某酒樓分布式光伏發(fā)電方案設(shè)計(jì)

1、某酒樓分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目1. 項(xiàng)目概況某酒樓建筑面積較大，有多個(gè)建筑體，均為低層建筑，形狀各異。各個(gè)建筑 體的屋頂形式各異，有的采用平面水泥屋頂，有的采用斜面彩鋼瓦屋頂。各屋頂 的朝向也各不相同，有的是南北朝向，有的為東西朝向。就安裝太陽(yáng)能光伏板而言，應(yīng)該說(shuō)酒樓的所有建筑物的樓頂均可以安裝太陽(yáng) 能光伏板，只是安裝的方式、便捷性和光伏利用率不同而已。 就安裝的便捷性和 光伏利用率來(lái)講，樓頂為平面的水泥面的和采用斜面彩鋼瓦屋頂且朝向?yàn)槟媳背?向的建筑物安裝太陽(yáng)能光伏板最為適宜。根據(jù)業(yè)主意向，擬初步安裝 50KW的太陽(yáng)能光伏板，需占用屋頂面積約 500 平方米。通過(guò)對(duì)酒樓所有屋頂?shù)娜娣治?，本?xiàng)

2、目初步確定將 50KW的太陽(yáng)能光 伏板集中安裝在酒樓一棟朝向呈南北向、 屋頂采用斜面彩鋼瓦的建筑物的屋頂上（見圖1所示）。本項(xiàng)目之所以選擇這棟建筑屋頂，主要有以下幾個(gè)方面的考慮：（1）屋頂?shù)膯误w面積比較大，目測(cè)要遠(yuǎn)大于 500平方米?？梢园惭b下50KW 的光伏組件，給人整體性強(qiáng)。（2）該棟建筑屋頂為斜面，屋頂采用彩鋼瓦，安裝光伏組件比較便捷。另 外，該棟建筑物朝向?yàn)槟媳狈较颍?yáng)能光伏利用率比較好。（3）該棟建筑物臨近酒店大廳，位置比較突出、顯眼，屋面安裝太陽(yáng)能光 伏板后，整棟建筑會(huì)顯得更加整潔、美觀，可視性強(qiáng)，能起到一定的美化作用。根據(jù)初步了解和實(shí)地查看，酒樓目前裝電總?cè)萘繛?2000KVA

3、最低常用負(fù)荷 至少會(huì)大于50KW。本次計(jì)劃安裝的50KW勺分布式光伏發(fā)電量完全可以由酒樓 全部消耗掉，基本不存在向公用電網(wǎng)送電的可能性。 這樣可有效發(fā)揮光伏發(fā)電的 效益和實(shí)現(xiàn)最大價(jià)值。光伏組件安裝在該樓頂圖1太陽(yáng)能光伏組件擬安裝的樓頂指示圖2. 光伏組件數(shù)量就、安裝面積測(cè)算及安裝方案本項(xiàng)目擬采用270W的多晶硅太陽(yáng)能電池光伏組件， 組件尺寸為1690X 992X 50。由此，可測(cè)算出光伏組件的安裝面積及光伏組件的數(shù)量。計(jì)算方法如下： 2.1光伏組件的數(shù)量本項(xiàng)目擬安裝光伏組件容量為 50KV，每個(gè)光伏組件的功率為270Vy因此光伏 組件的數(shù)量為：M =50000- 270=185.19 (塊)，

4、實(shí)際取 186 塊故本項(xiàng)目擬實(shí)際采用光伏組件數(shù)量為 186塊，理論最大容量為50.22KW 2.2光伏組件安裝面積本項(xiàng)目光伏組件通過(guò)導(dǎo)軌直接安裝在彩鋼瓦的屋面上.每塊光伏板之間需留2cm的間隙用于安裝組件固定壓塊。因此每塊光伏板實(shí)際占用面積為1.690 X0.994=1.68m2。由此可計(jì)算出光伏組件的安裝面積：S =1.68 X 186=312.5 (mi)考慮到光伏組件在安裝時(shí)要留有一定的維護(hù)通道，故光伏組件實(shí)際安裝時(shí)， 需要的面積要比計(jì)算面積要大些，至于具體大多少，要根據(jù)光伏組件實(shí)際布局方 案來(lái)確定。2.3光伏組件安裝方案(1) 光伏組件布局方案本項(xiàng)目擬采用的光伏組件總數(shù)量為186塊，將

5、其平均分為兩組，一組安裝在朝南面的屋頂，另一組安裝在朝北面的屋頂，如圖2所示。北面屋頂安裝92塊,分4排，每排23塊板；南面屋頂安裝94塊，也分為4排，其中2排位23塊,另外兩排為24塊。光伏組件的排布見圖3所示。圖2光伏組件屋頂安裝的位置示意圖一組安裝在 南面屋頂圖3屋頂光伏組件布局示意圖（2）光伏附件安裝方法由于屋頂為斜面彩鋼瓦屋頂，可使用彩鋼瓦專用鏈接件（見圖4所示）先將 連接件固定在彩鋼瓦的楞上，然后再在連接件上固定導(dǎo)軌（見圖 5、6所示）。將 導(dǎo)軌固定好后，再在導(dǎo)軌上安裝光伏組件。其安裝后的效果圖如圖 7所示。圖4連接件及安裝示意圖5導(dǎo)軌安裝示意1圖6導(dǎo)軌安裝示意2(a)(b)圖7光

6、伏組件安裝效果示意3. 本項(xiàng)目系統(tǒng)總體構(gòu)成方案3.1 一般分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)基本構(gòu)成圖8為一般分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的總體構(gòu)成示意圖。首先按光伏逆變器輸入的要求將光伏組件組成相應(yīng)的串并聯(lián)整列，然后將其接入?yún)R流箱，由匯流箱將光伏直流電流送入到光伏控制器及逆變器，最后由逆變器將光伏直流電變?yōu)榻涣麟娡ㄟ^(guò)開關(guān)接入到大樓的相應(yīng)配電箱或配電柜。大樓配電箱或光伏板整列光伏控制器 及逆變器低壓斷路器計(jì)量電度表圖& 一般分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成示意圖在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)逆變器的選型和配置以及光伏組件的接入情況， 大致可 分為逆變器集中式模式、分布式逆變器模式（有的又稱為組串式模式）和微型逆 變器嵌入式模式（

7、也有稱為組件式）三種。圖 9為三種模式的構(gòu)成原理示意圖。C)1 I_ w=/ =/集中式圖9常用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)三種模式的原理示意3.2本項(xiàng)目系統(tǒng)方案選擇本項(xiàng)目擬采用分布式（串組）逆變器模式。其系統(tǒng)具體構(gòu)成如圖 10所示。圖 中，逆變器采用單相10KW的逆變器，逆變器具有四組串輸入，每個(gè)組串為 10 個(gè)270W的組件串接。四組組串的總功率為10.8KW整個(gè)系統(tǒng)共采用5個(gè)逆變器， 接入光伏組件數(shù)共186個(gè)，總功率約為50KW逆變器的交流側(cè)通過(guò)單相斷路器接入交流匯流箱的交流母線，然后再通母線輸出總斷路器接入酒店電房的總配電開關(guān)柜內(nèi)?？倲嗦菲鞒隹诮与姸扔?jì)量表。為了有效監(jiān)測(cè)每個(gè)逆變器的工作狀態(tài)及相關(guān)的

8、電量參數(shù)， 每個(gè)逆變器都配置 有通訊接口。逆變器的通訊采用電力載波通訊方式。 本系統(tǒng)配置一個(gè)總的監(jiān)測(cè)終 端，用于集中監(jiān)測(cè)所有逆變器的狀態(tài)信息和相關(guān)電量參數(shù)。在位置布局上，5個(gè)逆變器采用壁掛式直接安裝在頂樓樓道的墻面上上。交 流匯流箱可以安裝在該樓的配電箱旁邊。 計(jì)量電度表可直接安裝在匯流箱內(nèi)，也 可以單獨(dú)安裝在匯流箱旁邊。監(jiān)測(cè)終端可以計(jì)量電度表安裝在一起， 也可以根據(jù) 需要安裝在合適的位置。MBill【卜*4嗎町rH1flw卅逆 變 器交流匯流箱電度表電網(wǎng)圖10本項(xiàng)目系統(tǒng)構(gòu)成示意圖4、投資與經(jīng)濟(jì)分析4.1佛山日照峰值小時(shí)數(shù)日照時(shí)數(shù)是指 太陽(yáng)每天在垂直于其光線的平面上的輻射強(qiáng)度超過(guò)或等于120W

9、/m2的時(shí)間長(zhǎng)度。佛山地處東經(jīng)113 06北緯23 02年平均氣溫28.8 C。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，佛山年日照時(shí)數(shù)約在16731718小時(shí)之間，單位面積年平均太陽(yáng)能總輻射量為1385.56(KW/)。由于光伏組件的峰值功率是在1KW/m 的太陽(yáng)能輻射量下計(jì)算的，由此可以確定在佛山光伏組件年日照峰值小時(shí)數(shù)為 1385.56h。4.2本項(xiàng)目年平均發(fā)電量計(jì)算并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率由光伏陣列的效率、并網(wǎng)逆變器效率、交流并網(wǎng)等二部分組成。(1) 光伏陣列效率n 1光伏陣列在1000W/R1太陽(yáng)輻射強(qiáng)度下，實(shí)際的直流輸出功率與標(biāo)稱功率 之比。光伏陣列在能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失包括：組件的匹配損失、表面塵埃遮擋損失

10、、不可利用的太陽(yáng)輻射損失、溫度影響、最大功率點(diǎn)跟蹤精度及直流線路損 失等，在這里可以估算取n 仁 92 %(2) 并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換效率n 2并網(wǎng)逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比，本項(xiàng)目所采用逆變器的效率為96 %，即卩n 2=96%(3) 系統(tǒng)總效率nn =n 1 Xn 2=92%x 96% 88%(4) 年平均發(fā)電量第一年可利用小時(shí)數(shù)為：日照峰值小時(shí)數(shù)x綜合效率，日照峰值小時(shí)數(shù)與光 伏發(fā)電系統(tǒng)效率相乘，得到光伏發(fā)電系統(tǒng)的第一年可利用小時(shí)數(shù)為：1385.56 X88% =1219h。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為140KW所以該項(xiàng)目首年發(fā)電量為：Q仁50KX 1219h=60950 (kWh)若本

11、項(xiàng)目擬采用的太陽(yáng)能電池組件的光電裝換效率衰減速率為 2年內(nèi)不超 過(guò)2%,10年衰減不超過(guò)10 %、25年衰減不超過(guò)20 %。如項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期為25年， 25年運(yùn)營(yíng)期內(nèi)發(fā)電量逐年遞減為： Q=6095(X (20 %-25)487 ( kWh)5.3本項(xiàng)目投資與效益分析本項(xiàng)目投資估算根據(jù)目前市場(chǎng)行價(jià)以及本項(xiàng)目實(shí)際情況分析， 本項(xiàng)目投資成本每瓦約10元人 民幣。本項(xiàng)目總安裝容量為50KW，因此可估算出本項(xiàng)目需投資約 50萬(wàn)元人民幣。 計(jì)算公式如下：50X1000X10=500000元本項(xiàng)目電費(fèi)收益假設(shè)本項(xiàng)目所發(fā)電量全部供酒店使用，本項(xiàng)目使用企業(yè)為商業(yè)用電，目前電 費(fèi)為1.05元/每度，目前國(guó)家公布的電

12、費(fèi)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為 0.42元/每度，不考慮電費(fèi) 價(jià)格變化和補(bǔ)貼政策變化，表一為 25年本項(xiàng)目電費(fèi)收益。表一：25年電費(fèi)收益明細(xì)表年份發(fā)電量年直接使 用電費(fèi)收 益（元）年國(guó)家補(bǔ)貼電費(fèi)收益（元）年總發(fā)電 收益（元）累計(jì)收益（不含補(bǔ)貼）（萬(wàn)元）累計(jì)收益（含補(bǔ)貼）（萬(wàn)元）第1年60950636202559989219第2年60463631092539588504第3年5997662598251918778918.932726.5512第4年59489620872498787074第5年5900261576247838635931.29943.8945第6年5851561065245798564452.45

13、89（收回投資）第7年5802860554243758492943.460960.9518第8年5754160043241718421449.4652（收回投資）第9年57054595322396783499第10年5656759021237678278461.320586.0015第11年56080585102355982069第12年55593579992335581354第13年55106574882315180639第14年54619569772294779924第15年5413256466227437920990.0645126.321第16年53645559552253978494

14、第17年53158554442233577779第18年52671549332213177064第19年52184544222192776349第20年51697539112172375634117.531164.853第21年51210534002151974919第22年50723528892131574204第23年50236523782111173489第24年49749518672090772774第25年49262513562070372059143.72201.5975本項(xiàng)目效益分析本項(xiàng)目總投資為50萬(wàn)元，從表一可以分析出以下幾個(gè)方面:(1)投資回報(bào)期計(jì)算國(guó)家電費(fèi)補(bǔ)貼6年不計(jì)國(guó)家

15、電費(fèi)補(bǔ)貼8年(2)10年期投資年均回報(bào)率計(jì)算國(guó)家電費(fèi)補(bǔ)貼21.3%不計(jì)國(guó)家電費(fèi)補(bǔ)貼15%(3)15年期投資年均回報(bào)率計(jì)算國(guó)家電費(fèi)補(bǔ)貼20.9%不計(jì)國(guó)家電費(fèi)補(bǔ)貼14.9%(4)20年期投資年均回報(bào)率計(jì)算國(guó)家電費(fèi)補(bǔ)貼20.5%不計(jì)國(guó)家電費(fèi)補(bǔ)貼14.6%(5)25年投資年均回報(bào)率計(jì)算國(guó)家電費(fèi)補(bǔ)貼20.0%不計(jì)國(guó)家電費(fèi)補(bǔ)貼14.3%佛山市貝瑞爾電氣科技有限公司是一家由企業(yè)家、教授和歸國(guó)留學(xué)人員為主要股東的高科技民營(yíng)股份制企業(yè)。憑借雄厚的研發(fā)實(shí)力， 在電力電子領(lǐng)域有自己獨(dú)到的核心技術(shù)與專利。公司主要致力于電力電子技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品與整套方案的研究、開發(fā)與應(yīng)用。目前公司的主要產(chǎn)品有：電力工程直流電源，有源和無(wú)源型動(dòng)態(tài)無(wú)功功補(bǔ)償裝置、濾波裝置及核心元件，風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)和離網(wǎng)型逆變電源，光伏發(fā)電并網(wǎng)和離網(wǎng)型逆變電源，應(yīng)急逆變電源，動(dòng)力鋰電能源回饋系統(tǒng)方案。公司技術(shù)力量雄厚，專業(yè)性強(qiáng)，研制、開發(fā)和生產(chǎn)電力電子產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)豐富。 公司擁有一批行業(yè)領(lǐng)