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摘要：太阳能作为可再生、最原始、最安全、最环保、最直接的新能源，越来越受到人们的青睐，太阳能光伏发电正成为我国可再生能源的一支生力军。
关键词：太阳能光伏发电；分类；设计；施工
1、太阳能光伏发电系统的分类
1.1小型太阳能供电系统：系统中只有直流负载且负载功率比较小，适用于偏远地区，解决偏远无电地区家庭的基本照明问题。
1.2简单直流系统：系统中负载为直流负载且对负载的使用时间没有特别的要求，负载主要是白天使用，直接利用太阳能光伏电池组件给负载供电，常用于光伏水泵系统及一些白天临时设备用电设施中。
1.3大型太阳能供电系统：系统的负载功率较大，需要配备较大的太阳能光伏电池组件和较大的蓄电池组，常用于通信、遥测、监测设备电源，农村的集中供电站等领域。
1.4交流、直流供电系统：系统能同时为直流和交流负载提供电力，系统结构上增加逆变器，用于将直流电转换为交流电以满足交流负载的需求。
1.5并网系统：系统将太阳能光伏电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电后直接接入公共电网，并网系统中光伏电池组件产生的电力除供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。
1.6混合供电系统：该系统中除使用太阳能光伏电池组件外，还使用了燃油发电机作为备用电源，综合利用各种发电技术的优点，避免各自的缺点。
1.7并网混合供电系统：该系统是太阳能光伏电池组件、市电及备用燃油发电机的综合利用，其工作方式是将市电和光伏电池组件电源并行工作。对本地负载而言，如果太阳能光伏电池组件产生的电能足够负载使用，它将直接使用太阳能光伏电池组件产生的电能供给负载的需求，并将多余的电能反馈给电网；若太阳能光伏电池组件产生的电能不够负载使用，则启动市电以满足要求；若市电发生故障且光伏电池组件产生的电能不够负载使用，系统则自动断开市电并启动燃油发电机组，以满足负载的使用。
2、光伏系统及主要部件选型
2.1光伏与建筑结合形式选型
光伏与建筑的结合分为BAPV和BIPV两种形式。BAPV也称为光伏附着设计，即不改变建筑物结构形式，只是将光伏组件固定在建筑物上；BIPV是通过专门设计使光伏组件与建筑物良好结合。按JGJ203-2010第4.1.1条的含义，新建建筑应采用BIPV，既有建筑上装设光伏组件不大可能满足BIPV条件，所以笔者认为应选择BAPV形式。
2.2光伏组件选型
目前，光伏组件包括晶硅组件、薄膜组件和聚光组件三类。其中晶硅组件在光电转化率（15%～20%）、技术成熟度等方面仍然占有明显优势；薄膜组件虽成本较低，但光电转化率较低（5%～8%）；聚光組件光电转化率达40%，但需冷却装置，占用体积和整体造价方面是其劣势所在。因此，通常情况下宜选择晶硅组件。晶硅组件又可再细分为单晶硅组件和多晶硅组件，前者光电转化率更高一些、性能也更稳定，一般情况下应选择单晶硅组件。
2.3逆变器选型
逆变器分组串式和集中型两种型式。前者适于小型或大型分散并网光伏电站，特点是可以分散安装，安装位置灵活；后者适于大中型光伏电站，特点是占地面积小，线缆用量少，监控维护方便。另外，还需要根据输入功率、电压、电流、直流路数等参数选择合适的逆变器。
3、太阳能光伏发电系统施工
3.1支架基础施工
（1）通常方阵基座施工时，采用浇筑混凝土的方式，混凝土基地离地高度与水平偏差遵循设计规范，固定电池方阵基座时采用地脚螺栓，保证埋设和外漏满足设计要求。地脚螺栓混凝土浇筑完成后要做好养护处理，至少在5d以上。当混凝土浇筑完成后需要检测其强度，保证混凝土凝固强度满足安装要求后，方才开始安装光伏发电系统机架。
（2）安装系统支架时注意一下几个方面：方阵机架的方位角与倾斜角满足设计要求；安装中控制底部的水平度，其水平度误差控制在3mm/m内，当误差超过这个范围，需要进行调平处理，一般采用垫铁调整；保证机架固定表面平整光滑，避免损坏电池片；固定机架时为保证其可靠性，应该加装防松垫片，施工中这点需要格外重视；太阳能电池方阵带有对日跟踪装置，该部分容易出现问题.
3.2组件安装要点
组件安装中注意以下细节：安装前核对组件参数是否符合设计要求，进行测量检查确保性能符合要求，同时测量组件开路电压与短路电流，确保系统安装完成后符合预期设计目标；将工作参数相似相近的组件安装在同一方阵中，避免组件参数相差太远出现干扰影响，提供方阵发电效率。安装太阳能面板时小心仔细，避免与周围设施碰撞，或是面板间出现磕碰，保证安装质量。安装前使用太阳能面板边框预制安装连接，连接过程中采用螺丝钉，连接过程中注意紧密度，同时按照使用标准做好放松处理；当发现太阳能面板与固定机架配合不紧密时，可以通过垫片等进行垫平处理，保证两者之间紧密连接；机架上安装太阳能组件时，应该尽可能的保持平衡，为保证系统正常运行，机架与太阳能组件之间保持8mm以上的空隙，这样当其处于工作状态时能尽快散热，避免不必要故障的出现.
3.3线缆连接与防雷要点
布设发电系统连接线缆时遵循以下原则：先简后复、先外后内的布设顺序。线缆布设时还需要注意下面问题：线缆布设在墙和支架锐角边缘处，要做好线缆防护处理，避免线缆受到损害；注意线缆走向和固定方式，不能出现线缆打折或解扣情况，注意线缆布设松紧度，不能过紧或过松；尽可能将同一电路的馈线与回线绞合起来，避免线缆间出现电磁干扰，影响线缆的正常传输。最后做好发电系统的防雷接地处理，保证避雷针接地线缆与发电系统支架间维持一定距离。
4、结束语
总之，我国已形成相对完善的太阳能光伏发电系统设计技术，在实际中发挥着重要作用，有效缓解了我国电能不足情况。但是太阳能光伏发电技术的应用还受到很多因素的制约，希望可以继续研究，提高行业技术水平，让太阳能光伏技术更加广泛应用。
参考文献：
[1]杏辉，邵雅婷，张晓俊.太阳能便携式多功能电源设计与实现[J].科技创新导报，2016（09）：78.
[2]张晓俊，邵雅婷，太阳能光伏发电一体系统设计与实现[J].信息化研究，2017（03）
关键词：太阳能光伏发电；分类；设计；施工
1、太阳能光伏发电系统的分类
1.1小型太阳能供电系统：系统中只有直流负载且负载功率比较小，适用于偏远地区，解决偏远无电地区家庭的基本照明问题。
1.2简单直流系统：系统中负载为直流负载且对负载的使用时间没有特别的要求，负载主要是白天使用，直接利用太阳能光伏电池组件给负载供电，常用于光伏水泵系统及一些白天临时设备用电设施中。
1.3大型太阳能供电系统：系统的负载功率较大，需要配备较大的太阳能光伏电池组件和较大的蓄电池组，常用于通信、遥测、监测设备电源，农村的集中供电站等领域。
1.4交流、直流供电系统：系统能同时为直流和交流负载提供电力，系统结构上增加逆变器，用于将直流电转换为交流电以满足交流负载的需求。
1.5并网系统：系统将太阳能光伏电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电后直接接入公共电网，并网系统中光伏电池组件产生的电力除供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。
1.6混合供电系统：该系统中除使用太阳能光伏电池组件外，还使用了燃油发电机作为备用电源，综合利用各种发电技术的优点，避免各自的缺点。
1.7并网混合供电系统：该系统是太阳能光伏电池组件、市电及备用燃油发电机的综合利用，其工作方式是将市电和光伏电池组件电源并行工作。对本地负载而言，如果太阳能光伏电池组件产生的电能足够负载使用，它将直接使用太阳能光伏电池组件产生的电能供给负载的需求，并将多余的电能反馈给电网；若太阳能光伏电池组件产生的电能不够负载使用，则启动市电以满足要求；若市电发生故障且光伏电池组件产生的电能不够负载使用，系统则自动断开市电并启动燃油发电机组，以满足负载的使用。
2、光伏系统及主要部件选型
2.1光伏与建筑结合形式选型
光伏与建筑的结合分为BAPV和BIPV两种形式。BAPV也称为光伏附着设计，即不改变建筑物结构形式，只是将光伏组件固定在建筑物上；BIPV是通过专门设计使光伏组件与建筑物良好结合。按JGJ203-2010第4.1.1条的含义，新建建筑应采用BIPV，既有建筑上装设光伏组件不大可能满足BIPV条件，所以笔者认为应选择BAPV形式。
2.2光伏组件选型
目前，光伏组件包括晶硅组件、薄膜组件和聚光组件三类。其中晶硅组件在光电转化率（15%～20%）、技术成熟度等方面仍然占有明显优势；薄膜组件虽成本较低，但光电转化率较低（5%～8%）；聚光組件光电转化率达40%，但需冷却装置，占用体积和整体造价方面是其劣势所在。因此，通常情况下宜选择晶硅组件。晶硅组件又可再细分为单晶硅组件和多晶硅组件，前者光电转化率更高一些、性能也更稳定，一般情况下应选择单晶硅组件。
2.3逆变器选型
逆变器分组串式和集中型两种型式。前者适于小型或大型分散并网光伏电站，特点是可以分散安装，安装位置灵活；后者适于大中型光伏电站，特点是占地面积小，线缆用量少，监控维护方便。另外，还需要根据输入功率、电压、电流、直流路数等参数选择合适的逆变器。
3、太阳能光伏发电系统施工
3.1支架基础施工
（1）通常方阵基座施工时，采用浇筑混凝土的方式，混凝土基地离地高度与水平偏差遵循设计规范，固定电池方阵基座时采用地脚螺栓，保证埋设和外漏满足设计要求。地脚螺栓混凝土浇筑完成后要做好养护处理，至少在5d以上。当混凝土浇筑完成后需要检测其强度，保证混凝土凝固强度满足安装要求后，方才开始安装光伏发电系统机架。
（2）安装系统支架时注意一下几个方面：方阵机架的方位角与倾斜角满足设计要求；安装中控制底部的水平度，其水平度误差控制在3mm/m内，当误差超过这个范围，需要进行调平处理，一般采用垫铁调整；保证机架固定表面平整光滑，避免损坏电池片；固定机架时为保证其可靠性，应该加装防松垫片，施工中这点需要格外重视；太阳能电池方阵带有对日跟踪装置，该部分容易出现问题.
3.2组件安装要点
组件安装中注意以下细节：安装前核对组件参数是否符合设计要求，进行测量检查确保性能符合要求，同时测量组件开路电压与短路电流，确保系统安装完成后符合预期设计目标；将工作参数相似相近的组件安装在同一方阵中，避免组件参数相差太远出现干扰影响，提供方阵发电效率。安装太阳能面板时小心仔细，避免与周围设施碰撞，或是面板间出现磕碰，保证安装质量。安装前使用太阳能面板边框预制安装连接，连接过程中采用螺丝钉，连接过程中注意紧密度，同时按照使用标准做好放松处理；当发现太阳能面板与固定机架配合不紧密时，可以通过垫片等进行垫平处理，保证两者之间紧密连接；机架上安装太阳能组件时，应该尽可能的保持平衡，为保证系统正常运行，机架与太阳能组件之间保持8mm以上的空隙，这样当其处于工作状态时能尽快散热，避免不必要故障的出现.
3.3线缆连接与防雷要点
布设发电系统连接线缆时遵循以下原则：先简后复、先外后内的布设顺序。线缆布设时还需要注意下面问题：线缆布设在墙和支架锐角边缘处，要做好线缆防护处理，避免线缆受到损害；注意线缆走向和固定方式，不能出现线缆打折或解扣情况，注意线缆布设松紧度，不能过紧或过松；尽可能将同一电路的馈线与回线绞合起来，避免线缆间出现电磁干扰，影响线缆的正常传输。最后做好发电系统的防雷接地处理，保证避雷针接地线缆与发电系统支架间维持一定距离。
4、结束语
总之，我国已形成相对完善的太阳能光伏发电系统设计技术，在实际中发挥着重要作用，有效缓解了我国电能不足情况。但是太阳能光伏发电技术的应用还受到很多因素的制约，希望可以继续研究，提高行业技术水平，让太阳能光伏技术更加广泛应用。
参考文献：
[1]杏辉，邵雅婷，张晓俊.太阳能便携式多功能电源设计与实现[J].科技创新导报，2016（09）：78.
[2]张晓俊，邵雅婷，太阳能光伏发电一体系统设计与实现[J].信息化研究，2017（03）