8KW戶用光伏系統典型設計過程
光伏產業網訊
發布日期：2018-03-19
核心提示：
在之前的《納通8KW單相智能逆變器在分布式系統中的優勢》一文中，我們帶大家了解到8KW單相系統是目前各大安裝商的最佳選擇，同時也介紹了在安裝8KW系統時，使用一臺8KW單相逆變器相比傳統方法的4KW+4KW5KW+3KW模式的優勢，得到了很好的反饋。
在之前的《納通8KW單相智能逆變器在分布式系統中的優勢》一文中，我們帶大家了解到8KW單相系統是目前各大安裝商的最佳選擇，同時也介紹了在安裝8KW系統時，使用一臺8KW單相逆變器相比傳統方法的4KW+4KW5KW+3KW模式的優勢，得到了很好的反饋。但也有不少朋友給我們留言，表示對戶用光伏系統的建造過程不是很懂。這次小編將從組件、支架、逆變器、線纜、配電柜的選型到整體設計方案，以及電站收益預測等方面，與大家分享8KW電站的設計過程。
一、設計過程
1、項目勘察
農戶自建住宅，經現場勘測，樓頂面積可以安裝30塊組件。
2.組件選擇
給客戶選用265W多晶高效組件，其技術參數如下：
根據組件的參數和數量得到裝機容量為265Wp*30塊=7.95Wp(根據國家電網相關政策，單相并網電站一般不超過8KW,固這里給客戶配置了7.95Wp的組件。安裝商也可以根據實際情況，配置更大功率的組件)。
3.支架方案及組件安裝
該項目為斜面琉璃瓦屋頂，在安裝時采用主支撐構件與琉璃瓦下層房屋木梁固定，來支撐主梁及橫梁。組件與橫梁之間采用鋁合金壓塊壓接。在基座安裝完成后，要對屋面做防水處理，防止滲水，漏雨現象發生。并確保組件邊框及支架良好接地。
4.逆變器的選擇及安裝
選擇一臺納通NAC8K-DS單相逆變器，最高輸出功率可達到8KW。組件的朝向，傾斜角完全一致，分為三個不同的組串，每串10塊組件。
MPPT1:10塊一串，2串接入
MPPT2:10塊一串，1串接入
逆變器直流端線纜制作和接線：
逆變器交流端線纜接線：
注：直流連接器如果安裝不到位，由于接頭接點松脫，接觸不良、電線受潮、絕緣破裂等原因而極易引起直流拉弧現象。為確保直流連接器的安裝質量，需要使用專業的壓線鉗。
5.線纜的選擇
1)直流側線纜
直流線纜在戶外鋪設，需具備極好的耐熱，耐寒，耐油，耐紫外線等性能，因此光伏系統中的直流電纜需采用專用光伏電纜，目前常用的光伏專用電纜為PV1-F1*4mm2。
2）交流側線纜
交流線纜用于逆變器交流側至交流匯流箱或交流并網柜，可以選用YJV型號線纜。長距離鋪設還需考慮到電壓損失和載流量大小，8KW單相機交流線纜推薦使用YJV-3*10mm2。
6.配電箱的選擇
配電箱內部元件說明：
斷路器
斷路器的一端接逆變器，一端接電網側，交流斷路器一般選擇逆變器最大輸出電流的1.25倍以上，8KW逆變器交流輸出最大電流為34.8A，至少選擇50A的斷路器。
熔斷器
當浪涌保護器被雷電擊穿失效，從而造成回路短路故障，為切斷短路電流，需要在浪涌保護器加一組熔斷器，熔斷器的選擇和斷路器相同，用50A的規格。斷路器有瞬時電流保護功能，跳閘后可以手動復位，不必更換元件。
浪涌保護器
本項目選用限壓型SPD，2P的浪涌保護器，選擇規格Uc~385V，Imax≥20KA，In：≥10KA，Up≤1.5KV。
自復式過欠壓保護器
8KW項目使用的自復式過欠壓保護器規格為工作電壓AC220V50HZ，額定電流50A,過電壓值AC270±5V，欠電壓值AC170±5V,保護動作時間≤1s，延時接通時間≤1min。
刀開關(隔離開關)
刀開關或隔離開關會有明顯的斷開點，可以后端檢修和維護人員的安全。刀開關選擇額定電流為63A的刀閘。
7.接地措施
接地是施工人員在安裝中最容易忽視的問題。但若不做好接地，會因設備對地絕緣阻抗過低或漏電流過大而報錯，影響發電量，甚至危害人身安全。戶用光伏系統的接地包括組件測接地，逆變器側接地，配電箱側接地。
選用φ12的圓鋼或50*5mm的扁鋼，埋入深度1.5m的地下，光伏組件的防雷接地電阻要求應小于10Ω，逆變器和配電箱接地電阻應小于4Ω。對于達不到接地電阻要求的，通常采用添加降阻劑或選擇土壤率較低的地方埋入。
二．設計方案圖及材料清單表
三、收益計算
安裝了30塊265Wp的高效組件，裝機容量共7.95KW,系統效率=85%，從NASA上導出的光照數據如下表，項目安裝地濟南地區全年日平均有效發電日照時數為4.28*365=1562.2小時。
組件首年衰減2.5%，之后每年衰減0.6%。可以算出一個8KW系統，使用一臺8KW單相機逆變器NAC8K-DC，25年累計發電量約為24萬度。
四、實際應用案例
下面監控數據為一臺安裝在江蘇常州的8KW機器在2018年2月23日的發電情況，通過GPRS監控可以看到，當天最高功率為7.21KW,累計發電量為48.2度，發電量正常。
結論
本文以一個典型的8kW光伏系統設計為例，進行了光伏電站的各方面設計，包括相關設備的選型、整體設計方案、材料清單及發電量的收益計算，給后續光伏電站的施工做了正確的引導，避免了人力物力的浪費，保證了光伏電站的質量和收益。