行业观察

• 中国南方部分地区分布式光伏发电项目的经济性对比

  王建;廖兴万;李苗;李斌;段曦瞳;

  在碳达峰、碳中和目标背景下，“十四五”期间中国的分布式光伏发电将持续高速发展。为向装机容量为250 kW及以下的分布式光伏发电项目的建设提供经验，对某成品油管道公司在中国南方4个地区的分布式光伏发电项目在2018—2021年的运行数据进行了统计，并以日有效利用小时数和日电费收益这2个指标对此类光伏电站的发电能力和经济性进行了分析。结果显示：云南省的日有效利用小时数平均值最大，是实现碳中和目标的重点发展地域；广东省的分布式光伏发电项目最具有经济性优势。

  2022年12期 No.344 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1737K]
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• 光伏技术在日光温室中的应用研究

  陈辛格;伍纲;冯朝卿;程瑞锋;仝宇欣;

  中国属于设施农业大国，设施农业面积位居全球第一，其中，日光温室是北方地区应用最广泛的一种农业设施。由于光伏电站往往占地面积较大，为节省土地资源，近年来将光伏技术和日光温室相结合而形成的光伏温室在中国逐渐增多。从日光温室的分布、光伏温室的发电模式、不同类型光伏温室的经济性、光伏组件布置方式对光伏温室的影响等方面进行了研究，并在一定程度上对未来光伏温室的发展进行了展望。

  2022年12期 No.344 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2296K]
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• 光伏发电系统实训基地建设探索与研究

  敖乐;王泽;

  从建设原则、建设规划、发展目标3个方面介绍了光伏发电系统实训基地建设的情况。新目标下，建设符合生产实际、专业实用的光伏发电系统实训基地，秉持专业性、实用性和开放性的建设原则，依据真实光伏电站实际结构原理，合理规划实训设备和实训区域，凸显实训基地功能，提升学员实际操作技能，满足快速发展需要的人才需求具有重大意义。

  2022年12期 No.344 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1646K]
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学术研究

• 受限空间内氢气泄漏扩散行为的数值模拟

  时婷婷;杨福明;常雪伦;孙晨;于文涛;鲁仰辉;

  氢分子是自然界中最小的分子，很容易通过管道接头、阀门等位置发生泄漏。由于氢气的易燃易爆属性，泄漏后形成的可燃气云一旦遇到火源容易演变成事故。因此，对氢气泄漏扩散行为进行研究有助于掌握氢气事故演化发展规律，对于事故预防具有重要意义。针对一个尺寸为0.47 m×0.33 m×0.20 m的立方体空间建立几何模型，采用自主研发的MPPBuoyantEpplFoam求解器对该模型内的氢气泄漏扩散行为进行了数值模拟，获得了氢气泄漏后的氢气浓度分布、扩散速度分布及流动扩散规律，通过与相关文献中的实验结果进行对比，二者吻合较好，初步验证了该求解器多组分扩散功能的准确性。研究结果表明，在受限空间内，氢气泄漏后表现出如下流动扩散规律：1)氢气从模型顶部竖直向下喷入计算域后，在周围静止空气阻滞作用和浮升力作用下，扩散速度迅速减小，流动的动量控制区变短；2)在氢气注入阶段，计算域氢气浓度分布会在浮力作用下呈现明显的分层效应，上部的氢气浓度高，下部的氢气浓度低；3)氢气停止注入后，在分子扩散作用下，计算域上下部氢气浓度差逐渐变小，并最终达到均匀混合。

  2022年12期 No.344 24-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2194K]
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• 光伏电站最佳容配比的研究

  胡海罗;贺广零;赵前波;胡志祥;王韶纤;张德晶;

  以光伏电站容配比为研究对象，介绍了容配比的主要影响因素，并通过模拟仿真搭建了光伏电站建设成本模型和平准化度电成本(LCOE)模型；然后在中国4类太阳能资源区内各模拟建设1座交流侧总装机容量为100 MW的地面光伏电站，以LCOE最低为衡量标准，得出不同太阳能资源区光伏电站的最佳容配比，并编制了中国各主要区域光伏电站最佳容配比速查表，同时阐述了在中国最佳容配比光伏电站推进的难点，提出了相应的解决策略。研究结果表明：结合中国各主要区域光伏电站的最佳容配比后，Ⅰ类太阳能资源区光伏电站容配比推荐按照1.1:1～1.2:1配置；Ⅱ类太阳能资源区光伏电站容配比推荐按照1.2:1～1.4:1配置；Ⅲ类太阳能资源区光伏电站容配比推荐按照1.4:1～1.6:1配置；Ⅳ类太阳能资源区光伏电站容配比推荐按照1.6:1～1.8:1配置。由于容配比的影响因素较多，宜根据光伏电站实际建设情况及电网运行要求进行单独计算，以准确判断光伏电站的最佳容配比。目前光伏电站最佳容配比的推进难点主要有电网波动性考验、对逆变器散热能力及使用寿命的担忧、对交流侧设备选型的影响、直流侧输入能力的局限等。

  2022年12期 No.344 32-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1786K]
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• 光伏电站交流集电系统雷电暂态的计算与分析

  王磊;谭奇特;

  在山地多雷地区，光伏电站易遭受雷击。由于交流集电系统耐雷水平有限，且其中性点常以小电阻接地，工频续流不易熄灭，因此，雷击闪络造成的光伏电站线路跳闸和设备损坏事故常有发生。以某山地光伏电站为例，针对架空线加电缆的交流集电系统，利用ATP-EMTP仿真软件进行建模计算，研究分析了多种因素作用下交流集电系统的耐雷和过电压水平，最后探讨了仿真模型对计算结果的影响。研究结果表明：在地线良好接地、冲击接地电阻合理、避雷器健全的情况下，交流集电系统可承受约200 kA的雷电冲击，但避雷器的放电电流严重超标；增加绝缘子串长度、线路增设避雷器对防雷有利有弊。研究结论同样适用于升压站端。

  2022年12期 No.344 44-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1928K]
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• 光伏电站中光伏组件的清洗效果分析及清洗周期预测

  张朝辉;石祎炜;刘晓豹;康威;杨阳;吴正人;

  为探究清洗光伏组件表面积灰对光伏组件输出功率的影响，并预测光伏组件合理的清洗周期，依托位于内蒙古自治区库布齐沙漠的A光伏电站开展了光伏组件的清洗作业测试。针对测试主体的数量，设定了单块光伏组件清洗测试和整个光伏电站清洗测试2种测试内容，分别对比了不同积灰状态下光伏组件的输出功率，以及清洗前、后整个光伏电站的发电效益，并与周边光伏电站的日均单兆瓦发电量进行对比，最后根据光伏电站实际清洗条件对光伏组件的清洗周期进行了预测。研究结果表明：从单块光伏组件来看，清洁光伏组件的输出功率较积灰光伏组件的有明显提升，且天气因素对积灰状态和光伏组件输出功率的影响较为显著。进行清洗作业的A光伏电站的日均单兆瓦发电量比未进行清洗作业的周边B、C光伏电站的日均单兆瓦发电量分别提高了0.54%、7.85%。结合A光伏电站的实际情况，可预测光伏组件的清洗周期，不同积灰状况下，光伏组件的清洗周期不同。期望本研究结果可为不同光伏电站的光伏组件清洗提供借鉴与指导。

  2022年12期 No.344 53-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2072K]
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技术应用

• 平价上网时代下光伏电站的设计优化研究

  马庆虎;马超;

  近年来，在太阳电池光电转换效率和光伏组件功率提高、光伏逆变器和升压变等集成设备技术进步，以及光伏电站开发、建设、运维经验积累等因素推动下，光伏电站的平准化度电成本(LCOE)持续下降；与此同时，国家也在从政策方面推动光伏电站的平价上网。以青海省共和县某光伏电站为例，从光伏电站的设计优化和主要设备选型2个方面来降低光伏电站的LCOE，通过对光伏组件选型、逆变器匹配性、光伏支架运行方式、容配比等方面进行分析，得出光伏电站单瓦成本或LCOE较低时的方案。以期通过该方法来优化光伏电站的设计方案，降低其LCOE，提高其发电量，促进光伏电站平价上网。

  2022年12期 No.344 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1749K]
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• 光储一体化的屋顶分布式光伏电站的设计与建设

  史玉立;

  光伏发电是清洁安全的可再生能源发电技术，利用厂房、仓库屋顶建设分布式光伏电站，可不占用土地资源，再配备储能系统，可稳定电能质量，降低用户用电成本，是屋顶分布式光伏电站的一大发展方向。以某工厂的光储一体化的屋顶分布式光伏电站的设计与建设为例，分析了此类光伏电站的设计、接入电网方式及运行效果，以期为该类光伏电站的建设提供参考。

  2022年12期 No.344 67-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1783K]
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• 光伏电站光伏组件串联数的优化设计研究

  陈庆文;喻凯;田莉莎;谭琳琳;

  目前，GB 50797—2012《光伏发电站设计规范》中在对光伏组件串联数进行计算时缺少通过太阳辐照度来对开路电压校正的步骤，导致串联数的计算存在一定裕度。基于晶体硅太阳电池的单二极管等效电路模型，推导出了太阳辐照度与开路电压相关系数，并提出一种光伏组件串联数量优化设计的计算方法。通过算例分析和模拟实验验证了优化后的计算方法可以在安全范围内更大程度地提高光伏组件串联数，为光伏电站的设计优化提供了一定参考。

  2022年12期 No.344 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K]
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• 320 kW组串式光伏逆变器的IGBT模块解决方案研究

  孙敦虎;马嗣超;陈立烽;

  组串式光伏逆变器的单机功率密度不断攀升。为应对高功率密度的技术趋势，针对320 kW组串式光伏逆变器，提出了基于全新的EasyPACK 4B封装技术的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块方案。该方案基于有源中点钳位(ANPC)拓扑结构，IGBT选择芯片类型时，可采用英飞凌科技股份有限公司最新推出的950V S7或950V L7芯片，推荐采用指定的脉冲宽度调制(PMW)策略。为实现逆变器更高的能量转换效率，ANPC拓扑结构内部的IGBT、外部的IGBT分别采用不同特性的芯片，钳位二极管使用SiC肖特基二极管。创新型的EasyPACK4B封装技术通过优化芯片布局及换流路径，单个IGBT模块就可以实现一个逆变桥臂的功能。仿真验证结果表明：基于该IGBT模块方案的组串式光伏逆变器的功率能够达到业界最高的逆变器功率320 k W，且所需模块数量仅为传统IGBT模块方案的一半，并在不同工况下IGBT模块的效率均可达到99%以上，适用于大功率组串式光伏逆变器的技术需求。

  2022年12期 No.344 78-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2257K]
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• 浅谈PVsyst软件在光伏发电项目阴影遮挡设计中的应用

  何建东;经秋霞;董佳丽;赵宇航;王飞飞;丁欣颖;

  在光伏发电项目设计过程中，由于光伏阵列布局不合理或周围环境影响，光伏组件经常会发生阴影遮挡问题，造成光伏发电项目发电量的损失。以天津市某光伏发电项目的设计为例，通过应用PVsyst软件，对项目所在地的光伏阵列之间的阴影遮挡及周边地形地貌的阴影遮挡进行模拟和计算分析，得出前后排光伏阵列间距及周边建构筑物阴影遮挡范围对光伏阵列的影响，验证了光伏阵列布局的合理性及准确性，以提高光伏发电项目的可行性及经济效益。研究结果可为光伏发电项目阴影遮挡设计提供参考，熟练采用相关光伏发电设计软件，能够更加准确测算项目的可行性，充分提高项目的经济效益。

  2022年12期 No.344 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 2626K]
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• 海上风电机组塔筒安全状态评估方法研究及应用

  葛中原;许明;单程程;冯为;

  塔筒作为风电机组的承力部件，其可靠性对风电机组的安全运行至关重要。通过对海上风电机组塔筒实施动态倾斜监测，结合塔筒初始刚度状态信息，提出通过塔筒(包括基础)静态刚度圆和最大动态刚度圆分析方法来评估海上风电机组塔筒刚度状态，为海上风电机组塔筒安全状态评估提供一种直接、有效的研究路径。该评估方法以风电机组安装完毕后的状态作为初始状态，将获取的塔筒初始状态下的静态刚度圆和最大动态刚度圆作为样本数据，为后期风电机组运行过程中塔筒刚度状态提供对比依据，评估结果具有较高的精度和稳定性，评估效果好。该评估方法已经在中国某海上风电项目中进行应用，具有较好的实用性和参考价值。

  2022年12期 No.344 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 2147K]
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信息视角

• 第八届长三角新能源国际会议圆满召开

  李鹏;

  <正>2022年12月17日下午2:00，第八届长三角新能源国际会议在江苏省南京市鼓楼高新技术产业开发区通过线下线上相结合的形式隆重举行。会议由江苏省可再生能源学会主办，由南京市鼓楼高新技术产业开发区，以及东南大学、上海交通大学、浙江大学、中国科学技术大学、芬兰阿尔托大学等国内外知名高校联合承办。会议开幕式由江苏省可再生能源学会理事长、江苏省能源转换及存储国际合作重点实验室主任王军主持，江苏省科学技术协会副主席冯少东、

  2022年12期 No.344 101页 [查看摘要][在线阅读][下载 883K]
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