本书是《太阳能实用技术丛书》之一。

本书首次较全面、系统地介绍了并网型太阳能光伏发电系统的基本原理、设备组成、各部分的特点、系统的安装、运行和维护，并列举了部分并网光伏系统实例。本书内容新颖，实用性强，对广大从事太阳能应用技术研究的技术和科研人员具有重要的参考价值。

作　者：崔容强，赵春江，吴达成　编著出 版 社：化学工业出版社

出版时间：2007-7-1

版　次：1

页　数：146

字　数：174000

印刷时间：2007-7-1

纸　张：胶版纸

I S B N：9787122006301

第1章 概论

1.1 太阳能在未来能源结构中的地位

1.2 太阳能利用方式分类

1.3 国内外光伏发电发展现状及前景

第2章 太阳和太阳能

2.1 太阳的结构和辐射能来源

2.2 日地运动规律

2.3 太阳的电磁波谱

2.4 地球表面上的太阳辐射能

2.5 太阳辐射能的计算

2.6 太阳光谱

2.7 太阳辐射能的测量

2.8 世界和中国太阳能资源分布情况

第3章 太阳电池

3.1 太阳能光伏发电的物理基础

3.2 太阳电池的结构及工作原理

3.3 太阳电池分类

3.4 主要太阳电池的基本特性

3.5 太阳电池的制造工艺

第4章 太阳电池组件及光伏方阵

4.1 太阳电池组件分类

4.2 太阳电池组件的结构及工作原理

4.3 晶体硅太阳电池组件的封装工艺流程

4.4 光伏方阵的结构及工作原理

第5章 逆变器

5.1 逆变器的结构及工作原理

5.2 逆变器的分类

5.3 逆变器的测试方法

5.4 逆变器基本特性及评价

5.5 美国ASTROPOWER生产的XP系列逆变器实例介绍

第6章 蓄能系统

6.1 蓄能方式

6.2 光伏并网发电系统中常用蓄电池的类型、基本结构及工作原理

6.3 蓄电池的基本特性

6.4 蓄电池使用与维护中的几个问题

第7章 BIPV建筑一体化

7.1 BIPV基本概念

7.2 BIPV太阳电池组件的分类

7.3 BIPV设计的评价标准

7.4 BIPV设计的核心问题

7.5 BIPV电学方面需要注意的问题

第8章 并网光伏发电系统

8.1 并网光伏系统分类及入网申报

8.2 最大功率跟踪

8.3 电网系统的无功需求与补偿

8.4 孤岛效应及其检测方法

第9章 太阳能光伏并网发电系统的安装、运行与维护

9.1 安装太阳能光伏发电系统的一般规定

9.2 太阳能光伏并网发电系统的安装

9.3 光伏系统的检测与调试

9.4 光伏系统常见故障

9.5 日常维护

第10章 并网光伏系统实例

10.1 43kW小区屋顶式光伏并网发电系统

10.2 638kW斜墙式光伏并网发电系统

10.3 50kW屋顶光伏并网发电系统

10.4 200kw屋顶光伏并网发电系统

10.5 MW级太阳能光伏并网发电系统

所谓并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，还没有太大发展。而分散式小型并网光伏系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。

1、有逆流并网光伏发电系统

有逆流并网光伏发电系统：当太阳能光伏系统发出的电能充裕时，可将剩余电能馈入公共电网，向电网供电（卖电）；当太阳能光伏系统提供的电力不足时，由电能向负载供电（买电）。由于向电网供电时与电网供电的方向相反，所以称为有逆流光伏发电系统。

2、无逆流并网光伏发电系统

无逆流并网光伏发电系统：太阳能光伏发电系统即使发电充裕也不向公共电网供电，但当太阳能光伏系统供电不足时，则由公共电网向负载供电。

3、切换型并网光伏发电系统

所谓切换型并网光伏发电系统，实际上是具有自动运行双向切换的功能。一是当光伏发电系统因多云、阴雨天及自身故障等导致发电量不足时，切换器能自动切换到电网供电一侧，由电网向负载供电；二是当电网因为某种原因实然停电时，光伏系统可以自动切换使电网与光伏系统分离，成为独立光伏发电系统工作状态。有些切换型光伏发电系统，还可以在需要时断开为一般负载的供电，接通对应急负载的供电。一般切换型并网发电系统都带有储能装置。

4、有储能装置的并网光伏发电系统

有储能装置的并网光伏发电系统：就是在上述几类光伏发电系统中根据需要配置储能装置。带有储能装置的光伏系统主动性较强，当电网出现停电、限电及故障时，可独立运行，正常向负载供电。因此带有储能装置的并网光伏发电系统可以作为紧急通信电源、医疗设备、加油站、避难场所指示及照明等重要或应急负载的供电系统。

国家能源局最新发布《光伏发电运营监管暂行办法》

第一章 总则

第一条 为加强监管，切实保障光伏发电系统有效运行，优化能源供应方式，促进节能减排，根据《中华人民共和国可再生能源法》、《电力监管条例》等法律法规和国家有关规定，制定本办法。

第二条 本办法适用于并网光伏电站项目和分布式光伏发电项目。

第三条 国务院能源主管部门及其派出机构依照本办法对光伏发电项目的并网、运行、交易、信息披露等进行监管。

任何单位和个人发现违反本办法和国家有关规定的行为,可以向国务院能源主管部门及其派出机构投诉和举报，国务院能源主管部门及其派出机构应依法处理。

第四条 光伏发电项目运营主体和电网企业应当遵守电力业务许可制度，依法开展光伏发电相关业务，并接受国务院能源主管部门及其派出机构的监管。

第二章 监管内容

第五条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电项目运营主体和电网企业电力许可制度执行情况实施监管。

除按规定实施电力业务许可豁免的光伏发电项目外，其他并网光伏发电项目运营主体应当申领电力业务许可证。持证经营主体应当保持许可条件，许可事项或登记事项发生变化的，应当按规定办理变更手续。

第六条 国务院能源主管部门及其派出机构按照有关规定对光伏发电电能质量情况实施监管。

光伏发电并网点的电能质量应符合国家标准，确保电网可靠运行。

第七条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电配套电网建设情况实施监管。

接入公共电网的光伏发电项目，接入系统工程以及接入引起的公共电网改造部分由电网企业投资建设。接入用户侧的光伏发电项目，接入系统工程由项目运营主体投资建设，接入引起的公共电网改造部分由电网企业投资建设。

第八条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电并网服务情况实施监管。

电网企业应当按照积极服务、简洁高效的原则，建立和完善光伏电站项目接网服务流程，并提供并网办理流程说明、相关政策解释、并网工作进度查询以及配合并网调试和验收等服务。

电网企业应当为分布式光伏发电接入提供便利条件，在并网申请受理、接入系统方案制订、合同和协议签署、并网验收和并网调试全过程服务中，按照“一口对外”的原则，简化办理程序。

电网企业对分布式光伏发电项目免收系统备用容量费和相关服务费用。

第九条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电并网环节的时限情况实施监管。

光伏电站项目并网环节时限按照国家能源局有关规定执行。

分布式光伏发电项目，电网企业自受理并网申请之日起25个工作日内向项目业主提供接入系统方案；自项目业主确认接入系统方案起5个工作日内，提供接入电网意见函，项目业主据此开展项目备案和工程设计等后续工作；自受理并网验收及并网调试申请起10个工作日内完成关口电能计量装置安装服务，并与项目业主按照要求签署购售电合同和并网协议；自关口电能计量装置安装完成后10个工作日内组织并网验收及并网调试，向项目业主提供验收意见，调试通过后直接转入并网运行，验收标准按国家有关规定执行。若验收不合格，电网企业应向项目业主提出解决方案。

第十条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电项目购售电合同和并网协议签订、执行和备案情况实施监管。

电网企业应与光伏电站项目运营主体签订购售电合同和并网调度协议，合同和协议签订应当符合国家有关规定，并在合同和协议签订10个工作日内向国务院能源主管部门派出机构备案。光伏电站购售电合同和并网调度协议范本，国务院能源主管部门将会同国家工商行政管理部门另行制定。

电网企业应按照有关规定及时与分布式光伏发电项目运营主体签订并网协议和购售电合同。

第十一条 国务院能源主管部门及其派出机构对电力调度机构优先调度光伏发电的情况实施监管。

电力调度机构应当按照国家有关可再生能源发电上网规定，编制发电调度计划并组织实施。电力调度机构除因不可抗力或者有危及电网安全稳定的情形外，不得限制光伏发电出力。

本办法所称危及电网安全稳定的情形，应由国务院能源主管部门及其派出机构组织认定。

光伏发电项目运营主体应当遵守发电厂并网运行管理有关规定，服从调度指挥、执行调度命令。

第十二条 国务院能源主管部门及其派出机构对电网企业收购光伏发电电量的情况实施监管。

电网企业应当全额收购其电网覆盖范围内光伏发电项目的上网电量。因不可抗力或者有危及电网安全稳定的情形，未能全额收购的，电网企业应当及时将未能全额上网的时间、原因等信息书面告知光伏发电项目运营主体，并报国务院能源主管部门派出机构备案。

第十三条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电并网运行维护情况实施监管。

并网光伏电站项目运营主体负责光伏电站场址内集电线路和升压站的运行、维护和管理，电网企业负责光伏电站配套电力送出工程和公共电网的运行、维护和管理。电网企业安排电网设备检修应尽量不影响并网光伏电站送出能力，并提前三个月书面通知并网光伏电站项目运营主体。

分布式光伏发电项目运营主体可以在电网企业的指导下，负责光伏发电设备的运行、维护和项目管理。

第十四条 国务院能源主管部门及其派出机构按照有关规定对光伏发电电量和上网电量计量情况实施监管。

光伏电站项目上网电量计量点原则上设置在产权分界点处，对项目上网电量进行计量。电网企业负责定期进行检测校表，装置配置和检测应满足国家和行业有关电量计量技术标准和规定。

电网企业对分布式光伏发电项目应安装两套计量装置，对全部发电量、上网电量分别计量。

第十五条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电电费结算情况实施监管。

光伏发电项目电费结算按照有关规定执行。以自然人为运营主体的，电网企业应尽量简化程序，提供便捷的结算服务。

第十六条 国务院能源主管部门及其派出机构对光伏发电补贴发放情况实施监管。

电网企业应按照国家核定的补贴标准，及时、足额转付补贴资金。

第三章 监管措施

第十七条 国务院能源主管部门派出机构与省级能源主管部门应当加强光伏发电项目管理和监管信息共享，形成有机协作、分工负责的工作机制。

第十八条 电网企业应向所在地区的国务院能源主管部门派出机构按季度报送以下信息：

1．光伏发电项目并网接入情况，包括接入电压等级、接入容量、并网接入时间等。

2．光伏发电项目并网交易情况，包括发电量、自用电量、上网电量、网购电量等。

3．光伏电站项目并网运行过程中遇到的重要问题等。

并网光伏电站运营主体应根据产业监测和质量监督等相关规定，定期将运行信息上报，并对发生的事故及重要问题及时向所在省（市）的国务院能源主管部门派出机构报告。

国务院能源主管部门及其派出机构根据履行监管职责的需要，可以要求光伏发电运营主体和电网企业报送与监管事项相关的其他文件、资料。

第十九条 国务院能源主管部门及其派出机构可采取下列措施进行现场检查：

1．进入并网光伏电站和电网企业进行检查；

2．询问光伏发电项目和调度机构工作人员，要求其对有关检查事项作出说明；

3．查阅、复制与检查事项有关的文件、资料，对可能被转移、隐匿、损毁的文件、资料予以封存；

4．对检查中发现的违法行为，有权当场予以纠正或者要求限期改正。

第二十条 光伏发电项目运营主体与电网企业就并网无法达成协议，影响电力交易正常进行的，国务院能源主管部门及其派出机构应当进行协调；经协调仍不能达成协议的，由国务院能源主管部门及其派出机构按照有关规定予以裁决。

电网企业和光伏发电项目运营主体因履行合同等发生争议，可以向国务院能源主管部门及其派出机构申请调解。

第二十一条 国务院能源主管部门及其派出机构可以向社会公开全国光伏发电运营情况、电力企业对国家有关可再生能源政策、规定的执行情况等。

第二十二条 电网企业和光伏发电项目运营主体违反本办法规定，国务院能源主管部门及其派出机构可依照《中华人民共和国可再生能源法》和《电力监管条例》等追究其相关责任。

电网企业未按照规定完成收购可再生能源电量，造成光伏发电项目运营主体经济损失的，应当按照《中华人民共和国可再生能源法》的规定承担赔偿责任。

第四章 附则

第二十三条 本办法由国家能源局负责解释，各派出机构可根据本地实际情况拟定监管实施细则。

第二十四条 本办法自发布之日起施行，有效期为3年。2100433B

并网光伏发电系统有 2 种形式：集中式并网和分散式并网。

集中式并网：特点是所发电能被直接输送到大电网，由大电网统一调配向用户供电，与大电网之间的电力交换是单向的。适于大型光伏电站并网，通常离负荷点比较远，荒漠光伏电站采用这种方式并网。

分散式并网：又称为分布式光伏发电并网，特点是所发出的电能直接分配到用电负载上，多余或者不足的电力通过联结大电网来调节，与大电网之间的电力交换可能是双向的。适于小规模光伏发电系统，通常城区光伏发电系统采用这种方式，特别是于建筑结合的光伏系统。

并网光伏并网方式

我国GB/T19939—2005标准根据光伏发电系统是否允许通过供电区的变压器向高压电网送电，分为可逆流和不可逆流2种并网方式，但并未对光伏发电系统的并网容量和接入电压等级进行详细规定。

国家电网公司《光伏电站接入电网技术规定》中，根据光伏电站接入电网的电压等级（0.4kV、10~35kV、66 kV）将光伏电站划分为小型 、中型和大型 ，但没有明确光伏电站的容量。IEEE929—2000中对小型、中型和大型光伏发电系统的容量分别规定为≤10kW、10～500kW和≥500kW。建议我国在制定标准时可以参考国家电网公司《光伏电站接入电网技术规定》、IEEE929和日本的相关规定，综合考虑光伏发电系统输出容量和受电电力容量，选择合适的并网电压等级和电气设备。

并网风电并网方式

目前，国内外的风力发电大多是以风电场形式大规模集中接入电网。考虑到不同的风力发电机组工作原理不同，因此其并网方式也有区别。国内风电场常用机型主要包括异步风力发电机、双馈异步风力发电机、直驱式交流永磁同步发电机、高压同步发电机等。同步风力发电机的主要并网方式是准同步和自同步并网；异步风力发电机组的并网方式则主要有直接并网、降压并网、准同期并网和晶闸管软并网等。

各种并网方式都有其自身的优缺点，根据实际所采用的风电机组类型和具体并网要求选择最恰当的并网方式，可以减小风电机组并网时对电网的冲击，保证电网的安全稳定运行。

我国在制定风力发电并网国家标准GB/Z19963—2005时，只考虑到当时的风电规模和机组的制造水平，是一个很低的标准。近年来风电事业发展迅速，整体呈现大规模、远距离、高电压、集中接入的特点，对电网的渗透率越来越高，为使风电成为一种能预测、能控制、抗干扰的电网友好型优质电源，有必要对原有标准进行升级完善。

小电厂并网接入电网方式有两种:

①35 kV或10 kV单回线与系统并网，例如清徐美锦电厂、伸华电厂、汾河一、二库水电站等;

②通过35 kV双回线与系统并网，例如如东山电厂、同舟电厂、煤气化研石电厂等。

在单回线或双回线与系统并网但双回线分裂运行的情况下发生并网小电厂系统接地故障时，分两种情况。一种是如果是小电厂侧设备故障造成，则由小电厂自行处理。另一种是如果是并网线路造成的，则又分两种处理方法:

①小电厂孤网运行，并网线路停电处理，例如运行中遇到的某相弓子线烧断搭在横担上造成接地;

②小电厂机组解列，并网线路停电处理。以上两种处理方法视具体情况而定。