教你如何打造適合自己的家用光伏電站

一座家用光伏電站如下圖所示，一般包含①光伏電池組件、②線纜、③并網(wǎng)逆變器、④并網(wǎng)開關(guān)箱、⑤計量儀表。但是對于廣大的普通來講如何來打造一個適合自己的家用光伏電站呢?

一、如何申請建造自己家用光伏系統(tǒng)

國家電網(wǎng)承諾：國家電網(wǎng)將為分布式光伏發(fā)電項目業(yè)主提供接入系統(tǒng)方案制定、電能計量裝置安裝、并網(wǎng)驗收和調(diào)試等全過程服務(wù);支持分布式光伏發(fā)電分散接入低壓配電網(wǎng)，按照國家政策全額收購富余電量;對所有分布式光伏發(fā)電項目免收系統(tǒng)備用容量費。項目接入公共電網(wǎng)的部分也由電網(wǎng)買單，用戶僅需自己投資光伏發(fā)電設(shè)備以及自用部分少量電纜線路及斷路器投入。那么我們要如何來申請呢?

第一步，居民最好有獨立的場地(如屋頂)來安裝，若是公共屋頂需征求鄰居業(yè)主書面簽字同意。要有房屋產(chǎn)權(quán)證。工商業(yè)用戶要有房屋產(chǎn)權(quán)證、土地使用證、營業(yè)執(zhí)照。

第二步，居民要征求自建電站小區(qū)的業(yè)委會或居委會許可。

第三步，居民前往電力公司營業(yè)廳進行分布式光伏發(fā)電項目并網(wǎng)申請，供電部門將來現(xiàn)場開展現(xiàn)場勘查，并組織審查380V(220V)伏接入方案。

第四步，如果設(shè)計接入方案和設(shè)備方面有問題，供電部門會提供接入方案和接入電網(wǎng)意見函，居民將根據(jù)方案和意見函對設(shè)施進行改造。

第五步，找專業(yè)公司安裝并網(wǎng)系統(tǒng)。

第六步，裝好后(進戶線以下部分)，通知電力公司過來驗收，他們會在居民家中安裝計量裝置(戶主自備計量箱)，并簽訂購電協(xié)議，完成最終并網(wǎng)程序。

二、太陽能光伏系統(tǒng)安裝要求

1、家用光伏電站安裝要求：

確定你家房子是否適合安裝家用光伏電站。首先評估屋頂?shù)睦喂坛潭取⒚娣e以及向陽性。房子的大小對安裝成本的影響不大，不過在預(yù)估精確的成本之前，必須確定家庭消耗的總電量以及太陽能電力所占的比例。

2、太陽能電池板應(yīng)面朝西而不是面朝南：

在屋頂上安裝太陽能電池板我們通常被告知要面朝南安裝。但研究人員發(fā)現(xiàn)，面朝西安裝最合算。研究針對的是美國，而美國的電價是按階梯式收費，用電高峰電費更貴，下午和晚上都是用電高峰，電費比上午更貴，太陽能產(chǎn)生的電力更有價值。

研究人員稱，如果面朝西，發(fā)電峰值功率將在下午電力更有價值時到來。

如果面朝西，在下午五點之后，電池板的發(fā)電功率仍然有峰值功率的55%;如果面朝南，此時的發(fā)電功率只有峰值的15%。安裝太陽跟蹤器使面板始終朝向太陽，可以增加45%的輸出，但跟蹤器的昂貴成本完全抵消了其益處。

三、太陽能發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計

容量也就是光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率，一般根據(jù)居民的可建設(shè)屋頂面積來設(shè)計。安裝空間可以是斜面屋頂，也可以說平面屋頂。平面屋頂1平方米的面積目前可發(fā)電約75W，屋面承重增加約35-45公斤。朝南向斜面屋頂1平方米可建設(shè)約130W，屋面承重增加約15公斤。一般居民可以構(gòu)建3kW-5kW的電站。

四、太陽能電池組件的選擇

電池組件分為單晶硅電池組件、多晶硅電池組件和非晶電池組件。單晶的發(fā)電效率最高，在同樣面積下可以發(fā)出更多的電，對于可安裝面積比較小選擇單晶的是最合適的，但是單價會高些。多晶硅的效率次之，對安裝面積比較富裕的選擇多晶硅比較合算，價格相對較低。非晶硅的效率最低一般不建議使用。(小知識：單晶電池片一般是圓角的，多晶電池片一般是方角的)

電池組件的五大參數(shù)就是峰值功率、開路電壓、短路電流、工作電壓、工作電流。這些參數(shù)的選定非常的重要。

電池組件根據(jù)功率有大小之分，單組件的功率從10W-300W都有。單組件功率的大小和面積成正比，因此在選擇功率的同時也要選擇最合適尺寸的電池組件來滿足你的安裝空間要求。

五、并網(wǎng)太陽能逆變器的選擇

并網(wǎng)太陽能逆變器作為光伏電池組件與電網(wǎng)的接口裝置，將光伏電池的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能并傳輸?shù)诫娋W(wǎng)上，在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。

戶用并網(wǎng)逆變器有2種，一種是集中式并網(wǎng)光伏逆變器，最小功率為1kW，輸入電壓在150V-550V不等。另外一種是微型并網(wǎng)光伏逆變器，一般用在AC220V的電壓等級中，功率從200W到500W之間，輸入電壓的范圍為12V～28VDC。兩種并網(wǎng)逆變器的用法很不一樣。集中式并網(wǎng)逆變器的體積一般較大適合壁掛安裝，微型并網(wǎng)光伏逆變器小巧，一般和電池組件一起就近安裝(可安裝在電池組件下方的支架上)，戶用戶用分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)兩種都可以選擇。

并網(wǎng)逆變器的主要參數(shù)是最大輸入功率、最大輸入電壓、額定輸入電壓、啟動電壓、MPPT電壓范圍、輸出電網(wǎng)電壓。

并網(wǎng)逆變器的選擇主要是選擇額定功率以及輸入輸出電壓等級。那么用戶只要根據(jù)自己選定好的電池組件的電壓等級和串并聯(lián)方式就可以很容易的確定并網(wǎng)逆變器的輸入電壓范圍，根據(jù)自己家里的用電情況就可以選擇單相或是三相輸出。

例如：電池板的峰值功率為250W，開路電壓為39V，工作電壓為30V，要組成2KW的系統(tǒng)需要8片電池組件串聯(lián)，那么并網(wǎng)逆變器的最大輸入電壓就必須大于38V/片*8片=304V，額定電壓在240V左右。那么選擇的逆變器就應(yīng)該是2000w，最大輸入輸出電壓大于304伏，MPPT跟蹤范圍涵蓋240左右。并網(wǎng)輸出根據(jù)家庭的具體供電情況而定選擇單相220V或是三相380V的。并網(wǎng)逆變器作為整個系統(tǒng)的最重要的部件，一定要選擇通過國家相關(guān)認證的產(chǎn)品(例如金太陽認證CQC)。

六、其他部件的選擇

1、線纜。由于光伏發(fā)電期為25年，為保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定的工作，建議盡量選用專用光伏電纜。

2、防雷器。防雷器和普通防雷器不一樣，要選擇光伏專用高壓直流防雷器，因為普通防雷器的持續(xù)工作電壓是AC220V或是AC380V的，光伏專用防雷器的持續(xù)工作電壓可以高達DC1000V。也可以使用傳統(tǒng)的避雷針防雷，但要做好充分可靠的接地，接地電阻不大于4歐姆。

3、計量表。計量儀表電力公司會免費為用戶安裝兩塊電表，一塊是計量光伏發(fā)電電量的電表，另一個是雙向計量電表，即用戶自己用電和賣到電網(wǎng)的電量計量電表。這樣用戶可以實時看到自己每天的用電情況、發(fā)電情況和輸?shù)诫娋W(wǎng)上的電量情況。

七、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝形式

主要有水平屋頂、傾斜屋頂和光伏采光頂。分別是如下：

1)水平屋頂

在水平屋頂上，光伏陣列可以按最佳角度安裝，從而獲得最大發(fā)電量;并且可采用常規(guī)晶硅光伏組件，減少組件投資成本，往往經(jīng)濟性相對較好。但是這種安裝方式的美觀性一般。

水平屋頂

2)傾斜屋頂

在北半球，向正南、東南、西南、正東或正西傾斜的屋頂均可以用于安裝光伏陣列。在正南向的傾斜屋頂上，可以按照最佳角度或接近最佳角度安裝，從而獲得較大發(fā)電量;可以采用常規(guī)的晶體硅光伏組件，性能好、成本低，因此也有較好經(jīng)濟性。并且與建筑物功能不發(fā)生沖突，可與屋頂緊密結(jié)合，美觀性較好。其它朝向(偏正南)屋頂?shù)陌l(fā)電性能次之。

傾斜屋頂

3)光伏采光頂

指以雙玻組件作為采光頂?shù)慕ㄖ?gòu)件，美觀性很好，并且滿足透光的需要。

立面安裝側(cè)立面安裝形式主要指在建筑物南墻、(針對北半球)東墻、西墻上安裝光伏組件的方式。對于多、高層建筑來說，墻體是與太陽光接觸面積最大的外表面，光伏幕墻垂直光伏幕墻是使用的較為普遍的一種應(yīng)用形式。

根據(jù)設(shè)計需要，可以用透明、半透明和普通的透明玻璃結(jié)合使用，創(chuàng)造出不同的建筑立面和室內(nèi)光影效果。雙層光伏幕墻、點支式光伏幕墻和單元式光伏幕墻是目前光伏幕墻安裝中比較普遍的形式。目前用于幕墻安裝的組件成本較高，光伏系統(tǒng)工程進度受建筑總體進度制約，并且由于光伏陣列偏離最佳安裝角度，輸出功率偏低。除了光伏玻璃幕墻以外，光伏外墻、光伏遮陽蓬等也可以進行建筑立面安裝。

光伏采光頂

八、方案設(shè)計

因每一個用戶住宅都是不一樣的結(jié)構(gòu)，需要通過專業(yè)的場地分析、設(shè)備選擇和業(yè)主的需求設(shè)計一套符合業(yè)主的發(fā)電需求、資金預(yù)算、房屋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)方案

九、安裝調(diào)試

安裝如果自己不熟悉電氣系統(tǒng)的話，最好請有資質(zhì)的人員來安裝。電池組件安裝完后的串并聯(lián)接線最好在太陽下山后完成，避免高壓觸電，同時做好防雷接地的工作，此外要注意支架的抗風(fēng)等級，北方用戶還要注意抗雪等級。調(diào)試可以和電力公司的人員一起配合調(diào)試。