2015年7月23日，由全國工商聯新能源商會主辦、晶硅光伏專委會及樂葉光伏、特變電工承辦的“光伏絲綢之路機遇研討會”在新疆烏魯木齊召開。隆基清潔能源有限公司總經理崔永祥帶了主題演講《高效單晶太陽能電池助力優質光伏電站》與《光伏電站陣列設計優化研討》。

以下是詳細內容：

崔永祥總經理演講現場

2015年是光伏電站投資觀念的轉折年。光伏電站投資從建項目、賣項目賺錢的階段，轉向為做成一個穩健的資產進行保值增值。但是在具體實施過程中“重建設，輕運營”的現象依然很嚴重。建設過程中的系統設計也很少兼顧后期的“可靠、持續、穩健”的需求問題。

下面來探討幾個問題：

按冬至日項目所在緯度的日光射入角度確定，以早上9：00~16:00的入射角為計算依據，計算完成后再加上0.3~0.5米的不平衡系數。在寧夏同心、中寧區域應該考慮8.0~8.5米。

結論：

1、南坡，可根據坡度計算縮短陣列間距，提高土地利用率。

2、北坡，必須計算退距，以確保減少遮擋。

3、東坡，西坡，偏轉角多少？需要由現場工程師根據設計院的技術模板，現場確定。圖紙上無法具體到每個陣列布局。

關于場地平整的問題：

1、北坡最后做出平臺，一個陣列或數個陣列一個平臺，以便于施工和測量放線。2、東西坡盡量向南轉平。

另外，高支架對場地沒有遮擋死角，有利于土地種植利用。低支架會導致風將板下的沙掏空，為固沙需要在陣列中間扎稻草。

1、朝下可以避免集沙、積水問題，防止因長期有水造成生銹。

2、避免組件線頭插接口在暴雨時進水。尤其南方地區，確實有隱患的。

1、V型連接是合理的，比銅帶連接更易于控制陣列間距。

2、接地更可靠。

3、與直板連接相比，可以柔性控制陣列間的熱脹冷縮。

4、陣列間有一定的剛性，防止大風時晃動過度。

我們發現逆變器居中、箱變居中是最合理的，線路最短，每一個支路比較平坦，節省的費用比較多。這個只是對一個單獨陣列而言，對整個電站的總圖，還要考慮高壓線路匯總走向問題，整個電站的布局就未必如此，需多方案分析比較，做出更合理的布局來。此外，升壓站與主干道連接實際可以不需預留道路，陣列間距足夠寬（5米以上）。

最短綜合線路原則

這個只是對一個單獨陣列而言，對整個電站的總圖，還要考慮高壓線路匯總走向問題，整個電站的布局就未必如此，需多方案分析比較，做出更合理的布局來。

1、場地中間的主干道，如果水泥硬化，6~8米足夠；如果為砂石路，因需考慮行車安全和行車揚塵問題，建議在10~12米。

2、四周圍墻距離陣列的距離目前設計都太大，南側以及東、西側以圍墻陰影不擋陣列為基本要求（南側6米，東西側3~4米），北側（2~3米）以安全檢修通行為宜。

1、預留線過長，是典型的“粗放型管理”的表現，精細管理可節約3~10%的電纜。

2、陣列定好位置后，確定逆變器（升壓站）位置，再進行電纜溝和設備基礎的施工。這樣可以準確的測量出各類型電纜的實際需求長度，按實際測量值采購電纜。通常情況下，逆變器到變壓器之間一般是3米，線路在6米即可。經?？吹筋A留過長，扔掉的比用的多，這是不合理的。

過度設計也是常見的問題。下面列舉幾個細節：

支架用混凝土澆筑，非常麻煩，成本非常高，對土壤破壞也非常嚴重。

這個小小的連接點需要7、8個螺絲，非常麻煩。

此為浙江衢州仙鶴項目，傾角10度的效果。運行2個月，未清洗，雨水塵滯效果。（攝于2014年11月20日下午）

深圳華為松山湖廠區屋頂，傾角8度的效果。運行6個月，半年時間已經因為水漬造成熱斑跡象。（攝于2015年2月2日下午）

總體來說：

1、組件邊框玻璃上方的高度，決定了組件“防水漬的最小傾斜角度”，可以通過組件倒水后測試其水漬線位置。

2、從實踐經驗看，10度以上的傾角是合理的防水漬最小傾斜角度。

3、應該嚴格禁止在屋頂水平鋪裝組件，因為實在無法更好的解決長期水漬問題。

4、盡量考慮靠近最佳傾角的傾斜角安裝屋頂光伏組件，既提高了發電量，也可以防止水漬影響。

橫排、豎排不影響發電量，對整個系統初投資影響不是特別大。

組件橫向放置，有利于降低早晚遮擋帶來的發電量損失

以常用的275Wp為例，每塊電池板由6×10片電池片串聯組成，60片又被分成3組，每組反接一個旁路二極管，當某一片或幾片被遮擋時將阻塞電流通路甚至成為負載，導致整個串聯回路電流降低，這時旁路二極管導通把被遮擋回路旁路掉不影響其他回路。

從電池板原理示意圖可見，同樣只遮擋下面一片位置，豎向遮擋時將影響所有3串回路，橫向遮擋只影響1串回路。

1、逆變器是以組件的輸入電壓作為MPPT跟蹤點的。

2、 因此研究陰影遮擋對組件輸出電壓的關系，就決定了何種排布方式是有利的。

3、顯然橫鋪方式在陰影局部遮擋中對組件的輸出電壓影響最小。

從現有案例來說，位于中寧開發區、距離中寧隆基20MW電站5千米的振發30MW電站，采用橫鋪模式。位于中衛沙坡頭光伏產業園的神州光伏，一二期均采用橫鋪模式。

需要解決的產品設計問題：
1、橫鋪組件的支架體系如何設計？

2、橫鋪組件的陣列如何組合，是3片一列合理還是4片或5片，陣列構成如何？各個公司可以自己核算，3-4片比較合理。

3、接線如何接最好？既能降低線纜長度，又能減少線損量。

4、是否可以考慮最下一排全部單獨成組，并入每個獨立的逆變器呢？可以避免組串間的影響，以提高早晚的發電能力。

直流線目前的標準都是1米的接線，如果是豎排就會造成浪費，一般60公分即可。這60公分會讓線纜長度節省很多，還可以提高1-2個百分點的系統效率。

遮擋問題是影響發電量的主要原因。提高電站PR值的一個重要方法就是提高早晚發電能力，這個環節是電站受影響最多的時候，如果克服和解決好這個時間段的系統效率，自然就提高了電站的PR值。

需要解決的系統分析：

1、早晚時間段在各個季節，現有設計的產品體系下（如間距，完整日照時間等），影響結果如何？2、在早晚時間段，如果單獨一個組串，完全沒有遮擋的情況下，總的發電能力是多少？對比我們在陣列中的情況，會提高多少發電量，百分比多少？

3、如果采用東西跟蹤系統，是否可以較好的解決了早晚遮擋問題，從而為提高系統PR值提供了可能？

現在比較流行云計算，首先需要弄清光伏電站實行智能化的目的是什么？12個字：“發現問題、改善運行、提高效益”。

1、基于云計算與大數據挖掘的智能運維系統，提升發電量，降低維護成本的技術研究和發展正如火如荼。

2、當前，以每個組串（如20片）為一個單元的精細數據采集與管理將成為現實，并滿足大數據和云計算的需求，其數據的深度和廣度具有一定的代表性。

3、技術方向選擇：

3.1 組串逆變器技術方向：以一臺組串式逆變器作為一個基本單元或管理終端將是不錯的選擇。目前一個逆變器基本以6個組串為一體，3個MPPT跟蹤。

3.2 智能匯流箱技術方向：以智能匯流箱將細化至每個組串（如20片）為一個管理單元。目前的集散式逆變系統集成技術成為熱點。

4、再下一步，如果微型逆變技術的發展成本更低的話，單個組件將成為一個基本單元。但這個海量數據對大型地面電站的性價比不高。

目前國內可批量供應的較高效組件有單晶275W與多晶260W兩類，單晶組件由于單位面積功率比多晶高，因而能顯著節約土地用量、工程成本、建材成本和安裝成本。

對于遠距離運輸項目，選擇單晶還可顯著節約組件、支架、線纜的物流成本。

對于“領跑者”計劃的參與者，選擇單晶組件更容易獲得貨源。

樂葉光伏的電池效率總平均效率19.78%，產出電池90%以上都可以滿足“領跑者”計劃要求；行業多晶電池效率大多集中在18.1%，僅有5%～10%可達到“領跑者”計劃要求。

一、單軸跟蹤系統。目前是發展方向，尤其在西部地區，日照很強，加上單軸發電效果非常高，IRR可以提高2-3%。但是可靠性受到質疑，正在研究解決可靠問題。

二、光伏農業大棚上的跟蹤發電系統。

三、特殊地形下鋼絲網（柔性）安裝體系。比如外墻上、懸崖上、山坡上、石林等，成本高，但是柔性性能比較好。

四、可拆卸系統。針對工業廠房，特別是有二三期預留地的比較合適。

五、裝配式大型地面電站：過去以澆筑混凝土模式為主，將來會更多采用預制件配重模式，提高建設速度，降低成本，也便于升級換代。

現場圖

——內容節選自2015年7月23日“新疆光伏絲綢之路機遇研討會”錄音與演講課件