100kW光伏發(fā)電方案.docx

1、lOOkW光伏發(fā)電方案lOOkWp屋頂分布式光伏發(fā)電建設方案一、項目建設背景及意義31.1 項目名稱31.2 項目背景31.3 建設意義3二、相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標準4三、設計方案53.1. 系統(tǒng)概述53.2. 光伏陣列方案63.3. 光伏逆變器及并網(wǎng)方案63.4. 監(jiān)控裝置63.5. 綜述63.6. 原理圖7四、 設計計算及設備選型84.1. 網(wǎng)逆變器設計84.2. 光伏陣列設計94.3. 光伏陣列匯流箱104.4. 交流配電柜124.5. 系統(tǒng)接入電網(wǎng)設計134.6. 系統(tǒng)監(jiān)控裝置1347系統(tǒng)防需榜地裝置14五、系統(tǒng)主要設備配置清單15六.經(jīng)濟效益16一、項目建設背景及意義1.1 項目名稱項目名

2、稱：lOOkWp分布式光伏發(fā)電項目1.2 項目背景1.2.1. 國家大力支持發(fā)展清潔能源（包括光伏發(fā)電），促進節(jié)能減排，綠色環(huán) 保工作。1.2.1.1. 國務院關(guān)于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見（國發(fā)201324號）I1.2.1.2. 國家能源局關(guān)于進二步落實分布式光伏發(fā)電有關(guān)政策的通 知（國能新能2014406號）1.2.1.3. 湖北省發(fā)改委關(guān)于對新能源發(fā)電項目實行電價補貼有關(guān)問 題的通知（鄂價環(huán)資（2015） 90豉件）1.2.2. 政府出臺一系列的補貼政策及相關(guān)并網(wǎng)服務政策。1.2.3. 光伏發(fā)電項目的設備成本大幅度降低，推動光伏發(fā)電項目的發(fā)展。1.2.4. 分布式光伏發(fā)電項目具有較好

3、的投資價值，減少用戶的電力增容壓力。1.3 建設意義1.3.1. 符合國家產(chǎn)業(yè)政策1.3.2. 優(yōu)化能源和電力結(jié)構(gòu)1.3.3. 響應國家號召，支持政府完成節(jié)能減排目標52.7.電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結(jié)線施JGJ242-2011GB50054-95GB50311-2007GB50303-2002GB5025450257-96GB50150-2006GB50171-92GB50168-2006GB50312-2007:、相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標準2.1. .住宅建筑電氣設計規(guī)范2.2. 低壓配電設計規(guī)范2.3. 綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范2.4. 建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范2.5. 電氣裝置安裝

4、工程施工及驗收規(guī)范2.6. 電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準工及驗收規(guī)范2.8. 電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范2.9. 綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范2.10. 電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)GB50169-20062.11. 民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應用技術(shù)規(guī)范JGJ203-20102.12. 太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程設計規(guī)范CECS84:96GB50794-20122.13. 光伏電站施工規(guī)范2.14. 太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程施工及驗收技CECS85:96 術(shù)規(guī)范GB/T50795-2012GB/T50796-2012JGJ/T264-20122.15. 光伏發(fā)電工程施工組織

5、設計規(guī)范2.16. 光伏發(fā)電工程驗收規(guī)范2.17. 光伏建筑一體化系統(tǒng)運行與維護規(guī)范三、設計方案3.1 .系統(tǒng)概述針對lOOkWp的太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)項目，建議采用分塊發(fā)電、集中并 網(wǎng)方案，將系統(tǒng)分成2個50kW的并網(wǎng)發(fā)電單元，每個50kW的并網(wǎng)發(fā)電單元都 接入0.4KV低壓配電柜，匯總經(jīng)過總斷路器，最終實現(xiàn)整個并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并入0.4KV低壓交流電網(wǎng)。3.2 .光伏陣列方案本方案采用250Wp(30.23V)多晶太陽能光伏組件，lOOkWp共需400塊，實際 裝機容量lOOkWo250Wp組件開路電壓為36.2V左右，工作電壓為30.23V。光伏陣列分2個主 方陣，每個主方陣容量50KW,

6、共200塊組件。20塊為一個子串列，共10串。3.3 .光伏逆變器及并網(wǎng)方案整個系統(tǒng)分成2個50kW的并網(wǎng)發(fā)電單元，選用2臺50kW逆變器。每臺逆 變器的交流輸出接入交流并網(wǎng)配電柜，經(jīng)交流斷路器接入0.4kV側(cè)，并配有發(fā)電計量表。交流配電柜裝有交流電網(wǎng)電壓表和輸出電流表，可以直觀地顯示電 網(wǎng)側(cè)電壓及發(fā)電電流。3.4 .監(jiān)控裝置本系統(tǒng)配置1套無線遠程監(jiān)控裝置3.5 .綜述本系統(tǒng)主要由太陽能電池組件、光伏陣列防雷匯流箱、光伏并網(wǎng)逆變器和 交流配電柜組成。另外，系統(tǒng)應配置 1套監(jiān)控裝置，用來監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài) 和工作參數(shù)。63.6.原理圖7工商業(yè)用戶四、設計計算及設備選型4.1并網(wǎng)逆變器設計此次光伏

7、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設計為2個50KW并網(wǎng)發(fā)電單元，每個50KW并網(wǎng)發(fā)電 單元配置1臺型號為SG50K3并網(wǎng)逆變器，整個系統(tǒng)配置2臺SG50K3并網(wǎng)逆變器, 組成lOOKWWp并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。SG5OK3由陽光電源股份有限公司生產(chǎn)。4.2.光伏陣列設計目前在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，普遍選用具有較大功率的太陽能電池組件，本系統(tǒng)可選用單塊250Wp多晶硅太陽能電池組件，其工作電壓為30.23V,開路電壓約 為36V。當然，也可選用其它類型的太陽能電池組件。SG50K3并網(wǎng)逆變器的直流工作電壓范圍為：300Vde950Vdc,最大開路電壓 lOOOVo經(jīng)過計算:300V/30.23V=9.9,950V/36V=26.

8、3, 得出：每個光伏陣列可采用10-26塊電池組件串聯(lián)。本方案選20個電池組件串聯(lián)。每個光伏陣列的峰值工作電壓：20X30.23=604V,開路電壓：720V,滿足逆變器的工作電壓范圍。對于每個50KW并網(wǎng)發(fā)電單元，需要配置200塊250Wp電池組件，組成2個 光伏陣列。整個lOOKWp并網(wǎng)系統(tǒng)需配置400塊250Wp電池組件。每個主方陣容量50KW,共200塊組件。20塊為一個子串列，共10串。一個主方陣太陽電池 組件布置為10個1*20子陣列.94.3.光伏陣列匯流箱SPV-8光伏陣列匯流箱由湖北通益電氣有限公司研制，主要特點如下： 大大簡化了系統(tǒng)布線和不必要的損耗； 最大可接入8路光伏串

9、列，單路最大電流16A； 寬直流電壓輸入，光伏陣列最高輸入電壓可達 1000VDC ； 光伏專用保險絲； 光伏專用高壓防雷器； 滿足室內(nèi)、室外安裝要求;10理可實現(xiàn)多臺機器并聯(lián)運行;維護簡易、快捷； 遠程監(jiān)控（選配）；«防護等級IP65 ；4.4. 交流配電柜簡化系統(tǒng)布線，操作簡單、維護方便，提高系統(tǒng)可靠性、安全性，選用國際知名 廠家的器件。交流配電柜的性能特點如下：交流配電柜主要滿足交流配電，方便逆變器交流接入的匯流；交流配電柜輸入輸出配置交流斷路器，方便維護和操作；交流輸出母線配置電度表，實現(xiàn)對并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的計量；交流輸出母線安裝交流防雷器，防止感應雷對設備造成損壞；交流配電柜可

10、根據(jù)系統(tǒng)實際要求定制，交流輸出母線可根據(jù)系統(tǒng)需要進行分 段，原理框圖如下：在本方案中有2個交流配電單元。4.5. 系統(tǒng)接入電網(wǎng)設計本方案采用的SG50K3并網(wǎng)逆變器適合于直接并入三相低壓交流電網(wǎng)(AC380V/50Hz)。系統(tǒng)配置2臺SG50K3并網(wǎng)逆變器的交流輸出直接接入交流配電柜的0.4KV開關(guān)柜，經(jīng)交流低壓母線匯流后接入低壓開關(guān)柜，并入0.4KV低壓交流電網(wǎng)，從而最終實現(xiàn)系統(tǒng)的并網(wǎng)發(fā)電功能。4.6. 系統(tǒng)監(jiān)控裝置采用高性能無線傳輸模塊，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多機版監(jiān)控軟件，采用 GPRS 無線通訊方式，連續(xù)每天24小時不間斷對所有并網(wǎng)逆變器的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進 行監(jiān)測。(1)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測軟

11、件可連續(xù)記錄運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)如下： 實時顯示電站的當前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計總發(fā)電量、累計CO2總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖。 可查看每臺逆變器的運行參數(shù)，主要包括：A、直流電壓;B、直流電流;C、直流功率;D、交流電壓;E、交流電流；F、逆變器機內(nèi)溫度;G、時鐘;H、頻率;J、當前發(fā)電功率；K、日發(fā)電量;L、累計發(fā)電量;M、累計CO2減排量；N、每天發(fā)電功率曲線圖 監(jiān)控所有逆變器的運行狀態(tài)，采用聲光報警方式提示設備出現(xiàn)故障，可 查看故障原因及故障時間，監(jiān)控的故障信息至少包括以下內(nèi)容：A、電網(wǎng)電壓過高；B、電網(wǎng)電壓過低；C、電網(wǎng)頻率過高； D、電網(wǎng)頻率過低；E、直流電壓過高；F、逆變

12、器過載； G、逆變器過熱；H、逆變器短路；I、散熱器過熱；J、逆變器孤島；K、DSP故障；L、通訊失??；(2)監(jiān)控裝置可每隔5分鐘存儲一次電站所有運行數(shù)據(jù)，可連續(xù)存儲5年以上 的電站所有的運行數(shù)據(jù)和所有的故障紀錄。(3)可提供中文和英文兩種語言版本。(4)可長期24小時不間斷運行在中文XP操作系統(tǒng)。(5)監(jiān)控主機同時提供對外的數(shù)據(jù)接口，即用戶可以通過網(wǎng)絡方式，異地實時 查看整個電源系統(tǒng)的實時運行數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)。4.7. 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，防止因雷擊、浪涌等外 在因素導致系統(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。 系統(tǒng)的防雷接地裝置措

13、施有多種方法，主要有以下幾個方面供參考：(1)地線是避雷、防雷的關(guān)鍵，在進行配電室基礎建設和太陽電池方陣基礎建設的同時，選擇電廠附近土層較厚、潮濕的地點，挖 12米深地線坑，采用40扁鋼，添加降阻劑并引出地線，引出線采用10mm2銅芯電纜，接地電阻應小于4歐姆。(2)直流側(cè)防雷措施：電池支架應保證良好的接地，太陽能電池陣列連接電纜接 入光伏陣列防雷匯流箱，匯流箱內(nèi)含高壓防雷器保護裝置，電池陣列匯流后再接入直流防雷配電柜，經(jīng)過多級防雷裝置可有效地避免雷擊導致設備的損壞。(3)交流側(cè)防雷措施：每臺逆變器的交流輸出經(jīng)0.4KV開關(guān)柜接入電網(wǎng)，10KV變電站應配置防雷裝置，有效地避免雷擊和電網(wǎng)浪涌導致

14、設備的損壞，且所有的機柜要有良好的接地。五、系統(tǒng)主要設備配置清單序號名稱|廠家|I 11太陽能電池板旭陽科技|2光伏并網(wǎng)逆變器陽光電源1 3光伏匯流箱通益電氣4交流并網(wǎng)配電柜通益電氣5無線傳輸監(jiān)控系統(tǒng)1I通益電氣6雉附件|通益電氣六.經(jīng)濟效益100 kW屋頂光伏發(fā)電站所需電池板面積: 1000 kW需要400塊電池板，電池板總面積 1.6368*400=654.72 nf。4190-5016年平均太陽輻射總量: 目前：湖北傾角等于當?shù)鼐暥刃泵嫔系奶柨傒椛漭椪樟繛镸J / （m 2?a）o（3）根據(jù)理論計算年發(fā)電量=年平均太陽輻射總量*電池總面積*光電轉(zhuǎn)換效 率=13.14萬度J5.73萬度（4）實際發(fā)電量因?qū)嶋H發(fā)電量受到以下因素的影響： 1、太陽電池板輸出的標稱功率與實際 輸出有偏差；2、光伏組件溫度的升高對它的輸出功率有一定影響；3、光伏組件表面灰塵的累積會影響太陽電池板的輸出功率；4、由于太陽輻射的不均勻性，光伏組件的輸出幾乎不可能同時達到最大功率輸出，因此光伏陣列的輸出功率 要低于各個組件的標稱功率之和；5、其它因素。所以實際發(fā)電效率為71%。光伏發(fā)電系統(tǒng)實際年發(fā)電量=理論年發(fā)電量*實際發(fā)電效率=（13.14-15.73） *71%=9.3 萬度-11 萬度結(jié)合以上理論計算，lOOKWp光伏發(fā)電項目收益計算如