這兩年光伏市場越來越火，建一座光伏電站養老成為眾多人的選擇，為了讓大家全面瞭解光伏電站設計全過程，“潮汕光伏網”特地從組件、逆變器、線纜、配電櫃的選型到整體設計方案和詳細清單以及電站收益預測全面分享5kW光伏電站設計過程。
設計過程
1、項目簡介
農戶自建住宅，南北朝向，希望在閒置的樓頂裝上光伏電站，合作的正泰提供的是285w的組件，經過測算，樓頂面積可以安裝20塊組件。
安裝排布圖及效果圖
2、組件的選擇
用戶希望裝機容量儘量大，故正泰幫客戶選擇了285w的高效組件，該組件有著優異的低輻照性能，其技術參數如下：
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組件的主要參數Pm=285Wp；Voc=39.85V, Vmpp=32.26V，Imp=9.30A，Isc=9.75A。
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根據組件的型號和敷設的數量計算得到5.7KWp（285Wp*20塊）的裝機容量。根據裝機容量、組件實際排布情況來選擇合適的逆變器。
3、支架方案
本次項目為斜屋面琉璃瓦屋頂，在安裝支架時一般採用主支撐構件與琉璃瓦下層屋面固定，來支撐支架主樑及橫樑，組件與橫樑之間採用鋁合金壓塊壓接。在安裝過程中，務必要做好屋面的防水工作並且合理的佈置線纜。
支架安裝方式
4、逆變器的選擇
該項目容量為5.7kWp且併網電壓為220V，故選擇單相雙路GW6000D-NS這款光伏逆變器，超配比為1.1倍。
6kW單相機，組件可以接到6kW~7.2kW
逆變器電氣參數
組件的朝向、傾角完全一致，分為兩個相同的組串，每串10塊組件，接到逆變器的直流側。如下圖所示。
組件逆變器接入方式
5、線纜的選擇
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直流側線纜
直流線纜多為戶外鋪設，需要防潮、防曬、防寒、防紫外線等，因此分佈式光伏系統中的直流線纜一般選擇光伏認證的專用線纜，考慮到直流插接件和光伏組件輸出電流，目前常用的光伏直流電纜為PV1-F 1*4mm²。
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交流側線纜
交流線纜主要用於逆變器交流側至交流匯流箱或交流併網櫃，可選用YJV型電纜。
長距離鋪設還要考慮到電壓損失和載流量大小，6KW單相機交流線纜推薦使用YJV-3*6mm²。
注：交直流線纜一般都安裝在戶外，一般套PVC管來保護線纜。
6、配電箱的選擇
配電箱電氣設計圖
內部元件說明：
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斷路器
斷路器的一端接逆變器，一端接電網側；交流斷路器一般選擇逆變器最大交流輸出電流的1.25倍以上 ，6kW逆變器交流輸出最大電流為27.3A，即至少選擇40A的斷路器。
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熔斷器
當浪湧保護器被雷電擊穿失效，從而造成迴路短路故障 ，為切斷短路電流，需要在浪湧保護器加一組熔斷器，熔斷器的選擇跟斷路器相同，選用40A的規格。熔絲燒斷要及時更換，可用斷路器代替，斷路器有瞬時電流保護功能，跳閘後可以手動復位，不必更換元件。
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浪湧保護器
本項目選用限壓型SPD，2P的浪湧保護器，選擇規格Uc~385V，Imax≥20KA，In：≥10KA，Up≤1.5KV。
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自複式過欠壓保護器
過欠壓保護器能夠自動檢測線路電壓，當線路中過電壓和欠電壓超過規定值時能夠自動斷開。
本項目使用的自複式過欠壓保護器規格為工作電壓 AC 220V 50HZ，額定電流40A, 過電壓值 AC270±5V，欠電壓值AC170±5V,保護動作時間≤1s，延時接通時間≤1min。
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刀開關（隔離開關）
刀開關或隔離開關會有明顯的斷開點，可以後端檢修和維護人員的安全。刀開關選擇額定電流為63A的刀閘。
7、接地措施
地線是光伏系統正常運行的關鍵，在房屋附近土層較厚、潮溼的地點，挖1.5m深坑根據供電公司要求，埋入50*5mm扁鋼或者φ12的圓鋼，添加降阻劑並引出地線，地線接到組件的支架上，同時組件邊框也必須接到支架上，接地電阻應小於 4Ω。
二、設計方案圖及清單表
1、設計方案
2、材料清單表
三、收益計算
裝機容量5.7kW，PR=80%，全年發電量估值為2500小時（潮汕地區），首年發電量為9563kwh。首年衰減為0.5%，25年末最低功率為80%。
注：10年累計發電量125140度電，25年累計發電量超過22萬度電，累計收益達24萬餘元。
2、實際應用案例
2017年12月24日，一臺5.7kW的逆變器按照在廣東佛山市，通過GPRS監控看到最高併網功率5.5kW，累計日發電量32.2度。當地天氣非常好，發電量正常。
實時併網功率
結論
本文首先介紹了項目的基本情況，在裝機容量儘可能大的前提下進行了光伏電站的設計，包括相關設備的選型、整體設計方案、材料清單及發電量的收益計算，給後續光伏電站的施工做了正確的引導，避免了人力物力的浪費，保證了光伏電站的質量和收益。
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