分布式光伏電站設(shè)計(jì)方案參考

1、北京市XX廠房分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)單位：北京憶恒創(chuàng)新科技有限公司設(shè)計(jì)人：屈玉秀設(shè)計(jì)日期：2017年4月10日一、項(xiàng)目基本情況北京延慶縣XX工廠廠房，占地15000平方米，其中水泥屋頂可利用面積約7000平方米。年用電約25萬度，其中，白天用電約15萬度（白天綜合電價(jià)1元/度）；夜間用電10萬度（夜間綜合電價(jià)0.4元/度）；全年繳納電費(fèi)約19萬元。1、項(xiàng)目建設(shè)的可行性1.1 北京市具備建設(shè)分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的條件北京地區(qū)太陽輻射量全年平均46005700MJ/m2。多年平均的年總輻射量為1371kwh/m2北京地區(qū)年平均日照時(shí)數(shù)在20002800h之間，多年平均日照時(shí)數(shù)為2778.

2、7h（從北京氣象局獲悉）。通過測算，北京市如果按照最佳傾角36。敷設(shè)光伏電池板，峰值小時(shí)數(shù)為1628h（通過專業(yè)軟件計(jì)算獲得），首年滿發(fā)小時(shí)數(shù)=1628h*80%（系統(tǒng)效率）=1302.4h首年發(fā)電量=450KW*1302.4h=586080kWh58.6萬kwh1.2 北京市分布式光伏發(fā)電獎(jiǎng)勵(lì)資金管理辦法為進(jìn)一步加快本市分布式光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，根據(jù)中華人民共和國可再生能源法、中華人民共和國預(yù)算法、國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見和北京市分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目管理暫行辦法等有關(guān)規(guī)定，適用范圍。本辦法適用于在北京市行政區(qū)域范圍內(nèi)建設(shè)的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，具體是指在用戶所在場地或

3、附近建設(shè)運(yùn)行，以用戶側(cè)自發(fā)自用為主，多余電量上網(wǎng)，且在配電網(wǎng)系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。獎(jiǎng)勵(lì)對象和標(biāo)準(zhǔn)。對于2015年1月1日至2019年12月31日期間并網(wǎng)發(fā)電的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，市級財(cái)政按項(xiàng)目實(shí)際發(fā)電量給予獎(jiǎng)勵(lì)，獎(jiǎng)勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時(shí)0.3元（含稅），每個(gè)項(xiàng)目的獎(jiǎng)勵(lì)期限為5年，獎(jiǎng)勵(lì)對象為分布式發(fā)電企業(yè)或自然人。本辦法財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)資金結(jié)算截止日期為2024年12月31日。2、項(xiàng)目建設(shè)的主要內(nèi)容2.1 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)在為北京XX工廠水泥屋頂可利用面積約7000平方米建設(shè)安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，項(xiàng)目類型為并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，總裝機(jī)設(shè)計(jì)容量為450KWp2.2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏組件、防

4、雷匯流箱、交直流配電柜、光伏逆變器、光伏支架、電纜等組成。2.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝1800塊250W多晶硅光伏組件，2.4 系統(tǒng)逆變器采用國內(nèi)知名品牌，將光伏組件產(chǎn)生的直流電逆變成220V的交流電，然后并入電網(wǎng)。2.5 光伏方陣安裝采用36。最佳傾角安裝，光伏支架系統(tǒng)采用C型鋼。二、技術(shù)方案選擇1、概述本系統(tǒng)為大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，太陽電池板250Wpg；晶硅太陽能電池組件，系統(tǒng)裝機(jī)容量為450KWp該太陽能電池片轉(zhuǎn)換效率高，表面玻璃為高透光低鐵鋼化玻璃，邊框材料為輕質(zhì)電鍍鋁合金。整個(gè)系統(tǒng)由45個(gè)10KW發(fā)電單元組成，太陽電池陣列發(fā)電經(jīng)光伏方陣防雷匯流箱匯流、逆變之后，經(jīng)過隔離變壓器后220V并入

5、電網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)將整個(gè)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)接入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)。光伏并網(wǎng)型逆變器并網(wǎng)后與電網(wǎng)安全運(yùn)行，所產(chǎn)生的電與電網(wǎng)電力是同頻、同相，且具備抗孤島等控制特殊情況的能力。其發(fā)電原理框圖如下：光伏并同發(fā)電系獲設(shè)計(jì)梃圖2、設(shè)計(jì)依據(jù)2.1 本項(xiàng)目各部分的設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循和參考以下規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)：配電系統(tǒng)和并網(wǎng)接口設(shè)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)：GB18479-2001地面用光伏(PV)發(fā)電系統(tǒng)概述和導(dǎo)則DL/T527-2002靜態(tài)繼電保護(hù)裝置逆變電源技術(shù)條件GB/T13384-1992機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T14537-1993量度繼電器和保護(hù)裝置的沖擊與碰撞試驗(yàn)GB16836-1997量度繼電器和保護(hù)裝置案值設(shè)計(jì)的一般要求DL/

6、T478-2001靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件GB/T19939-2005光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求GB/T20046-2006光伏(PV)系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性(IEC61727:2004,MOD)GB/Z19964-2005光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定GB/T2423.2-2001電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試3效B:高溫試驗(yàn)方法GB4208-2008外殼防護(hù)等級（IP代碼）（IEC60529:1998）GB3859.2-1993半導(dǎo)體變流器應(yīng)用導(dǎo)則GB/T14549-1993電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T12325-2003電能質(zhì)量供電電壓允許偏差GB/T15945-1995電能質(zhì)量電力系

7、統(tǒng)頻率允許偏差GB19939-2005太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求SJ11127-199光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)的過電壓保護(hù)-導(dǎo)則GB20513-2006光伏系統(tǒng)性能監(jiān)測測量、數(shù)據(jù)交換和分析導(dǎo)則GB20514-2006光伏系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)器效率測量程序GB4208-2008外殼防護(hù)等級（IP代碼）GB/T4942.2-1993低壓電器外殼防護(hù)等級GB3859.2-1993半導(dǎo)體變流器應(yīng)用導(dǎo)則Q/SPS22-2007光伏并網(wǎng)發(fā)電專用逆變器技術(shù)要求和試驗(yàn)方法GB/T14598.3-936.0絕緣試驗(yàn)JB-T7064-1993半導(dǎo)體逆變器通用技術(shù)條件2.2 太陽能電池組件選型本項(xiàng)目暫選用250Wp多晶硅電

8、池組件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算分析，具體參數(shù)見下表。表3-1250W多晶硅光伏電池技術(shù)參數(shù)峰值功率（W250開路電壓（Voc）35.4短路電流（Isc）7.12工作電壓（Vnpp）27.6工作電流（Impp）6.56最大保險(xiǎn)絲額定值15A尺寸（L*W*H）1650*990*40重量（kg）19.1取大系統(tǒng)電壓（V）1000VDC額定電池工作溫度（NOCT46±2C工作溫度-40°C85°CPm溫度系數(shù)-0.45%/°CVoc溫度系數(shù)-0.33%/°CIsc溫度系數(shù)0.06%/°C止面取大睜載何5400Pa背面最大靜載荷2400Pa組件效率15.3

9、%太陽電池組件的串、并聯(lián)設(shè)計(jì)IliXJOD：|I°：IsIIF9：!-II!II：=g=IIIIICII|IC：2IIIIFII：F31|Iann!HUH風(fēng)M瓦10.dilMH)naahiiIIioII：I«n"IIrUIII"Il：III"IISIOMF會(huì)堂hooo'£司一Tag用中豪注尺寸快為IH音款，"HW.Ib-1041»1nu電他鞭，修理幅墻雄.ltH<o*c土鵬由noniij匡Nti：ANlMJfe：嘰誕；：希惟通血盤無電月命昌1-1.3I*EfllfTBVTIKill)Ug1太陽電池組件

10、串聯(lián)的數(shù)量由逆變器的最高輸入電壓和最低工作電壓、以及太陽電池組件允許的最大系統(tǒng)電壓所確定。太陽電池組串的并聯(lián)數(shù)量由逆變器的額定容量確定。在條件允許時(shí)，應(yīng)盡可能的提高直流電壓，以降低直流部分線路的損耗，同時(shí)還可減少匯流設(shè)備和電纜的用量。經(jīng)計(jì)算得出：串聯(lián)多晶硅太陽電池?cái)?shù)量N為：16WNK25。本項(xiàng)目屋頂形式多樣，綜合考慮各屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，以盡可能多布置電池板為目標(biāo)，結(jié)合支架承重、抗風(fēng)能力以及450kW逆變器的允許串聯(lián)組件數(shù)量，本工程N(yùn)取20。則固定式安裝每一路多晶硅組件串聯(lián)的額定功率容量計(jì)算如下：P(N)=250WpX20=5000Wp對應(yīng)于所選450kW逆變器的額定功率計(jì)算，需要并聯(lián)的路數(shù)：Nl=4

11、50/5=90路。根據(jù)逆變器和組件的技術(shù)參數(shù)，屋頂每組光伏組件采用90串45并的方式，共計(jì)1800塊光伏組件，裝機(jī)容量為450.00kWp。每個(gè)方陣光伏組件串并聯(lián)后，經(jīng)2臺(tái)10匯1防雷匯流箱，1臺(tái)100kW直流配電柜，接入1臺(tái)100kW并網(wǎng)逆變器。并網(wǎng)逆變器逆變產(chǎn)生的380V三相交流電并入超市指定的配電柜。產(chǎn)生的電能供超市內(nèi)部負(fù)載使用。四、安裝方式設(shè)計(jì)4.1 固定式支架傾角的設(shè)計(jì)方陣安裝傾角的最佳選擇取決于諸多因素，如地理位置，全年太陽輻射分布，直接輻射與散射輻射比例，負(fù)載供電要求和特定的場地條件等，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)方陣的最佳安裝傾角可采用專業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件來確定，它是系統(tǒng)全年發(fā)電量最大時(shí)的傾角

12、，根據(jù)項(xiàng)目所在地氣象資料及實(shí)際情況，選擇傾角為36o。4.2 、方陣支架方位角的設(shè)計(jì)一般情況下，太陽電池方陣面向正南安裝。2.6、項(xiàng)目清單及預(yù)報(bào)價(jià)序號設(shè)備名稱型號單位數(shù)量單價(jià)備注1光伏組件及安裝YL250P-29b元/W450kw3.5英利2光伏列陣支架元/W18000.33水泥基礎(chǔ)元/W10.44光伏專用電纜批14.0電纜數(shù)量為暫估米數(shù)，實(shí)際以現(xiàn)場為準(zhǔn)5交流電纜批190電纜數(shù)量為暫估米數(shù)，實(shí)際以現(xiàn)場為準(zhǔn)6防雷匯流箱10匯1臺(tái)932007直流配電柜100kW臺(tái)535008并網(wǎng)逆變器SG100K臺(tái)51350009交流配電柜100kW臺(tái)5600010橋架管線及輔材批111安裝調(diào)試費(fèi)用項(xiàng)112監(jiān)控系

13、統(tǒng)套113運(yùn)輸項(xiàng)1注：報(bào)價(jià)有效期為二個(gè)月；初步預(yù)估工程造價(jià)為：3,825,000.00元。4電氣接入示意圖二光伏汨件巨流匯流竄三變壓器;交流S3電柜并網(wǎng)逆變器供電監(jiān)控系統(tǒng)廠區(qū)用電并入電網(wǎng)5、系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)5.1、運(yùn)行維護(hù)本光伏發(fā)電系統(tǒng)由電氣值班人員控制和維護(hù)。準(zhǔn)備光伏電站的檢驗(yàn)與維護(hù)手冊，內(nèi)容應(yīng)包括進(jìn)行定期和年度檢驗(yàn)、日常維護(hù)、大修維護(hù)和年度維護(hù)的程序和計(jì)劃，以及調(diào)整和改進(jìn)檢驗(yàn)及維護(hù)的安排程序。5.1.1日常維護(hù)主要內(nèi)容光伏電站的日常維護(hù)計(jì)劃編制主要是方便日常維護(hù)人員對光伏系統(tǒng)進(jìn)行日常檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并得以排除，日常維護(hù)的內(nèi)容主要包括：a）光伏組件陣列1）檢查表面有無污物、破損；2）檢查支架是

14、否腐蝕、生銹；3）檢查外部布線是否破損；4）檢查接地線的損傷，接地端是否松動(dòng)。b）電氣部分1）防雷匯流箱、逆變器、低壓配電柜的外殼是否腐蝕、生銹；2）防雷匯流箱、逆變器、低壓配電柜的外部布線是否損傷；3）逆變器工作時(shí)聲音是否正常，有否異味產(chǎn)生；4）逆變器換氣口過濾網(wǎng)是否堵塞；5）電纜接線端子的檢查與緊固；6）防雷系統(tǒng)檢查；7）接地裝置檢查；8）顯示器及控制按鍵開關(guān)功能檢查。5.1.2運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃安排根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和本地區(qū)的氣候、環(huán)境條件，在正常運(yùn)行情況下，本光伏電站的年度例行維護(hù)周期執(zhí)行下列標(biāo)準(zhǔn)：新投運(yùn)的光伏組件：運(yùn)行240小時(shí)（一個(gè)月試運(yùn)行期后）例行維護(hù)；已投運(yùn)的光伏組件：每2年

15、例行維護(hù)3次；每次例行維護(hù)間隔運(yùn)行時(shí)間為1000h。六、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果分析與評價(jià)6.1、 系統(tǒng)的發(fā)電量估算光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量影響因素較多，不僅與光伏電站所在地區(qū)的光照條件、地理位置、氣侯條件、空氣質(zhì)量有關(guān)，也與電器負(fù)荷功率、用電時(shí)間有關(guān)，還與需要碓保供電的陰雨天數(shù)有關(guān)，其它尚與光伏組件的朝向、傾角、表面清潔度、環(huán)境溫度等等因素有關(guān)。傾斜光伏組件上的輻射量/水平面上輻射量=1.051.15;Y-發(fā)電系統(tǒng)綜合影響系數(shù);光伏發(fā)電系統(tǒng)各種影響因素分析表系數(shù)代號系數(shù)名稱損失率41組件表面清潔度損失約3%Y2溫升損失0.4%/C43方陣組合損失約3%Y4取大功率點(diǎn)偏離損失約4%Y5組件固定傾角損失約7%Y

16、6逆變器效率85-97%47線損約3%合計(jì)Y并網(wǎng)系統(tǒng)Y=72-85%在計(jì)算光伏系統(tǒng)發(fā)電量中，發(fā)電系統(tǒng)綜合影響系數(shù)刀取0.8;則系統(tǒng)發(fā)電量如下:450年份)kW光伏電站25年發(fā)電量計(jì)算(考慮組彳衰減率牛功率每年衰減0.83%)年發(fā)電量(KWh)120.00%0.83%586080.000581215.53631.66%576351.07242.49%571486.60853.32%566622.14464.15%561757.68074.98%556893.21685.81%552028.75296.64%547164.28810117.47%8.30%542299.824537435.3601

17、2139.13%9.96%532570.896527706.4321410.79%522841.9681511.62%517977.5041612.45%513113.041713.28%508248.5761814.11%503384.1121914.94%498460.1062015.77%493655.1842116.60%488790.722217.43%483926.2562318.26%479061.7922419.09%474197.3282519.92%469332.86425年年均發(fā)電量(KWh)52770425年累計(jì)發(fā)電量(KWh)13192601按系統(tǒng)壽命25年，壽命終期

18、的光伏組件轉(zhuǎn)化效率為首年的80%電站年發(fā)電量在壽命期內(nèi)為線性衰減計(jì)算，25年壽命周期內(nèi)，累計(jì)產(chǎn)生理想電能13192601KWh,年平均發(fā)電量約52.8萬kwho6.2、 經(jīng)濟(jì)效益分析本項(xiàng)目總投資額為382.5萬元，投資資金企業(yè)自籌。本項(xiàng)目為450KW海硅太陽能光伏并網(wǎng)電站項(xiàng)目，由于光伏發(fā)電時(shí)間與電價(jià)峰值段吻合，北京地區(qū)工商業(yè)基礎(chǔ)電價(jià)為0.8745元人民幣，又根據(jù)國家有關(guān)文件規(guī)定，采用太陽能光伏發(fā)電，每發(fā)一度電補(bǔ)貼0.42元，北京市地方補(bǔ)貼0.30元。全部上網(wǎng)電價(jià)，全國分為三類電價(jià)區(qū)，光伏標(biāo)桿電價(jià)分別為0.9元/kWh、0.95元/kWh、1元/kWh;北京屬于二類電價(jià)區(qū)，上網(wǎng)電價(jià)為0.95元/kWh。北京市0.95元/kWh的光伏標(biāo)桿電價(jià)組成是：0.95元/kWh=0.3754元/kWh(脫硫標(biāo)桿電價(jià))+0.5746元/kWh(國家補(bǔ)貼)自發(fā)自用，余電上網(wǎng)模式收益分析：自發(fā)自用收益=52.8萬kwhx70%x0.8745元/kwh=32.32萬元余電上網(wǎng)收益=52.8萬kwhX30%X0.3515元/kwh=5.57萬元國家補(bǔ)貼收益：1-20年52.8萬kwh*0.42元/kwh=22.18萬元地方補(bǔ)貼收益：1-5年52.8萬kwh*0.3