并网光伏发电系统设计与安装
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前言

澳大利亚乃至全球的可再生能源产业已超过其预计行业增速。随着政府、企业和可再生能源市场致力于长期温室气体减排工作,这种快速增长通过降低产品价格和增加产品需求得以实现。由于人们理解了可再生能源的大量用途:家用太阳能系统、分布式并网发电、大型商业系统、公用事业规模太阳能电站等,太阳能光伏市场经历了快速转变。

澳大利亚通过电网供电的成本也持续显著增加。这主要是因为需要升级电网,增加峰值需求和更换老化设备。因此,旁路部分电网在接近负荷侧(也称为分布式发电)安装并网光伏系统既有利于电网服务提供商,也有利于电力消费者。

鉴于并网光伏系统规模灵活,可以安装在屋顶上,而且不会产生任何污染,包括噪声污染,因此非常适合居住区。对于住宅建筑,通常在下午或晚上且居民在家时用电量最大,因此并网意味着消费者在光伏发电不足时仍可以使用电网电力。另外,产生的任何额外电力还可以通过电网输出到其他地方使用。

占据光伏系统最大市场份额的仍是私人住宅屋顶系统,但这一市场份额的成交量有所下降。大规模并网光伏系统市场不断发展,在行业中的系统规模也持续增加。这一市场增长通常是光伏发电高商业电价与光伏发电商业用电一致(即都发生在白天)的结果。然而,由于系统规模限制,商业建筑并网光伏系统通常需要更专业的个性化设计。

随着时间的推移,并网光伏系统的成本已显著降低。由于电力零售成本的增加,光伏发电与常规发电相比,越来越有竞争力。

考虑到成本增加,电力成本将超过任何光伏发电并网的费用(即上网电价)。因此,在这种情况下如果可获得总额上网电价,即支付所有光伏发电费用且无需考虑是否为现场用电,那么财政考虑将会发生变化。

很难对任意并网光伏系统的财务分析作出判定,因为这取决于系统的许多方面:负荷大小、光伏组件的可用空间、电网费用、电网服务提供商的要求、政府补贴等。因此,应对任何系统的购买意向进行仔细检查,以确认一切相关财务影响。澳大利亚各州和地区政府都提供了具体涉及光伏系统购买的基于消费者信息,建议查询该信息。

(1)解释光伏并网发电系统的基本原理。

(2)概述如何设计和安装并网光伏发电系统。

(3)设计和安装并网光伏发电系统时,需重视不同的环境和考虑因素。

GSES在本书中引入了相关标准、准则、服务规则和最佳实例,以供参考。

光伏产业的规模和复杂性意味着并网光伏系统的设计和安装需求将持续增长。本章对并网光伏发电系统进行了简要概述。

并网光伏系统利用太阳能(光伏)组件作为发电来源。光伏组件将阳光转换成直流电。产生的电能被输送到一台逆变器,该逆变器将光伏组件的直流电输出转换为与澳大利亚电网和大多数电器兼容的交流电。电力转换方式则依据逆变器是集中式或组串式而定。

并网系统考虑了通过光伏系统产生的电力或取自电网的电力或二者组合的电力来供电的任何现地负载。光伏系统产生的剩余电力一般上送到电网。

电网发生异常状况时,逆变器须与电网和负荷断开。该断开要求是逆变器对其电网连接的响应,确保逆变器仅在电网恢复到正常状态时重新连接,并确保电网侧没有安全问题,如确保防孤岛效应。在澳大利亚,逆变器在重新并入电网之前会定期检查是否符合标准。

用电监测和电费计算方式根据当地电力的计量方式而不同。计量方式由当地电网提供商确定。

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