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光伏车棚 / 农业大棚项目中的汇流并网柜布局策略

2025-06-04 08:55:00
来源:安徽正变电气科技有限公司-

光伏车棚 / 农业大棚项目中的汇流并网柜布局策略

摘要
随着分布式光伏发电项目的蓬勃发展,光伏车棚与农业大棚作为 “光伏 +” 综合利用的典型场景,在实现节能减排的同时,兼具空间利用价值。然而,其的应用场景对汇流并网柜的布局提出了要求。本文深入分析光伏车棚和农业大棚项目的特点,从电气性能、环境适应性、运维便利性等多个维度,探讨汇流并网柜的科学布局策略,为提升项目综合效益提供参考。

一、引言

光伏车棚和农业大棚将光伏发电与功能性建筑相结合,既满足了遮阳、种植等实际需求,又实现了清洁能源的生产。汇流并网柜作为连接光伏组件与电网的关键设备,其布局直接影响系统的发电效率、运行稳定性以及后期维护成本。由于车棚和大棚项目在空间结构、使用环境、用电需求等方面存在差异,需要针对性地制定布局方案,以系统安全、高效运行。

二、光伏车棚项目特点及汇流并网柜布局需求

2.1 光伏车棚项目特点

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。

2.2 汇流并网柜布局需求

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。

三、农业大棚项目特点及汇流并网柜布局需求

3.1 农业大棚项目特点

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。

3.2 汇流并网柜布局需求

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。

四、光伏车棚项目中汇流并网柜布局策略

4.1 基于车棚结构的布局方式

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。

4.2 结合用电设备的布局优化

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。

4.3 安全防护与便捷运维布局要点

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。

五、农业大棚项目中汇流并网柜布局策略

5.1 区域划分与集中布局

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。

5.2 防潮防腐与环境适应布局

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。

5.3 兼顾农业生产的布局设计

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。

六、案例分析

6.1 某城市商业中心光伏车棚项目

该商业中心的光伏车棚采用钢结构,占地面积约 5000 平方米,安装光伏组件容量为 500kW,同时配备 20 个电动汽车充电桩。在汇流并网柜布局中,根据车棚的结构特点,将 4 个汇流并网柜分别安装在车棚的 4 个角落立柱上,高度为 2.2 米。每个汇流并网柜负责一部分区域的光伏组件汇流,同时靠近相应区域的充电桩。电缆沿立柱和车棚钢梁进行敷设,采用穿管保护方式,既保证了电缆的安全,又不影响车棚的美观。此外,在汇流并网柜周围设置了防护栏和安全警示标识,预留了足够的运维通道。项目投入运行后,系统运行稳定,未发生因布局不合理导致的安全事故和设备故障,实现了光伏发电与车辆充电的高效结合。

6.2 某农业种植基地光伏大棚项目

该农业种植基地共有 100 个单体蔬菜大棚,每个大棚面积为 600 平方米,光伏大棚项目总装机容量为 3MW。在汇流并网柜布局时,将整个基地划分为 10 个区域,每个区域设置 1 个汇流并网柜。汇流并网柜安装在区域内相对中心的道路旁,基础高度为 40 厘米,采用混凝土浇筑,并进行防水处理。设备外壳采用不锈钢材质,内部电路涂覆三防漆,外部加装防护箱。电缆从光伏组件通过地下穿管敷设至汇流并网柜,避免了对大棚内光照和农事操作的影响。通过合理的布局,项目有效降低了电缆损耗,提高了系统的可靠性和稳定性,同时保障了农业生产的正常进行,实现了光伏发电与农业种植的双赢。

七、结论

光伏车棚和农业大棚项目中的汇流并网柜布局需要充分考虑项目自身特点和实际需求,从安全性、功能性、环境适应性等多个方面进行综合设计。在光伏车棚项目中,应结合车棚结构和用电设备布局,注重人员安全和运维便捷;在农业大棚项目中,则要重点关注环境影响和农业生产需求,设备适应恶劣环境且不影响农作物生长。通过科学合理的布局策略,能够有效提升汇流并网柜的运行效率和可靠性,促进光伏车棚和农业大棚项目的可持续发展,为实现清洁能源的广泛应用和节能减排目标提供有力支持。未来,随着技术的不断进步和项目经验的积累,汇流并网柜的布局策略将更加完善,进一步推动 “光伏 +” 项目的高质量发展。
以上内容围绕光伏车棚和农业大棚项目,阐述了汇流并网柜布局策略。若你对案例细节、特定场景优化等有进一步需求,可随时告知我。


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