今天，我们对光伏电站发电原理，光伏电站的开发、建设、并网进度与手续全流程，以及光伏电站的组成设备进行了详细梳理，具体内容如下：
1. 光伏电站的发电原理
2. 光伏电站开发、建设、并网各阶段工作与手续3. 光伏电站核心组成设备及其功能
01
光伏电站的发电原理
光伏发电是将光伏设备最终与电网相连，并输送电力，是当今太阳光发电的主流，具有可再生、无污染等优势。
（光伏发电原理图）
具体来讲，光伏发电就是指利用太阳能电池这种半导体电子器件的P-N结光生伏打效应原理有效地吸收太阳光辐射能，通过转换装置使之转变成电能的直接发电方式。
太阳电池在阳光照射时产生光电压现象称为光伏效应。
P-N结光生伏打效应发电原理
P（代表Positive，正极），N（代Negative，负极）。对正负电荷，由于在PN结区域的正负电荷被分离，因而可以产生一个外电流场，电流从晶体硅片电池的底端经过负载流至电池的顶端，这就是 “光生伏打效应”。将一个负载连接在太阳能电池的上下两表面间时，将有电流流过该负载，于是太阳能电池就产生了电流。
（光伏发电系统）
02
光伏电站开发、建设、并网工作与手续
那么，如何建设一个光伏电站，具体需要哪些流程和手续？
实际上，想要建设一个光伏电站，从光伏电站的开发、建设、并网各阶段都有具体的工作流程和手续，主要包含：项目前期考察、项目建设前期资料及批复文件、项目施工图设计、项目实施建设及建设过程中办理的手续、带电前的必备条件、并网流程和需具备的条件。
一、
项目前期考察与方案设计
1. 对项目地形及周边环境条件进行考察，如:交通、物资采购、市场的劳动力、道路、水电等进行考察。
2. 屋顶资源进行考察，如屋面面积、朝向、材质、设计使用寿命、屋面荷载等。了解屋面产权及所有者希望的合作模式，收集图纸，核实屋面现状是否与图纸相符，尤其是屋面构筑物、设施情况、屋面防水、隔热层情况等，了解接入条件。
3. 配电设施及并网点，主要包括厂区变压器容量、变比、数量、母联、负荷比例等。
4. 电网结构及年负荷量、消耗负荷能力、接入系统的电压等级、接入间隔核实、送出线路长度廊道的条件和当地电网公司的政策等。
二、
项目建设前期资料及批复文件
1. 可研阶段
（1）委托有资质的单位做大型光伏并网电站项目进行可行性研究分析、项目备案申请报告。
（2）进入所在省份(市)的备案名单
2.获得省级/市级相关部门的批复文件
3.获得开工许可证
（1）办理建设项目银行资金证明 (不少于项目总投资的20%）（2）办理建设项目与银行的贷款意向书或贷款协议(不高于项目总投资80%）（3）委托具有资质的单位做项目设计（4）获得项目建设地建设局开工许可
三、
项目施工图设计
四、
项目实施建设
01
物资招标采购
组件、逆变器、汇流箱、直流配电柜、支架、箱式变压器等
02
发电区建设工作
1.基础浇筑；
2.支架安装、光伏组件安装、汇流箱安装；
3.逆变室、箱变基础建设；
4.箱变、逆变器、直流柜、通讯柜设备安装调试试验；
5.电气连接及电缆铺设 (组件之间、组件与汇流箱、汇流箱与直流柜、直流柜与逆变器、逆变器与箱变之间)全场接地制作焊接、发电区道路建设。
03
生活区工作
1.所有房建建设(SVG室、高压室、中控室、综合用房、水泵房及设备安装、生活区道路围栏、所有房建装饰装修、设备间电缆沟开挖砌筑接地) 等，所有设备安装、调试、试验、保护调试、电器连接 (SVG、高压开关柜、接地变所有变、降压变、配电屏、综合保护、监控安装、消防设备安装、安全监控摄像头) 等;
2.外围线路建设、对侧站设备安装及对侧站对点对调、省调和地调的调度调试等；
3.所有设备的电缆铺设连接并做实验；
4.电力建设工程质量监督站验收(消缺并闭环)；
5.省电力建设调试所安评、技术监督验收(消缺并闭环)；
6.当地消防大队验收并出具报告；
7.电网公司验收 (消缺并闭环)；
五、
项目施工过程中需办理哪些手续
六、
带电前的必备条件
七、
并网流程和需具备的条件
03
光伏电站主要组成设备有哪些？
光伏电站是利用一定数量太阳能电池组件串联后接收太阳光将辐射能转换为一定电压（逆变器额定电压）和电流的直流电，接入并网逆变器，通过并网逆变器将电池组件发出的直流电逆变成符合电网需求的交流电，接入台区变压器下端，并入电网。
建设一个光伏电站，其组成设备主要包括电池组件、汇流箱、逆变器、高低压配电装置和变压器等。
（光伏电站的组成）
1、电池组件与支架
电池组件
太阳能电池板，或光伏组件，两者指的是同一个产品，在光伏电站中承担光电转换的设备。
太阳能电池的基本单元是“电池片”，一定数量的电池片通过封装工艺串联在一起形成电池组件。目前，光伏电站常用的电池组件有单晶硅电池组件、多晶硅电池组件及非晶硅电池组件三种。
常用的电池组件
（电池板拆解图）
光伏支架
光伏支架主要分为固定支架及跟踪支架，固定支架主要包括最佳倾斜角固定式以及固定可调式，跟踪支架主要包括平单轴、斜单轴和双轴支架。与传统的固定式光伏系统相比，通常平单轴跟踪技术能为光伏电站带来15%~20%的发电量提升，在一些光照资源丰富的低纬度地区，甚至能带来20%以上的发电量提升。
（左）固定支架，（右）跟踪系统
2、光伏防雷汇流箱
光伏防雷汇流箱安装于太阳能电池方阵阵列内，主要由监控系统、直流断路器，防雷器、防反二极管、熔断器等元件组成。它的主要作用是将太阳能电池组件串的直流电缆，接入后进行汇流，再与并网逆变器或直流防雷配电柜连接，以方便维修和操作。
理论上来说光伏汇流箱就是将若干个光伏串列接入箱内，通过光伏熔断器和光伏断路器以及防雷保护后输出至光伏直流柜，当然这其中还要涉及到监控、防雷等一些功能的实现。
（如图所示之光伏阵列防雷汇流箱为6路输入，针对具体设计情况需求，输入电池串列可相应增加或减少。）
注意事项：（1）直流汇流箱中应该尽量使用多股阻燃铜线；（2）如果有空置的防水端子，需要在直流汇流箱上安装并上紧对应尺寸的堵头；（3）对外接线时，确保螺钉紧固，防止接线松动，避免发热起火；（4）确保防水端子拧紧，否则有漏水导致汇流箱短路的危险。
3、并网逆变器
光伏并网逆变器是将光伏组件产生的直流电，转换成频率可调节的交流电的电子设备。由于并网的电源需满足上网的质量要求，逆变器可调整电压波形，用于电网或供负载使用，可直接影响太阳能光伏系统的发电效率，是光伏电上网的必需设备。
按应用场景与功率划分，光伏逆变器可分为集中型逆变器、组串型逆变器与微型逆变器三种。
不同逆变器产品特性
按逆变器输出交流电能的频率，可分为高频逆变器、中频逆变器与工频逆变器。按逆变器输出的相数可分为:单相逆变器，三相逆变器。
4、高低压配电装置
（高、低压配电装置主要用于控制站内电能的通、断，分配及交换，一般有380V、10KV、35KV等电压等级。）
配电柜是光伏电站配电系统重要的设备之一，包含各种断路器、抽屉、控制器等电气元件，它具有场地占用面积小、结构通用性好、组装灵活性好、安全性强、技术性能高等特点。
常见配电柜主要由以下部件组成：（1）镀锌铜母排、绝缘子、电缆、线鼻（2）断路器、空气开关（3）双电源控制器（4）SPD浪涌保护器（5）电压表、电流表、功率因数表、多功能液晶显示表、电能表、指示灯、按钮（6）电流互感器、熔断器（7）三相转换开关
5、变压器
变压器是一种静止的电器，它利用电磁感应原理把交流电压转换成相同频率的另一种交流电压。
变压器按相数区分可以分为三相变压器和单相变压器；按绕组数目来区分，可以分为两绕组和三绕组变压器、自耦变压器；按冷却介质分，可以分为油浸式变压器、干式变压器（空气冷却式）以及SF6气体绝缘变压器。
变压器并列运行的条件：（1） 变比差不超过0.5％；（2）短路电压差不超出10％；（3）线圈结线组别相同；（4）变压器的容量比，不得超过3:1；（5）相序相同。
6、通讯系统
典型的大中型分布式光伏电站数据采集与监控系统 。
（1）实时监控光伏电站环境监测仪、直流汇流装置、直流柜、逆变器、交流柜、电表、电能质量分析仪等设备运行情况，及时发现电池组件、汇流箱和逆变器故障并快速定位故障设备，缩小设备巡查范围。
（2）运行实时监控：包括全站实时监控、监测统计查询、各设备运行监控、日负荷曲线显示和监控设置功能。系统实时显示电站发电量数据、环境监测数据和节能减排数据，汇总计算电站设备效率和综合效率，绘制功率-辐射曲线。
（3）建立用户光伏数据中心和统一运维中心，对电站生产运行历史数据进行挖掘分析，评估电站生产运行情况，提高电站运维管理水平。系统采集数据可实时上传国家可再生 能源信息管理中心，企业集团数据中心，满足电网相关上传数据要求，并为分布式电 站集中监控提供接口。
7、其他—35KV馈线保护柜、远动通讯柜
8、其他—计量柜
对光伏电站送往电网的电量进行计量，作为与电网结算发电量的依据之一，并监测送往电网的电能质量。
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