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摘 要：可再生资源的不断开发利用，太阳能发电逐渐受到人们越来越多的重视，光伏发电是太阳能开发的重要途径之一，作为传输部件的光伏电缆，对其进行设计与开发对光伏发电的良好应用具有重要作用。光伏系统需要在一些较恶劣的条件下工作，所以开发质量稳定效果可靠的光伏电缆对光伏发电的正常运行具有重要意义。本文分析了光伏电缆的性能需求与工艺设计的关键问题，提出了光伏电缆的关键工艺控制，为光伏电缆的发展提供参考。
关键词：光伏发电；电缆；设计；应用
可持续发展战略的不断实施，国家对新能源的开发不断重视，太阳能成为开发的重点。光伏发电是太阳能利用的重要途径，已经受到国家的广泛重视。据统计，自2003年来，我国的光伏发电平均每年的增长速度达到30%，光伏产业的快速发展带动了其他相关产业的飞速发展，作为传输部件的光伏电缆近些年也得到了广泛发展[1]。光伏专用电缆主要用来传输光伏电池板产生的电能，对其进行设计与开发对光伏发电的良好应用具有重要作用。本文分析了光伏电缆的性能需求与工艺设计的关键问题，提出了光伏电缆的关键工艺控制，为光伏电缆的发展提供参考。
1 光伏专用电缆的选择
1.1 电缆的选型原则
通常对于地面光伏工程，各个电池组件之间通过长度约1m的线缆连接，电池组件通过串联，正负极需要引出单芯电缆至汇流箱，此引出的单芯电缆通常为光伏专用电缆，一般对于专用电缆的选择应考虑几点：一是电缆的绝缘性，二是耐热阻燃性，三是防潮抗辐射性能，四是敷设方式和电缆材料，五是截面的相关规格。
1.2 关于电缆型号
一般在光伏电缆中运用的是铜导体加交联聚乙烯绝缘，与之相比，采用导体材料为镀锡铜绞线，绝缘层为低烟无卤阻燃聚烯烃较好。因为光伏电站一般需要在户外建立，长期日照，而且所处环境温度较高，水分流失快。光伏电缆一般具有两层绝缘外皮，对紫外线、水、臭氧具有很好的防护能力，很强的耐磨损能力。一般根据各组件的功率不同，其横截面积常有2.5到16 mm2等的规格。
1.3 电缆颜色
一般厂家供应的电缆的颜色默认为黑色，本人认为光伏电缆采用红色、蓝色较好，这样可以有效的防止光伏组件的错接。在传统的光伏安装过程中，施工单位常常会在电缆上做上标记[2-3]。
2 光伏电缆设计的优化
2.1 光伏组件的布置
组件的布置优化可以大大节省材料，控制成本。比如下面两种不同的组件布置方案，在汇流箱均有16进1出，两组的汇流箱均与16串光伏组件（22块太阳能电池板串联，材料是多晶硅）相连。相比于布置1的方案，方案2具有相应的优势，其优势是电缆沿着组件之间的檩条铺设，在很大程度上降低了管材直埋的应用，但在实际的操作过程中，也要考虑场地等综合因素，所以布置1也常见。
图1 组件的布置方案1
图2 组件的布置方案2
2.2 光伏电缆的敷设方式
对于光伏电缆的敷设，需要根据实际情况，采用不同的敷设方式。常见的有直埋敷设、架空穿管敷设等方式。
3 专用电缆设计中的问题
3.1 关于电缆的走向模糊
在光伏运用汇总，光伏电缆的应用量非常大，在电缆敷设前，一般先设计电缆敷设图纸，一般的图纸只是指明电缆的走向，在施工的过程中受实际情况的影响，电缆的走向可能较设计有较大的偏差。
3.2 施工人员素质不高
对于光伏的敷设来说，其工作量和技术含量并不高，所以导致施工单位在人员的选择上对其要求较低，其中部分素质匮乏，专业技术知识不高，对设计图纸的理解也会有偏差，有时整个施工过程不按图纸施工，造成所有的作业浪费。
3.3 施工规范性不强
光伏电缆，敷设需要加大可靠性。在实际的施工过程中，施工单位常为了加快施工进度，大多采用全线直埋的方式进行敷设，PVC管保护只有在电缆引上处[4-6]。对于电缆的直埋段部分，施工单位时常进行了穿PVC管的保护措施，但在PVC管连接时，没有使用连接管，这对光伏电缆的工作会有较大的影响。
3.4 施工浪费严重
光伏发电对电缆的需求非常大， 如果一个电缆出现一些误差，则将加大电缆的应用。比如以一个30MW的光伏发电项目为例，在项目说明中会对整个的电缆用量进行规定，但没有具体的细化到每根电缆，同时对电缆的走向和接线也未作明确的说明。到了施工现场，当进行电缆切割时，工人为了防止电缆长度的不够，常常预留了一定长度的余量。倘若每根电缆的预留长度为3m，则对于一个为30MW的光伏项目其有11520根电缆，这样就损失了35km的电缆。
3.5 电缆的质量不高
对于电缆的生产厂家，其生产不规范，对于一个标示长度为1m的电缆，其实际长度只有0.94m，对于实际的电缆长度就短缺，影响了施工效率。
4 小结
随着国家对可再生资源的不断开发利用，太阳能发电逐渐受到人们越来越多的重视，光伏发电是太阳能开发的重要途径之一，作为传输部件的光伏电缆，对其进行设计与开发对光伏发电的良好应用具有重要作用。本文从电缆的选择、敷设方式等方面分析了电缆的设计与实际施工过程中的问题，为电缆设计的发展提供了参考。对于光伏电缆的设计，其需要根据实际情况，综合各种敷设方式，达到对光缆的节省，控制成本。对于设计单位，其在设计时应充分考虑现场情况，施工单位也应该在施工过程中加强管理。
参考文献
[1]太阳能的光明发展前景[J].电源世界，2007（1）：23-24.
[2]张望， 杨立芬. 光伏发电场场内电缆敷设问题[J].工程技术， 2014（8）：216-217.
[3]代康 ， 吴东艳 ， 漆钜虹 . 光伏电缆技术简介 [J]. 中国通信学会2010 年光缆电缆学术年会论文集：438-455.
[4]张彦昌，石巍.光伏电站直流汇流电缆选型[J].电力建设， 2014， 35（2）：113-116.
[5]沈辉， 曾祖勤.太陽能光伏发电技术[M].北京：化学工业出版社，2005.
[6]王超. 基于汇流箱布置对光伏区电缆敷设成本的研究[J].电力科技， 2014 （19）：182.
关键词：光伏发电；电缆；设计；应用
可持续发展战略的不断实施，国家对新能源的开发不断重视，太阳能成为开发的重点。光伏发电是太阳能利用的重要途径，已经受到国家的广泛重视。据统计，自2003年来，我国的光伏发电平均每年的增长速度达到30%，光伏产业的快速发展带动了其他相关产业的飞速发展，作为传输部件的光伏电缆近些年也得到了广泛发展[1]。光伏专用电缆主要用来传输光伏电池板产生的电能，对其进行设计与开发对光伏发电的良好应用具有重要作用。本文分析了光伏电缆的性能需求与工艺设计的关键问题，提出了光伏电缆的关键工艺控制，为光伏电缆的发展提供参考。
1 光伏专用电缆的选择
1.1 电缆的选型原则
通常对于地面光伏工程，各个电池组件之间通过长度约1m的线缆连接，电池组件通过串联，正负极需要引出单芯电缆至汇流箱，此引出的单芯电缆通常为光伏专用电缆，一般对于专用电缆的选择应考虑几点：一是电缆的绝缘性，二是耐热阻燃性，三是防潮抗辐射性能，四是敷设方式和电缆材料，五是截面的相关规格。
1.2 关于电缆型号
一般在光伏电缆中运用的是铜导体加交联聚乙烯绝缘，与之相比，采用导体材料为镀锡铜绞线，绝缘层为低烟无卤阻燃聚烯烃较好。因为光伏电站一般需要在户外建立，长期日照，而且所处环境温度较高，水分流失快。光伏电缆一般具有两层绝缘外皮，对紫外线、水、臭氧具有很好的防护能力，很强的耐磨损能力。一般根据各组件的功率不同，其横截面积常有2.5到16 mm2等的规格。
1.3 电缆颜色
一般厂家供应的电缆的颜色默认为黑色，本人认为光伏电缆采用红色、蓝色较好，这样可以有效的防止光伏组件的错接。在传统的光伏安装过程中，施工单位常常会在电缆上做上标记[2-3]。
2 光伏电缆设计的优化
2.1 光伏组件的布置
组件的布置优化可以大大节省材料，控制成本。比如下面两种不同的组件布置方案，在汇流箱均有16进1出，两组的汇流箱均与16串光伏组件（22块太阳能电池板串联，材料是多晶硅）相连。相比于布置1的方案，方案2具有相应的优势，其优势是电缆沿着组件之间的檩条铺设，在很大程度上降低了管材直埋的应用，但在实际的操作过程中，也要考虑场地等综合因素，所以布置1也常见。
图1 组件的布置方案1
图2 组件的布置方案2
2.2 光伏电缆的敷设方式
对于光伏电缆的敷设，需要根据实际情况，采用不同的敷设方式。常见的有直埋敷设、架空穿管敷设等方式。
3 专用电缆设计中的问题
3.1 关于电缆的走向模糊
在光伏运用汇总，光伏电缆的应用量非常大，在电缆敷设前，一般先设计电缆敷设图纸，一般的图纸只是指明电缆的走向，在施工的过程中受实际情况的影响，电缆的走向可能较设计有较大的偏差。
3.2 施工人员素质不高
对于光伏的敷设来说，其工作量和技术含量并不高，所以导致施工单位在人员的选择上对其要求较低，其中部分素质匮乏，专业技术知识不高，对设计图纸的理解也会有偏差，有时整个施工过程不按图纸施工，造成所有的作业浪费。
3.3 施工规范性不强
光伏电缆，敷设需要加大可靠性。在实际的施工过程中，施工单位常为了加快施工进度，大多采用全线直埋的方式进行敷设，PVC管保护只有在电缆引上处[4-6]。对于电缆的直埋段部分，施工单位时常进行了穿PVC管的保护措施，但在PVC管连接时，没有使用连接管，这对光伏电缆的工作会有较大的影响。
3.4 施工浪费严重
光伏发电对电缆的需求非常大， 如果一个电缆出现一些误差，则将加大电缆的应用。比如以一个30MW的光伏发电项目为例，在项目说明中会对整个的电缆用量进行规定，但没有具体的细化到每根电缆，同时对电缆的走向和接线也未作明确的说明。到了施工现场，当进行电缆切割时，工人为了防止电缆长度的不够，常常预留了一定长度的余量。倘若每根电缆的预留长度为3m，则对于一个为30MW的光伏项目其有11520根电缆，这样就损失了35km的电缆。
3.5 电缆的质量不高
对于电缆的生产厂家，其生产不规范，对于一个标示长度为1m的电缆，其实际长度只有0.94m，对于实际的电缆长度就短缺，影响了施工效率。
4 小结
随着国家对可再生资源的不断开发利用，太阳能发电逐渐受到人们越来越多的重视，光伏发电是太阳能开发的重要途径之一，作为传输部件的光伏电缆，对其进行设计与开发对光伏发电的良好应用具有重要作用。本文从电缆的选择、敷设方式等方面分析了电缆的设计与实际施工过程中的问题，为电缆设计的发展提供了参考。对于光伏电缆的设计，其需要根据实际情况，综合各种敷设方式，达到对光缆的节省，控制成本。对于设计单位，其在设计时应充分考虑现场情况，施工单位也应该在施工过程中加强管理。
参考文献
[1]太阳能的光明发展前景[J].电源世界，2007（1）：23-24.
[2]张望， 杨立芬. 光伏发电场场内电缆敷设问题[J].工程技术， 2014（8）：216-217.
[3]代康 ， 吴东艳 ， 漆钜虹 . 光伏电缆技术简介 [J]. 中国通信学会2010 年光缆电缆学术年会论文集：438-455.
[4]张彦昌，石巍.光伏电站直流汇流电缆选型[J].电力建设， 2014， 35（2）：113-116.
[5]沈辉， 曾祖勤.太陽能光伏发电技术[M].北京：化学工业出版社，2005.
[6]王超. 基于汇流箱布置对光伏区电缆敷设成本的研究[J].电力科技， 2014 （19）：182.