戶用分布式光伏發(fā)電設(shè)計方案

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)方案審核： 校核： 編制： 湖北美格新能源科技有限公司2016年3月'、概述項目概況 TOC\o"1-5"\h\z編制依據(jù) 4地理位置 4\o"CurrentDocument"環(huán)境對設(shè)備影響 4\o"CurrentDocument"投資主體 5\o"CurrentDocument"國家政策及發(fā)展規(guī)劃 51、太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計\o"CurrentDocument"光伏發(fā)電組件選擇 5\o"CurrentDocument"光伏發(fā)電站的運行方式選擇 7傾角度選擇 \o"CurrentDocument"光伏系統(tǒng)方陣設(shè)計 7\o"CurrentDocument"光伏子方陣設(shè)計 8\o"CurrentDocument"年發(fā)電量計算 8防雷設(shè)計 8成本及效益分析成本 9\o"CurrentDocument"效益 10施工方案設(shè)計組織施工方案 10家庭分布式發(fā)電運行問題匯總運行中問題 11附件1總體設(shè)計平面圖附件2具體電氣設(shè)計圖一、概述項目概況：本項目位于佛山市南海區(qū)官窯鎮(zhèn)，屋頂面積為84川，計劃裝機容量為7kW,太陽能電池組件47塊，由廣州敏誠建設(shè)工程有限公司負責電站的設(shè)計及施工安裝。本工程按照“就近并網(wǎng)、本地消耗、低損高效”的原則，以建筑結(jié)合的分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)方式進行建設(shè)。每個發(fā)電單元光伏組件通三相并網(wǎng)逆變器直接并入三相低壓交流電網(wǎng)(AC380V50HZ),通過交流配電線路給當?shù)刎摵晒╇?，最后?0kV電壓等級就近接入，實現(xiàn)并網(wǎng)。由于分布式電源容量不超過上一級變壓器供電區(qū)域內(nèi)最大負荷的25%所有光伏發(fā)電自發(fā)自用。以保障安全、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排、促進和諧為重點，努力構(gòu)建安全、綠色、和諧的現(xiàn)代電力工業(yè)體系。編制依據(jù)國家、地方和行業(yè)的有關(guān)法律、法規(guī)、條例以及規(guī)程和規(guī)范地理位置本項目位于廣東省佛山市南海區(qū)官窯鎮(zhèn)，地處東經(jīng)113°06'，北緯22°02'之間。全年總輻照小時多年平均約1666—2120h,日平均日照小時4.65—5.42h環(huán)境對設(shè)備影響區(qū)域氣象條件對本項目及主要設(shè)備的影響)氣溫的影響：本工程選用逆變器的工作溫度范圍為-10~700選用電池組件的工作溫度范圍為-40?85c。正常情況下，太陽電池組件的工作溫度可保持在環(huán)境溫度加30c的水平。本工程場區(qū)的多年平均氣溫16.1~16.9C,多年平均最高溫度38.4C,多年平均最低溫度-3C。因此，按本工程場區(qū)極端氣溫數(shù)據(jù)校核，本項目太陽電池組件及逆變器的工作溫度可控制在允許范圍內(nèi),地區(qū)氣象溫度條件對太陽電池組件及逆變器的安全性沒有影響。冰雹的影響：根據(jù)GB/T18911-2002《地面用薄膜光伏組件設(shè)計鑒定和定型》(與ICE61646標準等效)進行核算，達到國家標準的太陽電池組件可經(jīng)受直徑 25mm速度23m/s的冰雹打擊。光伏電池組件生產(chǎn)廠家還可生產(chǎn)滿足直徑 35mm速度39.5m/s的冰雹打擊條件的產(chǎn)品。本項目區(qū)無冰雹日、冰雹大小的監(jiān)測數(shù)據(jù)，不能對冰雹影響的程度做出直接評價。一般而言，太陽電池組件的鑒定和定型標準保證了太陽電池組件在世界范圍內(nèi)的工程運用，可以認為對本項目也是適用的。風荷載的影響：雷暴的影響：本項目區(qū)無多年平均雷暴日數(shù)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗，本項目應(yīng)根據(jù)電池組件布置的區(qū)域面積及運行要求，合理設(shè)計防雷接地系統(tǒng)，并達到對全部太陽能電池進行全覆蓋的防雷接地設(shè)計。太陽能資源評價佛山位于廣東省，地處東經(jīng)113°06'，北緯23°02'之間。全年總輻照量多年平均約1346.85kWh/m2，根據(jù)行業(yè)標準《太陽能資源評估方法》(QX/T89-2008)劃定的等級，可知佛山市屬于太陽能資源較豐富地區(qū)，適合開發(fā)太陽能的利用，日照小時數(shù)滿足光伏系統(tǒng)設(shè)計要求，發(fā)展與推廣區(qū)域性光伏電站具有光照資源很豐富的較大優(yōu)勢，適合本項目光伏電站的建設(shè)。投資主體本項目由業(yè)主投資，廣州敏城建設(shè)工程有限公司興建。國家政策及發(fā)展規(guī)劃《關(guān)于發(fā)揮價格杠桿作用促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》摘要：通知規(guī)定了國家對分布式發(fā)電系統(tǒng)實行全電量補貼0.42元/度，連續(xù)補貼20年。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)自用電量免收隨電價征收的各類基金和附加，以及其他相關(guān)并網(wǎng)服務(wù)費。余電上網(wǎng)部分由電網(wǎng)企業(yè)按照當?shù)厝济簷C組標桿上網(wǎng)電價收購。《佛山市分布式發(fā)電應(yīng)用項目獎勵和補助資金管理辦法》對使用分布式光伏發(fā)電項目的各類型建筑和構(gòu)筑物業(yè)主：（1）個人家庭提供自有建筑和構(gòu)筑物面積達到安裝單個分布式光伏發(fā)電項目規(guī)模達1000瓦及以上的，按1元/瓦獎勵，單個項目獎勵最多不超過1萬元（禪城區(qū)）O對分布式光伏發(fā)電項目的各類投資者：（1）對2014—2015年建成、符合補助范圍的項目，按實際發(fā)電量補助0.15元/千瓦時，自分布式光伏發(fā)電項目實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電的次月起連續(xù) 3年給予補助。光伏未來發(fā)展規(guī)劃、太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計光伏發(fā)電組件選擇序號設(shè)備名稱型號數(shù)量參數(shù)備注1太陽能電池板漢能0系歹1」O-13047塊開路電壓73.42V電流2.41A2并網(wǎng)逆變器追日電氣SPS-KTL10-B1臺3防雷匯流箱追日電氣SPV-B81臺4補貼電表三相電表供電局提供1臺5并網(wǎng)雙向電表供電局提供1臺6光伏導(dǎo)線光伏單相1kv4mm2— . 一 2光伏三相1kv10mm現(xiàn)場確定7光伏支架現(xiàn)場定做8接地鍍鋅圓鋼現(xiàn)場定做9電流互感器150/5A供電局提供6臺100.4kV交流柜廠家定做1臺光伏發(fā)電站的運行方式選擇本項目計劃樓頂可鋪設(shè)電池板面積約為84平方米，可安裝太陽能電池板47塊，裝機容量約7kW本工程按照“就近并網(wǎng)、本地消耗、低損高效”的原貝以建筑結(jié)合的分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)方式進行建設(shè)。每個發(fā)電單元光伏組件通三相并網(wǎng)逆變器直接并入三相低壓交流電網(wǎng)( AC380V50Hz)，通過交流配電線路給當?shù)刎摵晒╇姡詈笠?10kV電壓等級就近接入，實現(xiàn)并網(wǎng)。由于分布式電源容量不超過上一級變壓器供電區(qū)域內(nèi)最大負荷的 25%所有光伏發(fā)電自發(fā)自用。為了減少光伏陣列到逆變器之間的連接線及方便日后維護，建議配置光伏陣列匯流箱，該匯流箱可直接安裝在電池支架上，匯流箱的輸出經(jīng)直流線纜接至并網(wǎng)逆變器，逆變器的交流輸出0.4KV,50Hz三相交流電源，實現(xiàn)用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電功能。傾角度選擇根據(jù)本項目的實際情況，結(jié)合佛山本地太陽輻射資源情況，保持原有建筑風格，樓頂屋面采用搭棚支架3度傾角太陽能面板朝南布置。光伏系統(tǒng)方陣設(shè)計樓頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)將采用分布式并網(wǎng)的設(shè)計方案， 單臺并網(wǎng)逆變器裝機容量為10KW容量7kW勺太陽能電站通過1臺SPS-KTL10-B并網(wǎng)逆變器接入0.4kV交流電網(wǎng)實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。電池組件可選用漢能公司自產(chǎn)的功率 130W的非晶硅太陽電池組件，其工作電壓約為53.94V，開路電壓約為73.42V。根據(jù)SPS-30KTL并網(wǎng)逆變器的MPPT工作電壓范圍(320V~800V)，每個電池串列按照10塊電池組件串聯(lián)進行設(shè)計，7kW的并網(wǎng)單元需配置5個電池串列，需太陽能電池板共47塊。為了減少光伏電池組件到逆變器之間的連接線，以及方便維護操作，建議直流側(cè)采用分段連接，逐級匯流的方式連接，即通過光伏陣列防雷匯流箱(簡稱“匯流箱”)將光伏陣列進行匯流。其中：直流防雷配電單元是將匯流箱進行配電匯流接入SPS-KTL10-B逆變器；經(jīng)三相計量表后接入電網(wǎng)。光伏系統(tǒng)方陣設(shè)計1、考慮到房屋的實際情況每個光伏方陣容量、匯流箱、及逆變器等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定光伏方陣的容量為6.11kW。2、根據(jù)選定的光伏組件和逆變器形式與參數(shù)，結(jié)合逐時太陽能輻射量與風速、氣溫等數(shù)據(jù)，確定非晶硅光伏組件組串數(shù)為10，匯流形式為：5進1出。3、本項目光伏組件直接安裝在支架上，搭棚支架底座直接用膨脹螺絲打入樓頂，在用混凝土澆筑底座。4、匯流箱安裝在支架或鋼構(gòu)上，具有防水、防灰、防銹、防曬，防雷功能，防護等級IP65及以上，能夠滿足室外安裝使用要求；安裝維護簡單、方便、使用壽命長。直流匯流箱為8路輸入，1路輸出，帶防雷模塊。年發(fā)電量計算并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的效率是指:系統(tǒng)實際輸送上網(wǎng)的交流發(fā)電量與組件標稱容量在沒任何能量損失的情況下理論上的能量之比。標稱容量1kWp的組件，在接受到1kW/m2太陽輻射能時理論發(fā)電量應(yīng)為1kWh。根據(jù)太陽輻射資源分析所確定的光伏電站多年平均年輻射總量，結(jié)合初步選擇的太陽能電池的類型和布置方案，進行光伏電站年發(fā)電量估算，光伏系統(tǒng)總效率暫按 90%計算。防雷及接地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(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。用戶可根據(jù)整個系統(tǒng)情況合理設(shè)計交流防雷配電、接地裝置及防雷措施。系統(tǒng)的防雷接地裝置措施有多種方法，主要有以下幾個方面供參考：（1）地線是避雷、防雷的關(guān)鍵，在進行太陽電池方陣基礎(chǔ)建設(shè)的同時，采用40扁鋼，添加降阻劑并引出地線，弓I出線采用10mm2銅芯電纜，在光伏板周圍敷設(shè)一以水平接地體為主，垂直接地體為輔，聯(lián)合構(gòu)成的閉合回路的接地裝置，供工作接地和保護接地之用。該接地采用方孔接地網(wǎng)，埋深在電池支架基礎(chǔ)的下方，接地電阻按《交流電氣裝置的接地》DL/T6211997中的規(guī)定進行選擇應(yīng)不大于4Q。接地網(wǎng)壽命按30年計算。接地裝置符合《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》GB311.1-1997和《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》中的規(guī)定。（2）直流側(cè)防雷措施：電池支架應(yīng)保證良好的接地，光伏電池陣列連接電纜接入光伏陣列防雷匯流箱，匯流箱內(nèi)已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(dǎo)致設(shè)備

的損壞；交流側(cè)防雷措施：每臺逆變器的交流輸出經(jīng)交流防雷配電柜接入電網(wǎng)（用戶自備），可有效地避免雷擊和電網(wǎng)浪涌導(dǎo)致設(shè)備的損壞；所有的機柜要有良好的接地。三、成本及效益分析、成本序號設(shè)備名稱型號數(shù)量單價（元）小計（元）1太陽能電池板漢能0系歹1」0-13047塊715336052并網(wǎng)逆變器追日電氣SPS-KTL10-B1臺20000200003防雷匯流箱追日電氣SPV-B81臺500050004并網(wǎng)雙向三相電表供電局提供1臺5補貼三相電表供電局提供1臺6光伏導(dǎo)線YJV-1kV1x4mrm150m2.53757光伏導(dǎo)線YJV-1kV3x10mm250m6.83408光伏導(dǎo)線YJV-1kV3x10+1x6mm2100m1111009光伏支架和棚架67.21m2805376.810接地鍍鋅扁鐵400x100mm20m50100011電流互感器150/5A供電局提供6臺120.4kV交流柜廠家定做1臺8000800013混凝土塊500X500X4006座8048014電纜線槽50x50x2000mm50m28140076676.8效益分析根據(jù)佛山市地理氣象條件和設(shè)備技術(shù)參數(shù)得出： 佛山市平均年有效小時數(shù)為1666h,一塊太陽能0-130電池板為：130W合計47塊）,并網(wǎng)逆變器逆變效率為98%線路損耗98%由以上條件得出此年發(fā)電量為： 1年x1666hx98%x98%X0.13kWX47=9776.161kw.h依照國家對新能源政策以及佛山市地方性政策可得出前 3年效益:9776.161kw.hX3年X0.95x（0.57+0.62 33155.851元后22年：9776.161kw.hX22年X0.85X1.04=190126.78元成本回收期大約為：四、施工安全1、施工時高空作業(yè)設(shè)備應(yīng)盡量在地面進行拼裝和固定，以減少高空作業(yè)工程量。根據(jù)電力行業(yè)有關(guān)規(guī)定進行，并結(jié)合建構(gòu)筑物狀況設(shè)置的安全保護措施，避免高空作業(yè)事故的發(fā)生。安裝時嚴禁利用屋（棚）頂作為臨時堆場，必須落實合理的施工組織措施，起吊與安裝應(yīng)同步銜接，防止荷載集中，造成屋（棚）頂垮塌。光伏電站升壓站內(nèi)電氣一次、二次設(shè)備安裝時，應(yīng)根據(jù)電力行業(yè)有關(guān)規(guī)定制定施工方案，施工方案應(yīng)包括安全預(yù)防和應(yīng)急措施，并配備有相應(yīng)的現(xiàn)場安全監(jiān)察機構(gòu)和專職安全監(jiān)督員。2、施工時用電作業(yè)及其它安全措施1）施工現(xiàn)場臨時用電應(yīng)采用可靠的安全措施2）施工時應(yīng)準備常用的醫(yī)藥用品3）施工現(xiàn)場應(yīng)配備必要的通訊設(shè)備，如對講機等。五、家庭分布式發(fā)電運行問題匯總1、打雷了接觸電池板會不會觸電？（光伏系統(tǒng)都有防雷措施。）2、電池板反光，影響鄰居？（目前光伏組件基本采用鍍膜玻璃，反光的影響很小。）3、電池板有輻射嗎？（光伏發(fā)電系統(tǒng)是根據(jù)光產(chǎn)生伏打效應(yīng)原理將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，無污染、無輻射，逆變器、配電柜等電子器件都通過EMC（電磁兼容性）測試，所以對人體沒有危害。）4、如果電網(wǎng)斷電，光伏還能用嗎？（有太陽，光伏系統(tǒng)就能發(fā)電。并網(wǎng)逆變器有孤島保護，市電斷電自動停止輸出?？梢岳斫鉃橄到y(tǒng)在發(fā)電，但是沒有接通。）冬天天冷時會不會電力不足？（直接影響發(fā)電量的因素是輻照強度，日照時長以及太陽電池組件的工作溫度，冬天輻照強度會弱，日照時長會短，發(fā)電量較夏天會少。分布式光伏發(fā)電接入電網(wǎng)，只要電網(wǎng)有電，家庭負載就不會出現(xiàn)電力不足和斷電的情況。）如何清潔光伏組件？（雨水可以清潔，不需要特別的維護，如果遇到附著性污物，進行簡單擦拭即可。）用水擦拭的時候會不會有觸電的危險？（為了避免在高溫和強烈光照下擦拭組件對人身的電擊傷害以及可能對組件的破壞，建議在早晨或者下午較晚的時候進行組件清潔工作。）可以踩在組件上面進行清理工作嗎？（組件是有一定承重的，但是不能踩在組件上面清掃，會造成組件隱蔽損壞，影響組件壽命。）9、光伏組件上的房屋陰影、樹葉甚至鳥糞會對發(fā)電系統(tǒng)造成影響嗎？（可能產(chǎn)生熱斑效應(yīng)，會影響發(fā)電量。如果發(fā)現(xiàn)樹葉和鳥糞，需要及時清理。）10、能抗臺風、抗冰雹嗎？（