摘要:近些年我国经济有了长足的发展，各项基础设施建设也越发完善。电力对于我们的生产生活来说至关重要，目前各界人士对于电站建设工作的关注度不断提高。分布式光伏发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则，充分利用荒地和水库资源等，在解决当地用户用电需求的同时有效利用空闲资源并给当地居民带来收益。
【关键词】分布式光伏发电；建设模式；水面浮动式
本案例为分布式厂区屋顶并网光伏电站，即通过租用厂区屋顶建设电站，主要给该工业园内工厂供电，同时少部分电量并入国家电网的运行的模式。该电站位于杭州市滨江区某科技园内，装机容量约1.5MW，共发电约180万kWh。
一、电站建设原则
（一）技术性
要考虑太阳电池组件阵列的周边环境，尽量避开或远离遮荫物；根据太阳电池组件方阵可用区域、组件外形尺寸、太阳能阵列维修通道等因素确定组件排布方案。
（二）实用性
明确基于不同光伏发电模式对电网接入条件需求、对土地利用方式和建设条件等方面的要求，组织指导县级政府因地制宜的提出合适的建设模式。
（三）安全性
做好太阳电池组件防雷、抗风、抗积雪、抗冰雹冲击的能力及屋面载荷的设计核算工作，做好配电间布局、配电间防火、逆变器、配电柜等电气设备的防雷接地等安全防护设计工作。
二、建设模式
（一）户用分布式光伏发电模式
户用光伏电站选址原则上在农户居住房屋屋顶或庭院建设、重点需考察农户居住地屋顶荷载和居住地可利用面积，每户的户级光伏电站装机容量为3kW，需要的屋顶可利用面积不低于24m2。户级光伏电站采用分布式单点接入公共电网。对户用光伏电站如建于农户居住房屋屋顶，则需摸清当地农户居住房屋结构型式、屋顶结构型式和屋顶面积，明确可采取的户用系统安装方式，提出依托建筑物可承载的光伏建设类型，确定户用系统安装容量、需按相关规定校验屋面活荷载是否满足标准。
（二）荒山荒坡的光伏电站模式
对光伏电站建于荒山荒坡的光伏发电模式，应重点考察平原及浅山丘陵等未利用土地作为可开展光伏电站建设的土地。根据土地可利用面积，考虑太阳电池组件阵列的周边环境，初步确定光伏电站模式及系统安装容量。该种模式可采用多点(组合)接入公共电网、建议在平原地区采用固定倾角安装方式条件下每1kW系统需要的可利用面积不超过30m2。根据实际情况，按可利用土地面积，可一起集中建设，也可选取5-8个建设场地分别建成。
（三）小型光伏系统发电模式
重点考察依托建筑物可承载的光伏建设类型和可利用面积等，确定系统安装容量。建议在采用固定倾角安装方式条件下每1kW系统需要的可利用面积不超过30m2。该种模式可采用单点接入公共电网。该种模式主要考虑建设村级光伏电站或作为试点应用。
（四）水面浮动式光伏电站发电模式
采用可移动式拼接构件，可以随时灵活的移动区域，该模式采用的支架是水面漂浮型的，通过岸边的锁链进行固定，所以不受水位高低的影响，在蓄水期和排洪期不会对水库造成阻碍也不会影响其自身的发电。该模式开辟了一条内陆地区如何利用空间资源发展新能源的新道路。
三、建设过程中存在的问题
（一）电缆敷设随意
部分电缆敷设长度远远大于实际使用长度，造成了大量浪费(见图1)。据现场初步估算，每块组件的电缆长度实际需要0.6m，而安装时却使用了2m,浪费1.4m。1.5MW电站需用组件约6000块，仅电缆一项就造成近3万元的材料成本损失。
图1 电缆敷设随意
现场同时发现电缆敷设过紧的情况(见图2)。过紧的安装会造成电缆与接线盒及连接器的连接处长期受力较大，除了影响美观，还可能使得其电流传导性能变差，引起发热，加速电缆老化；也可能导致电缆与接线盒或连接器结合处的密封件失效。密封件失效会导致进水进尘进而导致零部件电压击穿失火。
圈2 电统撇设过纽
（二）电缆未固定
在正常环境条件下，此类敷设方式并不会出现大的隐患(见图3)。但是在极端天气，例如大风、暴雨等，就会造成电缆和连接器撞击组件或支架的情况，严重的会造成电缆、连接器或组件破损并导致失效。破损的元器件也有可能会对运维人员造成不必要的人身伤害。此外，电缆未固定还会造成暴雨积水后电缆及连接器的浸水。
图3 电缆未固定
四、分布式光伏商业模式
（一）秀湖模式
为解决多家企业的电费结算问题，嘉兴市秀湖区浙江科技孵化园园区管委会成立针对园区分布式电站的专业运维公司，接受园区内所有光伏电站投资企业的委托，提供光伏电站的运营、维护、电费收取结算等服务。同时，收取0.02元/kW•h设立统筹运维基金，专项用于电站建成以后因屋顶局部改建而产生的费用等。在这一模式下，分布式开发商解决了电费结算问题，园区政府分享到了园区内分布式电站建设的收益，实现互利共赢。
（二）林洋模式
林洋电子通过与电网合作，以运营和总承包(EPC)两种模式参与分布式电站建设。在运营模式方面，公司与电网旗下公司成立合资公司，其中由公司控股，投资建设分布式电站，公司负责电站日常运营，由电网负责电费结算等。在EPC模式方面，公司与电网旗下公司成立合资公司，其中由电网公司控股，投资建设分布式电站，公司主要以EPC的形式介入，实现一次性EPC收入。
（三）爱康模式
爱康科技通过与企业签订购售电合同的模式，进行分布式电站开发。同时，与当期电网签订合作协议，必要时依托电网进行电费结算，能够有效规避结算风险。以上三种典型运维模式各有优缺点，对比分析如表1所示。
表1 秀湖模式、林洋模式及爱康模式对比
五、结束语
总而言之，随着我国市场经济的发展，对于供电方面的要求越来越高。本文建议采用合作制相对集中式建设模式为主，户用分布式建设模式为辅，结合集体建筑屋顶和光伏大棚，并在具备条件的基础上大力发展水面光伏电站等，因地制宜的建设原则开展项目建设。
参考文献:
[1]朱卫平，陈磊，戴晨松，等一种智能型反孤岛装置的研究与应用[J].电器与能效管理技术，2016(5):47-52.
[2]张明，朴政国.含储能的分布式光伏并网系统对配电网调峰的研究[J].电气技术，2016, 17(12): 11-19.
论文作者:郭宁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：电站论文; 模式论文; 光伏论文; 分布式论文; 电缆论文; 电网论文; 屋顶论文; 《电力设备》2018年第19期论文;