江蘇宿遷光伏系統(tǒng)方案0406

1、深圳市金剛玻璃光伏建筑科技有限公司江蘇宿遷市賓館屋頂遮陽并網(wǎng)光伏系統(tǒng)方案說明書編制： 核對： 審核： 批準(zhǔn)： 深圳市金剛玻璃光伏建筑科技有限公司2011年04月08日目 錄一、系統(tǒng)總體概況2二、主要設(shè)計依據(jù)3（1）、簡介3（2）、地理位置3（4）、系統(tǒng)設(shè)計沿用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4三、系統(tǒng)設(shè)計原則4四、系統(tǒng)運行原理5五、系統(tǒng)安裝數(shù)據(jù)5六、方案說明6（1）太陽能光伏供電方式：6（2）系統(tǒng)配置說明61、太陽電池組件62、并網(wǎng)逆變器：83、組件安裝結(jié)構(gòu)104、直流匯線箱105、交流控制柜106、電纜線117、防雷接地系統(tǒng)118、監(jiān)控系統(tǒng)12七、效益分析12（1）、經(jīng)濟(jì)效益分析13（2）、環(huán)境效益分析13（3）

2、、社會效益分析14八、光伏專業(yè)軟件分析結(jié)果15九、維護(hù)與使用注意事項18（1）、交付狀態(tài)保養(yǎng)守則18（2）、維修與檢查18（3）、安全規(guī)定20一、系統(tǒng)總體概況 江蘇宿遷市賓館屋頂遮陽項目屋頂擬采用雙玻璃光伏組件構(gòu)建一個太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，既能展現(xiàn)出新能源發(fā)電的效果，又體現(xiàn)環(huán)保的理念。根據(jù)該項目屋頂?shù)挠行Ю妹娣e，擬采用125*125高效單晶硅電池的雙玻璃光伏組件，可安裝96塊光伏組件，每塊組件功率240wp，總安裝容量為19.2kw，系統(tǒng)年輸出電量約為1.4萬 kwh。圖1-1：屋頂光伏系統(tǒng)太陽電池組件布置參考實例 實例一（德國柏林火車站） 實例二屋頂遮陽篷光伏系統(tǒng)安裝位置示意圖二、主要設(shè)計依

3、據(jù)（1）、簡介江蘇宿遷市賓館屋頂遮陽篷光伏發(fā)電項目，按照提供的相關(guān)技術(shù)要求，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境和氣象資料，利用的專業(yè)設(shè)計軟件，對此項目光伏并網(wǎng)系統(tǒng)作了詳盡的設(shè)計和計算(結(jié)果詳見結(jié)尾)。（2）、地理位置本工程位于江蘇省宿遷市，東經(jīng)119度，北緯32.2度。宿遷，位于江蘇省北部，屬淮海經(jīng)濟(jì)帶、沿海經(jīng)濟(jì)帶、沿江經(jīng)濟(jì)帶的交叉輻射區(qū)。境內(nèi)平原遼闊、土地肥沃、河湖交錯，是著名的“楊樹之鄉(xiāng)”、“水產(chǎn)之鄉(xiāng)”、“名酒之鄉(xiāng)”、“花卉之鄉(xiāng)”和“蠶繭之鄉(xiāng)”。自古便有“北望齊魯、南接江淮，居兩水（即黃河、長江）中道、扼二京（即北京、南京）咽喉”之稱。宿遷是世界生物進(jìn)化中心之一，也是人類起源中心之一，被譽為地球上的“生命

4、圣地”（3）、氣象資料日照：深圳日照充分，平均日照時間約2120.5小時。氣溫：深圳屬熱帶海洋性季風(fēng)氣候，風(fēng)清宜人，降水豐富。常年平均氣溫24.0，7、8月份氣溫最高，月平均氣溫約31.7；最冷月平均氣溫13.5。降水量：年平均降雨量約1930mm。宿遷氣象數(shù)據(jù)如下表：備注：以上數(shù)據(jù)整理自nasa網(wǎng)站。（4）、系統(tǒng)設(shè)計沿用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)整個光伏系統(tǒng)主要采用建筑一體化bipv的形式，根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范： iec 61215 地面用晶體硅光伏組件-設(shè)計鑒定和定型 iec6173o.l光伏組件的安全性構(gòu)造要求 iec6173o.2光伏組件的安全性測試要求 gb 50057-2000建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 g

5、b/t18479-2001地面用光伏（pv）發(fā)電系統(tǒng)-概述和導(dǎo)則 gb/t 20046-2006光伏系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性（iec 61727：2004） gb/t 19939-2005光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求 sj/t11127-1997光伏（pv）發(fā)電系統(tǒng)過電壓保護(hù)導(dǎo)則 gb50217-2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范 gb/t 12325-2003電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差 gb/t 14549-1993電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波 gb 50303-2002 建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 cecs 85：96 太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程施工及驗收技術(shù)規(guī)范 gb 50168-2006 電氣裝置安裝工程電纜線路

6、施工及驗收規(guī)范 gb 50169-2006 電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范 dl/t 5137 電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程 jgj203-2010 民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范三、系統(tǒng)設(shè)計原則根據(jù)所提供的技術(shù)資料和相應(yīng)的技術(shù)圖紙，就以下原則進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計。 合理投入，達(dá)到最佳的發(fā)電效果； 結(jié)合建筑物自身的特色與風(fēng)格，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑物進(jìn)行完美的結(jié)合，形成光伏與建筑一體化的發(fā)電系統(tǒng)，符合經(jīng)濟(jì)的原則； 利用清潔能源太陽能，有效減排，以達(dá)成環(huán)保目標(biāo)； 采用先進(jìn)的科技產(chǎn)品，展現(xiàn)現(xiàn)代建筑的風(fēng)采。 采用適用于本項目使用的材料。 因為整個光伏系統(tǒng)的面積相對較大，對光伏組件到并網(wǎng)

7、逆變器整個系統(tǒng)的走線都有很嚴(yán)格的要求；所以，對電纜的走線進(jìn)行了嚴(yán)格的設(shè)計。 分成若干供電子系統(tǒng)，避免了由于中心逆變器的失效而造成整個光伏系統(tǒng)停止供電，從而增加整個系統(tǒng)的安全性和可靠性，維護(hù)方便。 充分考慮所選用并網(wǎng)逆變器的mppt工作范圍適配于太陽電池組件常年在天津地區(qū)的電能工作范圍。四、系統(tǒng)運行原理屋頂太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理圖如圖所示：五、系統(tǒng)安裝數(shù)據(jù)我們使用專業(yè)設(shè)計軟件對該項目采光頂光伏發(fā)電系統(tǒng)作了相應(yīng)設(shè)計和計算。系統(tǒng)共安裝96塊125*125高效單晶硅電池的雙玻璃光伏組件，整個大樓的系統(tǒng)總安裝容量約為19.2kwp，具體安裝配置見下表。表5-1： 屋頂bapv系統(tǒng)安裝配置表序號安裝部位

8、屋頂1組件安裝面積172.8()2太陽電池組件峰值功率200wp3太陽電池組件數(shù)量（塊）96塊4光伏組串的連接方式12串4并5逆變器2臺10kw逆變器6系統(tǒng)安裝功率19.2kw7系統(tǒng)設(shè)計年發(fā)電量1.4萬 kwh六、方案說明（1）太陽能光伏供電方式：在總體技術(shù)方案設(shè)計中，考慮到太陽能方陣的安裝位置與朝向的對太陽能光伏系統(tǒng)發(fā)電量的影響等綜合因素,本項目采取用戶側(cè)并網(wǎng)方式。（2）系統(tǒng)配置說明系統(tǒng)組成：整個系統(tǒng)主要由太陽電池組件、并網(wǎng)逆變器、直流匯線箱、交流控制柜、電纜線、防雷接地系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成。1、太陽電池組件玻璃屋采用“5mm超白鋼化玻璃+（pvb+單晶硅電池片）+5mm白玻鋼化玻璃”125

9、*125單晶硅太陽能電池的雙玻璃光伏組件，具體如下所示。阿特斯是一家由歸國科學(xué)家瞿曉鏵博士于2001年11月創(chuàng)辦的太陽能光伏公司，并于2006年在美國納斯達(dá)克成功上市，是中國第一家登陸美國納斯達(dá)克的光伏企業(yè)(納斯達(dá)克代碼:csiq)。阿特斯專業(yè)從事硅錠、硅片、太陽能電池片和太陽能組件及應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。自2001年以來，阿特斯先后在中國建立了七家獨資企業(yè)。產(chǎn)品主要銷往德國、西班牙、意大利、美國、加拿大、韓國、日本、中國等國家和地區(qū)。阿特斯光伏組件可以應(yīng)用于商業(yè)、家用和工業(yè)的離網(wǎng)、并網(wǎng)的太陽能供電系統(tǒng)，及光伏發(fā)電站等不同領(lǐng)域。同時也為全球客戶提供光伏玻璃幕墻及太陽能發(fā)電應(yīng)用產(chǎn)品。另外還

10、專門為特殊市場提供太陽能解決方案，例如：航海業(yè)、公共事業(yè)和汽車行業(yè)。 自2002年投產(chǎn)至今，阿特斯六年實現(xiàn)銷售收入增長50倍。2006、2007和2008年，連續(xù)3年增長率為1552%。2007和2008連續(xù)兩年蟬聯(lián)德勤年度高科技、高成長中國50強，08年度阿特斯名列前十。阿特斯現(xiàn)有廠房面積已達(dá)156000，2008年，阿特斯組件產(chǎn)能已超過600兆瓦。2008年，阿特斯銷售額達(dá)7.09億美元，比2007年增長134%，成為世界光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的企業(yè)之一。 阿特斯致力于持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新.2009年阿特斯成功建立省級太陽能電池片工程技術(shù)研究中心。該研究中心的主要目標(biāo)是建立國內(nèi)領(lǐng)先，國際先進(jìn)的太陽能電

11、池研發(fā)中試線及太陽電池測試分析中心，研發(fā)方向為高效太陽能電池及利用精煉冶金硅制作的低成本新型硅電池。阿特斯將投入1000萬美元研發(fā)費用，建立38人組成的強大研發(fā)團(tuán)隊，其中包括四名博士，公司總裁瞿曉鏵博士親自擔(dān)任負(fù)責(zé)人。阿特斯研發(fā)項目上的合作伙伴包括杜邦中國公司、上海交通大學(xué)太陽能研究所、荷蘭 ecn 和加拿大多倫多大學(xué)等國際知名公司和院校研究機(jī)構(gòu)。 阿特斯自成立之日起，就制定并執(zhí)行了嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系和內(nèi)部控制體系，長期以來，始終堅持“協(xié)同開發(fā)、超前科技、持續(xù)改進(jìn)、精工運營”的方針，堅持把“質(zhì)量、品牌、誠信”作為企業(yè)的生存之道，發(fā)展之道。 表6-1：構(gòu)件型光伏組件電性能參數(shù)項目名稱性能參數(shù)項目

12、名稱性能參數(shù)標(biāo)稱功率200wp組件透光率工作電壓39.2v開路電壓49.12v工作電流4.93a短路電流5.35a組件尺寸1500mm1200mm20光伏組件布置圖2、并網(wǎng)逆變器：我們采用1臺10kw光伏并網(wǎng)逆變器，將光伏組件產(chǎn)生的直流電逆變成符合要求的市網(wǎng)用電。并網(wǎng)逆變器的性能參數(shù)如下：注：本系統(tǒng)采用sg 10ktl3、組件安裝結(jié)構(gòu) 在該光伏系統(tǒng)中，我們采用鋼方管支撐結(jié)構(gòu),鋼方管支撐結(jié)構(gòu)表面采用鍍鋅處理，焊接連接和螺栓連接形式，具備抗酸、抗腐蝕、防銹和抗風(fēng)等能力。4、直流匯線箱為了方便日后對系統(tǒng)的調(diào)試、檢查與維護(hù)我們選用2臺直流配電柜將從光伏方陣下來的電纜線，經(jīng)過一定的分組后引接到逆變器的直

13、流輸出端。直流配電柜主要由直流斷路器、直流防雷器和接線端子組成。a）zpl直流配電柜的特性 防護(hù)等級ip60,室外安裝 安裝操作簡便 寬直流電壓輸入范圍 可以接入6路光伏方陣 具有過流保護(hù)、過載保護(hù)、極限分段和短路保護(hù)5、交流控制柜為了方便日后對系統(tǒng)的調(diào)試、檢查與維護(hù)我們選用1臺交流配電柜將從逆變器敷設(shè)過來的電纜線，經(jīng)過計量后引接到市電并網(wǎng)點并網(wǎng)。交流控制柜主要由交流斷路器、交流防雷器、計量電表、電流互感器和熔斷器等組成。acp交流配電柜的特性 防護(hù)等級ip20,室內(nèi)安裝 安裝操作簡便 寬交流電壓輸入范圍 具有過流保護(hù)、過載保護(hù)、極限分段和短路保護(hù) 采用液晶屏顯示三相電壓、三相電流、三相有功功

14、率、三相有功功率、三相功率因數(shù)、復(fù)費率電能、開關(guān)量輸入和輸出狀態(tài)、頻率等 具備可編程測量、顯示、數(shù)字通訊等功能，具備標(biāo)準(zhǔn)的rs485 通信接口 可以通過可編程按鍵，設(shè)置互感器倍率、電網(wǎng)類型、電量顯示方式、儀表通訊地址、通訊波特率、變送輸出對象、變送輸出范圍、報警對象、報警上下限等參數(shù)進(jìn)行任意編程設(shè)置。6、電纜線華能海門電廠太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的連接電纜主要包括：組件間的串聯(lián)電纜連接線，組件到到直流匯線箱的電纜連接線，直流匯線箱到逆變器的電纜連接線，逆變器到交流控制柜的電纜連接線，交流控制柜到并網(wǎng)點的電纜連接線。按照傳輸導(dǎo)線的損耗在2%以內(nèi)，根據(jù)預(yù)估的距離，使用專業(yè)的太陽能光伏系統(tǒng)電纜線計算軟件，

15、對整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電纜進(jìn)行了理論計算。直流電纜采用雙絕緣防紫外線阻燃銅芯單心電纜線,交流電纜采用阻燃銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜。7、防雷接地系統(tǒng)（1）防雷系統(tǒng)本太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)項目因為太陽能光伏陣列的面積寬，而且安裝在沒有遮蓋物的室外，因此容易受到雷電引起的過高電壓影響。所以，根據(jù)安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的地區(qū)和重要性采取相應(yīng)的防雷措施。本系統(tǒng)防雷構(gòu)成分為防直擊雷、防感應(yīng)雷。防直擊雷設(shè)計：本系統(tǒng)太陽能光伏組件的金屬緊固件和屋面敷設(shè)電纜橋架均與建筑避雷帶或防雷引下線可靠連接，各接點的連接電阻小于4歐姆；。防感應(yīng)雷設(shè)計：為防止感應(yīng)雷給系統(tǒng)設(shè)備造成損壞，本設(shè)計以下處安裝防雷保護(hù)裝置：a

16、、直流匯線箱；b、逆變器自身具有防雷保護(hù)；c、交流控制柜。（2）接地系統(tǒng)光伏屋面太陽能接地系統(tǒng)與建筑內(nèi)其它接地系統(tǒng)共享同一接地體，聯(lián)合接地體接地電阻小于4歐姆；本設(shè)計中所有電氣設(shè)備金屬外殼均應(yīng)可靠接地；本設(shè)計中交流部分均設(shè)有專用保護(hù)接地線；8、監(jiān)控系統(tǒng)為了更好的掌握整個系統(tǒng)的運行狀況，我們安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)的原理如下圖太陽能光伏系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)原理圖我們可以通過把逆變器發(fā)電數(shù)據(jù)、故障報警和環(huán)境數(shù)據(jù)等通過rs485連接到數(shù)據(jù)采集器，然后通過以太網(wǎng)連接到局域網(wǎng)pc計算機(jī)實時監(jiān)控系統(tǒng)和保存數(shù)據(jù)。七、效益分析本光伏系統(tǒng)總裝機(jī)容量為：19.2kw，預(yù)計年平均發(fā)電量約為1.4萬 k

17、wh。，使用太陽能光伏發(fā)電將減少火力發(fā)電所導(dǎo)致的環(huán)境污染，從而減少國家治理污染的支出，具有難以估量的間接收益。 （1）、經(jīng)濟(jì)效益分析1、25年內(nèi)節(jié)電量為31.84萬kwh，25年可節(jié)約電費約￥63.67萬元。2、25年共節(jié)約一次性能源量：114.61噸標(biāo)準(zhǔn)煤；3、節(jié)約國家火電建設(shè)成本：5.73萬元；4、節(jié)約25年火電運營成本：12.1萬元；5、減少25年環(huán)境綜合治理費用9.55萬元。（2）、環(huán)境效益分析每年可減排co2、so2、nox、等的量如下：co2so2nox13.1噸0.121噸0.035噸（3）、社會效益分析1）本項目單純按發(fā)電量來算，其經(jīng)濟(jì)值是較低的；與常規(guī)能源相比，費用仍然比較高

18、，這也是制約太陽能光伏應(yīng)用的主要因素。然而，我們也應(yīng)看到，治理常規(guī)能源所造成的污染是一項很大的“隱蔽”費用，一些國家對化石燃料的價格也進(jìn)行了補貼。2）太陽能光伏發(fā)電雖一次性投資較大，但其運行費用很低。3）太陽能光伏與建筑相結(jié)合是一個方興未艾的領(lǐng)域，有著巨大的市場潛力。八、光伏專業(yè)軟件分析結(jié)果九、維護(hù)與使用注意事項（1）、交付狀態(tài)保養(yǎng)守則當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)完工后，定期保養(yǎng)不但可以令玻璃表面光艷如新，更容易吸收太陽能，也可以減低鋼材及玻璃電鍍遭受各種天氣變化、空氣污染或存聚污物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)或侵蝕有機(jī)硅膠，固定期保養(yǎng)是非常重要及不容忽視的。保養(yǎng)方法主要為定期清洗，應(yīng)根據(jù)光伏組件表面灰塵污染程度，確定清洗

19、的次數(shù)與周期。當(dāng)玻璃發(fā)生污染，透光率減少5%時，人就可以感覺出來，當(dāng)減少到10%時，就會感覺到臟了。大城市由于大氣污染嚴(yán)重，經(jīng)過一個月，透光率就減少10%。所以組件清洗最好每月不少于一次，雨季可適當(dāng)沿長。如不能每月定期清洗，每年至少也應(yīng)清洗三次，元旦、春節(jié)期間一次，五一、端午期間一次，中秋、國慶期間一次。每次皆采用清水及中性清洗劑，以清潔毛毛巾抹擦。玻璃清潔最重要的是四周邊緣，因為這里比較容易藏污納垢。同時由于硅膠硬化，故所有硅膠表面皆要用清水配毛巾抹擦。按上述方法定期保養(yǎng)，硅膠性能可保持20年以上，根據(jù)硅膠廠安排，應(yīng)于光伏系統(tǒng)完工后第七、第八年間全面檢查一次（為此，我公司可派人代為檢查，費用

20、另議），至于內(nèi)部可每三個月用此方法清洗一次。（2）、維修與檢查幕墻應(yīng)定期進(jìn)行檢查，對發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時進(jìn)行維修、處理。1、光伏組件陣列 a. 保持光伏陣列采光面的清潔。在少雨且風(fēng)沙較大的地區(qū)，應(yīng)每月清洗一次；清洗時應(yīng)先用清水沖。清洗時應(yīng)選在清早或傍晚陽光不足的時間進(jìn)行，以避免影響光伏系統(tǒng)的發(fā)電。b. 定期檢查光伏組件板間連線是否牢固，方陣集線箱內(nèi)的連線是否牢固，按需要緊固；檢查光伏組件是否有損壞或異常，如破損，柵線消失，熱斑等；檢查光伏組件接線盒內(nèi)的旁路二極管是否正常工作。當(dāng)太陽光伏組件出現(xiàn)異常時，及時更換，并詳細(xì)記錄組件在光伏陣列的具體安裝分布位置。c. 檢查方陣之間的連線是否牢固，與接地系統(tǒng)的

21、連接是否可靠，電纜金屬外皮與接地系統(tǒng)的連接是否可靠，按需要可靠連接；檢查方陣集線箱內(nèi)的防雷保護(hù)器是否失效，需要進(jìn)行更換。d. 如發(fā)現(xiàn)螺栓松動應(yīng)重新擰緊或焊牢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)連接件銹蝕應(yīng)除銹補漆；e. 如發(fā)現(xiàn)玻璃有松動、或破損時應(yīng)及時復(fù)或更換；f. 如發(fā)現(xiàn)密封膠和密封條脫落或損壞時，應(yīng)及時修補與更換；g. 如發(fā)現(xiàn)構(gòu)件及連接件損壞，或連接件與主體結(jié)構(gòu)的錨固松動脫落時，應(yīng)及時更換或采取措施加固修復(fù)；h. 定期檢查排水系統(tǒng)，如發(fā)現(xiàn)堵塞，應(yīng)及時疏通；i. 如五金件有脫落、損傷或功能障礙時，應(yīng)進(jìn)行更換和修復(fù)；j. 如遇臺風(fēng)、地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害時，災(zāi)后應(yīng)及時對玻璃幕墻進(jìn)行全面檢查，并視損壞程度進(jìn)行維修加固。2、光伏逆變器和配電柜 光伏逆變器和配電柜通常十分可靠，可以使用多年。有時因設(shè)計不好，電子元器件經(jīng)過長期運行可能會被損壞，雷擊也可能導(dǎo)致元器件損壞。 a. 定期檢查控制器、逆變器與其它設(shè)備的連線是否牢固，檢查控制器、逆變器的接地連線是否牢固，按需要固緊；檢查控制器、逆變器內(nèi)電路板上的元器件有無虛焊現(xiàn)象、有無損壞元器件，按需要進(jìn)行焊接或更換。b. 檢查控制器的運行工作參數(shù)點與設(shè)計值是否一致，如不一致按要求進(jìn)行調(diào)整。檢查控制器顯示值與實際測量值是否一致