空间结构复杂:光伏车棚的结构形式多样,包括钢结构、膜结构等,其布局需要考虑车辆进出通道、停车区域划分以及与周边建筑的关系。此外,车棚的高度、倾斜角度等因素也会影响光伏组件的安装方式和采光效果。
人员流动性大:作为车辆停放和人员活动的场所,光伏车棚内人员往来频繁,这对汇流并网柜的安全性提出了更高要求,必须避免因设备故障或漏电等问题对人员造成伤害。
用电场景多样:除了将电能并入电网外,光伏车棚还可能为充电桩、照明设施等提供电力,这需要汇流并网柜具备灵活的电能分配和管理能力,以满足不同用电设备的需求。
环境条件多变:车棚长期暴露在户外,需要承受风吹、日晒、雨淋等自然环境因素的影响,同时还可能面临车辆碰撞等意外情况,因此汇流并网柜需具备良好的防护性能和抗冲击能力。
安全性优先:布局应汇流并网柜与人员活动区域保持安全距离,避免人员误触。同时,设备应具备完善的防护措施,如采用 IP65 及以上防护等级,防止雨水、灰尘侵入,保障设备稳定运行。
便于接入与管理:考虑到车棚内光伏组件的分布以及用电设备的位置,汇流并网柜应靠近光伏组件集中区域和用电负荷中心,以减少电缆铺设长度,降低线路损耗。此外,布局还需便于设备的安装、调试和日常维护。
兼顾美观与空间利用:在满足功能需求的前提下,汇流并网柜的布局应尽量不影响车棚的整体美观和空间使用,可采用嵌入式安装或与车棚结构相结合的方式,使其融入整体环境。
占地面积大且分布分散:农业大棚通常以成片的形式存在,单个大棚面积较大,且大棚之间存在一定间隔。这种分布特点导致光伏组件分布范围广,增加了汇流并网柜布局的难度。
环境湿度大、腐蚀性强:大棚内部为了满足农作物生长需求,往往需要保持较高的湿度,同时可能使用化肥、农药等化学物质,这些因素会对汇流并网柜造成腐蚀,影响设备的使用寿命。
对光照和通风要求高:光伏组件的安装不能过度遮挡大棚内的光照和通风,否则会影响农作物的生长。因此,汇流并网柜的布局需要充分考虑其对大棚内部环境的影响。
用电负荷相对稳定:与光伏车棚相比,农业大棚的用电设备主要为灌溉系统、温控设备等,用电负荷相对稳定且规律性较强,但对供电可靠性要求较高,以保障农作物的正常生长。
适应恶劣环境:汇流并网柜需具备良好的防潮、防腐性能,可采用不锈钢材质外壳,并对内部电路进行处理,如涂覆三防漆,以提高设备在高湿度、腐蚀性环境下的可靠性。
优化线路连接:由于大棚分布分散,为减少电缆铺设成本和线路损耗,汇流并网柜应合理分布在大棚区域内,尽量使每个汇流并网柜覆盖的光伏组件数量均衡,避免出现部分线路过长的情况。
减少对农业生产的影响:布局过程中要充分考虑大棚的种植模式和农作活动,避免汇流并网柜阻碍农业机械的通行和农事操作,同时设备安装不会对大棚的光照和通风造成不利影响。
钢结构车棚布局:对于钢结构车棚,汇流并网柜可安装在车棚立柱上。选择靠近光伏组件集中区域且人员不易触及的立柱,将汇流并网柜通过支架固定在立柱侧面,高度一般设置在 2 米以上,以保证安全。这种布局方式利用了车棚的现有结构,安装方便,且电缆可沿立柱进行敷设,既美观又能减少电缆暴露在外的风险。
膜结构车棚布局:由于膜结构车棚自身承重能力有限,汇流并网柜不宜直接安装在膜结构上。可在车棚周边设置独立的设备安装基础,将汇流并网柜安装在基础上,并做好防水、防晒措施。安装位置应靠近车棚出入口,便于设备的运输和维护,同时要考虑电缆从光伏组件到汇流并网柜的敷设路径,尽量避免电缆穿越车棚内部,减少对车辆通行的影响。
充电桩配套布局:如果光伏车棚配备充电桩,汇流并网柜应靠近充电桩区域布局。这样可以缩短从汇流并网柜到充电桩的电缆长度,降低线路损耗,同时便于实现对充电桩用电的集中管理和控制。例如,在大型停车场的光伏车棚中,可将汇流并网柜设置在充电桩集群的中心位置,通过合理规划电缆走向,各充电桩能够稳定、高效地获取电力。
照明系统协同布局:对于车棚内的照明设施,汇流并网柜可与照明配电箱联合布局。将汇流并网柜和照明配电箱安装在同一设备箱内或相邻位置,实现光伏电能与市电的切换控制以及对照明系统的统一管理。这种布局方式不仅节省空间,还能提高系统的集成度和运维效率。
安全距离设置:汇流并网柜周围应设置明显的安全警示标识,与车辆行驶通道保持至少 1.5 米的安全距离,防止车辆碰撞。同时,设备外壳应可靠接地,接地电阻不大于 4Ω,以在设备发生漏电等故障时,能够快速将电流导入大地,保障人员和设备安全。
运维通道预留:布局时要预留足够的运维空间和通道,便于工作人员进行设备巡检、故障排查和维修操作。例如,在汇流并网柜前方应留出不小于 1.2 米的操作空间,柜侧与墙壁或其他障碍物之间的距离不小于 0.8 米,运维人员能够顺利接近设备。此外,还可在车棚顶部设置检修平台,方便对高处的汇流并网柜进行维护。
按大棚区域划分:根据农业大棚的分布情况,将整个项目划分为若干个区域,每个区域设置一个或多个汇流并网柜。一般来说,每个汇流并网柜可覆盖 5 - 10 个大棚,具体数量需根据大棚面积、光伏组件容量以及电缆承载能力等因素综合确定。例如,对于面积较小的单体大棚,可每 8 个大棚设置一个汇流并网柜;对于大型连栋大棚,可根据实际情况适当调整覆盖数量。
集中安装位置选择:汇流并网柜应安装在区域内相对中心的位置,尽量使各大棚到汇流并网柜的电缆长度短且均衡。可选择在大棚之间的空地或道路旁进行安装,避免影响农业生产活动。同时,安装位置应地势较高,排水良好,防止因雨水积聚导致设备受损。
设备安装基础处理:为防止汇流并网柜受到地面湿气和积水的影响,应设置高于地面 30 - 50 厘米的安装基础。基础可采用混凝土浇筑或预制件搭建,表面进行防水处理。在安装基础上安装设备支架,将汇流并网柜固定在支架上,设备底部与地面有足够的空间,便于空气流通和排水。
防护措施加强:除了采用防潮、防腐性能良好的设备外壳外,还可在汇流并网柜外部加装防护箱或防护罩。防护箱应具备良好的通风和散热性能,同时能够有效阻挡雨水、灰尘和腐蚀性气体的侵入。此外,定期对设备进行维护保养,检查防护层的完整性,及时处理出现的腐蚀、老化等问题。
避免遮挡光照:汇流并网柜的安装位置应避免对大棚内的光照造成遮挡。可选择在大棚的北侧或东西两侧边缘进行安装,设备不会影响农作物的采光。同时,电缆敷设应尽量采用地下穿管方式,减少对大棚内部空间的占用和对光照的遮挡。
不妨碍农事操作:布局过程中要充分考虑农业机械的通行和农事操作的便利性。汇流并网柜及相关设备不应设置在农业机械的行驶路线上,也不能影响大棚卷帘机、通风口等设施的正常使用。例如,在大棚进出口附近布局时,要设备与进出口保持足够的距离,以便于农机具的进出和人员的活动。