河南安陽2MW分布式光伏電站預(yù)可研報告

1、河南安陽2MW分布式光伏電站項目方案福建銳高新能源科技有限公司2016年6月1.并網(wǎng)光伏系統(tǒng)并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)以電網(wǎng)作為運行平臺，通過串并聯(lián)方陣連接把太陽能電池板發(fā)出的直流電能通過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成為同電網(wǎng)電壓頻率一致的交流電接入到用戶端負(fù)載電網(wǎng)中,供各類負(fù)載使用緩解電網(wǎng)電能緊張的壓力。并網(wǎng)光伏電站主要由光伏陣列、直流配電、并網(wǎng)逆變器、交流配電、數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)顯示、遠(yuǎn)程監(jiān)測等組成，包括太陽電池組件、直流電纜及匯流箱、逆變器、交流柜、交流電纜和并網(wǎng)柜等。系統(tǒng)采用分塊發(fā)電，集中并網(wǎng)方式，太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，將光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)點選擇在并網(wǎng)點的低壓配電柜上。逆變器的交流電輸出，通過電纜分別接至交流配電柜的

2、交流輸入端，同時來自市電網(wǎng)低壓配電柜的輸入也接入交流配電柜，實現(xiàn)光伏系統(tǒng)及市電電網(wǎng)共同向用戶負(fù)載供電。逆變器的性質(zhì)相當(dāng)于電流源，電網(wǎng)相當(dāng)于電壓源，所以光伏系統(tǒng)會優(yōu)先滿足負(fù)載用電，當(dāng)光伏系統(tǒng)發(fā)電小于負(fù)載用電時，從電網(wǎng)抽取不足的電量，當(dāng)光伏系統(tǒng)發(fā)電大于負(fù)載用電時，滿足負(fù)載用電后剩余部分所發(fā)電量送上電網(wǎng)。光伏陣列將太陽能轉(zhuǎn)換為直流電能，通過匯流箱（直流配電箱）傳送到與之相連接的逆變器的直流輸入端；逆變器采用MPPT（最大功率跟蹤）技術(shù)使光伏陣列保持最佳輸出狀態(tài)，同時將直流電轉(zhuǎn)換成為與電網(wǎng)頻率和相位均相同的交流電，符合電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電的要求；逆變器發(fā)出的交流電輸出為220/380V交流電，通過低壓并網(wǎng)交流

3、柜連接到電站所在建筑物的電源配電柜低壓母線端。1.1屋頂建筑屋頂太陽能光伏并網(wǎng)電站主要有以下幾點好處：（1） 光伏系統(tǒng)所產(chǎn)生的清潔能源,能夠直接供用戶使用,節(jié)省用戶電費成本。（2） 屋頂光伏系統(tǒng)根據(jù)季節(jié)可實現(xiàn)隔熱降溫和保暖功能,特別是夏季時可降低室內(nèi)溫度約在2-3度。（3） 屋頂光伏系統(tǒng)可提高建筑整潔美觀性，區(qū)域內(nèi)具有一定的示范作用。（4） 光伏發(fā)電屬于清潔能源，低碳環(huán)保無任何污染產(chǎn)生，是目前國家能源局重點部署規(guī)劃方向，將替代火電、水電等常規(guī)能源成為下一階段主要的電力利用來源。1.2屬地太陽能資源安陽位于河南省的最北部，地處山西、河北、河南三省的交匯點。西倚巍峨險峻的太行山，東聯(lián)一望無際的華北

4、平原。地理坐標(biāo)介于東經(jīng)113°37至114°58、北緯35°12至36°22之間，地處晉、冀、豫三省交匯處，西依太行山脈與山西接壤，北隔漳河與河北省邯鄲市相望，東與濮陽市毗鄰，南與鶴壁、新鄉(xiāng)連接。安陽的氣候為典型的暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，氣候溫和，四季分明，日照充足，雨量適中，春季溫暖，夏季炎熱多雨，秋季涼爽，冬季寒冷干燥，歷年平均氣溫12.7一13.7。極端最高氣溫43.2，極端最低氣溫-21.7。全年平均氣壓1001.5毫巴。全年降雨量為606.1毫米。 1.3設(shè)計依據(jù)：IEC 61215-2005 地面用晶體硅光伏組件.設(shè)計鑒定和定型;GB/T

5、20046-2006 光伏（PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性；GB/T18479-2001 地面用光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)概述和導(dǎo)則；GB/Z19964-2005 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定；GB/T19939-2005 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求；GB/T12325-2003 電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差；GB/T14549-1993 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波；GB/T15543-1995 電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度；GB/T15945-1995 電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率允許偏差；GB22971989 太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語；GB64971986 地面用太陽能電池標(biāo)定的一般規(guī)定；IEEE 1262-1995 光

6、伏組件的測試認(rèn)證規(guī)范；GB/T 14007-92 陸地用太陽能電池組件總規(guī)范；GB/T 1400992 太陽能電池組件參數(shù)測量方法；GB 9535 陸地用太陽能電池組件環(huán)境試驗方法；SJ/T11127-1997 光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)過電壓保護導(dǎo)則；GB/T9535-1998 地面用晶體硅光伏組件設(shè)計鑒定和定型；GB/T18210-2000 晶體硅光伏（PV）方陣I-V特性的現(xiàn)場測量；GB/T19064-2003 家用太陽能光伏電源系統(tǒng)技術(shù)條件和試驗方法；GB/T61727：1995 光伏（PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性；GB/T4942.2-1993 低壓電器外殼防護等級；Q/3201GYDY01-2

7、002 逆變電源；Q/3201GYDY02-2002 太陽能電源控制器；GB50205-2001 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范；JGJ81-91 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程；JGJ82-91 鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓連接的設(shè)計、施工及驗收規(guī)程；DBJ08-216-95 鋼結(jié)構(gòu)制作工藝規(guī)程；GBJ18-87 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范；YBJ216-88 壓型金屬板設(shè)計施工規(guī)程；GBJ16-87 建筑設(shè)計防火規(guī)范；2.預(yù)計裝機容量 根據(jù)業(yè)主方提供的平面屋頂面積數(shù)據(jù)，28000平米預(yù)計可安裝光伏組件共計2MW，采用單片260W的多晶硅太陽能電池組件7393塊。每22片組件串成一串，每六串組串并入一臺30KW逆變器。

8、3.發(fā)電量預(yù)測建成后的首年發(fā)電量為252.2萬度，第二十五年發(fā)電量為198.1萬度。按照光伏電站壽命期25年，衰減率按標(biāo)準(zhǔn)1%計算，本項目25年運行期的總發(fā)電量為5603.3萬度，年均發(fā)電量為224.1萬度，基本能夠全部被業(yè)消耗掉，除特殊情況基本沒有富余電量上網(wǎng)。4.系統(tǒng)接線方案屋頂光伏電站共安裝7393塊260Wp組件，成陣列平行布置于屋頂，組件陣列質(zhì)檢預(yù)留檢修通道。采用串聯(lián)的方式，并入66臺30KW的小型并網(wǎng)逆變器，經(jīng)過逆變器由直流電轉(zhuǎn)化成220V/380V交流電，接入用戶配電箱內(nèi)。并入電網(wǎng)端設(shè)計方案由電力公司負(fù)責(zé)出具接入方案。5.系統(tǒng)防雷接地裝置為了保證本工程光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全可靠，防

9、止因雷擊、浪涌等外在因素導(dǎo)致系統(tǒng)器件的損壞等情況發(fā)生，系統(tǒng)的防雷接地裝置必不可少。太陽能光伏電站為三級防雷建筑物，防雷和接地涉及到以下的方面：1）地線是避雷、防雷的關(guān)鍵。防止雷電感應(yīng)：控制機房內(nèi)的全部金屬物包括設(shè)備、機架、金屬管道、電纜的金屬外皮都要可靠接地，每件金屬物品都要單獨接到接地干線，不允許串聯(lián)后再接到接地干線上。接地系統(tǒng)的要求：所有接地都要連接在一個接地體上，接地電阻滿足其中的最小值，不允許設(shè)備串聯(lián)后再接到接地干線上。光伏電站對接地電阻值的要求較嚴(yán)格，因此要實測數(shù)據(jù)，建議采用復(fù)合接地體，接地極的根數(shù)以滿足實測接地電阻為準(zhǔn)。電氣設(shè)備的接地電阻R4歐姆，滿足屏蔽接地和工作接地的要求。在中

10、性點直接接地的系統(tǒng)中，要重復(fù)接地，R10歐姆。防雷接地應(yīng)該獨立設(shè)置，要求R30歐姆，且和主接地裝置在地下的距離保持在3m以上。根據(jù)實際情況安裝電涌保護器。2）直流側(cè)防雷措施組件支架應(yīng)保證良好的接地，光伏組件陣列連接電纜直接接入逆變器，逆變器含高壓防雷保護裝置。光伏組件金屬外框就近與樓頂避雷帶做可靠連接，樓頂避雷帶與整棟大樓的防雷接地系統(tǒng)連接為一可靠整體。3）交流側(cè)防雷措施并網(wǎng)逆變器交流輸出線在建筑物內(nèi)，不存在雷電流侵入通道。建筑物本身具備完善的防雷保護系統(tǒng)，因此不需要額外采取防雷措施。并網(wǎng)計量箱的輸出端直接與用戶電源輸入端相連，與入戶電表箱的防雷接地系統(tǒng)共同組成完整的系統(tǒng)。6. 主要設(shè)備選型6

11、.1組件選型晶硅電池組件是由高轉(zhuǎn)換效率的單片太陽能電池、EVA、低鐵鋼化玻璃和由氟塑料、滌綸等復(fù)合而成的TPT背板組成。利用可靠的焊接技術(shù)、高真空加熱層壓工藝及配備經(jīng)防水防腐蝕處理的鋁合金邊框、接線盒等組成結(jié)構(gòu)合理，抗紫外、抗老化、抗風(fēng)強度高達(dá)2400Mpa的太陽能能電池板。多晶硅太陽能電池組件示意圖本項目設(shè)計采用260Wp多晶硅組件，該系列組件轉(zhuǎn)化效率較高，足功率，正公差，電池片轉(zhuǎn)化效率達(dá)到17.8%，五年內(nèi)衰減少于5%。晶體硅太陽能電池組件主要特點：a. 采用156mm*156mm的高效率晶硅太陽能電池片。b. 旁路二極管減少由于陰影引起的功率衰減。c. 面板采用絨面封裝減少光的反射，背場

12、結(jié)構(gòu)能提高電池片的轉(zhuǎn)換效率。d. 最大系統(tǒng)電壓大于1000VDC。e. 通過ISO19001：20g00質(zhì)量管理體系。f. 通過CE、UL、TUV認(rèn)證。g. 使用壽命可達(dá)25年以上，衰減小。組件技術(shù)參數(shù)表6.2 光伏系統(tǒng)支架選型美觀性與建筑結(jié)合，美觀大方。在不改變原有建筑風(fēng)格和外觀的前提下，設(shè)計安裝太陽能光伏陣列的結(jié)構(gòu)和布局。高效性光伏系統(tǒng)在考慮美觀的前提下，在給定的安裝面積內(nèi)，盡可能高的提高光伏組件的利用效率，達(dá)到充分利用太陽能，提供最大發(fā)電量的目的。安全性設(shè)計的光伏系統(tǒng)應(yīng)安全可靠，不能給建筑物內(nèi)的其他用電設(shè)備帶來安全隱患，盡可能的減少運行中的維護維修工作，同時應(yīng)考慮到方便施工和利于維護。太

13、陽能工程必須保證建筑物的安全。太陽能系統(tǒng)不僅僅要保證自身系統(tǒng)的安全可靠，同時要確保建筑的安全可靠。必須考慮安裝條件、安裝方式和安裝強度。光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計必須要求其高可靠性能，保證在較惡劣條件下的正常使用；同時要求系統(tǒng)的易操作和易維護性，便于用戶的操作和日常維護。此次關(guān)于太陽能工程保證建筑物的安全由業(yè)主單位自行負(fù)責(zé)。整套光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計、制造和施工的低成本，設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計，提高備件的通用互換性，要求系統(tǒng)預(yù)留擴展接口便于以后規(guī)模容量的擴大。具體實施時，太陽光伏發(fā)電組件板要用適當(dāng)?shù)姆轿唤呛蛢A斜角安裝，確保太陽電池組件得到最優(yōu)化的性能；安裝地點的選擇應(yīng)能夠滿足組件在當(dāng)?shù)匾荒曛泄庹諘r間最少天內(nèi)

14、，太陽光從上午9：00到下午3：00能夠照射到組件。組件安裝結(jié)構(gòu)要經(jīng)得住風(fēng)雪等環(huán)境應(yīng)力，安裝孔位要能保證容易安裝和機械的受力，推薦使用正確的安裝結(jié)構(gòu)材料可以使得組件框架、安裝結(jié)構(gòu)和材料的腐蝕減至最小。支架設(shè)計，在抗風(fēng)壓、雪壓及抗腐蝕方面，采取以下措施：1）所有支架采用國標(biāo)型鋼，多點結(jié)合：增加鋼支架與屋面結(jié)構(gòu)的連接點，將受力點均勻分布在承重結(jié)構(gòu)，按抗12級臺風(fēng)進(jìn)行力學(xué)設(shè)計計算，各連接點選用特制型鋼和不銹鋼螺栓連接。2）所有支架都采用熱鍍鋅，局部外裸部分噴涂氟碳涂料來有效防腐。彩鋼板屋頂陣列安裝示意圖6.3 光伏并網(wǎng)逆變器選型光伏并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，對于提高光伏系統(tǒng)的效率和可靠性

15、具有舉足輕重的作用。本項目逆變器的選用，嚴(yán)格參照國家金太陽示范工程關(guān)鍵設(shè)備基本要求來設(shè)計。并網(wǎng)逆變器主要性能如下:光伏并網(wǎng)逆變器輸出電壓在電網(wǎng)公共連接點（PCC）處的允許偏差符合GB12325-1990的規(guī)定，三相電壓的允許偏差為額定電壓的±7%，單相電壓的允許偏差為額定電壓的±7%、-10%；光伏并網(wǎng)逆變器與并網(wǎng)同步運行，電網(wǎng)額定頻率為50Hz，光伏并網(wǎng)逆變器輸出允許偏差符合（GB/T 15945-1995）的規(guī)定，即偏差值允許±0.5Hz；光伏并網(wǎng)逆變器工作時不會造成電網(wǎng)電壓波形過度的畸變，不會導(dǎo)致注入電網(wǎng)過度的諧波電流。光伏并網(wǎng)逆變器額定輸出時，電流總諧波畸

16、變率限值為5%，各次諧波電流含有率限值為4%；光伏并網(wǎng)逆變器的輸出大于其額定輸出50%時，平均功率因數(shù)大于0.98（超前或滯后）；逆變器的效率大于98%，同時每臺逆變器都具有MPPT最大點跟蹤技術(shù)；光伏并網(wǎng)逆變器具有齊全保護功能，如極性反接保護，電網(wǎng)故障自診斷功能，系統(tǒng)故障自診斷功能，同時具有可靠的防“孤島效應(yīng)”功能；光伏并網(wǎng)逆變器配有先進(jìn)的通訊接口，同時提供太陽輻射數(shù)據(jù)采集接口、光伏方陣溫度采集接口，大氣氣流采集接口。保護功能，包括過電流保護，當(dāng)逆變器工作電流超過額定值150時，逆變器能自動保護，當(dāng)電流恢復(fù)正常后，設(shè)備能正常工作；短路保護，當(dāng)逆變器輸出短路時，具有短路保護措施。短路排除后設(shè)備

17、能正常工作；極性反接保護，輸入直流極性相反時，設(shè)備能自動保護。待極性正接后， 設(shè)備能正常工作。本項目擬采用30KW小型智能光伏逆變器，就近安裝在組件陣列邊，可有效減少發(fā)電系統(tǒng)傳輸線路損耗，提高發(fā)電穩(wěn)定性。具體尺寸和參數(shù)可參見下圖：逆變器外觀界面圖逆變器主要參數(shù)表6.4通訊監(jiān)控裝置 逆變器共有三個通訊端子，COM1-COM3都是RS485通訊端口，COM1為4芯端子，用來連接公司配套棒式WIFI或GPRS產(chǎn)品進(jìn)行無線通訊。COM2/COM3為RJ45端子，用于逆變器相互連接以及通過有線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控。監(jiān)控示意如下圖：7.系統(tǒng)報價本項目設(shè)計安裝光伏組件2MW，經(jīng)以下設(shè)計方案精確合計，工程總造價

18、為1300萬元。本系統(tǒng)所選用設(shè)備都是采用國內(nèi)主流廠商產(chǎn)品，產(chǎn)品的保固性和可靠性方面均有保障。系統(tǒng)主要配置清單序號名稱型號規(guī)格數(shù)量單價(元瓦)生產(chǎn)廠家1晶體硅組件260W73933.0Ruico solar2光伏支架熱鍍鋅防腐支架1套0.6清源科技3光伏并網(wǎng)逆變器SPI30K-B2(6路)660.5Kelong 4直流配電柜含有防反功能，和逆變器集成11.0基業(yè)電力5交流配電柜4進(jìn)1出配電柜1基業(yè)電力6監(jiān)控設(shè)備、軟件實時傳輸數(shù)據(jù)1Kelong7計量、進(jìn)線柜1基業(yè)電力8二次防孤島裝置1國電南瑞9直流光伏電纜線0.510交流光伏電纜線11施工、設(shè)計費0.812管理費0.213小計6.58.收益分析本

19、分析基于光伏所發(fā)的電力被業(yè)主全部消耗，沒有剩余電力上網(wǎng)。根據(jù)省內(nèi)電力公司對于工業(yè)用電的峰谷平收費方式，依據(jù)電力公司提供的電價銷售標(biāo)準(zhǔn)：峰時段（0.95983元/度）：8:00-12:00平時段（0.62920元/度）：  13:00-18:00工業(yè)用電均價計算方式：4*0. 95983+5*0.62920/9h=0.7761元光伏發(fā)電有效時間段內(nèi)的電網(wǎng)電價平均為0.7761元/度。具體詳見下表分析：年份年發(fā)電量（度）年上網(wǎng)電量（度）年售電收入（元）年發(fā)電補貼(元)年節(jié)約電費（元）發(fā)電總收益（元）利潤分析（疊加）1252200000 1059240 1957324 3016564 -9

20、983436 2249678000 1048648 1937751 2986399 -6997037 32471812.200 1038161 1918373 2956535 -4040503 42447094.100 1027780 1899190 2926969 -1113533 52422623.100 1017502 1880198 2897700 1784166 62398396.900 1007327 1861396 2868723 4652889 72374412.900 997253 1842782 2840035 7492924 82350668.800 987281 1824354 2811635 10304559 92327162.100 977408 1806111 2783519 13088078 102303890.500 967634 1788049 2755683 15843761 112280851.600 957958 1770169 2728127 18571888 122258043.100 948378 1752467 2700845 21272733