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，但是贫困户的一般房屋比较破旧，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，电站建好后要及时实现电站并网。

目前，我国12万8000个贫困村有一半适合搞村级电站，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。光伏组件有60片电池和72片电池两种，72片组件面积大、重量沉，搬运与安装的难度相比60片更大一些，在坡度较大的山地以及屋顶，选择60片更有优势，另外各厂家60片的产能要更高一些。72片组件单块功率大，相同装机容量情况下，功率大的组件使用的总数量少，组件数量少意味着组件间连接点少，线缆用量少，系统整体损耗也会有所降低。60片or72片在选择时，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、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。