿足：（1）在一年的任何月份，投向太陽(yáng)能電池方陣的陽(yáng)光都不會(huì)被遮擋;（2）每天上午9點(diǎn)～下午3點(diǎn)太陽(yáng)能電池板上無(wú)陰影;（3）識(shí)別上午9點(diǎn)~下午3點(diǎn)遮擋太陽(yáng)能電池方陣的障礙物，消除陰影來(lái)源;（4）如無(wú)法消除產(chǎn)生陰影的因素，也可考慮移動(dòng)太陽(yáng)能電池方陣或增加容量，以彌補(bǔ)由于陰影造成的損失。

　　2.2 光伏系統(tǒng)場(chǎng)地的評(píng)估

　　在對(duì)光伏系統(tǒng)場(chǎng)地評(píng)估時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行以下評(píng)估。

　　（1）一般日照條件評(píng)估

　　當(dāng)依據(jù)要求收集到候選場(chǎng)地的太陽(yáng)能資源數(shù)據(jù)后，還應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)觀察場(chǎng)地附近地障礙物，評(píng)估太陽(yáng)陰影對(duì)太陽(yáng)能電池方陣發(fā)電的影響，并提出避

　　開(kāi)障礙物或移開(kāi)障礙物的建議。通過(guò)在屋頂、墻上或院子里或直接觀測(cè)，為滿足方陣的全年日照條件尋找一個(gè)最佳方位。

　　在北半球正南是太陽(yáng)能電池方陣最基本的方位。如果確保方陣面向正南或0°方位角，則每天的日照性能將是最好的。然而，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鞯挠绊懖⒆屑?xì)評(píng)價(jià)，例如：如杲場(chǎng)地附近早晨有霧籠罩，則需要調(diào)整方陣略微偏向西南，以獲取滯后中午一段時(shí)間的更為有效的太陽(yáng)輻射。

　　（2）測(cè)算方陣運(yùn)行時(shí)間

　　太陽(yáng)能電池方陣接受陽(yáng)光照射時(shí)間越長(zhǎng)，系統(tǒng)每日可發(fā)出的電能就越多。因此當(dāng)方陣在場(chǎng)地的方位和高度初步確定后，需要評(píng)估和測(cè)定太陽(yáng)能電池板在不同季節(jié)里每日的可運(yùn)行時(shí)間。

　　（3）太陽(yáng)窗

　　在評(píng)價(jià)場(chǎng)地時(shí)，必須選擇一個(gè)日照好、全天無(wú)陰影的時(shí)間作為太陽(yáng)能電池方陣的運(yùn)行時(shí)間。這個(gè)最適宣的時(shí)間區(qū)間稱(chēng)為“大陽(yáng)窗”。

　　“太陽(yáng)窗”概念可以放映場(chǎng)地的日照時(shí)間和路徑狀況。依據(jù)場(chǎng)地日照條件的不同，太陽(yáng)窗可以選在上午9點(diǎn)~下午3點(diǎn)，也可以選在上午8:20～下午3:20等。在夏季里，太陽(yáng)升起早日落卻很晚，日照時(shí)問(wèn)比冬季要長(zhǎng)得多，因此夏季的太陽(yáng)窗比冬季的太陽(yáng)窗開(kāi)得天也就是方陣的可運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。太陽(yáng)窗大小除受季節(jié)影響外，還與場(chǎng)地周?chē)沫h(huán)境條件有關(guān)：例如：場(chǎng)地東西兩側(cè)的高山、樹(shù)林和高大建筑物等都會(huì)減少太陽(yáng)能電池方陣的運(yùn)行時(shí)間。一年

　　四季的太陽(yáng)窗時(shí)間是不同的。欲準(zhǔn)確地測(cè)定太陽(yáng)窗，首先需要向氣象部門(mén)詢(xún)問(wèn)當(dāng)?shù)夭煌竟?jié)日出、日落時(shí)的太陽(yáng)方位角和正午的太陽(yáng)高度角，然后再根據(jù)場(chǎng)地的具體條件加以修正。如果僅需要近似的場(chǎng)地“太陽(yáng)窗”時(shí)間，則通過(guò)目測(cè)即可。

　　如果僅從日照的時(shí)間長(zhǎng)短評(píng)價(jià)場(chǎng)地，則”太陽(yáng)窗“時(shí)間段達(dá)到上午9點(diǎn)～下午3點(diǎn)已經(jīng)滿足光伏系統(tǒng)發(fā)電條件。當(dāng)”太陽(yáng)窗“時(shí)間段達(dá)到上午10點(diǎn)～下午2點(diǎn)時(shí)，說(shuō)明該場(chǎng)之妁日照時(shí)間太短，應(yīng)檢查或清除周?chē)恼系K物或者考慮另外選擇場(chǎng)地。

　　（4）運(yùn)輸條件

　　安裝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)考慮交通和運(yùn)輸條件，附近應(yīng)有公路，便于光伏組件、控制柜、蓄電池等沒(méi)備的運(yùn)輸。如果卡車(chē)不能到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，至少農(nóng)用車(chē)可以到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。

　　（5）供電條件

　　安裝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)離供電村莊較近，供電半徑不應(yīng)超過(guò)l千米，要考慮運(yùn)行人員來(lái)往方便、低壓電纜的輸電損耗，另外要對(duì)供電負(fù)荷及增容潛力等作詳細(xì)調(diào)研。對(duì)于離網(wǎng)獨(dú)立村落電站，電網(wǎng)在短期內(nèi)不會(huì)延伸至此，以免不必要的重復(fù)建設(shè)和將來(lái)的電站搬遷等問(wèn)題。

　　3 選定蓄電池容量和蓄電池組安裝

　　3.1選定蓄電池容量

　　設(shè)計(jì)人員要評(píng)估系統(tǒng)負(fù)載對(duì)蓄電池容量的需求。確定蓄電池容量時(shí)，首先要測(cè)定接人系統(tǒng)的負(fù)載每天需要多少電量;其次根據(jù)氣候條件確定蓄電池需要存儲(chǔ)多少天的電量。測(cè)量時(shí)注意蓄電池容量會(huì)受到諸多囚素影響，如：放電率、放電深度、溫度、蓄電池老化和控制器效能等。當(dāng)然，所需要的蓄電池容量也受負(fù)載規(guī)模的影響，減少負(fù)載就會(huì)減少需要的蓄電池容量。同時(shí)在確定蓄電池容量時(shí)，并不是容量愈大愈好，過(guò)大的蓄電池容量規(guī)模也會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。因此，恰當(dāng)合理地確定光伏系統(tǒng)蓄電池容量是一項(xiàng)重要而細(xì)致的工作，必須認(rèn)真對(duì)待。

　　3.2 安裝蓄電池的洼意事項(xiàng)

　　（l）加完電解液的蓄電池應(yīng)該將加液孔的蓋子擰緊，以防止雜質(zhì)掉進(jìn)蓄電池內(nèi)部。膠塞上的通氣孔必須保持暢通。

　　（2）各接線夾頭和蓄電池極柱必須保持緊密接觸。連接導(dǎo)線接好后，需在各連接點(diǎn)上抹上一層薄的凡士林油膜，以防連接點(diǎn)銹蝕。

　　（3）蓄電池應(yīng)放在室內(nèi)通風(fēng)良好、不受陽(yáng)光直射的地方。距離熱源不應(yīng)少于2米，室內(nèi)溫度應(yīng)保持在10～25C之間。

　　（4）蓄電池與地面之間應(yīng)采取絕緣措施，例如，可以墊置木板或者其他絕緣物體，以免因?yàn)樾铍姵嘏c地面短路而放電。

　　（5）放置蓄電池的位置應(yīng)該選擇在離太陽(yáng)能電池方陣較近的地方。連接導(dǎo)線應(yīng)該盡量縮短，選擇的導(dǎo)線直徑不可太細(xì)，以盡量減少不必要的線路損耗。

　　（6）不能將酸性蓄電池和堿性蓄電池同時(shí)安置在同一房間內(nèi)。

　　（7）對(duì)安置蓄電池較多的蓄電池室，冬天不允許采用明火取暖，而宜采用火墻、太陽(yáng)能房等方式提高室內(nèi)溫度，并保持良好的通風(fēng)條件。

　　4 充電控制器性能和防止遭受雷擊的措施

　　4.1 充電控制器性能的好壞對(duì)系統(tǒng)有著很大影響

　　對(duì)光伏充電控制器性能的評(píng)價(jià)主要可以從可靠性、易維護(hù)性和充電效能三方面考慮。一個(gè)質(zhì)量?jī)?yōu)良、安全可靠、不易出故障的光伏充電控制器顯然是對(duì)光伏系統(tǒng)整體性能的有效保證，尤其是蓄電池充放電電壓控制‘點(diǎn)等關(guān)鍵設(shè)定的穩(wěn)定性直接關(guān)系著蓄電池的使用安全和壽命。一個(gè)構(gòu)造清晰，出故障后容易修理的易維護(hù)的光伏充電控制器也可以從另一個(gè)方面提高光伏系統(tǒng)的性能。而光伏充電控制器的自身能耗和充電控制策略的優(yōu)良，則直接影響到光伏系統(tǒng)本身可提供的電能的多少，低功耗高效率的光伏充電控制器可以提高光伏組件的利用率，進(jìn)而提高光伏系統(tǒng)的整體性能。

　　4.2 防止充電控制器遭受雷擊的措施

　　要防止雷擊首先要了解雷電人侵電力系統(tǒng)的途經(jīng)，雷電人侵一般有直擊雷、感應(yīng)雷和雷電波侵人三種方式。

　　直擊雷是指直接落到太陽(yáng)能電池方陣、低壓配電線路、電氣設(shè)各及其配線等處，以及在其近旁的雷擊。直擊雷的電流峰值在15～20kA以下的大約占5O%，也可觀測(cè)到200～30OkA范圍的雷擊。由于這樣雷擊的能量非常大，作為防直擊雷的措施有安裝避雷針等。

　　感應(yīng)雷分為由靜電感應(yīng)形成的雷和由電磁感應(yīng)形成的雷。由靜電感應(yīng)形成的雷是因雷云形成，例如電纜感應(yīng)產(chǎn)生的正電荷和雷擊產(chǎn)生的地表的電荷中和后剩下來(lái)形成雷電浪涌。由電磁感應(yīng)形成的雷，是由于落到電纜附近的雷擊產(chǎn)生的雷電電流使電纜感應(yīng)形成雷電浪涌。

　　光伏充電控制器一端連接蓄電池，一端連接太陽(yáng)能電池方陣。蓄電池由于安裝在建筑物室內(nèi)，只要建筑物按建筑規(guī)范設(shè)置了建筑物防雷措施，蓄電池基本沒(méi)有遭受雷擊的可能，所以充電控制器連接蓄電池的一側(cè)不用特別的防雷措施。

　　而太陽(yáng)能電池方陣安裝在室外露天，光伏組件邊框一般為鋁制，光伏安裝支架一般為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，這就大大增加了遭受雷擊的可能性。為防止直擊雷擊中太陽(yáng)能電池方陣，光伏安裝場(chǎng)地應(yīng)該設(shè)置避雷針，避雷針應(yīng)該可靠接地，使雷電電流可以安全快速地入地;為了保證電氣設(shè)各的安全，避雷針的接地應(yīng)該和電氣設(shè)各的保護(hù)地分開(kāi)，并保持足夠的安全距離。為防止感應(yīng)雷造成的危害，光伏電纜應(yīng)該設(shè)置金屬橋架，并可靠接地;光伏場(chǎng)地控制器應(yīng)該具有封閉的金屬外殼，并可靠接地，同時(shí)保證接地點(diǎn)等電位連接。為防止雷電波侵人造成的危害，光伏控制器在光伏進(jìn)線的人口處應(yīng)該安裝防雷器件，如壓敏電阻或防雷模塊，并可靠接地。

　　5 逆變器疊加使用和控制逆變-體機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　5.1 逆變器疊加使用

　　在光伏電站中使用的逆變器也可以稱(chēng)為獨(dú)立式逆變器，這種逆變器在輸出電能的同時(shí)自己建立一個(gè)220V/50Hz的電網(wǎng)。

　　一般情況下，這種逆變器不能直接將多臺(tái)逆變器的交流輸出并聯(lián)疊加使用。因?yàn)槊颗_(tái)逆變器都有自己獨(dú)立的電壓、頻率和相位特性，即便是同時(shí)開(kāi)機(jī)投入工作，也無(wú)法保證各臺(tái)逆變器輸出的電壓、頻率和相位完全相同，導(dǎo)致電網(wǎng)波形失真，電壓電流漂移，會(huì)造成電網(wǎng)無(wú)法工作，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致逆變器輸出電流反向而形起逆變器損毀。

　　如果確實(shí)有必要將多臺(tái)逆變器并聯(lián)使用，以擴(kuò)大逆變器輸出的容量，就必須選用可以并機(jī)工作的逆變器型號(hào)。在這種情況下，一臺(tái)逆變器稱(chēng)為主機(jī)，其他逆變器稱(chēng)為從機(jī)，由主機(jī)建立電網(wǎng)確定電網(wǎng)的電壓、頻率和相位等基本參數(shù)。同時(shí)向從機(jī)發(fā)出同頻同相指令，從機(jī)根據(jù)該指令向電網(wǎng)中輸人完全相同的交流電能，如果從機(jī)和主機(jī)的頻率相位產(chǎn)生偏差，從機(jī)就應(yīng)該隨時(shí)糾正該偏差，使其發(fā)出的電能參數(shù)保持與主機(jī)一致。主機(jī)在發(fā)出同頻同相指令的同時(shí)，還會(huì)向從機(jī)發(fā)出功率調(diào)節(jié)指令，保證輸出功率在各臺(tái)逆變器之間的平衡，防止個(gè)別主機(jī)負(fù)載過(guò)大，而另外一些主機(jī)負(fù)載過(guò)小的現(xiàn)象。

　　5.2 控制逆變一體機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　控制逆變一體機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有：光伏充電和逆變器組合在一起，體積小，接線少，使用簡(jiǎn)單，維護(hù)方便、性?xún)r(jià)比高，整機(jī)效率高，特別適合戶用系統(tǒng)。控制逆變一體機(jī)內(nèi)部保護(hù)電路齊全，具有輸入過(guò)壓、輸入欠壓、輸出過(guò)載、輸出短路、輸人直流接反、過(guò)熱保護(hù)等保護(hù)措施，可以有效地保證使用過(guò)程中的使用安全。控制逆變一體機(jī)的缺點(diǎn)也同樣明顯，由于充電器容量和逆變器容量都固定，不能調(diào)整，所以不適合發(fā)電和用電負(fù)荷不匹配的系統(tǒng)。

　　6 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的壽命

　　離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要設(shè)各壽命如下：蓄電池的使用壽命通常為5年左右，逆變器壽命為10年左右，光伏組件的壽命為20～25年，一般情況下認(rèn)為離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)壽命為20年，因此在壽命周期內(nèi)需要進(jìn)行蓄電池、控制器和逆變器的更換。

　　7 局部電網(wǎng)的設(shè)計(jì)

　　局部電網(wǎng)設(shè)計(jì)需要考慮電源點(diǎn)建設(shè)、電網(wǎng)架構(gòu)的構(gòu)成、負(fù)載的匹配和管理等內(nèi)容。規(guī)劃局部電網(wǎng)中的電源點(diǎn)應(yīng)該首先考慮建設(shè)當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源情況，由于這類(lèi)電網(wǎng)一般地處邊遠(yuǎn)地區(qū)，電站類(lèi)型的選擇應(yīng)以水電、光電、風(fēng)電等可再生能源為主要考量。電站容量的選擇應(yīng)以當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平為依據(jù)，做出合理的負(fù)荷預(yù)測(cè)，以滿足5～10年內(nèi)用電需求為準(zhǔn)。如有可能應(yīng)該盡量規(guī)劃多個(gè)不同種類(lèi)電站聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的工作模式，達(dá)到充分利用各種自然資源，發(fā)揮資源互補(bǔ)的優(yōu)勢(shì)。

　　局部電網(wǎng)的架構(gòu)建設(shè)一般以220v/380Ⅴ的低壓配電系統(tǒng)為主，以便減少變電所帶來(lái)的電能損耗，如果出現(xiàn)電源點(diǎn)距離負(fù)荷中心過(guò)遠(yuǎn)等必須進(jìn)行輸變電的情況，按照距離的遠(yuǎn)近選擇合理的輸變電電壓等級(jí)。低壓電網(wǎng)的配電形式一般以樹(shù)狀結(jié)構(gòu)為主，便于電網(wǎng)的檢修和故障的排除。如果有兩個(gè)以上的電源點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線可以環(huán)網(wǎng)或者雙回等方式連接，以提高供電和輸配電的可靠性。局部電網(wǎng)中應(yīng)該分級(jí)設(shè)置繼電保護(hù)裝置，根據(jù)輸配電線路的電纜型號(hào)和長(zhǎng)度分級(jí)計(jì)算各保護(hù)點(diǎn)短路電流等參數(shù)，選用適合的繼電保護(hù)產(chǎn)品設(shè)置合理的保護(hù)參數(shù)，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

　　局部電網(wǎng)由于范圍小、能量來(lái)源有限、網(wǎng)絡(luò)脆弱，對(duì)于接人電網(wǎng)的負(fù)載必須嚴(yán)格管理，嚴(yán)禁私拉亂接等現(xiàn)象的發(fā)生，限制大功率負(fù)載（如電爐、電暖氣、中央空調(diào)等）和大沖擊負(fù)載（大容量電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)等）的使用。對(duì)于電網(wǎng)負(fù)荷應(yīng)按用戶的不同分級(jí)管理，對(duì)于黨政機(jī)關(guān)、軍事單位、學(xué)校、銀行等關(guān)鍵部門(mén)應(yīng)列為隨時(shí)保障供電的一級(jí)負(fù)載范圍;對(duì)于居民、商店等列為非緊急情況下正常供電的二級(jí)負(fù)載;對(duì)于一般工廠、飯店、娛樂(lè)場(chǎng)所應(yīng)列為不保障持續(xù)供電的二級(jí)負(fù)載，實(shí)現(xiàn)有限電力能源的合理有序分配。

　　8 光伏電站的跟蹤監(jiān)控和運(yùn)行數(shù)據(jù)分析與評(píng)估

　　光伏發(fā)電系統(tǒng)還屬于新生事物，還沒(méi)有達(dá)到推廣應(yīng)用的規(guī)模化。目前存在距離遙遠(yuǎn)、當(dāng)?shù)丶夹g(shù)水平低、獨(dú)立電網(wǎng)容量有限等不利條件，增加了管理好光伏電站的難度。因此，實(shí)施對(duì)電站的運(yùn)行監(jiān)控，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，找出內(nèi)在規(guī)律，為系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)，為更大規(guī)模的推廣獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)作出貢獻(xiàn)。

　　8.1 電站監(jiān)控內(nèi)容

　　（1）當(dāng)?shù)氐墓庹蘸惋L(fēng)力資源：每天各時(shí)段陽(yáng)光輻射強(qiáng)度和光照時(shí)間，每天各時(shí)段風(fēng)速和風(fēng)向。

　　（2）天氣情況（溫度、雷擊、沙塵、冰雹、雨雪、云霧等）。

　　（3）系統(tǒng)各發(fā)電子系統(tǒng)在各時(shí)段的發(fā)電功率和發(fā)電量。

　　（4）充電控制器在各時(shí)段的工作狀態(tài)。

　　（5）蓄電池組在各時(shí)段的工作狀態(tài)。

　　（6）系統(tǒng)負(fù)載在各時(shí)段的工作狀態(tài)。

　　（7）系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)。

　　8.2 監(jiān)控手段和方法

　　（1）對(duì)于沒(méi)有安裝自動(dòng)數(shù)據(jù)采集裝置的電站，采用人工讀數(shù)的方法記錄數(shù)據(jù)。為了保證數(shù)據(jù)的真實(shí)（可靠、準(zhǔn)確，電站工作人員在參加培訓(xùn)時(shí)必須學(xué)會(huì)、濃懂如何正確讀表、測(cè)量和填寫(xiě)工作日記的表格。業(yè)主公司的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員定期校對(duì)、核實(shí)各電站的工作日記。電站的工作日記必須存檔備案，不得遺失和損壞。人工記錄工作日記是自始至終每天必做的工作。

　　（2）對(duì)于安裝了自動(dòng)數(shù)據(jù)采集裝置的電站，由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員定期讀取記錄，或由當(dāng)她電站工作人員經(jīng)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)定期更換數(shù)據(jù)記錄磁盤(pán)，郵寄給專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)收集人。

　　（3）在具各通信條件的電站，可以建立遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，遠(yuǎn)程自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。

　　8.3 電站運(yùn)行數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià)

　　在獲取完整數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)分析并完成下述評(píng)估內(nèi)容。

　　（1）每月、每年光伏電站提供的電量。

　　（2）每月、每日全村的用電需求量和各負(fù)載的耗電量。

　　（3）每月24小時(shí)能量流圖。

　　（4）系統(tǒng)各主要設(shè)各的工作性能和潛力。

　　（5）供電余量分析。

　　（6）負(fù)載發(fā)展預(yù)測(cè)。

　　（7）故障分析及預(yù)防措施建議。做好光伏電站的跟蹤監(jiān)控和評(píng)估工作，有助于改進(jìn)管理制度，進(jìn)一步完善光伏電站，充分發(fā)揮系統(tǒng)的潛能，使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，獲得最好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　9 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本分析

　　投資成本和運(yùn)營(yíng)成本構(gòu)成了離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要成本。但是需要注意的是，一個(gè)離網(wǎng)光伏發(fā)電工程，尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村的離網(wǎng)光伏發(fā)電工程，給整個(gè)社會(huì)創(chuàng)造了額外的價(jià)值，這并非是簡(jiǎn)單地將各個(gè)局部?jī)r(jià)值相加就

　　能獲得的。其外部因素包括：有利于環(huán)境、提高衛(wèi)生、安全和教育水平、減少城市移民、促進(jìn)民族團(tuán)結(jié)、社會(huì)穩(wěn)定和技術(shù)進(jìn)步。這些好處的價(jià)值，相比經(jīng)濟(jì)性分析而言，更多的是出于社會(huì)效益和環(huán)境效益方面的考慮。

　　離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)者要提交和工程有關(guān)的各種成本說(shuō)明是很重要的，成本可以分為以下五個(gè)部分：

　　（1）初期投資（設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施和安裝的成本）;

　　（2）設(shè)各更換成本（設(shè)各和安裝）;

　　（3）運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用（工資和消耗材料成本）;

　　（4）能源服務(wù)費(fèi)（業(yè)主或能源服務(wù)公司的巡檢、維修服務(wù)費(fèi)）;

　　（5）回收和拆裝費(fèi)用。

　　提交給電站運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng)成本說(shuō)明至少應(yīng)該包括以下四種;

　　（1）年資金流動(dòng);

　　（2）電站生命周期的全部成本;

　　（3）核算后的發(fā)電成本;

　　（4）每年的運(yùn)行維護(hù)和更換費(fèi)用。

　　經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，自1998~2008年我國(guó)已經(jīng)建成的⒛多個(gè)離網(wǎng)光伏項(xiàng)目，MMW，大約%%以上都為國(guó)內(nèi)政府無(wú)償投資或國(guó)際政府無(wú)償援助項(xiàng)目。

　　10 光伏發(fā)電系統(tǒng)的驗(yàn)收內(nèi)容

　　光伏發(fā)電系統(tǒng)驗(yàn)收主要包括以下7部?jī)?nèi)容：

　　（1）方陣基座部分

　　混凝土基座和地腳螺栓規(guī)格

　　·基座方位

　　·架空式方陣平臺(tái)設(shè)各平臺(tái)的尺寸和承載構(gòu)件的規(guī)格

　　（2）方陣機(jī)架部分

　　·安裝的牢固程度

　　·機(jī)架的傾角

　　·可調(diào)式機(jī)架的傾角調(diào)整范圍

　　（3）太陽(yáng)能電池方陣部分

　　·各子方陣的布線

　　·各子方陣的最大輸出功率

　　·組件連接線及方陣輸出電纜綁扎固定狀況

　　（4）電源饋線部分

　　·饋線走向路線

　　·線間或線對(duì)地絕緣電阻

　　·穿線管口密封情況

　　·電纜端頭處理

　　·電源饋線與控制柜連接情況

　　（5）控制柜部分

　　·安裝位置和安裝的牢固程度

　　·外部接線

　　·通電試驗(yàn)

　　（6）蓄電池部分

　　·開(kāi)口型蓄電池按廠家說(shuō)明書(shū)或通信電源設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范要求

　　·密封式蓄電池的箱體加工情況

　　·蓄電池的定容量

　　（7）系統(tǒng)防護(hù)部分

　　·接地系統(tǒng)的位置和接地電阻

　　·防雷接地裝置各部件連接方法

　　·避雷針的位置和高度

　　·設(shè)各蓄電池的抗震設(shè)防

　　11 太陽(yáng)能光伏建筑-體化原則

　　（1）生態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)理念向常規(guī)建筑設(shè)計(jì)的滲透：建筑本身應(yīng)該具有美學(xué)形式，而PV系統(tǒng)與建筑的整合使建筑外觀更加具有魅力。建筑中的pv板使用不僅很好的利用了太陽(yáng)能，極大的節(jié)省了建筑對(duì)能源的使用，而且還豐富了建筑立面設(shè)計(jì)和立面美學(xué)。BIPV設(shè)計(jì)應(yīng)以不損害和影響建筑的效果、結(jié)構(gòu)安全、功能和使用壽命為基本原則，任何對(duì)建筑本身產(chǎn)生損害和不良影響的BIPV設(shè)計(jì)都是不合格的設(shè)計(jì)。

　　（2）傳統(tǒng)建筑構(gòu)造與現(xiàn)代光伏工程技術(shù)和理念的融合;引入建筑整合設(shè)計(jì)方法，發(fā)展太陽(yáng)能與建筑集成技術(shù)。建筑整合設(shè)計(jì)是指將太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)納入建筑設(shè)計(jì)全過(guò)程，以達(dá)到建筑設(shè)計(jì)美觀、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的要求。BIPV首先是一個(gè)建筑，它是建筑師的藝術(shù)品，其成功與否關(guān)鍵一點(diǎn)就是建筑物的外觀效果。建筑應(yīng)該從設(shè)計(jì)一開(kāi)始，就要將太陽(yáng)能系統(tǒng)包含的所有內(nèi)容作為建筑不可或缺的設(shè)計(jì)元素加以設(shè)計(jì)，巧妙地將太陽(yáng)能系統(tǒng)的各個(gè)部件融入建筑之中一體設(shè)計(jì)，使太陽(yáng)能系統(tǒng)成為建筑組成不可分割的一部分，達(dá)到與建筑物的完美結(jié)合。

　　（3）關(guān)注不同的建筑特征和人們的生活習(xí)慣;合適的比例和尺度：PV板的比例和尺度必須與建筑整體的比例和尺度相吻合，與建筑的功能相吻合，這將決定PV板的分格尺寸和形式。PV板的顏色和肌理必須與建筑的其他部分相和諧，與建筑的整體風(fēng)格相統(tǒng)一例如，在一個(gè)歷史建筑上，PV板集成瓦可能比大尺度的PV板更適合，在一個(gè)高技派的建筑中，工業(yè)化的PV板更能體現(xiàn)建筑的性格。

　　（4）保溫隔熱的圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)與自然通風(fēng)采光遮陽(yáng)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合;精美的細(xì)部設(shè)計(jì)：不只是指PV屋頂?shù)姆浪畼?gòu)造，而要更多關(guān)注的是具體的細(xì)部設(shè)計(jì)，pv板要從一個(gè)單純的建筑技術(shù)產(chǎn)品很好的融合到建筑設(shè)計(jì)和建筑藝術(shù)之中。

　　（5）光伏系統(tǒng)和建筑是兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，將這兩個(gè)系統(tǒng)相結(jié)合，所涉及的方面很多，要發(fā)展光伏與建筑集成化系統(tǒng)，并不是光伏制作者能獨(dú)立勝任的，必須與建筑材料、建筑設(shè)計(jì)、建筑施工等相關(guān)方面緊密配合，共同努力，才能成功。

　　（6）建筑的初始投資與生命周期內(nèi)光伏工程投資的平衡;綜合考慮建筑運(yùn)營(yíng)成本及其外部成本。建筑運(yùn)營(yíng)體現(xiàn)在建筑物的策劃、建設(shè)、使用及其改造、拆除等全壽命周期的各種活動(dòng)中，建筑節(jié)能技術(shù)、太陽(yáng)能技術(shù)以及生態(tài)建筑技術(shù)對(duì)與建筑運(yùn)營(yíng)具有重要影響。不僅要關(guān)注建筑初期的一次投資，更應(yīng)關(guān)注建筑的后期運(yùn)營(yíng)和費(fèi)用支出，不但要滿足民眾的居住需求，也要關(guān)注住房使用的耗能支出。另外，還應(yīng)考慮二氧化碳排放等外部環(huán)境成本的增加等。

　　12 規(guī)劃先行是太陽(yáng)能光伏建筑-體化的關(guān)鍵

　　解決太陽(yáng)能與建筑一體化，解決建筑設(shè)計(jì)與太陽(yáng)能施工的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，其實(shí)在技術(shù)上并不是難題，真正的難點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)商的利益和公眾的節(jié)能意識(shí)。而這迫切需要政府部門(mén)在規(guī)劃預(yù)見(jiàn)性和規(guī)范性上先行一步。建議政府建設(shè)行政部門(mén)應(yīng)提出或規(guī)定房屋建設(shè)與太陽(yáng)能施工”同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步完成“的硬性要求。因此，面對(duì)日益嚴(yán)峻的能源形勢(shì)，節(jié)能建筑的相關(guān)規(guī)范或強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)恐怕應(yīng)當(dāng)先行一步。在各級(jí)政府的政策導(dǎo)向和激勵(lì)機(jī)制的基礎(chǔ)上，提高職業(yè)培訓(xùn)和公眾教育程度，加強(qiáng)產(chǎn)品（系統(tǒng)）檢測(cè)認(rèn)證和建筑準(zhǔn)人制度，完善規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)技術(shù)規(guī)程，發(fā)揮從企業(yè)到業(yè)主等各個(gè)層面的積極性，共同推進(jìn)太陽(yáng)能光伏建筑的有序健康發(fā)展。