光伏的培训课件

光伏培训课件全面解析光伏发——电光伏发电行业概览光伏发电作为清洁能源的重要组成部分，近年来在全球范围内呈现爆发式增长中国作为全球最大的光伏市场和制造基地，累计装机量已连续多年保持全球第一的位置截至2023年底，中国光伏累计装机容量已突破500GW，占全球总装机量的40%以上从产业规模来看，2023年中国光伏产业市场规模已超过万亿元人民币，直接就业人数超过70万人，间接带动就业超过300万人光伏产业已成为中国战略性新兴产业的重要支柱，在促进能源结构调整、实现碳中和目标方面发挥着至关重要的作用从全球市场来看，中国光伏企业在硅料、硅片、电池片和组件等各环节的市场份额均超过70%，部分环节甚至高达90%以上，已形成完整的产业链优势随着光伏发电成本的持续下降，平价上网已在全球多个地区实现，光伏发电正逐步成为最具经济性的能源选择之一太阳能基础原理太阳能的本质能量规模辐照度分布太阳能是指太阳内部核聚变反应释放的能地球表面每年接收的太阳能超过千中国太阳能资源分布呈现西高东低特点，10^24量，以电磁波形式向外传播作为一种清焦，相当于全球一年能源消耗量的倍青藏高原、新疆、甘肃等西部地区年均日照10,000洁、可再生能源，太阳能具有取之不尽、用以上即使按照目前光伏转换效率，利用地时间超过小时，辐照强度高达3000之不竭的特点，是地球上几乎所有能源的直球表面的面积即可满足全球能源需，是发展光伏发电的理想区

0.1%1800kWh/m²接或间接来源求域光伏效应原理光伏效应是光伏发电的物理基础，它最早由法国物理学家贝克勒尔（A.E.Becquerel）于1839年发现光伏效应指的是当光照射到半导体材料上时，光子能量被半导体吸收，使电子从价带跃迁到导带，形成自由电子和空穴对，在内建电场的作用下产生定向运动，从而在材料两端形成电势差，产生电流光伏电池的核心结构是半导体p-n结p型半导体中含有大量空穴，n型半导体中含有大量自由电子当p型和n型半导体接触时，在界面处形成p-n结，同时产生内建电场当光子照射到p-n结时，会激发电子-空穴对，在内建电场的作用下，电子向n区移动，空穴向p区移动，从而在p-n结两端形成电势差，产生光生电压光伏电池的能量转换过程可分为三个阶段

1.光子被半导体材料吸收，激发产生电子-空穴对

2.电子-空穴对在内建电场作用下分离

3.载流子通过外电路形成电流，完成能量转换光伏组件结构123钢化玻璃EVA封装胶膜光伏电池片位于最上层，通常采用厚的低铁钢化玻乙烯醋酸乙烯共聚物，用于粘合玻璃与电池组件的核心部分，负责光电转换电池片上有

3.2mm-璃，透光率，具有高强度、抗冲击和耐候片，起到防水、绝缘和缓冲作用高品质细栅线（主栅和指栅）用于收集电流主流尺91%EVA性优质组件采用镀膜玻璃，可提高的具有优异的透光性、耐紫外线和不黄变特性寸已从发展到、和AR1-2%156mm166mm182mm透光率210mm45背板铝合金边框位于最底层，提供电气绝缘和物理保护常用材料有（特氟龙特提供机械强度和安装支撑，标准厚度通常经过阳极氧化处理，TPT-PET-30-40mm氟龙）、和等耐候性好的背板能保证组件年以上的使用寿具有良好的抗腐蚀性边框上预留有接地孔，确保安全PET POE25命单晶硅与多晶硅组件对比单晶硅特点转换效率高，通常达•22%-24%温度系数较低，高温下性能衰减小•材料纯度高，使用寿命长•成本相对较高•空间利用效率高，同样面积发电量大•多晶硅特点转换效率约年水平•19%2024温度系数相对较高•制造工艺简单，成本低•弱光性能较差•晶界处存在复合损失•单晶硅和多晶硅是目前市场上最主流的两种光伏电池技术随着技术进步，两者的差距正在缩小，但各自仍具有鲜明的特点和适用场景从外观上看，单晶硅电池呈现均匀的深蓝色或黑色，边角通常为圆弧状或八边形；而多晶硅电池则呈现不规则的蓝色晶体颗粒，边角为直角这种外观差异源于它们不同的制造工艺和晶体结构薄膜与新型光伏技术薄膜太阳能电池钙钛矿太阳能电池叠层太阳能电池薄膜太阳能电池采用非晶硅、铜铟镓硒钙钛矿太阳能电池是近十年发展最快的光伏技术，叠层太阳能电池将不同带隙的光伏材料叠加使用，a-Si或碲化镉等材料，沉积在玻璃或柔性实验室效率已从年的迅速提升至以以吸收更广谱的太阳光目前晶硅钙钛矿双结叠CIGS CdTe

20093.8%25%/基板上，厚度仅为几微米其转换效率通常为上钙钛矿材料具有优异的光吸收性能和载流子传层电池实验室效率已突破，三结或多结电池理30%，低于晶硅电池，但具有重量轻、可弯输特性，制备工艺简单，成本低廉目前主要挑战论效率可达以上叠层技术被视为突破单结电13%-17%50%曲、弱光性能好等优势，特别适合建筑一体化光伏是稳定性和寿命问题，但随着封装技术的改进，商池效率瓶颈的关键路径，是光伏技术的重要发展方应用业化进程正在加速向BIPV光伏组件工作参数开路电压Voc短路电流Isc最大功率点Pmax开路电压是指光伏组件在不连接负载时，两端产生的最大电压单晶硅电池片的开路电压通常为

0.6-短路电流是指光伏组件两端短接时流过的最大电流短路电流与入射光强度成正比，几乎不受温度影最大功率点是指光伏组件输出功率达到最大值的工作点，对应的电压和电流分别称为最大功率点电压

0.7V，一个包含60片电池的组件开路电压约为40V开路电压受温度影响显著，温度每升高1℃，电压响标准测试条件下STC,1000W/m²,25℃，单晶硅电池的短路电流密度通常为42-45mA/cm²Vmp和最大功率点电流Imp在实际应用中，逆变器通常采用MPPT技术，使组件始终工作在最大功会下降约

0.3%率点其他关键参数填充因子FF是最大功率与开路电压和短路电流乘积的比值，反映组件的品质优质组件FF可达

0.80以上转换效率η光伏组件将太阳光能转换为电能的效率，等于最大输出功率除以入射光功率温度系数描述组件参数随温度变化的程度功率温度系数通常为-

0.35%/℃至-

0.45%/℃NOCT标称工作温度，指在特定环境条件下800W/m²,20℃环境温度，1m/s风速组件达到的温度光伏逆变器及作用光伏逆变器是光伏系统中的核心设备，主要功能是将光伏组件产生的直流电转换为符合电网标准的交流电，实现并网或离网运行现代光伏逆变器不仅具备DC/AC变换功能，还集成了最大功率点跟踪MPPT、并网控制、安全保护、通信监控等多种功能按照应用场景和功率等级，光伏逆变器可分为以下几类组串式逆变器功率范围通常为1-150kW，每台连接1-20个组串，适用于分布式光伏系统集中式逆变器功率范围通常为500kW-

6.25MW，主要用于大型地面电站微型逆变器功率通常小于1kW，直接安装在单个组件背面，实现组件级MPPT多功能逆变器集成储能接口、负载管理等功能，适用于光储一体化系统200GW+

98.8%中国逆变器年出货量转换效率2022年中国光伏逆变器出货量超过200GW，占全球市场份额的70%以上现代高效逆变器转换效率可达

98.8%以上，大幅减少能量损失年25汇流箱、防雷与电气安全光伏汇流箱功能与结构防雷系统设计汇流箱是光伏系统中用于将多路组件串联后的直流电汇光伏电站防雷系统通常包括三级保护总的设备现代智能汇流箱通常包括以下部件

1.外部防雷接闪器、引下线和接地装置，形成完•熔断器每路组串设置熔断器保护，熔断值通常整的防雷网为

1.56-

1.8倍组串短路电流

2.等电位连接支架、边框、电气设备外壳等金属•防雷器直流SPD用于防止雷击和感应雷损害组件部件全部接地•隔离开关用于维修时断开电路，保障人身安全

3.电涌保护安装在汇流箱、逆变器、配电柜等处•监测单元监测每路组串的电流、电压，及时发的SPD现异常光伏电站接地电阻要求不大于4欧姆，雷电多发区域应•通信接口与监控系统连接，实现远程监测不大于1欧姆电气安全措施光伏系统电气安全措施包括•绝缘监测实时监测直流侧对地绝缘电阻，低于阈值时报警•剩余电流保护监测泄漏电流，异常时快速断开•二次保护配电系统设置过流、过压、短路等多重保护•防孤岛保护电网故障时，逆变器在

0.2秒内停止向电网供电•组件阳极氧化预防PID效应，提高系统安全性光伏支架系统地面支架系统屋顶支架系统BIPV专用支架地面支架是大型地面电站的基础设施，根据跟踪方屋顶支架按照屋顶类型可分为平屋顶支架和斜屋顶建筑光伏一体化需要特殊设计的支架系统，BIPV式可分为固定式和跟踪式两大类固定式支架结构支架平屋顶通常采用三角支架或压载支架，无需如幕墙支架、遮阳棚支架等这类支架不仅承担结简单，维护成本低，但发电效率相对较低；跟踪式破坏屋顶防水层；斜屋顶则采用铝合金导轨配合屋构支撑功能，还需满足建筑美学和建筑规范要求支架可根据太阳位置调整组件角度，发电量提升顶挂钩固定屋顶支架需考虑防腐、防水、荷载安支架通常采用铝合金材质，具有良好的防腐性BIPV，但造价和维护成本较高目前主流地面全等因素，一般要求抗风能力达到级以上，承重能能和外观效果，同时需符合建筑节能和防火安全标15%-35%8支架采用热镀锌钢材制造，设计寿命年，抗风力满足当地雪载标准准先进的系统已实现与建筑外立面的完美融25-30BIPV能力达到级合10-12升压变与并网设施箱式变电站箱式变电站是光伏电站中将低压交流电升压至中高压的关键设备，通常集成了变压器、高低压开关柜、继电保护和监控系统等根据容量和功能可分为以下几类小型箱变容量通常为630kVA-1250kVA，适用于分布式光伏和小型地面电站中型箱变容量通常为1600kVA-2500kVA，适用于中型地面电站大型箱变容量通常为3150kVA-6300kVA，适用于大型地面电站智能型箱变集成了无功补偿、谐波治理和智能监控等功能箱变变压器通常采用油浸式或干式设计，油浸式变压器散热效果好，过载能力强，但存在火灾隐患；干式变压器安全性高，适合室内和人口密集区域变压器容量选择应考虑逆变器额定容量、温度条件和预期寿命等因素并网设施并网设施是光伏电站与电网连接的接口，主要包括并网柜配备断路器、隔离开关、电能计量装置和保护装置等，是电站与电网的连接点无功补偿装置用于调节功率因数，满足电网对无功功率的要求谐波治理设备降低谐波含量，满足电网对电能质量的要求电网接入点根据电站规模可能接入10kV、35kV或110kV等不同电压等级光伏系统主要组成光伏组件逆变器系统的核心部件，负责将太阳能转换为直流电能根据将光伏组件产生的直流电转换为交流电的设备根据系规模不同，光伏电站可能使用几十块到几十万块组件统类型选择组串式、集中式或微型逆变器逆变器通常组件按照一定数量串联形成组串，再并联后接入逆变集成功能，确保组件在最佳工作点运行MPPT器汇流箱配电系统将多路组件串并联汇总的装置，集成熔断器、隔离包括箱式变电站、配电柜、电缆等，负责电能的收开关、防雷器等保护装置智能汇流箱还具备监测集、变换和传输配电系统需满足安全性、可靠性和通信功能，能实时监控每路组串的运行状态和经济性要求，确保电能高效传输监控管理系统支架系统实时监测光伏系统运行状态的软硬件集成系统，包括数用于固定光伏组件的结构，根据安装环境可分为地面支据采集装置、通信网络和监控软件平台可实现远程监架、屋顶支架等支架需具备足够的强度和耐腐蚀性，控、故障诊断和发电量统计等功能确保组件在各种恶劣条件下安全稳固光伏电站分类集中式光伏电站分布式光伏电站户用光伏系统•容量通常大于10MW，最大可达GW级•容量通常小于10MW，多为几百kW至几MW•容量通常小于100kW，多为3-20kW•位置荒漠、荒山、采煤沉陷区等非耕地区域•位置工商业厂房屋顶、公共建筑屋顶等•位置居民住宅屋顶•特点规模大、集中建设、统一并网•特点自发自用、余电上网，就近消纳•特点小型化、标准化、简易安装•投资模式通常由大型发电企业或能源集团投资•投资模式用户自投或第三方投资（合同能源管理模式）•投资模式户主自投或光伏租赁模式•典型案例青海海南州2GW光伏电站、宁夏中卫沙坡头光伏基地•典型案例各大工业园区屋顶光伏、物流仓储中心屋顶光伏•市场规模2023年中国户用光伏新增装机超25GW特色光伏应用模式农光互补在光伏阵列下方种植适宜作物，实现土地双重利用适合种植喜阴植物如食用菌、中药材等渔光互补在水面上方架设光伏组件，下方进行水产养殖组件可降低水温波动，减少藻类繁殖，改善养殖环境牧光互补在光伏阵列下方发展畜牧业，如放养绵羊等动物可维持场地植被高度，减少运维成本光伏建筑一体化BIPV将光伏组件作为建筑外围护结构的一部分，如光伏幕墙、光伏屋顶等电站选址与环境分析地理纬度与日照资源光伏电站选址首先要考虑当地太阳能资源丰富程度中国太阳能资源分布呈西北高、东南低的特点西藏、青海、新疆等地年总辐射量可达1800kWh/m²以上，而长江以南地区则为1200-1400kWh/m²理想的光伏电站位置应具有年日照时数不少于2000小时，年平均日照强度不低于4kWh/m²/天地形地貌与土地资源电站选址应避开易发生地质灾害的区域，如滑坡、泥石流、沉陷区等地形应相对平坦，坡度通常不超过20%对于大型地面电站，应优先选择荒漠、荒地、采煤沉陷区等非农用地地势开阔、无明显遮挡，便于规模化建设和统一管理土壤承载力需满足支架基础要求，一般不低于120kPa气象条件评估需全面评估当地气象条件对光伏电站的影响风速是重要考量因素，设计风速通常取当地50年一遇最大风速降水情况影响电站清洗周期和防洪设计温度条件影响组件效率，极端高温地区发电效率会有所降低此外，还需考虑雷电、冰雹、沙尘暴等极端天气的频率和强度，采取相应防护措施电网接入与消纳条件电站选址需考虑距离接入点的远近，一般不超过10公里，否则输电线路投资和损耗将大幅增加接入点应具备足够的接纳能力，避免弃光现象西部地区尤其需注意消纳问题，应优先考虑有特高压外送通道的区域分布式光伏则应靠近负荷中心，实现就近消纳，减少线损电网接入方案需经过当地电网公司审核批准确定装机容量光伏电站容量确定方法光伏电站装机容量是指光伏组件在标准测试条件STC下的峰值功率总和，单位为千瓦峰值kWp或兆瓦峰值MWp确定光伏电站容量需考虑多种因素，主要包括用地面积限制地面电站一般按照每MW占地15-20亩计算，具体取决于组件类型、安装方式和排布密度水面漂浮式光伏电站密度更高，每MW约占水面10-15亩屋顶面积限制分布式屋顶光伏约每100平方米可安装10kW，需考虑屋顶承重、防水、消防通道等因素电网接入容量限制需根据接入点变电站容量和线路承载能力确定集中式电站接入高压电网时，还需考虑最小短路容量比等技术指标投资预算限制按照当前造价，集中式地面电站投资约

3.8-

4.2元/W，分布式屋顶光伏约

4.0-

4.5元/W容量核算步骤确定光伏电站容量的具体步骤如下组件朝向与倾角优化朝向选择原则光伏组件的朝向对发电量有显著影响在北半球，理想朝向为正南方位角0°，这样可以获得全天最大日照时间实际应用中，朝向选择需遵循以下原则•偏东15°-30°有利于提高上午发电量，适合上午用电高峰地区•偏西15°-30°有利于提高下午发电量，适合下午用电高峰地区•东西朝向当南向面积不足时，可采用东西朝向，但年发电量约减少15%-20%•屋顶光伏通常跟随屋顶朝向，除非采用额外支架调整偏离正南方向30°以内的发电量损失通常不超过5%，但偏离60°以上则损失显著增加双面组件在东西朝向时，背面发电贡献可部分弥补朝向不佳带来的损失倾角优化策略光伏组件的倾角是指组件平面与水平面之间的夹角最佳倾角的确定需考虑以下因素地理纬度理论最佳倾角约等于当地纬度例如，北京纬度约40°，最佳倾角约为40°；广州纬度约23°，最佳倾角约为23°季节性需求如需提高冬季发电量，可将倾角设为纬度+10°；如需提高夏季发电量，可将倾角设为纬度-10°气候特点多雨地区可适当增大倾角，有利于雨水冲洗组件；多雪地区倾角通常不小于30°，避免积雪覆盖安装便利性屋顶光伏常受屋顶坡度限制；地面电站则需考虑支架成本和组件间遮挡4-10%18-25°30-40°35-45°朝向倾角优化收益华南地区最佳倾角华北地区最佳倾角西北地区最佳倾角通过精确计算最佳朝向和倾角，可提升年发电量4%-10%，几广东、广西、福建等地的最佳倾角范围，接近当地纬度北京、河北、山东等地的最佳倾角范围，略小于当地纬度，兼新疆、甘肃、青海等地的最佳倾角范围，接近当地纬度，考虑乎不增加成本顾夏季高辐照沙尘和积雪影响光伏系统接线方式组串设计与优化光伏组串是指串联连接的一组光伏组件合理的组串设计需考虑以下因素逆变器输入电压范围组串开路电压不得超过逆变器最大输入电压通常为1000V或1500V，同时组串工作电压应在逆变器MPPT电压范围内组件电气特性根据组件开路电压Voc和温度系数计算极端低温下的最大电压温度影响低温时电压升高，高温时电压降低通常按照当地最低温度计算最大开路电压，最高温度计算最小工作电压衰减预留考虑组件未来25年的衰减，预留一定的电压裕度组串长度计算公式最大组串长度=逆变器最大输入电压÷组件Voc×[1+温度系数×最低温度-25℃]例如，某组件Voc为45V，温度系数为-

0.3%/℃，当地最低温度-10℃，逆变器最大输入电压1000V，则最大组串长度=1000÷45×[1+-

0.3%×-10-25]=1000÷45×

1.105≈20块并联设计与均流多个组串并联后接入逆变器或汇流箱，需考虑以下设计要点均流要求并联的各组串应具有相似的电气特性，组件型号、数量、朝向、倾角尽量一致电流限制并联组串总电流不应超过逆变器或汇流箱的最大输入电流防反向电流当组串数量较多时，需设置防反向电流保护，通常采用熔断器或二极管线缆选择随着并联组串增加，线缆截面积应相应增大，确保安全载流量满足要求接线优化原则

1.采用短粗代替长细的原则，减少线缆损耗

2.合理设置汇流点，减少布线长度

3.遵循逆变器厂商推荐的接线方案施工工艺与流程施工准备阶段1包括施工许可办理、图纸审核、材料采购与检验、施工队伍组建等需特别注意•组件到场后需仔细检查外观，确认无破损、隐裂等质量问题2地基与支架施工•组件应存放在干燥、通风处，避免阳光直射•现场临时仓库需做好防雨、防潮、防盗措施根据地形条件和支架类型，选择适合的基础形式•按照图纸核实现场条件，确认无重大设计偏差•普通土地预制桩基、螺旋桩、混凝土桩等•岩石地基膨胀螺栓、化学锚栓等组件安装与接线3•屋顶系统压载式或穿透式固定组件安装是光伏工程的关键环节，需注意以下工艺要点支架安装需确保水平度误差≤10mm，垂直度误差≤5mm，使用激光水平仪辅助定位•安装前检测组件开路电压，确保一致性•使用绝缘工具，防止损伤组件4电气设备安装•紧固件扭矩控制在8-12N·m，防止过紧或过松•连接器需完全插入并锁紧，防止虚接包括逆变器、汇流箱、箱变等设备的安装•线缆固定需预留热胀冷缩余量，避免直接暴露在阳光下•逆变器安装位置通风良好，避免阳光直射•设备基础需做好防水、排水处理系统调试与并网5•电缆敷设符合电气间距要求系统完工后的调试与并网流程•接地系统连接可靠，接地电阻符合设计要求

1.绝缘电阻测试确保对地绝缘良好•预留监控系统和通信线路接口

2.开路电压检测验证组串电压在设计范围内

3.极性检查确保正负极无接反现象

4.逆变器参数设置根据当地电网要求设置

5.空载试运行检查系统各部分工作状态

6.带载试运行检验系统稳定性和输出功率

7.并网验收配合电网公司完成并网手续屋顶光伏特殊要求屋顶光伏系统除一般施工要求外，还需特别注意防水处理穿透式支架需做好防水封堵，确保不漏水荷载评估施工前需评估屋顶承重能力，必要时进行加固防火要求组件下方需预留100-200mm通风间隙，减少火灾风险防雷接地与建筑物防雷系统有效连接，形成完整保护维护通道预留足够的检修通道，便于后期维护质量检测与验收红外成像检测I-V特性测试绝缘测试红外热像仪可检测组件表面温度分布，发现热斑、隐裂、虚焊等隐患正常工使用I-V曲线测试仪测量组件或组串的电流-电压特性曲线，与标准曲线比对，评使用绝缘电阻测试仪摇表测量系统对地绝缘电阻，确保安全测试电压通常为作的组件表面温度应均匀，温差不超过10℃检测应在辐照强度600W/m²、估性能衰减情况测试时需记录辐照强度和组件温度，并按标准条件STC换直流1000V，合格标准为绝缘电阻1MΩ/kW，且不低于50MΩ测试前需断开稳定工作30分钟后进行典型缺陷表现为局部高温点或条带，如发现温差算填充因子FF降低通常表明组件有串联电阻增加或并联电阻减小等问题所有电气设备，避免损坏绝缘不良通常是连接器进水、电缆破损或组件封装20℃的异常热点，应立即更换组件特性曲线出现台阶状则可能是旁路二极管故障或组件部分遮挡材料老化所致，需及时检修在高湿环境中，绝缘电阻会有所降低，但仍应满足最低标准电气安全检测系统功能验收电气安全检测是系统验收的关键环节，主要包括系统功能验收主要检验以下方面接地电阻测试使用接地电阻测试仪测量接地极与大地之间的电阻值，一般要求不大于4Ω，雷电多发区域应小于1Ω逆变器功能测试检查MPPT、并网保护、通信等功能监控系统测试验证数据采集、远程监控、报警功能是否正常防雷装置检测检查引下线、接地装置是否完整，连接是否可靠发电性能测试在标准条件下测试系统输出功率，与设计值比对电缆绝缘检测测量电缆对地和相间绝缘电阻，确保无绝缘破损并网特性测试检查电能质量、功率因数、谐波含量等指标电气保护装置测试验证各类保护器件功能正常，参数设置正确安全功能测试模拟断网、过压等异常情况，检验保护功能极性检查确认系统各部分正负极连接正确，无接反现象光伏发电曲线与电量预测典型发电曲线分析光伏系统的发电曲线呈现典型的钟形特征，反映了太阳辐照强度随时间的变化规律理解发电曲线特征有助于评估系统性能和预测发电量晴天曲线呈现光滑的钟形，上午9点至下午3点为发电高峰期，中午时分达到最大值阴天曲线整体功率较低，波动较大，呈现不规则起伏阵雨天气曲线出现明显的断崖式下降和快速恢复四季变化夏季曲线宽而高，冬季曲线窄而低，反映日照时长和强度的季节性差异发电曲线异常通常反映系统问题平顶截断可能是逆变器限功率；早晚发电量不对称可能是朝向不佳或局部遮挡；曲线锯齿状波动可能是MPPT算法问题影响发电量的主要因素光伏系统实际发电量受多种因素影响储能技术与光储融合123储能技术类型光储系统架构应用场景与价值主流光伏配套储能技术包括光储系统主要有三种架构光储融合系统的主要应用场景磷酸铁锂电池安全性高，循环寿命长6000-8000次，成本适中，温度适应性好，是目前主流选择交流耦合光伏系统和储能系统各自配备逆变器，通过交流母线连接，灵活性高，可分期建设峰谷套利低谷时段充电，高峰时段放电，利用电价差获益容量补偿平抑光伏出力波动，提高并网稳定性和可调度性三元锂电池能量密度高，体积小，但安全性和循环寿命较弱，主要用于空间受限场景直流耦合光伏和储能共用一台逆变器，系统效率高，成本低，但灵活性较差需量管理降低工商业用户最大需量，减少容量电费液流电池功率与容量独立设计，循环寿命超长20000次，适合大规模长时储能混合耦合结合两种架构优点，可实现多种运行模式，但控制复杂备用电源提供应急供电，增强系统韧性压缩空气/抽水蓄能适合GW级大规模储能，但地理条件限制大大型电站通常采用集装箱式储能系统，集成电池组、BMS、PCS、消防和HVAC系统辅助服务参与调频、调压等电网辅助服务市场光储系统关键参数参数典型值说明储能配比15%-30%储能容量与光伏装机比例储能时长2-4小时满功率放电持续时间充放电效率85%-90%来回充放电的能量效率响应时间100ms从接收指令到响应的时间设计寿命15年储能系统设计使用年限容量衰减3%/年电池年容量衰减率随着储能成本的持续下降和政策支持力度的增强，光储融合已成为行业发展趋势根据行业数据，2020-2023年中国光伏配储能比例从不足1%增长至约10%，预计2025年将达到20%以上储能系统的经济性评估需考虑多种因素•初始投资成本目前约1-

1.5元/Wh•电池循环寿命和衰减速率•峰谷电价差和时段划分智慧运维及远程监控智慧运维系统架构现代光伏电站的智慧运维系统通常采用三层架构现场感知层包括各类传感器、监测设备和数据采集器，如辐照计、风速计、温度传感器、电力参数测量装置等数据传输层通过有线光纤、RS485等或无线4G/5G、LoRa等网络，将现场数据传输至监控中心应用平台层包括数据存储、处理、分析和可视化展示，实现远程监控、故障诊断和智能决策先进的智慧运维系统具备以下特点全面监测覆盖从组件到并网点的全系统监测，包括环境参数、电气参数和设备状态高频采集关键参数实现毫秒级数据采集，捕捉瞬态变化智能分析利用大数据和AI算法进行故障预测和性能评估移动应用支持手机APP远程查看和控制，实现移动办公监控系统关键功能光伏电站远程监控系统的核心功能包括

1.实时监测•组件/组串电压、电流、功率•逆变器运行状态和效率•气象参数辐照、温度、风速等•并网点电能质量和电网状态

2.数据分析•性能比PR计算与评估•发电量预测与实际对比•设备效率分析与优化•损失分析与归因

3.故障管理•实时故障报警与推送•故障定位与诊断•维修工单生成与跟踪•故障统计与分析故障类型与排查12PID衰减热斑效应潜在诱导衰减PID是高压系统中常见的组件性能下降现象，表现为靠近负极的组件功率明显下降主要原因是高电位差导致钠离子迁移，降低电池片性能热斑是指组件局部区域温度异常升高的现象，通常由遮挡、电池片缺陷或旁路二极管故障引起严重热斑可导致组件永久损伤甚至火灾风险排查方法红外热像仪检测；查看组件外观是否有局部遮挡；检查二极管工作状态排查方法测量每串组件对地电压；红外成像检测整串温度异常；IV曲线测试验证功率下降解决方案清除遮挡物；更换损坏组件；修复或更换故障二极管；安装组件级优化器解决方案安装PID恢复设备；夜间反向施加电压；使用抗PID组件；采用正接地或浮地设计34组串失配逆变器故障组串失配指并联组串间电流不匹配，导致系统整体效率下降常见原因包括组件参数差异、朝向倾角不

一、局部遮挡、线缆损耗不同等逆变器是故障率相对较高的设备，常见问题包括过温保护、并网异常、通信中断、MPPT失效等排查方法比较各组串电流值；检查组串构成是否一致；确认安装朝向和倾角排查方法查看故障代码；检查散热系统；测量输入输出电压电流；测试通信链路解决方案重新分配组串配置；安装多路MPPT逆变器；使用组件级优化器；改善系统线缆布局解决方案清洁散热器；检修风扇；更新固件；在极端环境中加装空调；严重故障时更换设备实际案例分析某500MW地面电站在投运后第二年发现年发电量较预期低

3.5%，通过系统性排查发现以下问题组件积灰问题电站位于半干旱地区，灰尘积累严重，组件透光率降低约5%局部组串异常约2%的组串出现明显功率衰减，原因是汇流箱内连接器接触不良逆变器效率下降部分逆变器因散热系统堵塞，高温时频繁降载运行线缆损耗增加直流侧部分接线端子松动，增加了接触电阻针对以上问题，运维团队采取了以下措施•制定科学的组件清洗计划，根据污染程度调整频次•全面检修汇流箱连接器，更换老化密封圈•清洁所有逆变器散热系统，优化冷却策略•重新紧固所有接线端子，并涂抹防氧化剂实施上述措施后，电站性能比PR提升了

4.2个百分点，年发电量增加约

3.8%，相当于额外创收约180万元故障排查流程科学的故障排查流程对于快速定位和解决问题至关重要

1.数据分析阶段•检查监控系统历史数据，识别异常趋势•比对类似天气条件下的历史表现•分析组串、逆变器等各级性能指标光伏运维与清扫策略运维周期与计划组件清洗策略性能监测与评估科学的运维计划是电站高效运行的保障常规运维周期包括组件清洗是提升发电量的重要手段，科学的清洗策略需考虑以下因素持续的性能监测是发现问题的关键，主要评估指标包括日常巡检每日通过监控系统检查关键参数，发现异常及时处理环境因素沙尘地区需更频繁清洗，通常1-2个月/次；湿润地区可延长至3-6个月/次性能比PR实际发电量与理论发电量的比值，反映系统整体效率，优质电站PR值通常80%常规巡检每周/每月进行现场巡视，检查设备外观和运行状态经济性分析清洗成本与增加发电收益的平衡点，通常污染导致5%以上发电量损失时清洗最经济可用率系统正常运行时间占总时间的比例，目标应99%定期维护每季度进行一次全面检查，包括红外扫描、电气测试等季节性调整春季花粉、秋季落叶等特殊时期可能需增加清洗频次衰减率年发电量的自然下降率，通常应控制在

0.7%/年以内年度大检每年进行一次全面检修，包括所有设备的预防性维护水资源考量缺水地区可采用干式清洁或微水清洗技术组串效率比各组串间效率的对比，差异5%需重点关注运维计划应根据电站类型、规模、地理位置和设备特性进行定制，并随季节变化调整重点大型电站普遍采用自动清扫机器人，可提升清洗效率并降低人工成本先进系统可自动生成性能报告，并提供改进建议预防性维护措施预防性维护是减少故障和延长设备寿命的关键策略电气连接检查定期检查并紧固所有接线端子，防止松动导致的接触电阻增加和发热密封完整性检查检查接线盒、连接器等密封情况，防止水汽侵入防腐处理金属部件定期涂抹防腐剂，特别是沿海和化工区域冷却系统维护定期清洁逆变器、箱变等设备的散热系统植被管理控制电站区域植被高度，防止遮挡和火灾风险防雷设施检查雷雨季前检查接地装置和避雷针状态光伏政策与激励措施国家层面政策中国光伏产业政策已从早期的补贴驱动转向市场化发展，主要政策框架包括•《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》确立了产业发展基调•《可再生能源法》为光伏发展提供法律保障•《能源发展十四五规划》明确了光伏发展目标和路径补贴政策演变光伏补贴经历了高补贴-调整期-平价时代三个阶段•2011-2018年固定电价补贴时期，最高曾达

1.15元/kWh•2018-2021年竞价补贴时期，补贴逐年递减•2021年后全面进入平价时代，新项目原则上不再补贴2024年部分地市仍保留

0.03-

0.05元/kWh的地方补贴税收金融支持税收和金融政策是重要的支持手段•增值税即征即退50%政策•光伏设备加速折旧政策•光伏绿色信贷和绿色债券支持•光伏项目纳入基础设施REITs试点装机目标和规划明确的发展目标为行业提供确定性•十四五期间计划新增光伏装机210GW以上•2025年可再生能源发电量占比达到33%以上•2030年非化石能源占一次能源消费比重达25%左右市场化机制市场化机制逐步完善•绿证交易制度•绿色电力交易市场•碳排放权交易市场•容量电价机制试点分布式光伏政策分布式光伏享有特殊的政策支持自发自用、余电上网模式自用电量按照用户原电价计算收益，剩余电量按照当地脱硫燃煤标杆电价结算碳中和与源网荷储模式光伏在碳中和中的角色在中国30·60双碳目标2030年碳达峰，2060年碳中和背景下，光伏发电作为零碳能源的主力军，承担着重要使命能源结构调整光伏发电替代化石能源，直接减少二氧化碳排放减碳量贡献每1kWh光伏发电可减少约

0.8kg CO₂排放清洁能源基础为绿氢生产、电动汽车等提供清洁电力能源自主降低对进口化石能源依赖，提高能源安全根据中国光伏行业协会预测，到2030年中国光伏累计装机将达到1000GW以上，年发电量超过

1.5万亿kWh，每年可减少CO₂排放约12亿吨，相当于植树造林约110亿棵源网荷储一体化源网荷储是中国能源转型的新型电力系统模式，四者协调发展源以风电、光伏为主的可再生能源发电网智能电网，实现灵活调度和双向流动荷可调节的用电负荷，如柔性用电负荷储多种形式的储能系统，平衡供需波动在源网荷储模式下，光伏发电不再是单一的发电设施，而是综合能源系统的有机组成部分，通过与储能、负荷侧响应等协调运行，解决间歇性和波动性问题15%60%30%全球与中国光伏产业格局全球光伏产业链分布全球光伏产业链呈现明显的地域分布特征，中国在制造环节具有绝对优势硅料中国产能占全球90%以上，通威、GCL、东方希望等企业居全球前列硅片中国产能占全球97%，隆基绿能、中环股份、晶科能源等主导市场电池片中国产能占全球88%，通威、爱旭、晶澳等企业规模领先组件中国产能占全球85%，隆基、晶科、天合、晶澳等形成寡头格局逆变器中国企业占全球出货量的70%，华为、阳光电源居全球前三欧美国家在设备、材料、智能化系统等高端环节仍有一定优势，如德国的设备制造、美国的先进硅材料技术等日韩企业在高效电池技术领域具有竞争力印度正在大力发展本土制造产业链前沿趋势与创新案例高效电池技术竞争组件创新与大型化高效电池技术正成为光伏制造企业的核心竞争力目前行业内存在多种技术路线并行发展的格局光伏组件正朝着更大尺寸、更高功率、更可靠的方向发展TOPCon技术已实现规模化量产，转换效率达

25.5%，2023年市场份额从5%快速提升至30%以上大型化趋势主流组件功率从2020年的400W快速提升至2024年的600-700WHJT技术效率潜力大，低温系数优势明显，随着银耗量降低和设备国产化，成本竞争力不断提升双面技术双面组件市场份额超过70%，背面增益5%-30%，显著提升度电成本优势钙钛矿/晶硅叠层电池效率突破30%，中国科企、隆基等企业已启动小规模生产线无主栅技术降低银浆用量30%以上，提高可靠性和美观度IBC技术效率可达25%以上，适合高端市场，成本较高，主要用于特殊应用场景柔性轻量组件重量仅传统组件的1/4，适用于负载受限屋顶和特殊应用场景随着电池效率提升，现代光伏组件单瓦成本不断下降，使光伏发电在全球范围内的经济性持续增强建材一体化BIPV产品形态日益丰富，如光伏瓦、光伏幕墙、光伏道路等智能系统与支架创新光伏+多元融合应用系统层面的创新正从硬件为王向软硬结合转变光伏正与多产业深度融合，创造新的价值空间智能跟踪支架集成气象传感器和AI算法，根据辐照、风速等实时调整角度，提升15%-35%发电量光伏+储能从简单物理叠加向深度融合发展，共享逆变器、控制系统等组件级优化器市场渗透率持续提升，有效解决遮挡和组件不匹配问题光伏+农业智能光控农业大棚，根据作物需求动态调节透光率智能预测系统结合气象数据和机器学习，预测发电量精度提升至95%以上光伏+交通光伏高速公路声屏障、光伏充电站等创新应用柔性直流技术提高系统电压至3000V，降低线缆损耗和系统成本光伏+建筑从附加式向真正的一体化方向发展，成为建筑标准组成部分随着这些创新技术的应用，光伏系统的度电成本LCOE持续下降，进一步增强市场竞争力光伏+制氢利用弃光电力制氢，解决可再生能源存储问题创新案例沙漠光伏治理中国西北地区创新开发的光伏+治沙模式，是解决能源与生态双重挑战的典范项目概况内蒙古库布其沙漠2GW光伏治沙项目，占地面积约4万亩创新点采用特殊设计的支架系统，组件下方铺设防沙网格，种植耐旱植物生态效益项目区域植被覆盖率从不足5%提高至50%以上，有效抑制沙尘暴经济效益年发电量约33亿kWh，同时发展沙产业和旅游业，带动当地就业5000人以上该模式已在戈壁、沙漠、荒漠地区推广，成为中国特色的生态光伏发展路径，获得联合国环境规划署认可总结与展望经济优势巩固光伏发电将进一步巩固其最经济能源的地位，到2025年主流地区度电成本有望降至

0.1-

0.15元技术突破多元融合/kWh光伏+储能系统成本将持续下降，在更多应电池效率将持续提升，钙钛矿/晶硅叠层电池有望在用场景实现经济平价低成本优势将推动光伏从单光伏将从单一发电设施向多功能融合方向发展，与2025年实现规模化商用，效率超过30%系统智能一电力供应向综合能源服务转型建筑、农业、交通、信息技术等深度融合BIPV市化水平大幅提升，自感知、自诊断、自修复的智慧场将迎来爆发期，成为城市建设标准配置光伏+光伏将成为标准储能技术创新将解决间歇性问多场景应用将创造新的商业模式和价值空间，拓展题，新型长时储能技术将与光伏深度融合行业发展边界持续高增长全球化重构未来十年光伏行业将保持年均20%以上的高速增长，到2030年全球累计装机有望超过3500GW中全球光伏产业链将在贸易保护与市场需求的双重作国作为全球最大的光伏市场和制造基地，年均新增用下重构，呈现制造多极化、应用全球化格局中装机将保持在150-200GW水平多重因素驱动行业国企业将通过技术领先和海外布局保持领导地位，高增长技术进步、成本下降、碳中和目标和能源同时欧美日等地区制造业将局部恢复发展中国家安全需求市场将成为新增长点4光伏产业已经从政策驱动转向市场驱动，从补贴依赖转向自我发展，正在成为全球能源转型的主力军技术创新、成本下降、政策支持和市场需求多轮驱动，将推动行业持续繁荣发展未来光伏行业面临的主要挑战包括电网消纳能力瓶颈、原材料供应波动、技术路线竞争不确定性、贸易保护主义抬头等行业需要加强技术创新，提升产品质量和可靠性，深化全球合作，共同应对气候变化和能源转型挑战对于从业者而言，需持续关注行业动态，掌握前沿技术，提升综合能力从设计、施工到运维的全产业链专业人才将持续紧缺，具备跨学科知识的复合型人才尤为宝贵光伏产业作为清洁能源的代表，将在实现碳中和目标中发挥核心作用，推动能源生产和消费方式变革，为构建清洁低碳、安全高效的能源体系做出重要贡献光伏，不仅是一个产业，更是人类能源与环境可持续发展的重要希望。