在屋頂分布式光伏電站中,箱式變電站(簡稱“箱變”)是連接光伏發電系統與電網的核心設備,承擔著電壓轉換、電能分配、保護監測等關鍵功能,堪稱分布式光伏的“電能樞紐”。以下從作用、技術特點、選型要點及區域應用等方面展開解析。
一、箱式變電站在屋頂分布式光伏中的作用
屋頂分布式光伏電站通常由光伏組件、逆變器、箱式變電站及并網設備組成。箱變的核心作用體現在三方面:
電壓轉換:光伏組件輸出的直流電經逆變器轉換為交流電后,電壓等級較低(如380V),需通過箱變升壓至10kV或35kV,以滿足電網接入要求;
電能分配:箱變內部集成高壓開關、變壓器、低壓開關等設備,可將電能分配至不同回路,支持多路并網或自用;
保護與監測:箱變配備過流、過壓、短路等保護功能,同時可通過智能終端實現遠程監控,保障系統安全運行。
二、屋頂分布式光伏箱變的技術特點
相較于傳統變電站,屋頂分布式光伏箱變需適應屋頂環境(空間有限、環境復雜),具備以下技術特性:
緊湊化設計:采用預制艙式結構,集成變壓器、高低壓開關、保護裝置等,體積小、重量輕,適合屋頂有限空間安裝;
環境適應性:外殼需具備防雨、防曬、防腐蝕能力,部分場景還需滿足防火、防爆要求(如化工企業屋頂);
智能化功能:支持遠程監控(如通過4G/5G或光纖傳輸)、故障診斷、電能質量分析,可與光伏電站監控系統聯動;
兼容性優化:針對光伏發電的間歇性特點,箱變需適配逆變器輸出特性,確保電能質量(如諧波控制、電壓波動抑制)符合電網標準。
三、箱變的選型與安裝要點
屋頂分布式光伏箱變的選型需結合項目規模、屋頂條件及電網要求,重點關注以下因素:
容量匹配:箱變容量應略大于光伏電站總裝機容量(通常按1.1-1.2倍系數配置),避免過載;
電壓等級:根據電網接入點電壓選擇(如10kV或35kV),工商業屋頂項目多采用10kV;
安裝位置:需考慮屋頂承載能力(箱變重量約5-20噸)、通風散熱(避免變壓器過熱)、進出線便利性(電纜敷設路徑);
并網要求:需符合當地電網公司技術規范(如保護定值、通信協議、計量方式)。
四、區域應用:工商業大省需求突出
結合上半年光伏裝機數據(戶用25.6GW、工商業87GW),箱變需求在工商業光伏大省尤為集中:
江蘇:作為工商業光伏新增裝機第一省(12GW),其屋頂分布式項目對箱變的緊湊性、智能化要求更高,部分項目采用“光伏+儲能+箱變”一體化設計;
浙江、廣東:兩省工商業光伏新增均超8GW,箱變需適應工業廠房、商業綜合體等復雜屋頂環境,部分項目因用電負荷大,箱變需支持多回路并網;
山東:工商業光伏新增8GW,傳統工業基地的屋頂改造項目對箱變的防腐蝕、防塵性能要求較高。
總結:箱變是分布式光伏規模化發展的關鍵支撐
隨著屋頂分布式光伏向“整縣推進”“園區級項目”升級,箱變的緊湊化、智能化、適配性將成為核心競爭力。未來,結合儲能系統、智能微網的需求,箱變還將向“多功能集成”(如光伏+儲能+充電樁)方向發展,進一步推動分布式光伏與能源結構的深度融合。