Σχεδιασμός Συστήματος Ηλιακής Ενέργειας: Διαμόρφωση Φ/Β Μονάδας και Ηλεκτρικός Σχεδιασμός
Aug 27, 2026
ΟΣχεδιασμός ηλιακού συστήματοςείναι μια συστηματική διαδικασία μηχανικής που περιλαμβάνει πολλαπλές τεχνικές πτυχές, συμπεριλαμβανομένης της επιλογής φωτοβολταϊκών (PV) μονάδων, της διάταξης της διάταξης, των κύριων ηλεκτρικών συνδέσεων, της αντικεραυνικής προστασίας και της γείωσης. Ένας επιστημονικά ορθός και εύλογος σχεδιασμός πρέπει να λαμβάνει υπόψη τους ηλιακούς πόρους, τις κλιματικές συνθήκες και τα χαρακτηριστικά της τοποθεσίας της τοποθεσίας του έργου, επιτυγχάνοντας παράλληλα μια ισορροπία μεταξύ ασφάλειας, οικονομικής απόδοσης και απόδοσης παραγωγής ενέργειας. Αυτό το άρθρο εστιάζει σε δύο βασικούς τομείς της σχεδίασης ηλιακού συστήματος ενέργειας-διαμόρφωσης μονάδας και του ηλεκτρικού συστήματος-και συνοψίζει βασικές τεχνικές εκτιμήσεις και πρότυπα σχεδιασμού για να παρέχει καθοδήγηση για πρακτική μηχανική.
Σχεδιασμός ηλιακού συστήματος
1. Επιλογή Φ/Β μονάδας
Η βασική αρχή για την επιλογή φωτοβολταϊκών μονάδων είναι η επιλογή τύπων βασικών μονάδων που προσφέρουν υψηλό επίπεδο τεχνικής ωριμότητας και αξιόπιστη λειτουργία, λαμβάνοντας επίσης υπόψη το φυσικό περιβάλλον που περιβάλλει τον σταθμό παραγωγής ενέργειας, τις συνθήκες κατασκευής και τα logistics μεταφοράς. Η τελική επιλογή θα πρέπει να βασίζεται σε μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση για τον εντοπισμό των φωτοβολταϊκών μονάδων με την καλύτερη συνολική απόδοση και τη μεγαλύτερη καταλληλότητα για το έργο.
2. Σχεδιασμός Τρόπων Λειτουργίας Φ/Β Συστοιχίας
Οι συστοιχίες φωτοβολταϊκών μπορούν να εγκατασταθούν χρησιμοποιώντας μία από τις τρεις μεθόδους: σταθερή-κλίση, ρυθμιζόμενη-κλίση ή συστήματα παρακολούθησης. Η κατάλληλη μέθοδος εγκατάστασης θα πρέπει να επιλεγεί μέσω μιας τεχνο-οικονομικής σύγκρισης με βάση παράγοντες όπως οι πόροι ηλιακής ακτινοβολίας, οι κλιματικές συνθήκες, το περιβάλλον λειτουργίας, η εγκατεστημένη ισχύς, η περιοχή και τα χαρακτηριστικά του χώρου εγκατάστασης, τα χαρακτηριστικά φορτίου και οι πρακτικές λειτουργίας και διαχείρισης.
Η διάταξη διάταξης των δομών στήριξης ΦΒ θα πρέπει να επιλέγεται κατάλληλα ώστε να αποφεύγεται η συγκέντρωση τάσεων. Θα πρέπει να επιλέγονται κατάλληλες διατομές για κάθε δομικό μέλος σύμφωνα με το μέγεθος των ασκούμενων δυνάμεων. Η κατανάλωση χάλυβα θα πρέπει να ελαχιστοποιείται, διασφαλίζοντας παράλληλα ότι η αντοχή όλων των δομικών μελών χρησιμοποιείται πλήρως.
Καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του σχεδιασμού, το σύστημα υποστήριξης ΦΒ πρέπει να παραμένει δομικά ασφαλές και αξιόπιστο και να είναι ικανό να αντέχει τα φορτία ανέμου και χιονιού καθώς και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η σκοπιμότητα της εγκατάστασης, έτσι ώστε τα βέλτιστα αποτελέσματα κατασκευής του έργου να μπορούν να επιτευχθούν με το χαμηλότερο δυνατό κόστος. Κατά το σχεδιασμό και την κατασκευή ενός φωτοβολταϊκού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής, η επιλογή του τύπου της δομής στήριξης θα πρέπει να προσαρμόζεται στις τοπικές συνθήκες μέσω μιας συνολικής αξιολόγησης. Μια σύγκριση διαφορετικών τύπων δομών στήριξης ΦΒ παρέχεται στον πίνακα 1.
Πίνακας 2
| Οχι. | Είδος | Σταθερός Δομή Υποστήριξης |
Οριζόντιος ενιαίος-Άξονας Δομή παρακολούθησης |
Κεκλιμένος μονός άξονας- Δομή παρακολούθησης |
Διπλός-Άξονας Δομή παρακολούθησης |
Σταθερός Ρυθμιζόμενη-Δομή υποστήριξης κλίσης |
| 1 | Αντίσταση στον άνεμο και Πολιτ Θεμέλιο |
Σχεδιασμένο για την περίπτωση ισχύοντος φορτίου με βάση την τοπική μέγιστη ταχύτητα ανέμου για τον προσδιορισμό της αντίστασης ανέμου της δομής στήριξης | Η αντίσταση στον άνεμο είναι η ίδια με αυτή της σταθερής δομής στήριξης. Οι πραγματικές απαιτήσεις ρουλεμάν-του φορτίου είναι χαμηλότερες από αυτές της σταθερής δομής στήριξης | Η αντίσταση στον άνεμο είναι η ίδια με αυτή της σταθερής δομής στήριξης. οι απαιτήσεις θεμελίωσης είναι υψηλότερες από ό,τι για τον οριζόντιο ιχνηλάτη μονού-άξονα αλλά χαμηλότερες από ό,τι για τη σταθερή δομή στήριξης | Η αντίσταση στον άνεμο είναι η ίδια με αυτή της σταθερής δομής στήριξης. κάτω από την ισχύουσα θήκη φορτίου, οι απαιτήσεις θεμελίωσης είναι παρόμοιες με αυτές του κεκλιμένου ανιχνευτή μονού άξονα- | Η αντίσταση στον άνεμο είναι ίδια με αυτή της σταθερής δομής στήριξης |
| 2 | Εγκατάσταση Απαιτήσεις |
Χωρίς κινούμενα μέρη. χαμηλές απαιτήσεις ακρίβειας εγκατάστασης-και σχετικά απλή εγκατάσταση | Υπάρχουν κινούμενα μέρη. Η εγκατάσταση απαιτεί μεγαλύτερη ακρίβεια και είναι πιο περίπλοκη από ό,τι για τη σταθερή δομή στήριξης | Υπάρχουν κινούμενα μέρη και προστίθεται μια κλίση με νότιο-προσανατολισμό. Οι απαιτήσεις ακρίβειας εγκατάστασης είναι ελαφρώς υψηλότερες και η εγκατάσταση είναι ελαφρώς πιο περίπλοκη από ό,τι για την οριζόντια δομή ενός-άξονα | Στοιχεία παρακολούθησης διπλού-άξονα και περισσότερα κινούμενα μέρη. υψηλότερες απαιτήσεις ακρίβειας εγκατάστασης-και πιο περίπλοκη εγκατάσταση | Παρόμοια με τη σταθερή δομή στήριξης. η κύρια δέσμη είναι ένα κινούμενο εξάρτημα, αλλά υπάρχουν λιγότερα κινούμενα μέρη από ό,τι στις κατασκευές παρακολούθησης |
| 3 | Τεχνικός Λήξη |
Απλό σύστημα, ευρέως χρησιμοποιούμενο και τεχνικά ώριμο | Ώριμη τεχνολογία, με οικιακές εφαρμογές περίπου στην κλίμακα GWp | Η τεχνολογία κεκλιμένου μονού-άξονα προσθέτει κλίση εγκατάστασης. ελαφρώς λιγότερο ώριμο από την οριζόντια δομή ενός-άξονα | Η πιο πολύπλοκη τεχνολογία. δεν υπάρχουν-υποθέσεις εφαρμογής μεγάλης κλίμακας στο εσωτερικό ή διεθνές | Εξαιρετικά ώριμη τεχνολογία |
| 4 | Εφαρμόσιμος Γεωγραφικό πλάτος |
Κανένας περιορισμός | Περιοχές μεσαίου- έως μεγάλου-γεωγραφικού πλάτους | Κανένας περιορισμός | Κανένας περιορισμός | Περιοχές χαμηλού-γεωγραφικού πλάτους |
| 5 | Αξιοπιστία | Απλό και αξιόπιστο | Η ποιότητα και η αξιοπιστία του βασικού εξοπλισμού κίνησης και ελέγχου πρέπει να ελέγχονται. η αξιοπιστία είναι χαμηλότερη από αυτή της σταθερής δομής στήριξης | Η προσθήκη κλίσης κάνει τις συνθήκες λειτουργίας ελαφρώς πιο περίπλοκες. η αξιοπιστία είναι ελαφρώς χαμηλότερη από αυτή της οριζόντιας δομής ενός-άξονα | Οι γενικές αρθρώσεις είναι επιρρεπείς σε ζημιές και το σύστημα ελέγχου είναι πολύπλοκο, με αποτέλεσμα πολύ υψηλότερο ποσοστό αστοχίας από τις δομές παρακολούθησης ενός-άξονα και χαμηλή αξιοπιστία | Η αξιοπιστία είναι κοντά σε αυτή της σταθερής δομής στήριξης και υψηλότερη από αυτή των δομών παρακολούθησης |
| 6 | Οικόπεδο ανά MW |
Περίπου 25 μ σε επίπεδο έδαφος |
Περίπου 30 μ. η έκταση γης αυξάνεται κατά περίπου 15% |
40 μ. έκταση γης αυξάνεται κατά 50% περίπου |
50 μ. έκταση γης αυξάνεται κατά 100% περίπου |
Περίπου 28 μ. η έκταση αυξάνεται κατά περίπου 10% |
| 7 | Αναφορά Μονάδα Κόστος |
0.3–0.4 γιουάν/Wp |
Αύξηση 0,3–0,4 γιουάν/Wp σε σύγκριση με τη σταθερή δομή στήριξης |
Αύξηση 0,4–0,5 γιουάν/Wp σε σύγκριση με τη σταθερή δομή στήριξης |
Αύξηση 1,4–2,5 γιουάν/Wp σε σύγκριση με τη σταθερή δομή στήριξης |
Αύξηση 0,1–0,2 γιουάν/Wp σε σύγκριση με τη σταθερή δομή στήριξης |
| 8 | Παραγωγή ενέργειας Οφελος |
Υποτίθεται στο 100% | 110%–120% | 120%–125% | 130%–140% | 100%–110% |
| 9 | 25-χρόνια O&M Σύγκριση Κόστους |
Πάνω από 25 χρόνια, βασικά χωρίς συντήρηση- |
Πάνω από 25 χρόνια, σε σύγκριση με τη σταθερή δομή στήριξης, οι κύριες προσθήκες είναι η τακτική επιθεώρηση και λίπανση του μηχανολογικού εξοπλισμού | Πάνω από 25 χρόνια, ελαφρώς πιο περίπλοκο από το οριζόντιο σύστημα παρακολούθησης ενός-άξονα | Πάνω από 25 χρόνια, το σύστημα παρακολούθησης είναι το πιο περίπλοκο και απαιτεί εκτεταμένη εκπαίδευση | Απαιτείται χειροκίνητη ρύθμιση. Η προσαρμογή πραγματοποιείται τέσσερις φορές το χρόνο. η λειτουργία είναι σχετικά απλή |
3. Inverters και Combiner Boxes
Οι μετατροπείς που χρησιμοποιούνται στους φωτοβολταϊκούς σταθμούς ισχύος περιλαμβάνουν κυρίως τρεις τύπους: κεντρικούς μετατροπείς, μετατροπείς στοιχειοσειρών και κατανεμημένους μετατροπείς. Τα ισχύοντα σενάρια για αυτούς τους τρεις τύπους μετατροπέων που χρησιμοποιούνται συνήθως μπορούν να προσδιοριστούν με αναφορά στον Πίνακα 2.
Κατά την επιλογή μετατροπέων, θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στο ιστορικό του κλάδου του κατασκευαστή, το σέρβις μετά την πώληση, το μελλοντικό κόστος αναβάθμισης του εξοπλισμού και τον πλεονασμό αναβάθμισης. Ο μετατροπέας πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες του χώρου και τις απαιτήσεις του έργου. Θα πρέπει να δοθεί προτεραιότητα στα μοντέλα μετατροπέων με υψηλή απόδοση μετατροπής.
Πίνακας 2
| Τεχνικές Παράμετροι | Κεντρικός μετατροπέας | Μετατροπέας χορδών | Κατανεμημένος μετατροπέας |
| Ισχύοντα σενάρια | Κατάλληλο για σενάρια με σταθερές γωνίες ενότητας και σχετικά μεγάλες κλίμακες έργου | Κατάλληλο για εφαρμογές με σημαντικές διαφορές στις γωνίες των μονάδων ή σχετικά μικρές κλίμακες έργου | Κατάλληλο για σενάρια με σημαντικές διαφορές στις γωνίες των μονάδων και σχετικά μεγάλες κλίμακες έργου |
4. Διάταξη Φ/Β Συστοιχίας Σχεδιασμού Συστήματος Ηλιακής Ενέργειας
Η αναλογία χωρητικότητας μεταξύ της φωτοβολταϊκής γεννήτριας και των μετατροπέων σε έναν φωτοβολταϊκό σταθμό παραγωγής ενέργειας θα πρέπει να προσδιορίζεται μέσω μιας τεχνοοικονομικής σύγκρισης, λαμβάνοντας υπόψη όλους τους παράγοντες όπως ο τύπος εγκατάστασης της φωτοβολταϊκής γεννήτριας, οι συνθήκες της τοποθεσίας, οι πόροι ηλιακής ενέργειας και οι διάφορες απώλειες συστήματος. Ο λόγος της εγκατεστημένης ισχύος της φωτοβολταϊκής γεννήτριας προς την ονομαστική χωρητικότητα του μετατροπέα συνιστάται για συμμόρφωση με τις ακόλουθες απαιτήσεις:
Περιοχές ηλιακών πόρων κατηγορίας I: γενικά δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1,2.
Περιοχές ηλιακών πόρων κατηγορίας II: γενικά δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1,35.
Περιοχές ηλιακών πόρων κατηγορίας III: γενικά δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1,5.
Ο σχεδιασμός της απόστασης μεταξύ των δομών στήριξης λαμβάνει κυρίως υπόψη τη σκίαση μεταξύ γειτονικών κατασκευών. Στο βόρειο ημισφαίριο, ο βέλτιστος προσανατολισμός για τις φωτοβολταϊκές μονάδες είναι νότια. Η ελάχιστη απόσταση πρέπει να καθορίζεται σύμφωνα με το ακόλουθο κριτήριο: από τις 9:00 π.μ. έως τις 3:00 μ.μ. ηλιακή ώρα στο χειμερινό ηλιοστάσιο, η προβολή των μονάδων της μπροστινής{10} σειράς προς τη βόρεια κατεύθυνση δεν πρέπει να φτάνει στο κάτω άκρο των μονάδων στην πίσω σειρά. Με άλλα λόγια, δεν πρέπει να υπάρχει σκίαση στη βόρεια-νότια κατεύθυνση.
Αυτό το κριτήριο βασίζεται στην ακραία κατάσταση λειτουργίας του χειμερινού ηλιοστασίου, όταν η γωνία ηλιακού υψομέτρου είναι στο χαμηλότερο σημείο της και οι σκιές στο μεγαλύτερο μήκος τους. Διασφαλίζει ότι η έξοδος του συστήματος δεν επηρεάζεται από τη σκίαση σε οποιαδήποτε περίοδο του έτους.

Ο σχεδιασμός της απόστασης μεταξύ των φωτοβολταϊκών μονάδων και του εδάφους-δηλαδή το ύψος του χαμηλότερου σημείου των μονάδων πάνω από το έδαφος-επηρεάζεται κυρίως από παράγοντες όπως οι απαιτήσεις για συνδυασμένη χρήση γης εντός της τοποθεσίας ΦΒ, οι απαιτήσεις ελέγχου πλημμύρας-, η σκίαση των μονάδων από τα γύρω εμπόδια, η κάλυψη βλάστησης εδάφους και η εφαρμογή "PV + βλάστηση". Όταν χρησιμοποιούνται φωτοβολταϊκές μονάδες διπλής όψης, πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη η απόδοση παραγωγής ενέργειας.
Το πλεονέκτημα των φωτοβολταϊκών μονάδων διπλής όψης έναντι των μονοπροσωπικών μονάδων είναι ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα φωτός που λαμβάνεται στην πίσω πλευρά, τόσο μεγαλύτερο είναι το κέρδος διπλής όψης. Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν το κέρδος ενέργειας στην πίσω{1}}πλευρική πλευρά περιλαμβάνουν το άλμπεδο του εδάφους, το ύψος της δομής στήριξης, τις συνθήκες ακτινοβολίας και την απόσταση σειρών. Τα οφέλη που προκύπτουν ποικίλλουν ανάλογα με τις εποχές.
Κατά τον καθορισμό της ελάχιστης απόστασης μεταξύ των δομών στήριξης των φωτοβολταϊκών και του εδάφους, οι παραπάνω παράγοντες θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη πλήρως, ενώ η ασφάλεια και η οικονομική απόδοση θα πρέπει να εξισορροπούνται όσο το δυνατόν περισσότερο. Η αύξηση του ελάχιστου ύψους των φωτοβολταϊκών μονάδων πάνω από το έδαφος σε κατάλληλο βαθμό μπορεί να βελτιώσει την απόδοση παραγωγής ενέργειας και να αυξήσει την απόδοση ενέργειας σε κάποιο βαθμό. Ωστόσο, αυξάνει επίσης το κόστος των υποστηρικτικών δομών και θεμελίων, επηρεάζοντας έτσι την οικονομική απόδοση του έργου.

Ηλεκτρολογικός Σχεδιασμός Σχεδιασμός Ηλιακών Συστημάτων Ενέργειας
1. Κύρια Ηλεκτρική Σύνδεση
Ένας φωτοβολταϊκός σταθμός παραγωγής ενέργειας αποτελείται από μία ή περισσότερες μονάδες παραγωγής ενέργειας. Η κύρια ηλεκτρική σύνδεση καθορίζει τον τρόπο διασύνδεσης και συλλογής αυτών των μονάδων παραγωγής. Μετά τον τοπικό μετασχηματισμό-επάνω, η ισχύς που παράγεται από κάθε μονάδα συλλέγεται και τροφοδοτείται στον ζυγό του υποσταθμού ανόδου-.
Το επίπεδο τάσης του ζυγού υποσταθμού step{0}}θα πρέπει όχι μόνο να συμμορφώνεται με τη δομή και τον μακροπρόθεσμο{{1} σχεδιασμό του τοπικού δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά θα πρέπει επίσης να καθορίζεται από εξισορροπητικούς παράγοντες όπως η χωρητικότητα του φωτοβολταϊκού σταθμού, η αρχική επένδυση κατασκευής και το κόστος λειτουργίας και συντήρησης. Ανάλογα με τον τύπο του Φ/Β σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, τα κοινά επίπεδα τάσης ζυγού περιλαμβάνουν 0,4 kV, 6 kV, 10 kV και 35 kV.
Η κύρια ηλεκτρική σύνδεση του σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να σχεδιαστεί σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα κατασκευής. Εάν ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας κατασκευάζεται και τίθεται σε λειτουργία σε μία φάση και έχει μόνο ένα δίκτυο-σημείο σύνδεσης, μπορεί γενικά να υιοθετηθεί μια ενιαία-διαμόρφωση ζυγού. Εάν ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας κατασκευάζεται και τίθεται σε λειτουργία σε φάσεις ή έχει δύο ή περισσότερα σημεία σύνδεσης στο δίκτυο, είναι γενικά πιο κατάλληλη μια τμηματοποιημένη διαμόρφωση μονής-διαύλου.

2. Εξοπλισμός Διανομής Ενέργειας
Η διάταξη του εξοπλισμού διανομής ηλεκτρικής ενέργειας θα πρέπει να επιλέγεται μετά από ολοκληρωμένη εξέταση παραγόντων όπως η γεωγραφική θέση του έργου, οι τοπικές κλιματικές συνθήκες, η διαθέσιμη περιοχή τοποθεσίας και το υψόμετρο. Ο εξοπλισμός μπορεί να εγκατασταθεί σε εσωτερικούς ή εξωτερικούς χώρους ανάλογα με τις ειδικές συνθήκες.
Επί του παρόντος, ο εξοπλισμός διανομής ισχύος 10–35 kV σε οικιακούς φωτοβολταϊκούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής εγκαθίσταται γενικά σε εσωτερικούς χώρους. Ο εσωτερικός θωρακισμένος, αποσπώμενος, κλειστός μεταλλικός διακόπτης AC-είναι η κύρια διαμόρφωση. Σε ορισμένες περιοχές, ο εξοπλισμός διανομής ισχύος 10–35 kV μπορεί επίσης να χρησιμοποιεί κλειστούς διακόπτες με αέριο εξαφθοριούχο θείο (SF6)-με μόνωση μετάλλου-, όπου αυτό δικαιολογείται τεχνικά και οικονομικά, ιδιαίτερα για προστασία από ψεκασμό αλατιού, ενισχυμένη μόνωση ή μειωμένη χρήση γης.
Τα τελευταία χρόνια, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, ο προκατασκευασμένος εξοπλισμός διανομής ενέργειας καμπίνας-τύπου έχει γίνει όλο και πιο κοινός. Οι σταθμοί διακοπτών μπορούν να προκατασκευαστούν σε εργοστάσια και να συναρμολογηθούν σπονδυλωτά επί τόπου. Αυτή η προσέγγιση μειώνει τις-εργασίες κατασκευής και θέσης σε λειτουργία στο εργοτάξιο, συντομεύει την περίοδο κατασκευής, εξοικονομεί ενέργεια, προστατεύει το περιβάλλον και μειώνει την έκταση γης που απαιτείται για τον σταθμό διανομής. Μπορεί να δοθεί προτεραιότητα όπου ενδείκνυται τεχνικά και οικονομικά.

3. Αντικεραυνική προστασία και γείωση Σχεδιασμός Ηλιακών Συστημάτων
Ένα κύριο δίκτυο γείωσης που καλύπτει ολόκληρο το φωτοβολταϊκό πεδίο είναι συνήθως εγκατεστημένο σε έναν φωτοβολταϊκό σταθμό παραγωγής ενέργειας. Το εξωτερικό όριο του κύριου πλέγματος γείωσης πρέπει γενικά να αντιστοιχεί στα όρια του φωτοβολταϊκού πεδίου και να σχηματίζει έναν κλειστό βρόχο.
Το κύριο πλέγμα γείωσης αποτελείται από ένα δίκτυο που σχηματίζεται με τη σύνδεση οριζόντιων αγωγών γείωσης στις εγκάρσιες και διαμήκεις κατευθύνσεις στις δομές στήριξης της μονάδας. Τα κάθετα ηλεκτρόδια γείωσης πρέπει να είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα κατά μήκος των άκρων και εντός του πλέγματος γείωσης. Τα θεμέλια των δομών στήριξης της μονάδας θα πρέπει επίσης να χρησιμοποιούνται ως φυσικά ηλεκτρόδια γείωσης όπου είναι δυνατόν.
Το κύριο δίκτυο γείωσης ενός φωτοβολταϊκού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής χρησιμοποιεί γενικά γαλβανισμένο επίπεδο χάλυβα ή στρογγυλό χάλυβα ως κύριο αγωγό γείωσης. Η αντίσταση γείωσης του κύριου πλέγματος γείωσης στο φωτοβολταϊκό πεδίο δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 4 Ω.
Για τη γείωση μεταξύ των φωτοβολταϊκών μονάδων και των μεταλλικών δομών στήριξης τους, η πιο κοινή μέθοδος είναι πρώτα να δημιουργηθεί μια αξιόπιστη σύνδεση μεταξύ των μεταλλικών πλαισίων παρακείμενων φωτοβολταϊκών μονάδων χρησιμοποιώντας χάλκινους αγωγούς και στη συνέχεια να συνδέσετε και τα δύο άκρα κάθε σειράς φωτοβολταϊκών μονάδων στη μεταλλική δομή στήριξης.
Για ορισμένα φωτοβολταϊκά έργα ταράτσας όπου οι χάλκινοι αγωγοί γείωσης δεν είναι βολικός στην εγκατάσταση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μεταλλικοί σύνδεσμοι ως αγωγοί μεταξύ των μονάδων και των δομών στήριξης. Όταν υιοθετηθεί αυτή η μέθοδος, οι σύνδεσμοι θα πρέπει να είναι εξοπλισμένοι με ανοξείδωτες-ροδέλες από χάλυβα ικανές να διεισδύουν στην προστατευτική μεμβράνη-οξειδίου του αλουμινίου στα πλαίσια των μονάδων, διασφαλίζοντας έτσι καλή ηλεκτρική συνέχεια μεταξύ των πλαισίων των μονάδων και των μεταλλικών δομών στήριξης.
Οι δομές στήριξης της μονάδας μπορούν πρώτα να συνδεθούν ισοδυναμικά σε γειτονικές δομές στήριξης για να σχηματίσουν μια ομάδα γείωσης, η οποία στη συνέχεια συνδέεται με το πλέγμα γείωσης. Για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία, κάθε ομάδα γείωσης{1}}υποστήριξης θα πρέπει να συνδέεται με το πλέγμα γείωσης σε τουλάχιστον δύο σημεία. Αυτά τα σημεία σύνδεσης πρέπει να εγκατασταθούν και στα δύο άκρα κάθε σειράς δομών στήριξης.
Θα πρέπει να εγκατασταθεί ένα πλέγμα γείωσης σε σχήμα δακτυλίου-γύρω από κάθε μετασχηματιστή τοπικού βήματος-στο φωτοβολταϊκό πεδίο και να συνδεθεί αξιόπιστα με το κύριο πλέγμα γείωσης του φωτοβολταϊκού πεδίου. Όταν ένας τοπικός-μετασχηματιστής ανόδου χρησιμοποιεί μετασχηματιστή τύπου κουτιού-με ενσωματωμένο μεταλλικό περίβλημα, το περίβλημα θα πρέπει να συνδέεται αξιόπιστα με το πλέγμα ισοδυναμικής γείωσης σε τουλάχιστον δύο σημεία. Όλα τα εκτεθειμένα μεταλλικά μέρη του μετασχηματιστή τύπου κουτιού-, συμπεριλαμβανομένων των μεταλλικών σκαλών, θα πρέπει επίσης να συνδέονται στο πλέγμα γείωσης.

4. Επιλογή Καλωδίου και Εγκατάσταση Μελέτη Συστήματος Ηλιακής Ενέργειας
Τα καλώδια που είναι εγκατεστημένα μεταξύ των φωτοβολταϊκών μονάδων και των κιβωτίων συνδυασμού στοιχειοσειρών ή των μετατροπέων στοιχειοσειρών σε έναν φωτοβολταϊκό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής είναι γενικά αποκλειστικά φωτοβολταϊκά καλώδια. Η αντίστασή τους στην υπεριώδη ακτινοβολία, η αντίσταση στις καιρικές συνθήκες, η επιβραδυντική φλόγα-και άλλα χαρακτηριστικά θα πρέπει να συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις των τρεχόντων βιομηχανικών προτύπων.
Για κατανεμημένα φωτοβολταϊκά έργα, τα καλώδια που χρησιμοποιούνται σε κτιριακά-ενσωματωμένα ή εγκατεστημένα-συναρμολογημένα φωτοβολταϊκά συστήματα θα πρέπει να έχουν καλή απόδοση επιβραδυντικής φλόγας{{2}. Οι χάλκινοι αγωγοί επιλέγονται γενικά λόγω της ευνοϊκής ηλεκτρικής αγωγιμότητάς τους.
Για φωτοβολταϊκούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας-με κλίμακα, τα καλώδια συνήθως διανέμονται σε μεγάλη περιοχή. Ως εκ τούτου, τα καλώδια εγκαθίστανται γενικά χρησιμοποιώντας απευθείας ταφή, οπότε θα πρέπει να χρησιμοποιούνται θωρακισμένα καλώδια. Ειδικότερα, για έργα όπου τα αγροτεμάχια που καταλαμβάνονται από τις περιοχές των φωτοβολταϊκών μονάδων είναι διασκορπισμένα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν εναέριες γραμμές 10 kV ή 35 kV ως κυκλώματα συλλογής.
Επειδή οι πόλοι και οι πύργοι εντός της περιοχής της φωτοβολταϊκής συστοιχίας ενδέχεται να σκιάζουν τις φωτοβολταϊκές μονάδες, το εύρος σκιάς των εναέριων γραμμών θα πρέπει να υπολογίζεται κατά τον σχεδιασμό της γραμμής. Η διάταξη γραμμής πρέπει να συντονιστεί με τη διάταξη της φωτοβολταϊκής συστοιχίας για να ελαχιστοποιηθεί η σκίαση των μονάδων.
Κατά τον προσδιορισμό του μήκους των καλωδίων AC και DC σε ένα φωτοβολταϊκό σύστημα, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη τόσο η ισχύς του καλωδίου όσο και η πτώση τάσης του συστήματος. Η πτώση τάσης AC σε ένα φωτοβολταϊκό σύστημα δεν πρέπει γενικά να υπερβαίνει το 3%, ενώ η πτώση τάσης συνεχούς ρεύματος δεν πρέπει γενικά να υπερβαίνει το 2%.
Εάν η πτώση τάσης δεν πληροί τις ισχύουσες απαιτήσεις, θα πρέπει να αυξηθεί η-διατομή του σχετικού καλωδίου ή να ρυθμιστούν οι σχετικές θέσεις του εξοπλισμού για να συντομευτεί η διαδρομή του καλωδίου και να διατηρηθεί η πτώση τάσης εντός των καθορισμένων ορίων.

5. Σύστημα παρακολούθησης
Οι φωτοβολταϊκοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής στην Κίνα λειτουργούν γενικά σε μη επανδρωμένη ή ελάχιστα στελεχωμένη βάση. Ορισμένοι επίγειοι-φωτοβολταϊκοί σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας έχουν αρχίσει να υιοθετούν την απομακρυσμένη παρακολούθηση για να αντικαταστήσουν τη-λειτουργία που λειτουργεί με προσωπικό. Κατά το στάδιο του σχεδιασμού, η τρέχουσα φάση του έργου κανονικά αντιμετωπίζεται ως πρωταρχική εκτίμηση, ενώ λαμβάνονται επίσης υπόψη οι προηγούμενες και οι επόμενες φάσεις. Το σύστημα θα πρέπει να είναι συμβατό με τα επίπεδα αυτοματισμού και λειτουργίας και διαχείρισης που υιοθετεί ο σταθμός παραγωγής ενέργειας.
Οι περισσότεροι φωτοβολταϊκοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής στην Κίνα χρησιμοποιούν ξεχωριστά συστήματα παρακολούθησης για τον υποσταθμό ή τον σταθμό διακοπτών step-και την περιοχή της φωτοβολταϊκής συστοιχίας. Αυτή η προσέγγιση έχει το πλεονέκτημα ότι απαιτεί περιορισμένο μόνο όγκο ανταλλαγής πληροφοριών μεταξύ του συστήματος παρακολούθησης του υποσταθμού step{2}}και του συστήματος παρακολούθησης ΦΒ, καθιστώντας την εφαρμογή σχετικά απλή. Ωστόσο, έχει επίσης το μειονέκτημα της χαμηλής χρήσης πληροφοριών.
Μετά την υιοθέτηση ενός ευφυούς συστήματος παρακολούθησης, ένας φωτοβολταϊκός σταθμός παραγωγής ενέργειας μπορεί να επιτύχει ολοκληρωμένη απόκτηση δεδομένων και πανοραμική παρακολούθηση ολόκληρης της εγκατάστασης. Το σύστημα μπορεί να δημιουργήσει κάθετη ολοκλήρωση με μεγάλα συστήματα, όπως συστήματα διανομής και διαχείρισης παραγωγής, ενώ παρέχει επίσης οριζόντια συνδεσιμότητα με τον κύριο εξοπλισμό αυτοματισμού εντός του σταθμού παραγωγής ενέργειας.
Ένα έξυπνο σύστημα παρακολούθησης μπορεί επίσης να υποστηρίξει λειτουργίες όπως η λήψη αποφάσεων-οικονομικής λειτουργίας, η ηλεκτρονική διάγνωση και η αυτόματη ανάκτηση, η αυτόματη επιθεώρηση και ανάλυση βλαβών και η προειδοποίηση σφαλμάτων.

Σύναψη
ΟΣχεδιασμός ηλιακού συστήματοςαπαιτεί ολοκληρωμένο συντονισμό σε όλα τα στάδια, συμπεριλαμβανομένης της επιλογής της μονάδας, της διάταξης της διάταξης, των ηλεκτρικών συνδέσεων, της εγκατάστασης καλωδίων και των συστημάτων παρακολούθησης. Η βέλτιστη λύση θα πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με τις τοπικές συνθήκες και τις απαιτήσεις του έργου.Με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας των φωτοβολταϊκών και τα αυξανόμενα επίπεδα ευφυΐας, ο σχεδιασμός του συστήματος αντιμετωπίζει υψηλότερες απαιτήσεις καθώς και περισσότερες δυνατότητες. Ο επιστημονικός σχεδιασμός και ο λεπτομερής σχεδιασμός είναι απαραίτητα για τη διασφάλιση της ασφαλούς και σταθερής λειτουργίας ενός σταθμού παραγωγής ενέργειας και την επίτευξη ισχυρών οικονομικών επιδόσεων.






