一、设计过程

1.项目简介

农户自建住宅，南北朝向，希望在闲置的楼顶装上光伏电站，合作的EPC提供的是300Wp的组件，经过测算，楼顶面积可以安装22块组件

安装排布图及效果图

2.组件的选择

用户希望装机容量尽量大，故EPC帮客户选择了300Wp的 高效组件，该组件有着优异的低辐照性能，其技术参数如下：

（1）组件的主要参数Pm=300Wp；Voc=39.85V,Vmpp=32.26V，Imp=9.30A，Isc=9.75A。

（2）根据组件的型号和敷设的数量计算得到6.6KWp（300Wp*22块）的装机容量。根据装机容量、组件实际排布情况来选择合适的逆变器。

3.支架方案

本次项目为斜屋面琉璃瓦屋顶，在安装支架时一般采用主支撑构件与琉璃瓦下层屋面固定，来支撑支架主梁及横梁，组件与横梁之间采用铝合金压块压接。在安装过程中，务必要做好屋面的防水工作并且合理的布置线缆。

支架安装方式

4.逆变器的选择

该项目容量为6.6kWp且并网电压为220V，故选择单相双路GW6000D-NS这款 光伏逆变器，超配比为1.1倍。

逆变器外观图

逆变器电气参数

组件的朝向、倾角完全一致，分为两个相同的组串，每串11块组件，接到逆变器的直流侧。如下图所示。

组件逆变器接入方式

5.线缆的选择

（1）直流侧线缆

Ø直流线缆多为户外铺设，需要防潮、防晒、防寒、防紫外线等，因此分布式光伏系统中的直流线缆一般选择光伏认证的专用线缆，考虑到直流插接件和光伏组件输出电流，目前常用的光伏直流电缆为PV1-F1*4mm²。

（2）交流侧线缆

Ø交流线缆主要用于逆变器交流侧至交流汇流箱或交流并网柜，可选用YJV型电缆。长距离铺设还要考虑到电压损失和载流量大小，6KW单相机交流线缆推荐使用YJV-3*6mm²。

注：交直流线缆一般都安装在户外，一般套PVC管来保护线缆。

6.配电箱的选择

配电箱电气设计图

内部元件说明：

1.断路器

【断路器的一端接逆变器，一端接电网侧；交流断路器一般选择逆变器最大交流输出电流的1.25倍以上，6kW逆变器交流输出最大电流为27.3A，即至少选择40A的断路器。】

2.熔断器

【当浪涌保护器被雷电击穿失效，从而造成回路短路故障，为切断短路电流，需要在浪涌保护器加一组熔断器，熔断器的选择跟断路器相同，选用40A的规格。熔丝烧断要及时更换，可用断路器代替，断路器有瞬时电流保护功能，跳闸后可以手动复位，不必更换元件。】

3.浪涌保护器

【本项目选用限压型SPD，2P的浪涌保护器，选择规格Uc~385V，Imax≥20KA，In：≥10KA，Up≤1.5KV.】

4.自复式过欠压保护器

【过欠压保护器能够自动检测线路电压，当线路中过电压和欠电压超过规定值时能够自动断开。本项目使用的自复式过欠压保护器规格为工作电压AC220V50HZ，额定电流40A,过电压值AC270±5V，欠电压值AC170±5V,保护动作时间≤1s，延时接通时间≤1min。】

5.刀开关（隔离开关）

【刀开关或隔离开关会有明显的断开点，可以后端检修和维护人员的安全。刀开关选择额定电流为63A的刀闸。】

7.接地措施

地线是光伏太阳能发电系统正常运行的关键，在房屋附近土层较厚、潮湿的地点，挖1.5m深坑根据供电公司要求，埋入50*5mm扁钢或者φ12的圆钢，添加降阻剂并引出地线，地线接到组件的支架上，同时组件边框也必须接到支架上，接地电阻应小于4Ω。

二、设计方案图及清单表

（1）设计方案

（2）材料清单表

三、收益计算

（1）发电量估算

装机容量6.6kW，PR=80%，全年发电量估值为1200小时（山东地区），首年发电量为6336kwh。首年衰减为2.5%，25年末最低功率为80%。

注：10年累计发电量6万度电，25年累计发电量超过14万度电。

（2）实际应用案例

2017年12月24日，一台6kW的逆变器按照在河北沧州市，通过GPRS监控看到最高并网功率5.5kW，累计日发电量32.2度。当地天气非常好，发电量正常。

实时并网功率

结论

本文首先介绍了项目的基本情况，在装机容量尽可能大的前提下进行了光伏电站的设计，包括相关设备的选型、整体设计方案、材料清单及发电量的收益计算，给后续光伏电站的施工做了正确的引导，避免了人力物力的浪费，保证了光伏电站的质量和收益。