一、关键类型的光伏预制舱：根据功能和场景进行分类

以“工厂预制和现场组装”为关键特征，光伏预制舱通过模块化缩短了电站的建设周期。其类型划分围绕“电压等级”、“功能分区”和“安装场景”进行。不同类型的光伏电站适应不同阶段：

1. 按电压等级划分：高压预制舱、低压预制舱、高压预制舱
高压光伏预制舱：
电压等级多为 35kV、110kV(少数大型电站达 220kV) ，关键用于光伏电站的“并网侧”，负责电能变压和并网功能。高压开关柜和变压器(如 35kV箱式变压器、变压器、避雷器等设施应满足高压绝缘和避雷要求(如舱体接地电阻)≤4Ω）。
工艺特点：舱体采用钢板焊接结构(薄厚)≥2mm)，内部设有单独的高压室和控制室(物理隔离，避免高压影响)，配有温湿度控制系统(温度控制在 5-40℃，湿度≤与气体绝缘设备(如 SF₆气体绝缘开关，适配高电压绝缘需求) 。

适应场景：集中式光伏电站(如沙漠) 100MW 在上述电站的并网阶段，逆变器需要输出中低压电能(如 10kV）升到 35kV以上，接入区域电网。

低压光伏预制舱：
电压等级多为 0.4kV、10kV，聚焦光伏电站的“电能转换和分配侧”，连接逆变器和中高压设备。低压配电柜、汇流箱、接触器、电能计量装置等。集成在机舱内。其主要功能是汇总和分配逆变器输出的DC电能(逆变器后为低压交流)，或短期存储(部分包括储能模块)。
工艺特点：舱体结构相对较轻(钢板厚度) 1.5-2mm)内部按“集流”， - 配电 - 控制“分区布局，不需要复杂的气体绝缘(主要是空气绝缘)，但需要加强热量排放(如安装轴流风扇，适应逆变器运行时的低烧耗)。
适应情况：分布式光伏项目(如工业屋顶) 5MW 电站）、集中式电站逆变器集群区域，用于将电能(如直接供应厂区负荷)输送至高压预制舱变压。
高压光伏预制舱(补充类型，连接高低压)：

电压等级多为 10kV、适用于“逆变器导出”20kV - 高压并网中间环节，内部集成中压开关柜、无功补偿装置(如 SVG），用于稳定电压，补偿无功负载，减少电能损耗。多见于中型光伏电站(20-100MW)，平衡高低压设备的适应需求。

2. 按功能划分：配电预制舱、逆变器预制舱、综合控制预制舱
光伏配电预制舱：
主要功能是“电能分配与保护”，内部集成开关、断路器和保护装置（如过流保护和漏电保护），无论高低压如何，用于将光伏阵列产生的电能分配到不同的负载（如电站自用负载和并网线路），或在发生故障时断开电路，以确保设备的安全。
适应场景：所有类型的光伏电站都是电能流通的“枢纽节点”，如集中电站的配电子站和分布式电站的屋顶配电区。
光伏逆变器预制舱：
“集成舱”是专门为逆变器设计的，内部容纳 1-4 台式光伏逆变器(按功率选择500kW、1000kW 逆变器）、对逆变器室外安装和运行稳定性问题进行关键处理，包括直流汇流箱、制冷系统(如液冷或风冷设备)。
工艺特点：舱体设有独立的排热通道(与设备区隔离)，温度控制精度高(逆变器运行温度要求≤50℃)，保护等级≥IP54(防风沙、防雨)，适用于室外恶劣环境(如高温、大风)。
适应场景：集中光伏电站逆变器集群区域（如每个舱位的容纳 2 台1000kW 逆变器，服务 20MW 光伏阵列）、地面安装区域为分布式电站。
光伏综合控制预制舱：
集成“配电控制通讯功能，除配电设备外，内部还配备了电站监控系统(如 SCADA 系统）、通信模块(4G/5G) 或者光纤通信)、应急电源，可实现光伏电站局部区域的电能监测、故障预警和远程操作。

适配场景：大型集中光伏电站的分区监控中心(如按压 50MW 分区设置）、偏远电站(如高原、沙漠电站)需要远程运维。

3. 根据安装方法：路面预制舱、屋顶预制舱
路面式光伏预制舱：
机舱底部设有混凝土基础(或钢结构支架)，安装在地面较宽的区域，体型较大(常见尺寸) 6m×3m×2.5m，可以定制更大的尺寸，适合大功率设备(例如， 35kV高压设备，多台逆变器)。
优点:安装空间充足，设备维护方便(可设侧门、顶门)，排热条件好；缺点:需要占用路面土地资源，适用于集中电站的开放区域。
屋顶式光伏预制舱：
身材小巧(常见尺寸) 3m×2m×2m)，重量轻（≤5t)通过支架固定在工业厂房和公共建筑的屋顶上，以满足分布式光伏项目的小功率需求(如内部集成)。 1 台 500kW逆变器低压配电设备)。
优点：不占用路面空间，就近消耗电能(减少输电消耗)；缺点：受屋顶负载限制(需要满足)≥0.5kN/㎡装载)，维护空间有限，需要提升舱体开门方向(绕过屋顶障碍物)。
二、高压与低压光伏预制舱性能对比：关键差异与适配逻辑

高压与低压光伏预制舱的性能差异，源于 “电压等级决定的功能定位”，集中体现在 “绝缘防护、设备配置、运行稳定性、适用场景” 四大维度，具体对比如下：

1. 关键功能：定位电站不同电能流转环节
高压光伏预制舱：并网枢纽，负责升压与电网接入
关键功能是 “电能升压 + 并网控制”—— 接收低压 / 中压预制舱输送的电能（如 10kV），通过舱内变压器升至 35kV 及以上，经高压开关、互感器检测合格后，接入区域电网（如国家电网 35kV 线路）。同时具备 “并网保护” 功能：当电网电压、频率异常时（如电压波动 ±5%），可自动断开并网开关，防止故障电能倒灌电网。
功能特点：需与电网调度系统联动（如接收电网的并网指令、负荷调节信号），是光伏电站与外部电网的 “连接桥梁”，直接影响电站的并网效率与合规性。
低压光伏预制舱：转换分配，衔接发电与用电 / 升压环节
关键功能是 “电能汇总 + 转换 + 分配”—— 先通过汇流箱汇总光伏逆变器输出的低压交流电（如 0.4kV），再经低压配电柜分配至两类负荷：一是电站自用负荷（如运维人员宿舍、监控设备用电），二是输送至中压 / 高压预制舱（用于升压并网）。部分低压舱还集成储能模块（如锂电池储能，容量 50-200kWh），可存储多余电能，在用电高峰时释放。

功能特点：更贴近光伏发电端与本地负荷，是电站内部电能 “调度中心”，影响电能的本地消纳率与输送效率。

2. 绝缘与防护性能：高压舱要求更严苛
高压光伏预制舱：高绝缘等级，强化防爆防雷
绝缘要求：因电压高（35kV 及以上），舱内设备绝缘等级需≥A 级（按 GB/T 11021《电气绝缘的耐热性分级》），高压柜体采用气体绝缘（如 SF₆气体，绝缘强度是空气的 2.5 倍）或固体绝缘（如环氧树脂绝缘件），舱体与地面之间设绝缘垫层（如绝缘橡胶板，厚度≥10mm），防止接地漏电。
防护等级：舱体防护等级≥IP54（防沙尘、防溅水），户外安装时可升级至 IP55；高压室设防爆泄压装置（如泄压面积≥0.05㎡/m³），防止内部电弧故障引发舱体损坏；防雷等级≥Class B（按 IEC 62305 标准），接地网采用 “环形接地”（接地电阻≤4Ω），抵御直击雷与感应雷。
低压光伏预制舱：基础绝缘，侧重防尘防水
绝缘要求：电压低（0.4-10kV），设备绝缘等级≥B 级即可，以空气绝缘为主，低压配电柜内的母线、开关采用绝缘导线（如 PVC 绝缘导线），无需复杂气体绝缘；舱体接地电阻≤10Ω（满足低压设备接地需求），接地方式为 “单点接地”（简化施工）。

防护等级：常规场景≥IP54，屋顶或潮湿环境（如南方多雨地区）升级至 IP55；无需防爆泄压装置（低压设备故障时电弧能量小，风险低）；防雷等级≥Class C，主要防护感应雷（如通过加装浪涌保护器，限制雷击过电压）。

3. 设备配置：高压舱集成高规格关键设备
高压光伏预制舱：以高压设备为关键
关键设备包括：35kV/110kV 箱式变压器（容量 5-50MVA，根据电站规模选型）、高压真空断路器（额定电流 1250-2500A，分断能力 31.5-40kA）、电流互感器（精度 0.2S 级，用于电能计量与保护）、电压互感器（精度 0.5 级，监测电网电压）、SF₆气体绝缘开关柜（减少占地面积，适配户外环境）。
配置特点：设备规格高（如变压器损耗≤0.5%）、成本占比大（高压设备成本约占舱体总造价的 60%-70%），需专业人员进行设备调试（如变压器油位检测、SF₆气体压力监测）。
低压光伏预制舱：以低压配电与控制设备为主
关键设备包括：0.4kV 低压配电柜（含断路器、接触器，额定电流 630-1250A）、光伏汇流箱（输入路数 8-16 路，适配光伏阵列输出）、电能表（精度 0.5 级，计量自用与并网电能）、浪涌保护器（额定电压 275V，防护低压侧雷击过电压）、小型储能变流器（若含储能模块，功率 50-200kW）。

配置特点：设备规格适中，成本占比均衡（低压设备成本约占舱体总造价的 40%-50%），调试难度低（常规电工即可完成接线与参数设置）。

4. 运行稳定性：高压舱对环境与运维要求更高
高压光伏预制舱：需精准控制运行环境
温湿度控制：舱内温度需稳定在 5-40℃（变压器运行时温度升高，需通过空调或强迫风冷降温，避免绝缘老化），湿度≤85%（防止 SF₆气体受潮液化，影响绝缘）；部分寒冷地区（如东北 - 30℃以下）需加装电加热装置（维持舱内温度≥5℃）。
运维需求：需定期检测高压设备状态（如每 3 个月检测 SF₆气体压力与纯度，每 6 个月检测变压器油质），故障处理难度大（如高压断路器故障需专业厂家维修），运维周期长（单次运维 2-4 小时）。
稳定性优势：设备冗余设计多（如双电源切换、备用断路器），长期运行故障率低（年故障率≤1%），适合连续并网运行（全年运行时间≥8000 小时）。
低压光伏预制舱：环境适应性更强，运维更简便
温湿度控制：温度控制在 - 10-50℃（低压设备耐温范围宽），湿度≤90%（短期潮湿不影响绝缘）；常规场景用轴流风扇散热（成本低），高温环境（如南方夏季 40℃以上）加装空调即可。
运维需求：日常运维以 “外观检查 + 参数读取” 为主（如每周检查配电柜指示灯、每月读取电能表数据），故障处理简单（如断路器跳闸可现场复位，汇流箱故障可快速更换模块），单次运维时间≤1 小时。

稳定性优势：设备模块化程度高（如汇流箱、储能模块可快速更换），故障影响范围小（仅影响局部光伏阵列或负荷），适合灵活调整运行状态（如根据负荷需求切换 “并网” 或 “离网” 模式）。

5. 适用场景：按电站规模与电能流向适配
高压光伏预制舱：适配大型集中式电站并网
适合场景：集中式光伏电站（规模≥20MW）的并网环节，如沙漠、高原、平原地区的大型电站，需将大量电能升压后接入高压电网（35kV 及以上），实现远距离输送（如输送至几十公里外的城市电网）。
典型案例：某 500MW 沙漠光伏电站，按 “每 100MW 配置 1 台 35kV 高压预制舱” 的方案，将电站分为 5 个分区，每个分区的电能经高压舱升压后，汇总接入 110kV 区域电网，满足大规模并网需求。
低压光伏预制舱：适配分布式与中小型集中式电站
适合场景：分布式光伏项目（规模≤10MW，如工商业屋顶、园区电站），用于就近分配电能（如将电能直接供给厂房生产负荷，减少输电损耗）；中小型集中式电站（10-20MW）的逆变器输出端，衔接中压预制舱或直接供给本地负荷（如电站运维中心、周边村落用电）。

典型案例：某 5MW 工商业屋顶光伏项目，在屋顶安装 2 台低压预制舱（每台集成 1 台 2500kW 逆变器 + 低压配电柜），将光伏电能直接供给厂房生产线（自用率≥80%），剩余电能通过 10kV 线路输送至电网，实现 “就近消纳为主、并网为辅” 的运行模式。

三、场景化选择建议
优先选高压光伏预制舱的场景：
大型集中式光伏电站（规模≥20MW），需接入 35kV 及以上高压电网，实现远距离、大容量电能输送；
电网接入点距离电站较远（如超过 10 公里），需通过升压减少输电损耗（高压输电损耗比低压低 50%-70%）；
电站以 “全额并网” 为主要目标（如无本地负荷，电能全出售给电网），需满足电网严苛的并网标准（如电压波动、频率稳定要求）。
优先选低压光伏预制舱的场景：
分布式光伏项目（工商业屋顶、园区、户用集群），需就近分配电能（自用为主，余电并网），减少输电环节；
中小型集中式电站（规模≤20MW），本地有负荷需求（如电站自用、周边村镇用电），需灵活调整电能分配；

建设周期短、预算有限的项目（低压预制舱造价约为高压舱的 30%-50%，调试周期缩短 50%），需快速投运产生收益。

总结
光伏预制舱的类型选择需 “按功能定类型，按电压定规格”—— 高压预制舱是电站并网的 “关键枢纽”，以高绝缘、高稳定性适配大型集中式电站的大容量并网需求；低压预制舱是电能转换分配的 “灵活节点”，以低成本、易运维适配分布式与中小型电站的本地消纳需求。两者无绝 对优劣，关键在于贴合电站规模、电能流向与电网接入条件，通过模块化设计实现 “快速建设、安全运行、高效发电” 的目标。