附言：
近日，国家能源局在印发的《分布式光伏发电项目管理办法(征求意见稿)》(以下简称《意见稿》)中提出，分布式光伏发电项目不纳入国家光伏发电规模管理，由各省(区、市)实施规模管理。另外，《意见稿》还提出，应建立分布式光伏发电市场监测预警制度，根据市场监测预警、电力消纳空间情况，确定本省各地区分布式光伏发电年度监测规模，处于红色监测预警时期，不应新建分布式光伏发电项目;处于橙色，不应超过上年度建设规模的一半，连续橙色与绿转橙色时按红色执行。
由此不难看出，今后弃光问题严重的西北地区分布式光伏发展将会受到一定限制。而电力消纳能力强的中东部地区分布式光伏发展气势将会依然旺盛。
户用分布式常有的几种装机规模为3kw，5kw，8kw，10kw。本文将从组件、逆变器，支架、线缆、配电箱的选型，到整体设计方案，以及电站收益预测等方面，与大家分享江浙一带10W电站的设计过程。
一、设计过程
1、项目勘测
A、考察房屋年限及结构，确定房屋结构稳定并保证能使用二十五年。
B、房屋的详细尺寸及房屋附属结构或者构造物的尺寸。
C、周围环境及相应会产生阴影遮挡情况。
D、房屋方位角确定以及当地经纬度确定。
E、变压器的位置及大小。
经现场勘测，屋顶是农户自建平屋顶，周围没有遮挡及其它构造物（比如女儿墙），房屋朝正南向。房屋结构稳定，逆变器与农户房屋相隔不到100米。
设计组件排布如下：
由pvsystem软件根据场地条件，设计倾角为25度，满足冬至日上午9：00至下午15：00太阳能电池板不遮档。
2、组件的选择
目前市场上常见的组件规格在275w-330w。在光伏系统中，组件不合理的串并联会导致整个电站有2%-3%的电量损失。建议使用两串输入，可以减少线路损耗，提高系统效率。以下是不同规格的组件两串接入情况（仅列举到300w）：
| 组件规格 | 每串数量（块） | 电站总串数（串） | 电站总功率（kw） | 组件总块数（块） |
| 275w | 20 | 2 | 11 | 40 |
| 280w | 20 | 2 | 11.2 | 40 |
| 285w | 20 | 2 | 11.4 | 40 |
| 290w | 19 | 2 | 11.02 | 38 |
| 295w | 19 | 2 | 11.21 | 38 |
| 300w | 19 | 2 | 11.4 | 38 |
综合考虑房屋面积以及成本和回收期，我们选择40块280w的电池板，装机容量11.2kw。
280w多晶电池板技术参数如下：
| 280w多晶电池板参数（STC） | |
| 最大功率（Pmax） | 280wp |
| 最佳工作电压（Vmp） | 32.3V |
| 最佳工作电流（Imp） | 8.69A |
| 开路电压（Voc） | 39.4V |
| 短路电流（Isc） | 9.20A |
| 组件效率（%） | 17.11% |
| 工作温度范围（℃） | —40℃—85℃ |
| 最大系统电压 | 1000VDC(IEC) |
| 最大额定熔丝电流 | 20A |
| 输出功率差 | 0—+3% |
| 最大功率的温度系数 | —0.4%/℃ |
| 开路电压的温度系数 | —0.31%/℃ |
| 短路电路的温度系数 | —0.06%/℃ |
| 名义电池工作温度 | 42±2℃ |
3.支架方案及组件安装
水泥平屋顶的支架/组件安装步骤如下：
预置水泥墩基础
用膨胀螺栓固定角铝底座
固定角铝底座和角铝斜撑
固定角铝后撑和斜撑，然后铺设导轨，用T头螺丝固定
安装组件，用中压块和边压块固定
安放基础和固定连接件
安装导轨
安装电池板
4.逆变器的选择及安装
推荐选用一台锦浪GCI-10K三相逆变器。
逆变器具体参数如下：
| 直流输入参数 | 交流输出参数 | ||
| 最大直流输入功率（KW） | 11.5 | 额定交流输出功率（KW） | 10 |
| 最大直流输入电压（V） | 1000 | 最大有功功率（KW) | 11 |
| 最大直流输入电流（A） | 18A+18A | 额定输出电压（V） | 380 |
| 直流启动电压（V) | 250 | 最大输出电流（A) | 16.7 |
| MPPT电压范围（V) | 200-800 | 输出电压频率（HZ） | 50 |
| MPPT路数/最大可接入组串数 | 2/4 | 功率因数可调范围 | 0.8...1...0.8 |
| 最大测流谐波 | ＜3% | ||
| 电网电压范围 | 313-470 | ||
| 效率 | |||
| 最大效率：98.2% | |||
| MPPT效率：99.5% | |||
其中逆变器接入关键参数如下：
① 串组件开路电压和工作电压在SOC条件下分别约为788V和646V，满足逆变器安全和运行电压需求, 机器运行在满载MPPT范围内。
② 串组件额定功率在SOC下为5.6kW，此次示例设计逆变器接入2串组串，接入组件容量11.2kW，超配比1.12。具体接入方法如下：
MPPT1 : 20块/串，1串接入；
MPPT2 : 20块/串，1串接入；
注：
对于太阳能辐射较低的地区（大部分时间中午最高辐射量大约800-900W/㎡）,加之光伏系统内的组件串匹配损失，温度影响，线路损耗等，光伏系统直流侧发电输出一般只能达到设计安装容量的80-90%，所以理论上对于这样的情况逆变器可适当超配设计10-15%。
但是在一个并网光伏系统中，逆变器的投资仅占光伏发电系统总投资的3-10%，如果按超配15%计算也只能节约不足2%的投资，而超配将首先导致逆变器长期处于满负荷甚至超负荷运转的状态，不利于逆变器的效率和寿命。其次在特别晴朗的时候，由于逆变器的容量不足将导致发电功率被逆变器限制，造成经济损失。因此逆变器超配设计应该慎重。
5.逆变器直流端线缆制作和接线
注： 直流连接器如果安装不到位，由于接头接点松脱，接触不良、电线受潮、绝缘破裂等原因而极易引起直流拉弧现象。为确保直流连接器的安装质量，需要使用专业的压线钳。
6. 逆变器交流端线缆接线
7. 线缆的选择
1）直流侧线缆
直流线缆在户外铺设，需具备极好的耐热，耐寒，耐油，耐紫外线等性能，因此光伏系统中的直流电缆需采用专用光伏电缆，目前常用的光伏专用电缆为PV1-F1*4mm2。
2）交流侧线缆
交流线缆用于逆变器交流侧至交流汇流箱或交流并网柜，可以选用YJV型号线缆。 长距离铺设还需考虑到电压损失和载流量大小， 10kW三相机交流线缆推荐使用YJV-4*6mm2。
8. 配电箱的选择
配电箱内部元件说明：
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输出电流的1.25倍以上， 10kW逆变器交流输出最大电流为16.7A，至少选择25A/4P的断路器。
2）自动重合闸电源保护器
电网公司要求在逆变器至电网间接入自动重合闸电源保护器，这里选择25A/4P的规格。
3）浪涌保护器
本项目选用限压型SPD，4P的浪涌保护器，选择规格Uc~385V，Imax≥20KA，In：≥10KA，Up≤1.5KV。
9. 接地措施
接地是施工人员在安装中最容易忽视的问题。但若不做好接地，会因设备对地绝缘阻抗过低或漏电流过大而报错，影响发电量，甚至危害人身安全。户用光伏系统的接地包括组件测接地，逆变器侧接地，配电箱侧接地。
选用φ12的圆钢或50*5mm的扁钢，埋入深度1.5m的地下，光伏组件的防雷接地电阻要求应小于10Ω，逆变器和配电箱接地电阻应小于4Ω。对于达不到接地电阻要求的，通常采用添加降阻剂或选择土壤率较低的地方埋入。
组件接地，支架接地，逆变器接地，并网箱接地，电表箱接地，一个不能少。
二．设计方案图及材料清单表：
| 材料清单列表 | |||
| 物品名称 | 参数及配置 | 单位 | 数量 |
| 组件 | 280W多晶组件 | 块 | 40 |
| 支架 | 与组件配套 | 套 | 1 |
| 逆变器 | 锦浪GCI-10K | 台 | 1 |
| 直流线缆 | PV1-F-4mm2 | 米 | 100 |
| 交流线缆 | ZR-YJV-3*6mm2 | 米 | 100 |
| 接地线缆 | BVR-10mm2 | 根 | 2 |
| 接地装置 | ¢12的圆钢或50*5mm的扁钢 | 个 | 1 |
| 交流配电柜 | 微型断路器25A4P | 个 | 1 |
| 自动重合闸电源保护器25A 4P | 个 | 1 | |
| 刀闸 | 个 | 1 | |
| 浪涌保护器4P 20KA | 个 | 1 | |
| 接线端子 | 个 | 1 | |
| 监控设备 | WIFI/GPRS模块 | 个 | 1 |
三、发电量计算
本系统安装了40块280Wp的高效组件，装机容量共11.2kW，系统效率=82%，从NASA上导出的光照数据如下表， 项目安装地浙江杭州地区全年日平均有效发电日照时数为2.67*365=974.55小时。
多晶组件首年衰减2.5%，之后每年衰减0.7%,25年后衰减不超过80%。首年发电量为10*974.6=9746度电。 可以算出本系统20年累计发电量约为18.68万度，25年累计发电量22.68万度。
| 年限 | 衰减率（%） | 衰减后效率（%） | 首年发电量（度） | 发电量（度） |
| 2018 | 2.5 | 100 | 9746 | 9746 |
| 2019 | 0.7 | 97.5 | 9746 | 9502 |
| 2020 | 0.7 | 96.8 | 9746 | 9434 |
| 2021 | 0.7 | 96.1 | 9746 | 9366 |
| 2022 | 0.7 | 95.4 | 9746 | 9298 |
| 2023 | 0.7 | 94.7 | 9746 | 9229 |
| 2024 | 0.7 | 94 | 9746 | 9161 |
| 2025 | 0.7 | 93.3 | 9746 | 9093 |
| 2026 | 0.7 | 92.6 | 9746 | 9025 |
| 2027 | 0.7 | 91.9 | 9746 | 8957 |
| 2028 | 0.7 | 91.2 | 9746 | 8888 |
| 2029 | 0.7 | 90.5 | 9746 | 8820 |
| 2030 | 0.7 | 89.8 | 9746 | 8752 |
| 2031 | 0.7 | 89.1 | 9746 | 8684 |
| 2032 | 0.7 | 88.4 | 9746 | 8615 |
| 2033 | 0.7 | 87.7 | 9746 | 8547 |
| 2034 | 0.7 | 87 | 9746 | 8479 |
| 2035 | 0.7 | 86.3 | 9746 | 8411 |
| 2036 | 0.7 | 85.6 | 9746 | 8343 |
| 2037 | 0.7 | 84.9 | 9746 | 8274 |
| 2038 | 0.7 | 84.2 | 9746 | 8206 |
| 2039 | 0.7 | 83.5 | 9746 | 8138 |
| 2040 | 0.7 | 82.8 | 9746 | 8070 |
| 2041 | 0.7 | 82.1 | 9746 | 8001 |
| 2042 | 0.7 | 81.4 | 9746 | 7933 |
| 2043 | 0.7 | 80.7 | 9746 | 7865 |
| 20年发电量（度） | 186831 | |||
| 25年发电量（度） | 226838 | |||
总结：从发电量来看，江浙一带发电量不高，所以在系统设计的时候更要注重组件最佳倾角和方位角，组件串并联、组串数量，逆变器的选择以及MPPT路数的接入（虽然有些逆变器MPPT路数多，方便组串接入，但是多路MPPT的功率消耗也大，需要多方面考虑）。当然后期的运维也很关键，逆变器的维护、组件灰层的清理等等都会影响电站的发电量。
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