張新娜

(昆明冶金高等?？茖W(xué)校電氣與機(jī)械學(xué)院，云南 昆明 650033)

0 引 言

太陽(yáng)能具有儲(chǔ)量巨大、環(huán)境污染低、可再生和無(wú)償使用等特點(diǎn)，是替代傳統(tǒng)能源，解決環(huán)境問題的一種重要新能源。因此，太陽(yáng)能的開發(fā)利用受到世界各國(guó)廣泛關(guān)注[1-2]。據(jù)歐盟聯(lián)合研究中心2014年發(fā)表的“歐洲光伏研發(fā)路線圖”研究報(bào)告預(yù)計(jì)，到2050年光伏發(fā)電產(chǎn)生的電量將達(dá)到能源供應(yīng)總量的24%，本世紀(jì)末將占據(jù)能源供應(yīng)統(tǒng)治地位[3]。

屬于山地高原地形的云南，日照時(shí)間長(zhǎng)，平均海拔高，空氣稀薄，陽(yáng)光透過率高。域內(nèi)年太陽(yáng)輻射總量大于 5 000 MJ/m2的地域占全省面積的90%；多數(shù)地區(qū)的年日照時(shí)數(shù)為 2 100～2 300 h，其中90多個(gè)州縣超過 2 000 h[4]；是僅次于西藏和新疆的全國(guó)第三大太陽(yáng)能資源豐富的省份。利用云南得天獨(dú)厚的太陽(yáng)能資源，并通過選用高性價(jià)比光伏組件建設(shè)小型光伏發(fā)電站，一方面可以解決樓頂空置問題，提高樓宇的附加值和利用率;另一方面可為用戶提供部分能源，有效保障辦公場(chǎng)所和生活電器設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

本文以昆明冶金高等專科學(xué)校電氣與機(jī)械學(xué)院樓頂 60 kW 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象，計(jì)算分析該光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率，通過運(yùn)行參數(shù)研究，探討影響該系統(tǒng)發(fā)電效率的各種因素；并對(duì)該系統(tǒng)中材料原件的選取和器件選型、電路設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)置和光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝等進(jìn)行研究。本工作研究結(jié)果將為促進(jìn)云南等邊遠(yuǎn)地區(qū)及廣大城鎮(zhèn)的小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，提供理論支撐和智力支持。

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

昆明冶金高等?？茖W(xué)校所在地，屬低緯度亞熱帶——高原山地季風(fēng)氣候，受印度洋西南暖濕氣流影響，日照長(zhǎng)、霜期短，無(wú)霜期達(dá) 240 d 以上，發(fā)展太陽(yáng)能具有良好的自然條件。本工作研究的 60 kW 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)位于該校電氣與機(jī)械學(xué)院樓頂天臺(tái)，光伏電池安裝面積達(dá) 480 m2。該系統(tǒng)采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)模式工作，采用優(yōu)質(zhì)高效多晶硅太陽(yáng)能組件252塊，每塊 240 W；12個(gè)電池串為1列，每個(gè)電池串列按照21塊電池組件串聯(lián)進(jìn)行設(shè)計(jì)，總功率為 60.48 kWp。

該發(fā)電系統(tǒng)為并網(wǎng)分布式光伏電站，所產(chǎn)生光生電流主要為全校教學(xué)設(shè)備、公共照明和生活小電器(如微波爐和飲水機(jī)等)供應(yīng)電力。由于該系統(tǒng)所生成電力遠(yuǎn)不能滿足所有設(shè)備和照明用電需要，只能作為公共電網(wǎng)的補(bǔ)充電源使用，因此該光伏發(fā)電系統(tǒng)中未設(shè)置儲(chǔ)能裝置。光伏電池將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成直流電后，通過逆變器轉(zhuǎn)換成 400 V 交流電，直接與學(xué)校內(nèi)部的 380 V 局域電網(wǎng)進(jìn)行連接。另外，由于本系統(tǒng)最大發(fā)電量不能滿足學(xué)校教學(xué)辦公等日常負(fù)載的耗電需求，而且所發(fā)的電量只供給所在教學(xué)樓中的本地負(fù)載，不足部分將從公共電網(wǎng)補(bǔ)充，但不會(huì)向其反向輸電，因此不考慮升壓變壓器和防逆變裝置等設(shè)備。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障或變電站由于檢修臨時(shí)停電時(shí)，光伏電站將自動(dòng)停機(jī)；當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)，光伏電站會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并立即恢復(fù)并網(wǎng)發(fā)電；在學(xué)校放假期間，光伏電站將人為停機(jī)。

2 光伏發(fā)電系統(tǒng)組成及相關(guān)參數(shù)分析

2.1 光伏電池組件選型分析

研究結(jié)果證實(shí)，雖然單晶硅太陽(yáng)能光伏電池具有光電轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)，且目前商業(yè)化單晶硅光伏電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到15%，且穩(wěn)定性較好，同等容量太陽(yáng)能電池組件所占面積小，但是，由于所用原料——單晶硅的制備條件較為苛刻，造成單晶硅電池的生產(chǎn)制備成本較高。與單晶硅光伏電池相比，多晶硅太陽(yáng)能光伏組件生產(chǎn)效率高，雖然其轉(zhuǎn)換效率略低于單晶硅，但是商業(yè)化多晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率也普遍能夠達(dá)到14%～15%。另外，盡管多晶硅電池在使用壽命期內(nèi)有一定的效率衰減，但成本較低[5]。該 60 kW 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)選用云南晶能科技有限公司生產(chǎn)的240 Wp型多晶硅太陽(yáng)能光伏組件。表1給出了多晶硅光伏電池組件在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的電性能參數(shù)。

表1 240 Wp型電池在標(biāo)準(zhǔn)條件下的電性能參數(shù)Tab.1 Electrical performance parameters of 240 Wp battery under standard conditions

2.2 60 kW光伏系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)計(jì)算分析

1) 工作效率計(jì)算。通常，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率由光伏陣列的效率、逆變器效率、交流并網(wǎng)3部分組成。但是，鑒于本文所研究光伏發(fā)電系統(tǒng)并未接入10 kV高壓輸電線路的公共電網(wǎng)，因此，該光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作效率只考慮前2部分。

光伏陣列效率(η1)：盧軍[6]研究表明，光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換過程中的損失包括組件的匹配損失、表面塵埃遮擋損失、不可利用的太陽(yáng)輻射損失、溫度影響、最大功率點(diǎn)跟蹤精度以及直流線路損失等，這將使光伏陣列損失15%工作效率。

逆變器轉(zhuǎn)換效率(η2)：即逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比，所配置逆變器的最大效率為98.6%，見表2。

表2 光伏并網(wǎng)逆變器參數(shù)Tab.2 Parameters of PV grid-connected inverter

因此，本文所研究光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率約為：

η總=η1×η2= 85%×98.6% ≈ 83.8%

可見，所研究光伏發(fā)電系統(tǒng)具有較高的工作效率。

2)太陽(yáng)能光伏組件串聯(lián)方案分析。本文所研究光伏發(fā)電系統(tǒng)總計(jì)配置了252塊240 Wp型高效多晶硅光伏電池，總功率為60.48 kWp，并將252塊電池做成1個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電單元，通過逆變器檢測(cè)公用電網(wǎng)的電壓、電流和頻率等數(shù)據(jù)，控制實(shí)現(xiàn)給本地負(fù)載供電。設(shè)計(jì)安裝時(shí)，將每21塊多晶硅光伏電池作為1組串連在一起，作為1列光伏發(fā)電組件，252塊電池分成12個(gè)串聯(lián)光伏組件后，并聯(lián)接入1臺(tái)額定輸出功率為100 kW的并網(wǎng)逆變器。其電纜線路示意圖如圖1所示。

圖1 光伏電池布置和電纜線路示意Fig.1 The schematic of PV cell layout and cable line

根據(jù)串聯(lián)電壓計(jì)算公式[6]，每個(gè)240 Wp光伏電池的工作電壓為 30 V，串聯(lián)電壓為V串=21×30 V=630 V，所選配 Growatt 100 kW 型光伏并網(wǎng)逆變器滿載最大功率點(diǎn)追蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)時(shí)的最大電壓是820 V，這表明上述串聯(lián)方案是合理的；以每個(gè)240 Wp光伏電池的開路電壓為43.3 V代替上述工作電壓，則串聯(lián)電壓為V串=21×43.4 V=911.4 V，這表明在這種情況下，雖然串聯(lián)光伏電池的電壓沒超過所匹配逆變器的最大直流電壓 1 000 V，但是卻已經(jīng)超出逆變器滿載MPPT時(shí)的最大電壓820 V。這說明該串聯(lián)方式有待改進(jìn)，以保障光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行的絕對(duì)安全。因此，當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目的光伏電池組件容量較小時(shí)，可以考慮將光伏電池組件串聯(lián)后直接接入并網(wǎng)逆變器，這樣可以在保證發(fā)電系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下，大大降低建設(shè)成本。

3)光伏電池組件陣列間距分析。根據(jù)本光伏發(fā)電系統(tǒng)所布置場(chǎng)所的空間結(jié)構(gòu)，電池組件分別被安裝在A、B兩片樓頂區(qū)域，如圖2所示。

圖2 光伏組件安裝效果圖Fig.2 The sketch of installation effect of PV modules

從A區(qū)的實(shí)際安裝(圖3)可以看出，A區(qū)光伏電池組件為單排設(shè)計(jì)，23列×4片共計(jì)92片。除了考慮樓頂存在的復(fù)雜消防管網(wǎng)和女兒墻擋墻等結(jié)構(gòu)影響增加支架高度外，不存在前后電池組件相互遮擋問題。而B區(qū)安裝了10排光伏組件，每組2列×4片，共計(jì)160片240 Wp光伏電池(圖4)，這就勢(shì)必存在各排組件之間相互影響采光的問題。因此在進(jìn)行光伏組件擺放設(shè)計(jì)時(shí)，為了避免陣列之間遮陰，影響光伏電池的有效發(fā)電，光伏電池組件陣列間距D應(yīng)滿足以下條件：

圖3 A區(qū)光伏電池組件安裝圖Fig.3 The installation diagram in A area of PV cell modules圖4 B區(qū)光伏電池組件安裝圖Fig.4 The installation diagram in Barea of PV cell modules

D≥ 0.707H/tan[arcsin(0.648cosΦ- 0.399sinΦ)]

其中Φ為當(dāng)?shù)鼐暥?北半球?yàn)檎习肭驗(yàn)樨?fù)，取昆明市中心約25 °)，H為陣列前排最高點(diǎn)與后排組件最低位置的高度差。由表1可知，單個(gè)光伏電池的寬為992 mm；組件安裝的夾角為 25 °，組件間的風(fēng)道間隙為20 mm。則B區(qū)單排所安裝光伏電池板的前排最高點(diǎn)與后排組件最低位置的高度差H= (2 × 992 mm+20 mm) × sin25°≈ 838 mm。在該設(shè)計(jì)中，根據(jù)上式求得：0.707H/tan[arcsin(0.648cosΦ-0.399sinΦ)]≈ 1 386 mm 。而根據(jù)圖1，各排光伏組件之間預(yù)留間距為D= 1 315 mm?？紤]到樓頂平臺(tái)的空間有限，這基本滿足各排光伏電池之間的采光需要。

4)組件安裝方式及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析。趙穎[7]的測(cè)試結(jié)果表明，光伏電池組件的安裝角度為24.9°時(shí)，獲得的光伏發(fā)電功率最大，效率最高。本文所研究光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏發(fā)電組件的安裝角度為25°，與趙穎的測(cè)試值非常接近，表明原設(shè)計(jì)中光伏組件安裝角度是合理的。另外，趙穎認(rèn)為其分析結(jié)果證實(shí)，北半球安裝角度符合的規(guī)律為夏季當(dāng)?shù)鼐暥葴p去大約15°，冬季為當(dāng)?shù)鼐暥燃由洗蠹s15°。昆明地區(qū)的緯度為北緯25°02′11″，這一數(shù)值與安裝角度基本相同，而昆明也處于北半球，這與上述結(jié)論并不相符，筆者認(rèn)為可能是昆明接近北回歸線的緣故，而且光伏電池安裝角度與安裝地點(diǎn)所處緯度有密切關(guān)聯(lián)。

另外，考慮到光伏電池組件安裝樓頂?shù)墓芫€布置、承重以及防水等因素，原設(shè)計(jì)對(duì)組件安裝采取平面屋頂上預(yù)制水泥基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)組件支架的安裝形式[8]，如圖5所示，此安裝方式適合載荷量較大的平面屋頂，地面框架使用優(yōu)質(zhì)的鋁合金導(dǎo)軌和預(yù)埋螺栓固定，支撐件為不銹鋼材質(zhì)，具有防銹、防腐功能，高強(qiáng)度低質(zhì)量，且無(wú)需打孔，安裝快捷方便無(wú)需二次加工，所有材料加工完成后熱鍍鋅防腐，支架可根據(jù)實(shí)際情況采用水泥墩或水泥壓塊連接在屋頂。原設(shè)計(jì)在每列光伏電池板之間留有 20 mm 的通風(fēng)間隙，有利于減小空氣流通的阻力，增強(qiáng)整體組件的抗風(fēng)能力，同時(shí)有利于光伏電池組件的通風(fēng)降溫，減少溫度對(duì)電池光電轉(zhuǎn)換效率的影響，提高光伏發(fā)電效率。

圖5 水泥基礎(chǔ)及支架安裝效果圖Fig.5 The installation sketch of cement foundation and support

2.3 輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

光伏發(fā)電站要與公共電網(wǎng)或局域低壓電網(wǎng)并網(wǎng)，并能夠穩(wěn)定運(yùn)行，除了產(chǎn)生光電流的核心組件光伏電池外，還需要各種器件和系統(tǒng)輔助，如并網(wǎng)逆變器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)等。

1)逆變器。逆變器是將光伏組件所產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為與所安裝地區(qū)電網(wǎng)要求一致的交流電并將其饋入電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備。該光伏發(fā)電系統(tǒng)所采用的是 GroWatt 100 kW 型并網(wǎng)逆變器。圖6展示的是 60 kW 光伏發(fā)電系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)圖，可以看出，在逆變器的2個(gè)直流輸入端均分別配置了MPPT，以確保即使在不同的PV 輸入條件下，也可獲得最大的功率。直流電進(jìn)入逆變器之后，通過三電平逆變電路轉(zhuǎn)化為交流電，再通過五芯端子接入學(xué)校內(nèi)部使用的400 V低壓電網(wǎng)。

圖6 60 kW光伏發(fā)電系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)圖Fig.6 The circuit structure of 60 kW PV power generation system

GroWatt100 kW 具有低電壓穿越、功率可調(diào)、轉(zhuǎn)換效率高(98%)、使用壽命長(zhǎng)(利用膜電容有效提高其壽命)、直流電壓輸入范圍最高可達(dá) 1 000 V、MPPT電路配置靈活(單路/雙路)和安全且易于維護(hù)(具有直流關(guān)斷開關(guān))等優(yōu)異特性。該類型逆變器能夠提供運(yùn)行記錄顯示和參數(shù)配置功能，用戶可通過LCD顯示控制板進(jìn)行相應(yīng)的查看和操作；同時(shí)具備極性反接保護(hù)、短路保護(hù)、對(duì)地絕緣監(jiān)測(cè)、逆變器輸出電壓監(jiān)測(cè)、逆變器輸出頻率監(jiān)測(cè)、剩余電流保護(hù)、交流輸出電流的直流分量監(jiān)測(cè)、反孤島保護(hù)和環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)等保護(hù)功能。當(dāng)PV輸入過載、網(wǎng)側(cè)電壓過低、內(nèi)部溫度過高和達(dá)到逆變器LCD液晶顯示器上設(shè)置的功率限制時(shí)，該逆變器的降額功能將會(huì)被激活，用以防止逆變器過載或某些潛在故障，如，當(dāng)PV電池板輸入功率超過設(shè)定的最大功率輸入值時(shí)，逆變器將降低到功率的最大限制值并保持輸出功率在額定值；當(dāng)電網(wǎng)電壓過低時(shí)，逆變器會(huì)通過降額使得輸出電流在規(guī)定的范圍之內(nèi)；過高的環(huán)境溫度，較差的空氣流通或風(fēng)扇故障均可導(dǎo)致功率模塊的溫度過高，超溫降額可保護(hù)逆變器和功率模塊。

2)數(shù)據(jù)采集器。本文所研究 60 kW 光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖7所示。數(shù)據(jù)采集器不僅可以監(jiān)測(cè)單臺(tái)設(shè)備，還可以通過RS485總線方式監(jiān)測(cè)大規(guī)模光伏電站中的多臺(tái)設(shè)備，設(shè)備的數(shù)量可高達(dá)30臺(tái)，并且可以根據(jù)需求對(duì)設(shè)備數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)展。在統(tǒng)一的通訊協(xié)議支持下，數(shù)據(jù)采集器可監(jiān)測(cè)的設(shè)備包括：逆變器、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀以及光伏匯流箱等。作為終端顯示設(shè)備，數(shù)據(jù)采集器可監(jiān)測(cè)光伏系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀況，存儲(chǔ)歷史信息于內(nèi)置的存儲(chǔ)器或Micro SD中。逆變器與數(shù)據(jù)采集器之間的通訊連接只能通過RS485方式。如果逆變器數(shù)量超過1臺(tái)，逆變器之間的連接通過RS485菊花鏈方式。作為中間設(shè)備，數(shù)據(jù)采集器將采集到的光伏發(fā)電系統(tǒng)信息傳遞給裝有SolarInfo Insight軟件的上位機(jī)。數(shù)據(jù)采集器可通過RS232、USB或網(wǎng)線連接至上位機(jī)。數(shù)據(jù)采集器提供多種標(biāo)準(zhǔn)接口，方便根據(jù)已有設(shè)備選擇最佳通訊監(jiān)控方案，從而節(jié)省成本。

圖7 60 kW光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng) Fig.7 The data acquisition and monitoring system of 60 kW PV power generation

3)環(huán)境監(jiān)控器。本文所研究60 kW光伏發(fā)電系統(tǒng)配有1臺(tái)監(jiān)控裝置，如圖8所示。該裝置對(duì)光伏系統(tǒng)中的逆變器和匯流箱的運(yùn)行數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和定時(shí)存儲(chǔ)1次電站所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，可與匯流箱通訊，監(jiān)控每路光伏組串的電流和電壓，實(shí)時(shí)顯示電站當(dāng)前的發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計(jì)總發(fā)電量、累計(jì)CO2總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖；可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)查看每臺(tái)逆變器的運(yùn)行參數(shù)，采用聲光報(bào)警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，查看故障原因及故障時(shí)間等功能。另外，該裝置具有集成環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，主要包括日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向和環(huán)境溫度。

為保證光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全可靠，防止因雷擊等外在因素導(dǎo)致器件損壞，該光伏發(fā)電系統(tǒng)還裝備了1套防雷接地裝置,地線采用的是40扁鋼[3]。直流側(cè)防雷做到了支架接地良好，太陽(yáng)能電池陣列連接電纜接入光伏陣列防雷匯流箱，匯流箱內(nèi)含高壓防雷器保護(hù)裝置，電池陣列匯流后再接入直流防雷配電柜，經(jīng)過多級(jí)防雷裝置有效避免雷擊損壞設(shè)備。逆變器交流輸出經(jīng)交流防雷柜(內(nèi)含防雷保護(hù)裝置)接入電網(wǎng)，所有的機(jī)柜要有良好的接地，很好地保護(hù)了交流側(cè)設(shè)備。另外，如圖8所示，環(huán)境監(jiān)測(cè)器等輔助裝置也做到了有效防雷。

圖8 60 kW光伏發(fā)電環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)Fig.8 The monitoring system of 60 kW PV power generation environment

4)其余電路。圖6所示的60 kW光伏發(fā)電系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)圖中，還有濾波器、電抗器、控制電路和保護(hù)回路等。包含輸出濾波器的輸出電路，可以減小逆變電路所輸出的交流電中的諧波對(duì)負(fù)載的影響。電抗器可以保證輸出的電流不會(huì)變動(dòng)太大?？刂齐娐返淖饔檬钱a(chǎn)生一系列控制脈沖來控制功率開關(guān)器的導(dǎo)通和關(guān)斷，同逆變電路一起完成逆變功能，本電路中由DSP器件和CPLD組成。DSP是數(shù)字信號(hào)處理器，對(duì)逆變器、MPPT和斷路器等設(shè)備參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理，通過復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD進(jìn)行控制，提高優(yōu)化并網(wǎng)運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)。

3 系統(tǒng)主要存在的問題

根據(jù)上述分析可以看出，本文所研究的60 kW光伏發(fā)電系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)較為合理，在昆明充沛的太陽(yáng)光照條件以及合理的光伏組件排列和各項(xiàng)輔助系統(tǒng)的作用下，能夠高效生成光照電流供學(xué)校教學(xué)和辦公使用。但是，該光伏發(fā)電系統(tǒng)存在一處非常嚴(yán)重的設(shè)計(jì)缺陷，即未有效考慮系統(tǒng)逆流問題。如前所述，雖然該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電能力有限，產(chǎn)生的電力遠(yuǎn)不能滿足學(xué)校教學(xué)和辦公設(shè)備需要。但是，實(shí)際運(yùn)行過程中不可避免有光伏發(fā)電量大于負(fù)載用電量的情況存在；而且該光伏發(fā)電系統(tǒng)中也未設(shè)計(jì)儲(chǔ)能裝置。因此，防逆功率裝置的缺失同時(shí)又無(wú)蓄電池存在的情況下，任何造成光伏發(fā)電大于負(fù)載用電的情況，均能夠給該光伏發(fā)電大系統(tǒng)帶來非常致命損傷。因此，對(duì)于具有一定規(guī)模的校園、工業(yè)園區(qū)等建筑頂部的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)考慮安裝儲(chǔ)能裝置，以保證系統(tǒng)運(yùn)行及設(shè)備和建筑物的安全。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文通過對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)工作效率的計(jì)算，以及串聯(lián)方案和組件性價(jià)比等因素的綜合分析，給出了樓宇光伏發(fā)電系統(tǒng)組件的確定標(biāo)準(zhǔn)；通過對(duì)電池組件陳列距離、安裝方式和輔助系統(tǒng)器件等數(shù)據(jù)分析，確定了樓宇光伏發(fā)電系統(tǒng)的合理化設(shè)計(jì)安裝方案；并指出樓宇小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要問題在于儲(chǔ)能裝置的普遍缺失。天氣因素是影響樓宇光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要因素，逆變器是保障電壓穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電并網(wǎng)的關(guān)鍵器件。另外，本工作所研究的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)安裝位置為學(xué)校教學(xué)樓頂，因此，除了上述部分滿足教學(xué)與辦公設(shè)備用電之外，還具備為電氣、電力自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生提供現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐功能：一是可以直觀地向?qū)W生展示太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的各組成裝置及其功能；二是可以利用該裝置指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)開發(fā)不同規(guī)格、不同功率和功能的建筑物用小型太陽(yáng)能發(fā)電裝置。