分散式光伏電站設計建設與運維(第2版)（簡體書）

前言
本書第一版出版後的一段時間，光伏發電行業補貼退坡的速度進一步加快，到2021年，光伏發電完全擺脫了對政策性補貼（部分省區戶用光伏除外）的依賴，進入了全面平價上網的階段。在此背景下，相比於集中式大型並網地面光伏電站，“自發自用、餘電上網”的分散式光伏系統在經濟效益方面的優勢更加明顯。
2020年9月，我國提出“碳達峰、碳中和”的目標，新能源中的光伏發電以其特有的優勢成為實現這一目標的主力軍。圍繞“雙碳目標”，中國政府隨後出臺了一系列政策，進一步促進了光伏行業的快速發展，其中國家能源局出臺的《關於報送整縣（市、區）屋頂分散式光伏開發試點方案的通知》，更是為分散式光伏發電打開了超百吉瓦的應用市場，分散式光伏發電再次進入爆發式增長期。
本書著重於介紹與分散式光伏電站相關的最新政策動態、設計標準、施工管理、商務模式等，並以實例說明分散式光伏電站開發運營過程中的關鍵性問題；將分散式光伏電站開發建設中的共性需求總結成表格、清單、範本、地圖等工具，希望能夠對分散式光伏電站感興趣的讀者起到參考作用。
本書第二版修訂的主要內容有：
1.第1章增加了2017年後國家新出臺的光伏政策，特別是2018年“531光伏新政”後，光伏政策的出發點和側重點都有了根本性的調整，收錄了地方出臺的最新光伏補貼政策；分析展望了平價上網時代光伏政策需要解決的若干問題。
2.第3章將光伏發電電價構成中的“當地光伏發電標桿上網電價”修改為“當地脫硫燃煤標桿電價”，並刪去國家補貼部分，另外增加戶用光伏發電的電價構成；將“變壓器容量是項目裝機容量的1.25倍以上”修改為“變壓器容量不小於項目裝機容量”。
3.第5章在分散式光伏安裝形式中，增加了光伏瓦的安裝形式。
4.根據當前的政策變化，修改了部分內容表述。
由於實例中的一些具體資料（如各地脫硫燃煤標桿電價、售電價格標準等）皆在不斷動態調整中，故不能保證讀者在閱讀本書時的實時準確性，請讀者更關注於本書所表述的方法論、應用工具、邏輯思路等。

編著者
2021.8




第一版前言
光伏（Photovoltaic）發電技術就是利用半導體材料因光照而產生伏特（電壓）的效應，將光能直接轉化為電能的技術。光伏技術已經在各領域得到廣泛的應用，除了在日用消費品中嵌入太陽能發電裝置（如太陽能燈具、可擕式充電器等），以及建設大型地面光伏電站外，太陽能光伏發電系統也被廣泛地應用於與建築結合的領域，例如幕牆玻璃、屋頂等，即我們通常所說的分散式光伏發電系統。關於分散式發電的電網公司的更嚴格定義，讀者可參見本書第1章。
我國東南沿海經濟發達地區，尤其是人口稠密的大型城市，雖然供電緊張但土地資源稀缺，建設大規模光伏電站不可行，而從西部荒漠地區引電入東部，也由於長距離輸電的顯著電損和建設特高壓線路而導致成本提高。因此在城市地區建築屋頂推廣光伏發電系統，通過自發自用補償建築公共享電，既不佔用額外土地，通過短距離輸電緩解了用電緊張狀況，又有顯著的減排生態效益，建築擁有者及房地產開發商也同時得到了低碳、生態的宣傳效果與物業無形價值的提升。根據美國的一項房地產市場調查顯示：儘管在2008年經濟危機的背景下，美國房地產市場嚴重萎縮，但是綠色房屋的銷售卻大幅增長了30%，同時綠色房屋建造量也在迅速增長。美國加州能源署的調查報告（New Solar Homes Partnership New Construction Home Buyers Market Research Report）也顯示，74%的加州居民認為屋頂光伏發電系統應該成為新建房屋的標準配置。
中國國內經過十年的光伏應用端市場的開拓與磨合，從政府到電網公司、從光伏企業到個人使用者都已經認識到分散式光伏發電是最符合中國國情的新能源應用模式。總的來說分散式光伏電站的優勢如下：
1.局部天氣變化會造成光伏發電量的波動，因此與大型地面光伏電站相比，廣泛地域內分散分佈的多個小型分散式電站對電網穩定性與安全性更有利。
2.分散式光伏系統對能源安全與獨立具有一定意義，在突發自然災害、戰爭、電網大規模故障時，仍可為民生提供一定量基本用電。
3.分散式電站在一定程度上從用戶側緩解了對電網供電的壓力，可以促使電網公司降低對傳統輸電線路的投入，轉而更多地投入到能夠對多種電量來源進行管理的智能電網。
4.幕牆或屋頂電站可以更大程度地幫助建築物保溫，從而在提供清潔電力的同時達到更大的節能效果。
5.自發自用的分散式光伏電力抵充了用戶的工、商業電價，相當於比集中式光伏、化石能源發電、水力發電的度電收益更高，因此在光伏系統成本持續走低的情況下，分散式光伏電站的經濟效益越來越明顯。
本書著重於介紹分散式光伏電站最新政策動態、設計標準、施工管理、商務模式等，並以實例說明分散式光伏電站開發運營過程中的關鍵性問題；將分散式光伏電站開發建設中的共性需求總結成表格、清單、範本、地圖等工具，希望能夠對分散式光伏電站感興趣的讀者起到參考作用。

編著者
2017.11

第1章光伏政策和分散式發電模式分析1
引言1
1.1國內光伏政策演變與分析1
1.2分散式發電模式優劣14
1.2.1光伏發電系統的分類14
1.2.2分散式光伏的定義16
1.3各省市分散式發電政策17
1.4光伏政策展望21
參考文獻21
附錄1-122
附錄1-223
附錄1-324
附錄1-425
附錄1-527
附錄1-628
附錄1-730
附錄1-834
附錄1-936
附錄1-1038
附錄1-1141
附錄1-1242
附錄1-1345
附錄1-1447
附錄1-1549
附錄1-1651
附錄1-1753
附錄1-1854
附錄1-1955
附錄1-2056
附錄1-2160
附錄1-2261
附錄1-2363
附錄1-2465

第2章分散式光伏電站系統66
2.1太陽能電池組件66
2.1.1太陽能電池組件分類66
2.1.2太陽能電池元件結構66
2.1.3太陽能電池組件封裝材料66
2.1.4太陽能電池組件封裝工藝68
2.1.5太陽能電池元件的輸出特性70
2.2分散式光伏發電系統控制器及逆變器72
2.2.1光伏發電系統控制器72
2.2.2光伏系統逆變器76
2.3分散式光伏發電蓄電技術79
2.3.1儲能系統在光伏發電系統中的作用79
2.3.2光伏發電並網加儲能系統架構80
2.3.3儲能方式81
2.4分散式光伏發電並網流程89
參考文獻93

第3章分散式光伏電站開發前期工作94
3.1敏感因素分析94
3.1.1光伏發電電價構成分析94
3.1.2太陽輻照資源分析96
3.1.3建設條件分析99
3.2商務評估104
3.3評估量化機制104
參考文獻107

第4章分散式光伏電站的商業模式及融資方式108
4.1建設於一般企事業單位屋頂的電站108
4.1.1大部分光伏電量能夠“自發自用”的電站——合同能源管理模式108
4.1.2光伏電量“全額上網”的電站——純租賃模式111
4.1.3區域市場化電力交易112
4.1.4分散式光伏電站的融資 115
4.2家庭戶用電站及小企業屋頂電站116
4.2.1家庭光伏建設管理規範116
4.2.2家庭及中小企業光伏貸款117
4.3扶貧電站121
4.3.1光伏扶貧的開展類型與模式122
4.3.2未來光伏扶貧類型和模式的探討124
4.3.3扶貧電站實施方案的上報流程125
4.3.4投資扶貧電站的風險分析126
4.3.5扶貧的收益分配和支付方式126
4.4光伏與碳交易127
參考文獻128
附錄4-1129
附錄4-2146
附錄4-3153

第5章分散式光伏電站的設計與施工158
5.1電站的設計158
5.1.1分散式光伏電站的安裝形式158
5.1.2光伏陣列傾角及發電量計算174
5.1.3光伏排布中陰影分析187
5.1.4光伏陣列排布設計189
5.1.5光伏支架的強度分析195
5.1.6分散式光伏電氣系統設計208
5.1.7主要材料設備選型和要求226
5.1.8防雷及消防設計229
5.2電站的建設237
5.2.1基本規定237
5.2.2土建工程238
5.2.3安裝工程242
5.2.4設備和系統調試246
5.2.5消防工程250
5.2.6環保與水土保持252
5.2.7安全和職業健康253
附錄A中間交接簽證書255
附錄B光伏組件現場測試表256
附錄C匯流箱回路測試記錄表257
附錄D並網逆變器現場檢查測試表258
5.3分散式光伏經濟性因素分析259
參考文獻262

第6章分散式光伏電站的運營與維護263
6.1綜述263
6.2標準作業範本263
6.3運維產業展望272
參考文獻274

第7章關於分散式光伏電站其他問題的討論275
7.1分散式發電收益的區域比較275
7.1.1影響分散式電站經濟效益的因素275
7.1.2光伏電站的經濟回報指數(FRI)與光伏投資地圖300
7.2分散式電站評估機制302
7.2.1國內外光伏認證評估機構302
7.2.2電站整體評估所涵蓋的方面303
7.3分散式電站保險304
7.3.1財產一切險305
7.3.2第三者責任險306
7.4分散式電站投資的法律風險306
7.4.1租賃房屋建設手續或證照不全的風險307
7.4.2屋頂出租人非房屋產權人的風險307
7.4.3租賃屋頂為多人共有的風險307
7.4.4租賃房屋未經消防驗收或屋頂荷載不足的風險308
7.4.5租賃期限超過20年的風險308
7.4.6屋頂出租人為轉租人的風險309
7.4.7同一屋頂簽署多個租賃合同的風險309
7.4.8租賃房屋被抵押或查封的風險310
7.4.9租賃房屋被徵收、拆遷的風險310
7.4.10租賃房屋被轉讓的風險310
參考文獻311
附錄7-1312