案例 | 村级光伏扶贫电站典型设计方案！

2017年7月，国家能源局、国务院扶贫办公布的《关于“十三五”光伏扶贫计划编制有关事项的通知》提出，以村级光伏扶贫电站为主要建设模式，村级电站应在建档立卡贫困村建设，单个村级电站容量控制在300千瓦左右(具备就近接入条件的可放大至500千瓦)。

目前光伏扶贫模式有集中式电站、户用电站、村级光伏扶贫电站、光伏农业电站四大类。集中式电站一般在2MW到20MW之间，需要指标，占地比较大，投资也比较大，一般用于镇一级集中扶贫，如何投资，管理和分配是一个大问题，电村电网容量较少，有很多地方不适合建大型电站;户用电站一般是3-5kW，安装在贫困户家里，不需要占用地面，容量也不大，但是贫困户的房屋一般比较破旧，安装不方便，也难以保证25年的寿命;光伏农业电站不占用农地，可以一边发电，一边种植农作物，但对土地要求较高，初始投入大，对电站管理也比较高。村级电站建设对于电网接入的要求稍低，经过“十二五”改造之后，农村电网目前可接入光伏电站容量大大增加，基础配套设施能够满足需求。同时，在“十三五”农村电网改造和建设过程中，国家电网也明确承诺，对发展光伏扶贫的贫困村，对电网的改造给予优先支持，电站建好后需及时实现电站并网。

目前，我国12万8000个贫困村有一半适合建村级电站，村级电站将成为“十三五”时期光伏扶贫的主要模式。村级电站的建设规模普遍比较小，更容易协调落实建设用地;此外，村级电站扶贫模式解决了贫困村无集体经济收入的问题。据了解，在全国各地推进精准扶贫的过程中，村级集体经济收入很难得到有效解决。2014年建档立卡识别出12.8万贫困村，其中90%没有集体经济收入，而村级电站的收益除分给贫困户外，其余由村集体获得，如果村集体有了经济收入，就可以有效解决“空壳村”的问题。

1、选择合适的光伏组件

光伏组件有多晶硅，单晶硅，薄膜三种技术路线，各种技术都有优点和缺点。在同等条件下，光伏系统的效率只和组件的标称功率有关，和组件的效率没有直接关系。2017年组件出现了很多新技术，如PREC、多主栅、无主栅、N型组件、双面发电组件，要根据实际情况选择，技术组件技术成熟，国内一线和二线品牌的组件生产厂家质量都比较可靠，要选择从可靠的渠道去购买，在选择时，尽量从设备安装条件、组件每瓦价格、厂家供货量、装机容量、系统造价几个因素综合考虑。

2、选择合适的电气技术方案

逆变器作为光伏系统的桥梁，成本占比低但对系统成本和发电量影响大。按照安装环境的不同，设计两种逆变器方案。平地无遮挡，光照条件好的地区，建议选择单路MPPT，单级结构的逆变器，可以提高系统可靠性，降低系统成本;地形复杂山丘电站，存在朝向不一致和局部遮挡的现象，且不同的山丘遮挡特性不一样，带来组件失配问题，不得不选择多路MPPT，那么每路MPPT 2个组串输入的逆变器会是较好的选择，无熔丝易损件、故障定位准确度高，维护更简单。

逆变器是光伏系统最容易出故障的设备之一，设计和安装时要注意，有经验的EPC安装商，逆变器故障率要比没有经验的安装商低30%以上，所以经验很重要。逆变器运输和安装时，要轻拿轻放，避免里面的接头松动。温度对逆变器主要部件寿命影响较大，逆变器要避免阳光直晒，安装在通风散热的地方;组件和逆变器匹配要注意，逆变器不要长时间工作在满载状态。

3、合理设计并选择合适的支架

光伏支架是光伏电站系统中为了摆放、安装、固定光伏电池板而设计的特殊的支架。设计不充分的支架遇到强风时，容易发生支架倾覆、组件散落损毁。

好的支架钢结构厚度符合标准要求，热镀锌材料或者优质铝合金材料，基本厚度等于或大于2.2mm，抗腐蚀性和抗风性能强，也能保证25年的使用寿命。而便宜的支架可能连2mm厚度都没有，抗腐蚀性和抗风性能差，且光伏系统常年在外风吹日晒，支架腐蚀造成光伏组件坠落，将得不偿失;即使组件没掉，但腐蚀的支架会造成组件倾角发生变化，减少系统发电量，从而导致收益受损。

4、选择质量可靠地线缆

光伏线缆需有耐气候、耐高温、耐摩擦等特性，并且具有超长的使用寿命。

光伏线缆因其特殊性能成本很高，若选择普通线缆来替代，这种线缆用在光伏系统中保护层两三年就腐蚀了，导致线缆内部铜丝暴露，很容易造成漏电，甚至引发火灾。

5、选择质量可靠地配电箱

好的配电箱比质量不好的可能贵到500块钱一台。但两者有什么差别呢?

好的配电箱能保证产品符合电网要求，而质量不好的配电箱，可能没有检有压合闸和欠失压脱扣功能或者质量差失灵，这会造成反送电——即电网停电的情况下，万一逆变器质量也不好，光伏系统仍然带电工作，就有可能造成光伏系统的电反送给电网，万一此时电网上有工作人员在检修，则可能造成触电事故，严重的造成人员伤亡。

其次是电器质量差，失火、损毁现象多，安全风险大。

并网计量配电箱内必须有市电和光伏发电隔离开关(闸刀开关)、(自复式)过欠压保护器、浪涌保护器(避雷器)、漏电保护开关(负荷开关)、接地装置。

6、80kW村级光伏扶贫电站方案

方案1，系统采用72片340Wp光伏组，20串12并共240块组成，总功率 81.6KWp。采用1台80KW光伏逆变器，接入380V线，送入光伏并网接入配电箱，再接入10kV柱上变压器380V母线端。

方案2，系统采用60片280Wp光伏组件，24串12并共288块组成，总功率 80.64KWp。采用1台80KW光伏逆变器，接入380V线，送入光伏并网接入配电箱，再接入10kV柱上变压器380V母线端。

逆变器最大直流电压(最大阵列开路电压)为1100V，最大功率电压跟踪范围为200~1000V，MPPT路数为6路/2并。每个太阳电池组件额定工作电压为38V，开路电压为47V，在环境温度为25±2℃、太阳辐射照度为1000W/m2的额定工况下，20个太阳电池串联支路额定工作电压为760V，开路电压940V，均在逆变器允许输入范围内，可确保正常工作。在工况变化时考虑在平均极端环境温度为-25℃时，太阳能电池组件串的最大开路电压为20×38×(0.3%×50+1)=1081V，满足1100V最高电压要求。

系统配置

7、常用村级光伏扶贫系统配置

8、常用村级光伏扶贫电站系统方案

(1)60kW电气方案

(2)70kW电气方案

(3)80kW电气方案1

(4)80kW电气方案2

来源：古瑞瓦特刘继茂

文章作者：光伏盒子