国内首个《建筑光伏系统防火技术规范》出台 要求光伏系统快速关断功能

近日,安徽省质量技术监督局对外刊发了地方标准《建筑光伏系统防火技术规范》(DB34/T 3188-2018)的正式文本。该标准是国内首个关于建筑光伏防火技术规范方面的标准,由安徽省公安消防总队组织编写,于2018年8月8日发布,9月8日开始实施。

在该标准中,对光伏建筑的防火设计、工程施工、工程验收做出了明确要求。

在4.2.4章节中要求: 建筑光伏系统采用的具有防火保护功能的逆变器应符合下列要求:若逆变器直流侧输入电压不小于80V,应安装直流侧电弧故障保护装置;

在4.3.1章节中要求:

建筑光伏系统应设置快速关闭装置并符合下列要求:

a.     快速关闭装置能控制断开建筑光伏系统直流和交流电路,直流电路包括光伏直流电源、储能装置或其他直流电源。

b.    在快速关闭装置开始工作的10s内, 受控导线的电压应被限制不超过60V或回路电流应被限制不超过1mA.;

4.4.2章节中要求:若快速关闭装置仅仅可以将光伏阵列的输出与设备断开,但无法将光伏阵列关闭,进行如下标记:“此光伏系统安装了快速关闭装置,将快速关闭装置扳至关闭位置,建筑内的光伏系统会被关闭,但光伏组件未被关闭,光伏组件高压危险!”

标准中明确要求光伏系统中需要设置快速关闭装置,且对于“光伏系统”的关闭与“光伏组件”的关闭做出了区分。对于仅仅是实现阵列快速关断的系统,仍然要求有明显标识说明光伏组件仍存在直流高压的危险。光伏系统的组件级关断功能,当危险发生时,可以完全消除组件阵列中的直流高压,解决光伏系统中的“施救风险”。

目前,MLPE组件级电力电子技术是实现组件级关断的主要方式,应用产品包括微型逆变器、功率优化器及智控关断器。微型逆变器的使用可以从根本上消除光伏系统存在的直流高压,而功率优化器及智控关断器具有组件级关断功能。在紧急情况下,安装有功率优化器或智控关断器的光伏系统,能切断每块组件之间的连接,消除阵列中存在的直流高压,实现组件级别的快速关断。

快速关断要求是对光伏系统中存在直流高压这一问题的正视,此次安徽省正视刊发建筑光伏系统防火技术规范,并对光伏快速关断作出明确要求是光伏行业走向规范化的表现。相信通过不断的努力,直流高压问题会越来越被重视,关于此方面的规范也将愈加完善,推动光伏行业稳健发展,让光伏设备的使用无后顾之忧。

解读丨国管局光伏电站建设指南要求直流电弧故障安全防火措施

近日,国家机关事务管理局(简称“国管局”) 公共机构节能管理司发布了《公共机构分布式光伏发电系统建设指南》。文件中对于公共机构光伏系统中的设计要求、设备技术要求、运行与维护要求等都给出了技术参考与适用标准。其中,首次在国家级正式发布的文件中,要求了光伏直流电弧故障的安全防火措施。

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在指南的“设计安全要求”章节中,对光伏电站的消防安全及火灾防范措施做出了明确要求,写到:屋顶光伏发电项目的火灾危险性较大的设备有汇流箱、逆变器、蓄电池、连接器、配电柜及变压器等易发生电气火灾,尤其应做好因直流故障电弧造成的火灾防范。为避免直流故障电弧,设计中应选择具有防直流拉弧的电弧保护装置和10秒内快速关断功能的智能型电气设备。

指南中明确要求,公共机构光伏系统中应该选择具有防直流拉弧的电弧保护装置和10秒内快速关断功能的智能型电气设备。该规范正式将光伏快速关断引入我国国家级光伏电站建设规范文件。此项条款与美国NEC 2014 690.12《组件级自我关断解决方案》标准内容极其相近,都要求了光伏系统具有系统快速关断功能,且明确了相应措施。

公共机构的分布式光伏电站建设仅仅是是我国分布式电站建设的一小部分,更多的是民用分布式以及工商业分布式。相较于公共机构,民用建筑是居民赖以生存,居住、生活的地方,一旦发生直流拉弧危险,将严重影响到居民的人身安全,因此民用分布式光伏系统中的安全规范应当比公共机构的更加严格。

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自分布式光伏兴起以来,从整个行业对直流高压问题的“避而不谈”到现在国家级规范文件中对该问题有了明确指示,这是整个行业共同努力的结果,是光伏行业逐渐走向规范化的表现。目前,住建部、CTC国检、地方协会、行业组织等机构对光伏系统中直流高压这一问题都已引起重视,推出了相应的规范文件。相信通过行业的不断努力,对于直流高压拉弧方面的规范将越来越完善,希望之后会有一套完整、清晰的光伏安全国家标准,将光伏直流高压拉弧问题的安全保障,再上新的台阶。

 

【科普】解读快速关断标准NEC2014与2017的区别

光伏系统的快速关断这一概念是美国国家电工规范(National Electrical Code,简称NEC)提出的。早在2014年,NEC2014 690.12《组件级自我关断解决方案》标准发布,即对光伏系统的快速关断作出了要求。在2017版的文件中,该标准做出了新的修改,对快速关断提出了更高的要求,那么具体的区别是什么呢?

光伏系统中的两大风险

对光伏系统而言,存在着“直流高压风险”与“施救风险”两大安全隐患。在传统的串型系统中,整串线路电压累计,一般可以达到600V~1000V的高压,由于光伏组件接头接点松脱、接触不良、电线受潮、绝缘破裂等原因而极易引起直流拉弧现象,引发火灾。另外,当由于拉弧或因外部原因发生火灾意外时,对直流侧而言,只要有光照组件就会发电,高电压一直存在,救火工作十分危险,消防队员无法对现场施救,只能从远处控制火势。

NEC2014 VS NEC2017

美国国家电工规范NEC2014 690.12中就对光伏电站的快速关断作出了明确要求:所有建筑物上光伏系统都要安装快速关断开关,光伏系统电压需要在10秒钟内下降到30V 以下。但此标准的快速关断方案仅要求在组件阵列串接入端加装组串级快速关断装置,并未实现组件级别的关断,屋顶上(光伏阵列内)仍旧存在直流高压。

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2017版的NEC690.12中,对此快速关断又做了严格的要求——以距离到光伏矩阵305mm为界限,在快速关断装置启动后30S内,界限范围外电压降低到30V以下,界线范围内电压降低到80V以下,也就是要求实现“组件级关断”。新版NEC 2017-690.12(B)(2)的规定,要求在2019年1月1日起生效。

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组件级别关断解决方案

MLPE组件级电力电子技术是目前实现组件级别快速关断的主要方式,产品包括微型逆变器、关断器(RSD)、优化器等等。昱能科技智控关断器OPT700-RS具有高可靠度、低成本、安装简单、体积小、对搭配的逆变器品牌无限制等多方面优势。结合昱能EMA软件作为监控运维管理平台,将互联网、大数据、人工智能等与光伏产业深度融合。在系统成本仅需增加0.1-0.2元/瓦的情况下,实现组件级别的关断,为光伏系统保驾护航。

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上海回天420kW功率优化器项目分享

今年年初,位于上海松江回天工厂屋顶上的分布式光伏项目上,加装了720台昱能科技功率优化器OPT700。此次改造,总项目容量约为420kW,于2018年1月正式完工。

回天工厂之所以选择在原有的分布式光伏屋顶项目上加装功率优化器主要出于安全与多发电这两方面的考虑。 据悉, 上海回天公司主营的是化工新材料等产品,所以工厂内的安全防火等问题尤为重要。传统的光伏系统中,只要有光照就会有600V~1000V的直流电压,一旦发生火情,消防队员无法救火,后果不堪设想。 另外一方面, 该屋顶光伏项目中,存在同一阵列光伏组件朝向不同的情况,如此一来便出现了组件失配的问题,影响了系统的发电量。

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昱能功率优化器

昱能功率优化器安装在组件的直流输出端,再通过逆变器并入电网。当逆变器与电网断开、交流端输出为0V时,优化器会自动切断连接,直流端电压仅为30V-40V(组件开路电压),这就解决了光伏电站的一大难题—施救风险。功率优化器还具有独立MPPT跟踪功能,每块组件可以在最大功率输出点工作,避免由于屋顶朝向等因素降低系统输出功率,可提升5%~25%的系统电能产出。另外,功率优化器属于组件及电力电子产品,它可以实现组件级别的控制、运维。昱能功率优化器可配合能量通讯器ECU(Energy Communication Unit)使用,实现对每一块太阳能板的发电量(电压电流频率)、设备温度等参数进行实时监测,即时看到每一块太阳能板发电情况,远程监控也大大提高了系统运维、故障排查的效率。

 

微信图片_20180810144308组件级运维监控

更低的LCOE解决方案 助力加速光伏平价上网进程

2017年11月8日,国家发展改革委印发《关于全面深化价格机制改革的意见》,明确根据技术进步和市场供求,实施风电、光伏等新能源标杆上网电价退坡机制,2020年实现光伏上网电价与电网销售电价相当。国家能源局的期望是:到2020年,实现用户侧的平价上网;到2025年,实现发电侧的平价上网。随着531新政的发布,光伏补贴的下调,对光伏企业来说既是挑战,也是机遇,唯有能满足平价上网的低成本、高产出、高质量的电站才能获得市场机会,跑赢这场新能源大赛。

什么是平价上网?

发电侧平价定义为:光伏发电即使按照传统能源的上网电价收购(无补贴)也能实现合理利润。目前国内成本最低、利用最广的电力来源为煤电,因此光伏在我国实现发电侧平价的条件可以理解为光伏发电成本达到煤电水平。用户侧平价的实现则要求光伏发电成本低于售电价格,根据用户类型及其购电成本的不同,又可分为工商业、居民用户侧平价。

LCOE度电成本的定义

从光伏侧而言,降低光伏发电的度电成本,才能实现“平价上网”的终极目标。光伏度电成本LCOE(Levelized Cost Of Electricity),指的是光伏项目单位上网电量所发生的综合成本,主要包括光伏项目的投资成本、运行维护成本和财务费用。具体计算公式如下:

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从以上公式看出,系统的初期投资、使用寿命中的运维成本与系统的发电量多少对于LCOE有着至关重要的影响。想要降低LCOE,就要在减少“建设成本+运维成本”的基础上提高发电量的值。

最优的LCOE解决方案

实际上,在英国、德国等一些发达的欧美国家,早在几年前,他们就已经经历了补贴退出阶段并已实现了平价上网。现在,他们更看中的是系统设备选型的产品的质量、系统后期的发电量以及25年使用寿命中的运维成本等因素,以此来降低LCOE。

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微型逆变器系统解决方案在国外备受青睐,除了系统无直流高压,微型逆变器具备的多发电、组件级智能监控运维等优势可进一步提高系统系统,降低运维成本。从LCOE测算角度来看, 微型逆变器系统的优势主要体现在以下几个方面:

更高的发电量:在相同条件下,微型逆变器系统的发电量可比一般组串式逆变器系统的发电量高出5%~25%。

超低的维护成本:微型逆变器系统的年维护成本约在0.05~0.07元/瓦,而相比之下,组串式逆变器系统的年维护成本约在0.1元/瓦。

25年使用寿命:微型逆变器的使用寿命为25年,与光伏系统的使用寿命一致。组串式逆变器的使用寿命在5~10年,在光伏系统25年使用寿命中,需更换约2~3次逆变器。

毋庸置疑,使用微型逆变器的系统初期投资相比于使用组串式逆变器会高一些,那么由微型逆变器带来的后期发电量的提升、维护成本的节省以及设备更换成本的节省和初期投资哪个对于LCOE的影响更大呢?

以下以一套在三类光照地区8.4kW的户用光伏系统为例,进行投资收益测算(因各地区地方补贴金额、年限不同,暂不进行计算):

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通过上表测算而知,该使用微型逆变器的户用系统年发电量在9912度左右,系统的年收益在8286元,25年的总维护费用为14700元,总收益在149081元,系统的回收周期约5.2年。

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利用同样的方法测算,组串式逆变器系统年发电量在8400度左右,系统的年收益在7022.4元,25年的总维护费用为26600元,总收益在109620元,系统的回收周期约5.6年。

综上来看,使用微型逆变器的系统在投资总收益方面比使用组串式逆变器的系统高出近40000元,在回收周期上也占据上风。尽管微型逆变器系统在初期投入上略高于组串式逆变器系统,但微逆的使用提高了系统的发电量、降低了后期系统的维护投资,提高了系统的总收益,降低了每一度电的度电成本。

国家能源局公布:2016年新增光伏装机34.54GW 其中分布式光伏4.24GW

截至2016年底,我国光伏发电新增装机容量3454万千瓦,累计装机容量7742万千瓦,新增和累计装机容量均为全球第一。其中,光伏电站累计装机容量6710万千瓦,分布式累计装机容量1032万千瓦。全年发电量662亿千瓦时,占我国全年总发电量的1%。

光伏发电向中东部转移。全国新增光伏发电装机中,西北地区为974万千瓦,占全国的28%;西北以外地区为2480万千瓦,占全国的72%;中东部地区新增装机容量超过100万千瓦的省份达9个,分别是山东322万千瓦、河南244万千瓦、安徽225万千瓦、河北203万千瓦、江西185万千瓦、山西183万千瓦、浙江175万千瓦、湖北138万千瓦、江苏123万千瓦。

分布式光伏发电装机容量发展提速,2016年新增装机容量424万千瓦,比2015年新增装机容量增长200%。中东部地区分布式光伏有较大增长,新增装机排名前5位的省份是浙江(86万千瓦)、山东(75万千瓦)、江苏(53万千瓦)和安徽(46万千瓦)和江西(31万千瓦)。

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*注:2015年内蒙古、新疆的分布式发电统计数据存在误差,分别为18万和4万千瓦,在本表数据中进行了相应核减,故两省新增装机容量小于其光伏电站装机容量。

文章来源:国家能源局

光伏补贴1.02元 浙江嘉兴分布式光伏市场值得探究(转)

近几年,分布式光伏电站迅猛凸起,渐入寻常百姓家,华东地区经济实力强、用电负荷大、地方补贴多,为分布式光伏发展创造了优良的外部环境。目前,浙江、江苏、安徽等地分布式装机量已突破1GW,各地区分布式光伏补贴政策也推动了市场的发展。

近日,浙江嘉兴南湖区发布最新补贴,在2016年1月1日至2017年12月31日期间并网的家庭屋顶光伏电站,在国家、省、市原有政策基础上增加电量补贴,对开展光伏建设单户装机容量2千瓦以上的农户(鼓励要求连片集中开发),按实际发电量(以年度发电总量结算)补贴:每千瓦时补0.25元,自并网之日起连续补贴三年。目前嘉兴南湖区家庭屋顶光伏电站补贴有四层补贴相加达1.02元,即国家0.42元/千瓦时+浙江省0.1元/千瓦时+嘉兴市0.25元/千瓦时+南湖区0.25元/千瓦时=1.02元/千瓦时。

另外,分布式光伏发电项目(户用项目除外),除国家、省、市补贴外,对提供屋顶资源且在2016年建设2017年并网的工业企业,给予每瓦0.3元一次性奖励(即每兆瓦30万元),单项奖励不超过100万元。但如果符合条件不实施光伏项目建设的,则一律不能享受其他工业类扶持政策。

浙江嘉兴光伏补贴的增加将推动华东地区分布式光伏的发展,从国家到嘉兴南湖区,层层优惠之下,家庭屋顶光伏的市场正逐步显现。

小编有话说:

APsystems昱能科技总部位于嘉兴科技城,公司专注于太阳能光伏微型逆变器系统的研发及产业化,是一家微型逆变器产品及光伏系统解决方案的专业提供商。

昱能在“大本营”嘉兴已参与开发建设了多个工商业以及民用屋顶光伏应用项目。其中包括海宁皮革城、嘉兴科技城、闻泰通讯、红星美凯龙等大量工商业屋顶的应用,以及包括“沙家浜百户光伏屋顶示范工程”在内的数百户民用屋顶分布式光伏项目。项目自建成以来,运行情况良好,获得了业主的好评。

昱能科技的微型逆变器技术来自美国硅谷,相比于传统逆变器而言,微型逆变器系统全部为并联设计电路,屋顶上不再有串联系统带来的高压直流电,避免了高压直流电弧火花引起的火灾风险,在居家屋顶上更加安全。并联电路设计,减少阴影、灰尘、树叶对电池板的部分遮挡,不再有短板效应。

昱能科技希望微型逆变器技术走进千万家,为用户带来实实在在安全、可靠、稳定的光伏系统,让更多的屋顶披上光伏“外衣”。

如何将光伏电站火灾风险降低至零 光伏电站安全论:“被动”到“主动”的进化(转)

安全是光伏电站的命脉,也是取得投资回报的根基所在,对光伏电站意义重大。笔者查阅德国“Mannheimer Versicherung保险公司”在光伏领域的实际业务的数据发现:光伏电站中火灾事故以32%的赔偿金额占比排名第一,雷击过电压事故以30%的赔偿金额占比紧随其后。但是火灾事故数量仅占比2%,排名最后,这也表明了火灾事故造成的损失远远高于其它事故。实际上,光伏电站并非洪水猛兽,和家用电力体系一样,都是存在一定风险但可以通过各种防护措施将事故发生率降至无限趋近于零的。业内人士建议针对光伏电站安全“痛点”进行有针对的解决问题,从根源上避免隐患,将不知何时就会引爆的“不定时炸弹”彻底清理出去。这就是所谓的从被动安全到主动安全的转变。

“烧焦”的苹果:损失的不只是光伏电站

近日,近日,苹果公司一直引以为傲的位于亚利桑那Mesa的数据中心工厂屋顶突然起火,现场浓烟四起。据媒体报道,苹果公司电站的起火点似乎是装货码头仓库对面大楼的屋顶光伏组件。据了解,Mesa消防局共出动了100多名消防员,花了约35分钟扑灭大火。

许多电站业主在震惊之余,也对光伏电站的安全性的提起了重视。在雾霾成为人们“心肺之患”的今天,变革传统能源结构、发展太阳能等清洁能源的呼声愈发迫切,近几年我国光伏产业发展迅猛,现今国内光伏累计装机容量已超过28GW,并以每年大于10GW的速度增长,光伏电站建设迎来了前所未有的投资机遇,但安全问题却成为光伏行业发展的一大阻碍,事故发生后,即使是在尚未弄清事故原因的情况下,苹果股价依然大受影响。

多位分析人士指出,此次火势似乎不轻,现场可能没有安装烟感或温感传感器,要么是安装了却失灵。另外,也有人认为是监控系统未能实现组件级、甚至组串级监控,因为如果监控系统可准确捕捉的话,那么把火灾消灭在发展阶段并不难。此次苹果光伏电站起火的事故,给广大电站业主、EPC敲响了警钟。

火灾之痛:3%事故率占赔偿金额32%
随着光伏电站建设规模逐步扩大,如何提高电站的安全性,如何将各种安全隐患防范于未然,也已成为电站业主们首要考虑的问题。笔者查阅德国“Mannheimer Versicherung保险公司”在光伏领域的实际业务的数据发现:光伏电站中火灾事故以32%的赔偿金额占比排名第一,雷击过电压事故以30%的赔偿金额占比紧随其后。但是火灾事故数量仅占比2%,排名最后,这也表明了火灾事故造成的损失远远高于其它事故。光伏电站的各类事故不仅给业主造成了巨大的经济效益损失,也给光伏行业的发展带来极大的负面影响,阻碍了投资者进入光伏行业的步伐。

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图1 光伏电站事故数量及赔偿评估
安全是电站的第一生产力,电站的首要任务是安全可靠,不能对财产和人身安全造成威胁这是电站运营最基本的诉求,片面追求低成本,在我国西部大批“金太阳”项目中造成的损失已不言而喻,随着时间的推移,因“低成本”而伴生的光伏电站质量问题也将会越来越突显。
隐患的背后不禁让笔者联想起两年前曾走访青海格尔木某光伏电站时该电站投资人的担忧。彼时,当笔者问到为什么该电站不能投入运营,他说:“如果投运,很有可能跟对面的某电站一样,会产生自燃。除了赶工期所导致的调试工作没有做到位以外,更多的则是并网设备的质量造成的”。该负责人所提到的并网设备就是指逆变器。“虽然大多数问题集中在升压和强电部分,但不少问题都跟逆变器相关,比如输出电压等级是否符合国网要求、是否具备低电压穿越保护等。也正是因此,逆变器的质量问题比较突出。”

逆变器的问题主要集中在标准、技术规范是否按照国网的要求去做,也多与相关标准缺失有关,比如逆变器电压输出幅度太宽,700V进直流,200V交流出,缺少相关规范和要求,也让设备企业无所适从。目前各逆变器厂家技术路线不同、技术标准不同,又缺乏横向技术交流,国内对于35KV以下的串并结构以及电气配套设备又都是非标准化的,因此出现问题很正常。当然,这些给业主带来的损失以及影响也是非常严重的。

从“被动”到主动:光伏电站安全性的进化

针对国内光伏电站出现的一系列安全事故,笔者曾在多个场合与技术专家作了较为深入的了解。在笔者走访多个电站得到最多的答案是“建站方案的设计先天不足”,而具体到安全原则则是只能对事故节点采取“被动”保护,而几乎不全方面考虑光伏电站安全性。比如我们采用的熔丝方案、监控手段都是被动的进行安全保护,只有电站出问题了,才会发现故障告警,甚至因为不能及时发现故障而造成上文提到的严重事故。
实际上,光伏电站并非洪水猛兽,和家用电力体系一样,都是存在一定风险但可以通过各种防护措施将事故发生率降至无限趋近于零的。业内人士建议针对光伏电站安全“痛点”进行有针对的解决问题,从根源上避免隐患,将不知何时就会引爆的“不定时炸弹”彻底清理出去。这就是所谓的从被动安全到主动安全的转变。

目前国内主流的组串式智能光伏解决方案中,在规模使用的大型地面项目中,很好的实现了这点。那么何为主动安全?笔者经过总结,概况了光伏电站事故多发的“被动”原因以及“主动”修改方案:
0.1、直流拉弧可能引发火灾并难以扑灭,改为变直流为交流,主动减少高风险的高压直流系统;
0. 2、熔丝维护困难,增加安全隐患,改为有熔丝到无熔丝的设计;
3、PID效应可能造成电击,引起上网,采用专利PID技术方案,主动解决人身安全隐患;
4、智能管理系统,实现以高精度的组串级监控,主动识别风险,防患于未然。

变直流为交流,主动减少高风险的高压直流系统
为了更好的理解变直流为交流,首先来了解一下两种电站方案的结构。传统集中式电站包含直流汇流箱、直流配电柜、逆变器等三个高压直流设备,而智能光伏电站只有逆变器一个直流设备,大大减少了高风险的高压直流系统,代之以安全的低压交流系统。更重要的是缩短了直流线缆传输距离,大幅降低了因直流故障造成的隐患。

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图2 传统集中式电站和智能光伏电站对比
据统计,光伏电站中的火灾事故80%以上是由直流侧故障引起。对于传统集中式电站,发生火灾的原因主要有以下几点:1)直流拉弧;2)短路故障时,熔丝或断路器不能及时断开;3)大量的设计缺陷、劣质物料及现场施工;4)故障相互影响,引起连环反应,汇流箱故障可能导致直流柜烧毁、直流柜故障可能导致逆变器烧毁。

拉弧是起火的重大风险来源,交流拉弧能够在过零点处熄灭,而直流拉弧则必须一直燃烧出足够的间距才能够熄灭,因此直流拉弧引发的火灾远远高于交流。传统集中式电站因有直流汇流箱和直流配电柜,直流传输距离长,节点多,不可避免地增大了直流拉弧的概率。在屋顶电站和山地电站场景中,直流拉弧问题尤为突出,由于存在大量的草木等易燃物,一旦着火,损失将不可估量。

交流系统短路故障的保护相对很完善,交流故障由电网提供短路能量,一旦故障能保证足够的能量使断路器脱扣。

另外,电站现场施工环节较多,施工质量难以管控,压线不良也是引起烧毁的一个重要原因。

在直流传输环节中增加熔丝、断路器等保护器件只能是“被动”地进行保护,且存在大量的风险隐患。而降低直流传输环节和距离,减少事故发生节点,可实现“主动”安全。直流的安全传输与防护是重点,也是难点。智能光伏电站采用无直流汇流设计,省掉直流汇流箱、直流配电柜等直流汇流环节,组串输出直接进入逆变器逆变为交流电进行远距离传输,主动规避直流传输带来的安全问题,降低直流拉弧带来的安全隐患,使电站更加安全。

从有熔丝到无熔丝设计
集中式1MW需要使用熔丝400个,每个熔丝与熔丝盒夹片之间有2个接触点,每个熔丝盒与接线有2个接触点。所以每个熔丝将有4个接触点,集中式因使用了熔丝就有1600个直流节点。熔丝盒对线缆可靠安装要求高,现场实际不容易做到,经常出现接触不良的现象,引起烧毁或者直流拉弧,是汇流箱着火的主要原因。

组串如有短路或严重遮挡,所有并联组串均会反灌电流,并联数量越多电流越大,所以需要“被动”地使用熔丝进行保护。由于直流保护能量来自于组件,一旦辐照不够,虽然短路但也不能使熔丝熔断,时间一长导致发热起火。另外,熔丝是一种需要定期巡检维护的产品,当其“超龄服役”,保护效果会大打折扣,在熔断时可能产生喷弧,致使周围的塑料着火。根据熔丝失效率统计的数据,熔丝的失效率符合随工作年数逐年上升的趋势,5年以后失效率超过15%。熔丝的高失效率,不仅造成了高额的发电量损失,也为电站安全增加了运维难度。

组串式智能光伏逆变器采用2串组件并联,即使有一串发生短路故障,反灌电流最大也不会超过10A,均在直流线缆和光伏组件承受范围以内(42mm直流电缆载流能力大于30A,组件耐受反灌电流15A),安全性较高。这种无熔丝的组串设计方案,不仅从源头解决了组件和线缆的保护问题,而且彻底根除了因使用熔丝带来的安全风险和失效损失

专利PID技术方案,主动解决人身安全隐患
当前,PID效应导致的组件功率衰减问题越来越严重。传统集中式电站为防止PID问题,输入PV-通过熔丝接地。这样PV+与PE之间会形成高压,若不小心触碰电池板正极,会导致人员被电击,严重的将造成伤亡事故,且无法通过附加装置避免。同时电池板正极或组串间电缆产生接地故障,会通过地线产生故障电流或产生电弧放电,存在着火隐患。

特别在一些特殊场景,比如渔光互补的电站,经常会有非专业人员进行劳作,安全问题成为该类型电站首要的考虑因素。该类电站环境湿度大,盐雾高腐蚀,组件的PID衰减严重,为了保证收益,必须进行PID防护。同时在这种高湿的情况下电池支架和组件漏电的可能性大大增强,人在坐在船上或站在潮湿的地面上对地阻抗很小,若维护人员不小心触碰到漏电部位,就会直接造成人员电击伤亡事故。

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而组串式智能光伏电站,通过在系统中设置虚拟正压电路,实现所有电池板负极对地正电压,安全规避PID效应。同时智能残余电流检测RCD及电路切断,主动防止触电并隔离实现了保护人身安全。

智能管理系统,高精度组串监控,主动识别风险防患于未然
基于组串的智能光伏电站对输入的每一路组串进行独立的电压电流检测,检测精度是传统智能汇流箱方案的10倍以上,为准确定位组串故障,提高运维效率奠定了基础。通过将智能逆变器作为高精度传感器,实现精细化监控管理,主动识别风险,及时主动将组串级的监控信息上传管理系统,方便运维人员快速定位故障信息,无需运维人员巡检,实现高效快速安全的光伏电站管理。同时智能光伏解决方案简化了通讯方式,可采用PLC通讯、无线4G传输,实现电站通讯的简洁可靠,相比传统的RS485和光纤通信,使传输更安全。智能光伏解决方案将电站信息存储在远程服务器端,并设有多层权限管理,以保障信息存储安全。

小编有话说

逆变器的选型对于整个系统的安全性起着至关重要的影响。上文中所提到的使用集中式逆变器系统所存在的安全隐患还真是不小呢。相比而言,使用微型逆变器的光伏系统,着实叫人放心呢。

在微型逆变系统里,所有组件之间都是并联,不再有电压的叠加,仅有220V的交流线,消除了光伏电站直流高压线安全隐患。当交流侧电闸关闭时,交流端输出为0V,直流端电压仅为30V-40V (组件开路电压)。彻底消除了建筑光伏高压线安全隐患。美国现已正式出台文件规定:在光伏发电系统中,交流电闸关闭时,直流侧电压不应超过80V。此规定已于2014年通过,2017年将强制执行。

 

 泰联河南太康12kW家庭分布式光伏发电站安装完成

来源: OFweek 太阳能光伏网

OFweek太阳能光伏网 5月30日,由泰联新能源河南分公司EPC总承包承建的河南周口太康大许寨乡12KW家庭屋顶分布式光伏发电系统正式施工完毕,各项测速数据正常,等待电业公司验收并网。

该系统总装机容量为12KW,总投资12万左右。主要设备由中南光电提供250W多晶光伏电池板48块、三晶电气提供12KW三相光伏并网逆变器一台、配电箱一台等组件组成。该系统共采用2个方阵,1个斜面屋顶28块光伏板方阵和1个平面屋顶(要求制作3.5米阳光房屋顶,并做防水)20块光伏板方阵组成,系统采用全额上网模式并入国家电网。

分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。

微型逆变器及功率优化器的应用范围拓展

中华电源网讯:MLPE,组件级别电力电子,确保单一组件输出最大化且组件间不会相互干扰,从而不同程度地提高系统的整体效率。由于价格、技术问题,此类产品一直没有真正的商业化。随着技术的不断革新,这类产品也逐渐走出实验室,实现大规模生产及应用。短短5年之内,微型逆变器及功率优化器市场已经实现了从小众市场到年安装量超过1GW的成功市场转变。 据权威分析机构GTM近期发布的最新报告显示,微逆及功率优化器2014年市场蓝图,从小众市场到成熟市场的进化。GTM作为中立调研机构,在报告中整理了该市场具体情况,并且分析了目前现有微型逆变器及功率优化器生产厂家的状况。 在GTM的报告中,记者发现就微型逆变器而言,Enphase(恩菲斯)依然占据较大的市场份额,APS(昱能)紧随其后出货量已跃居世界第二,其他如Enecsys、Solarbridge等微逆生产商也保有一定出货量,SMA、Powerone此类以传统逆变器著名的生产商也相继推出其微逆产品。除此之外,越来越多的组件厂商与微型逆变器厂商合作,推出更加智能的交流组件,这一产品也被看成是未来光伏组件的发展趋势。功率优化器与微型逆变器在市场上平分秋色,由Solaredge及Tigo领军,都在 2013年取得了不俗的销售业绩。 另外值得一提的是,由于微型逆变器在商用项目的应用份额不断增加,市场对于三相微逆的期待值也越来越高。记者联系APS市场部相关人员得知,APS已于2013年率先推出三项并网型微型逆变器,并成功应用于商用系统,无疑是这一领域全新的技术突破。由此可见,微型逆变器及功率优化器的应用范围在不断拓宽,而其市场也从美国(其主要市场)不断扩展到澳洲、欧洲、中国等。有理由相信,组件级别电力电子产品会有好的前景