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【河南地标】12YD18 太阳能光伏发电系统设计与安装

12系列建筑标准设计图集

河南省工程建设标准设计管理办公室 主编

太阳能光伏系统设计及安装

GB／T 23920-2022 低速汽车 最高车速测定方法.pdf太阳能光伏系统设计及安装

编制单位：山东同圆设计集团有限公司

继续供电的状态。 20.应念电源系统 emergency power supply system 当电网因故停电时能够为特定负荷继续供电的电源系统。通常由逆 变器、保护开关、控制电路、储能装置（如蓄电池）和充电控制装置等 组成，简称应急电源，

太阳能光伏发电系统设计

1.2太阳能光伏系统的组成 光伏系统主要包括光伏组件或由光伏组件构成的光伏方降、直流 汇流箱、直流配电柜、逆变器、交流配电柜以及升压变压器（并网点 在高压侧时需要）、储能装置及其充电控制装置（限于带有储能装置 系统）、电能表和显示电能相关参数的仪表组成。并具有基本参数监 测、环境参数监测、数据传输显示等功能。 1.3太阳能光伏系统的选择 光伏系统选型，应根据建筑物使用功能、电网条件、负有性质和 系统运行方式等因素，确定光伏系统的类型。光伏系统的设计应根据 用电要求按表1.3进行选择，

注：EVA：聚醋酸乙烯酯，透明的封装材料；PVF：聚乙烯醇缩 丁醛树脂，主要用于安全玻璃夹层封装；背膜：用于光伏组件背膜 具有防尘防水、耐高压以及高绝缘性能。

1.5光伏汇流箱 1.5.1光伏汇流箱内应设置防雷保护装置和断路器。 1.5.2光伏汇流箱内当并联路数超过3路时，应每路加装直流 熔断器， 1.5.3光伏汇流箱的设置位置应便于操作和检修，并宜选择室 内干燥的场所，可悬挂在墙面上，设置在室外的光伏接线箱应采取 防水防腐措施，其防护等级不应低于IP65， 1.6光伏逆变器的选配 1.6.1逆变器类型 根据工作方式来分：并网逆变器和离网逆变器 根据逆变器的内部结构分：带隔离变压器的逆变器（低频工频变压器 高频变压器）和不带变压器的逆变器， 根据接入的光伏系统的不同来分：组串逆变器、集中逆变器。 逆变器为了达到最大发电效率都具有最大功率点跟踪（MPPT）功能 1.6.2离网光伏系统：逆变器的额定容量应根据交流侧负荷最大 功率及负荷性质确定； 并网光伏系统：逆变器的数量应根据光伏系统装机容量及单台逆 变器额定容量决定。 1.6.3逆变器可设置在室内或室外，可悬挂在墙面上，设置位置应 便于操作和检修，当设置在室内时应选择室内干煤的场所，设置在室

外时应采取防水，防腐措施。由于不同种类的光伏电池输出功率不同 同种光伏电池，安装在建筑不同位置的阵列，由于受光不同，输出功 率也不同。因此选配逆变器时一定要根据这些特点选配，即相同电池 板、相同串并联连接，安装在同一建筑面，选择一台功率相配的逆变 器。对电能质量要求高和不允许存在直流分量的场所，尽量选带隔离 变压器的逆变器， 1.6.4应优先选择MPPT范围较宽且转换效率高的并网逆变器 1.7储能装置 1.7.1一般为蓄电池，包括铅酸电池，镍氢电池或锂电池等 其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要 的时候再释放出来。一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电 池或锂电池：免维护铅酸电池是一种常用的蓄电鸿，它采用全密封方 式，放电率高，特性稳定；无需加水；安装时简单，占地面积小，可 水平和垂直安装；期望寿命一般为5~7年。 1.7.2选择蓄电池容量的一般原则是：首先能够满足夜晚照明要 求，并能把白天太阳能电池组件产生的能量尽量存储下来，同时还能满 足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能满足夜晚照明

的需要，蓄电池容量过大，蓄电池长期处在亏电状态，缩短蓄电池寿 命，同时也浪费不必要的投资。 1.7.3一般放置在室内或地下，需集中放置，其上方或周围不得 堆放杂物，装置数量随着光伏系统容量的增加而增加，并应保护蓄电 池的正常通风，防止蓄电池两极短路。 1.8系统防护 1.8.1设置光伏系统的民用建筑应采取防雷措施，其防雷等级分 类及防雷措施应按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057的相 关规定执行。 1.8.2光伏发电系统中电缆多，线路长，给LEMP的产生、楞合和 传播提供了良好环境，而光伏发电系统设备随着科技的发展，智能化 程度越来越，低压电路和集成电路也用得很普遍，抗过电压能力越 来越差，极易受LEMP的袭击，并且损害的往往是集成度较高的系统 核心器件，所以更不能掉以轻心。由于LEMP可以来自云中放电，也 可以来自对地雷击，而光伏发电系统与外界连接有各种长距离电统可 在更大范围内产生LEMPDB21／T 3165-2019 钢筋钢纤维混凝土预制管片技术规程，并沿电缆传入机房和设备，所以防感应雷 是光伏发电系统防雷的重点。 1.8.3光伏发电系统的防雷措施 1.8.3.1直击雷的保护

2.光伏建筑一体化设计 2.1在城市内建设光伏发电系统，其主要是建筑光伏一体化设计， 新建工程光伏系统的设计要与建筑设计同步进行，统一规划，同时设 计、同步施工。改建、扩建和在既有建筑上安装光伏系统，应满足该 部位的建筑维护、建筑节能、结构安全和电气安全要求， 2.2应用光伏系统的民用建筑，其规划设计应根据建设地点的地 理位置、气候特征及太阳能资源条件，确定建筑布局、朝向、间距、 群体组合和空间环境，并应满足光伏系统设计和安装的技术要求。应 结合建筑功能、建筑外观以及周围环境条件进行光伏组件类型、安装 位置、安装方式和色泽的选择，并便之成为建筑的有机组成部分。 3.电气设计深化 3.1按照原建设部《建筑工程设计文件编制深度规定》，根据光 伏系统电气设计的实际需求，电气设计图纸应包括： 光伏电气系统设计说明 光伏电气系统图 光伏电池排列及连线图 部件深化图 设备安装布置图 电缆路径数设图

太阳能光伏发电系统设计（六）

支撑龙骨及连接件均按国家相关规范要求设计。预理件施工时应确保 定位无误， 4.4光伏组件设置条件 4.4.1光伏组件应根据建筑外形设计来设置，光伏组件安装倾角 与当地纬度相近时，在一年中能获得最多的太阳辐射量。通常情况下， 在夏季，安装倾角等于当地纬度减10“能获得更多的太阳辐照量；在 冬季，其安装倾角等于当地纬度加10°能获得更多的太阳辐照量。同 时需要考虑光伏组件的泄水角度及支架抗风设计的要求， 4.4.2光伏组件安装方位（朝向、角度），应根据各地的情况进 行选择，宜朝向正南，或在南偏东、西30°的范国内。 4.4.3光伏组件应避免安装在受建筑自身及周围设施和绿化树木 遮挡的部位，即使有遮挡也应满足不小于每天4h日照时数的要求。 4.4.4光伏组件不应跨越建筑变形缝安装 5.光伏系统发电能力计算 5.1光伏组件的转换效率及计算：光伏组件在规定测试条件下 （一般为标准测试条件即Am1.5，太阳能电池温度25C，平面辐照度 为1000W/m，STC）的最大光伏输出功率与组件面积和入射光辐照度 乘积之比， 光伏阵列效率n1:光伏降列在能量转换与传输过程中的损失包括：

组件匹配损失：对于精心设计、精心施工的系统，约有4%的损失； 太阳辐射损失：包括组件表面尘埃遮挡及不可利用的低、弱太阳 辐射损失，取值5%； 偏高最大功率点损失：如温度的影响、最大功率点跟踪(MPPT）精 度等，取值4%； 直流线路损失：按有关标准规定，应小于3%。 得: n 1 = 96%× 95%× 96% × 97% = 85% 5.2逆变器的转换效率n2： 逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，逆变器取n2=97.5% 光伏系统的总效率等于上述各部分效率的乘积： n = n 1 × n 2 = 85%×97. 5% = 82. 875% 5.3光伏组件的面积 光伏组件面积：光伏组件上表面外部边缘所确定的面积，包括太 阳能电池的总面积和未覆盖太阳能电池的空隙面积，框架（如有）的 上表面面积。光伏组件总面积用于计算光伏组件的转换效率，光伏组 件有效面积：光伏组件总面积中设计用于接收太阳辐射并发电的部分 即等于光伏组件中全部发电的太阳能电池面积的总和，

太阳能光伏发电系统设计（七 图集号 12YD18 页次 10

我国太阳能资源分布主要特点有：太阳能的高值中心和低值中 心都处在北纬22°~35°这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地 是低值中心；太阳年总辐射量，西部地区高于东部地区， 20世纪80年代中国的科研人员为了按照各地不同条件更好地利 用太阳能，根据各地接受太阳总辐射量的多少，将全国划分为如下 五类地区： 一类地区全年日照时数为3200~3300h。在每平方米面积上 一年内接受的太阳总辐射量为1855~2333kWh，这一地区主要包括宁 夏北部、甘肃北部、新疆南部、青海西部和西藏西部等地，是我国 太阳能资源最丰富的地区，尤以西藏自治区的太阳能资源最为丰富。 二类地区全年日照时数为3000~3200h。在每平方米面积上 一年内接受的太阳总辐射量为1625~1855kWh，这一地区主要包括河 北西北部、山西北部、内蒙古西部、宁夏南部、甘肃中部、青海东 部、西藏东南部和新疆南部等地。为我国太阳能资源较丰富的地区 三类地区全年日照时数为22003000h，在每平方米面积上 一年内接受的太阳总辐射量为1393~1625kWh，这一地区主要包括山

DL／T 5161.5-2018 电气装置安装工程质量检验及评定规程 第5部分：电缆线路施工质量验收中国太阳能资源分布简介