杭州杭開(kāi)電氣有限公司200kWp太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告

杭州杭開(kāi)電氣200kWp太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用示范工程實(shí)施方案杭州杭開(kāi)電氣2011年2月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u一、工程概況-3-〔一〕工程名稱-3-〔二〕工程所在地理位置-4-〔三〕建筑類型-4-〔四〕總平面圖-4-〔五〕建筑面積-4-〔六〕用途-4-〔七〕總裝機(jī)容量-4-二、光電建筑示范工程的示范目標(biāo)及主要內(nèi)容-4-三、技術(shù)方案-5-〔一〕建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系-5-〔二〕光電系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)方案-6-〔三〕工程節(jié)能量計(jì)算-22-〔四〕檢測(cè)預(yù)留方案-22-〔五〕運(yùn)行維護(hù)方案-23-〔六〕進(jìn)度方案與安排-25-〔七〕效益及風(fēng)險(xiǎn)分析。-27-〔八〕技術(shù)支持-31-〔九〕證明材料-31-杭州杭開(kāi)電氣200kWp太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用示范工程實(shí)施方案工程概況〔一〕工程名稱浙江省杭州杭開(kāi)電氣屋頂200kWp太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用示范工程。下列圖為杭州杭開(kāi)電氣正門(mén)。〔二〕工程所在地理位置本工程建設(shè)在浙江省省會(huì)——杭州，是全省政治、經(jīng)濟(jì)、科教和文化中心，是全國(guó)重點(diǎn)風(fēng)景旅游城市和歷史文化名城。杭州地處長(zhǎng)江三角洲南翼，杭州灣西端，錢塘江下游，京杭大運(yùn)河南端，是長(zhǎng)江三角洲重要中心城市和中國(guó)東南部交通樞紐。杭州市區(qū)中心地理坐標(biāo)為北緯30°16'、東經(jīng)120°12'。杭州杭開(kāi)電氣位于杭州市拱墅區(qū)康橋工業(yè)園區(qū)康景路18號(hào)，占地134畝。周圍開(kāi)闊，無(wú)高大建筑物，非常適合做屋頂電站?！踩辰ㄖ愋秃贾莺奸_(kāi)電氣為既有企業(yè)建筑，由浙江省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)。〔四〕總平面圖〔見(jiàn)附件一〕〔五〕建筑面積公司總建筑面積42000m2，綠地面積近1.2萬(wàn)m2。其中光伏屋頂面積約為〔六〕用途杭州杭開(kāi)電氣二期廠房建于2008年，公司主要生產(chǎn)、銷售0.4～40kV上下壓開(kāi)關(guān)柜?！财摺晨傃b機(jī)容量根據(jù)杭開(kāi)電氣的可安裝光伏組件的屋頂面積，確定總裝機(jī)容量為201.28kWp。光電建筑示范工程的示范目標(biāo)及主要內(nèi)容太陽(yáng)能光電系統(tǒng)是利用光伏組件半導(dǎo)體材料的“光伏效應(yīng)”將太陽(yáng)能輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)。其中光電建筑集成了光伏發(fā)電中的最新技術(shù)，表達(dá)了光伏發(fā)電的最高技術(shù)水平。光電建筑并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是城市太陽(yáng)能發(fā)電的開(kāi)展方向，杭州杭開(kāi)電氣光電示范工程是一個(gè)建筑物屋頂并網(wǎng)光伏電站。集中展示了多種太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)，本工程為了充分利用在建筑的屋頂結(jié)構(gòu)和面積，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電和廠房建筑房屋相結(jié)合的功能，展示了幾種不同設(shè)計(jì)思路的主流光伏并網(wǎng)逆變器。配備了一套完善的監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以監(jiān)視和記錄電站的運(yùn)行狀態(tài)，而且可以監(jiān)測(cè)太陽(yáng)電池陣列的電壓、電流等光伏組件運(yùn)行參數(shù)，以及太陽(yáng)輻射、風(fēng)速、室內(nèi)外溫度等環(huán)境參數(shù)，在保障電站運(yùn)行的同時(shí)記錄各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，為光伏電站的運(yùn)行性能的綜合評(píng)價(jià)提供可靠的依據(jù)。同時(shí)，該系統(tǒng)還可以在大型展示屏上實(shí)時(shí)顯示光伏電站的多個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，滿足了向公眾展示示范的需要,將成為一個(gè)杭州高科技普及教育的活教材，對(duì)杭州市民的環(huán)保意識(shí)、節(jié)能意識(shí)起到促進(jìn)作用。技術(shù)方案〔一〕建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系1.墻體〔1〕外墻：本工程采用240厚頁(yè)顏多孔粘土磚作為外墻填充材料。為防止外墻滲漏，抹灰中加3%-5%的防水劑，砌筑頁(yè)顏磚是保證灰漿飽滿，垂直與水平縫中均不得出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象?！?〕內(nèi)墻：采用240厚加氣混凝土砌塊，設(shè)備管井采用100厚多孔磚。墻體在不同材料交接處，外表需先釘300寬金屬網(wǎng)，并做外表裝修。如墻體為混凝土，需預(yù)留胡子筋。2.屋面及樓地面〔1〕主要房間建筑面層50mm,陽(yáng)臺(tái)、走道結(jié)構(gòu)降板30mm?！?〕屋面防水采用SBS改性瀝青柔性防水，柔性防水四周卷至泛水高度。3.門(mén)窗〔1〕本工程外門(mén)窗采用銀白色鋁合金門(mén)窗，透明玻璃。玻璃厚度經(jīng)過(guò)廠家風(fēng)壓計(jì)算確定，并經(jīng)業(yè)主和設(shè)計(jì)方認(rèn)可。〔2〕門(mén)窗予埋在墻內(nèi)、柱內(nèi)的木、鐵構(gòu)件經(jīng)防腐防銹處理?！?〕本工程中的玻璃幕墻經(jīng)業(yè)主和設(shè)計(jì)方認(rèn)可?！捕彻怆娤到y(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)方案1.設(shè)計(jì)依據(jù)〔1〕法律法規(guī)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)●關(guān)于加快推進(jìn)太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)〔財(cái)建[2009]128號(hào)〕● 《太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行方法》的通知〔財(cái)建[2009]129號(hào)〕●關(guān)于組織申報(bào)2010年太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用示范工程的通知〔財(cái)辦建[2010]29號(hào)〕●關(guān)于組織實(shí)施太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用一體化示范的通知〔財(cái)辦[2011]9號(hào)〕● GB/T18479-2001《地面用光伏(PV)發(fā)電系統(tǒng)導(dǎo)那么》● GB/T20046-2006《光伏(PV)系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》● GB/T19939-2005《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》● GB/T19964-2005《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》● GB2297-89《太陽(yáng)光伏能源系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)》● GB/T18210-2000《晶體硅光伏方陣I－V特性的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量》● GB/T20514-2006《光伏系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)器效率測(cè)量程序》● GB/T20513-2006《光伏系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)測(cè)量、數(shù)據(jù)交換和分析導(dǎo)那么》● GBT18911-2002IEC61646：1999《地面用薄膜光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定型》● GBT20047.12006《光伏(PV)組件平安鑒定+第一局部結(jié)構(gòu)要求》● GB/T14285-2006《繼電保護(hù)和平安自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》● GB4064-1984《電氣設(shè)備平安設(shè)計(jì)導(dǎo)那么》● DL5027-1993《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》● GB/T14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》● EN50178《用于電力安裝的電氣設(shè)備》● 《中華人民共和國(guó)消防法》● 《電力監(jiān)管條例》(國(guó)務(wù)院令〔2005〕第432號(hào))● 《中華人民共和國(guó)電力法》〔2〕地理環(huán)境氣候依據(jù)日照條件本設(shè)計(jì)按照杭州市的氣候條件為設(shè)計(jì)依據(jù)。當(dāng)?shù)氐乩砑皻庀髼l件：杭州地處長(zhǎng)江三角洲南端〔北緯30°16'、東經(jīng)120°12'〕，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫和濕潤(rùn)，降水豐沛，四季清楚，光照充足。下表是杭州一年的平均日照輻射統(tǒng)計(jì)：月內(nèi)使用比例(0-1)月平均溫度(°C)各月光伏陣列25°傾斜面上的平均日輻射一月3.73.43二月4.63.36三月8.53.43四月14.24.05五月19.24.32六月23.44.08七月27.84.91八月27.74.66九月23.64.06十月18.33.88十一月12.43.56十二月6.13.66年平均輻射3.95根據(jù)上表的日照輻射統(tǒng)計(jì)，在25度傾斜面平均年輻射值為3.69kWh/m2/日。屬于我國(guó)太陽(yáng)能資源四類地區(qū)，陽(yáng)光較為豐富，適合建設(shè)太陽(yáng)能電站。〔3〕建筑地質(zhì)依據(jù)工程地址的水文條件建設(shè)場(chǎng)地地貌單元屬河口濱海平原。太陽(yáng)能光伏屋頂〔建筑〕并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)建筑在屋頂，對(duì)地質(zhì)和水文條件與建筑設(shè)計(jì)相同。地質(zhì)與地震條件杭州市位于地震根本烈度抗震類別Ⅳ類。本工程所在建筑物的抗地震烈度設(shè)計(jì)為6級(jí)。太陽(yáng)能光伏屋頂〔建筑〕并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的抗地震烈度與建筑物相同。建筑物承重條件本工程安裝后直接與建筑物的龍骨連接，承重直接加到主框架上，不會(huì)對(duì)屋面有直接影響，且光伏組件重量相對(duì)較輕，小于建筑物設(shè)計(jì)承重。2.光伏建筑一體化設(shè)計(jì)〔1〕光伏建筑一體化說(shuō)明組件是做光電建筑一個(gè)最根本的原件、部件。目前可以分為兩類，一類是標(biāo)準(zhǔn)型組件，另外一類是可以用來(lái)作為建筑構(gòu)件的。國(guó)內(nèi)外光電建筑一體化開(kāi)展，從示范到推廣，從屋頂光伏到建筑集成，光伏組件已經(jīng)成為一種新型的建筑材料。光電建筑在整個(gè)太陽(yáng)能建筑里魅力無(wú)比。由于增加了光伏組件，使得建筑在節(jié)能的同時(shí)也更具有欣賞性。在國(guó)外甚至把光伏建筑作為藝術(shù)品來(lái)建造。太陽(yáng)能電池和建筑是可以得到完美結(jié)合的。在發(fā)電的同時(shí)也可以做非常好的裝飾，太陽(yáng)能電池板本身從建筑上說(shuō)是很好的裝飾材料。從這個(gè)方面來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能電池可以應(yīng)用到建筑上去，光伏發(fā)電在城市里主推還是屋頂，因?yàn)槲蓓斂梢缘玫阶钫_的角度。是建筑的屋頂，同時(shí)又可以發(fā)電，不占耕地面積，又有透光性。本次設(shè)計(jì)結(jié)合杭州杭開(kāi)電氣的建筑特點(diǎn)，采用高效率的單晶硅組件，既保證了建筑物的美觀，同時(shí)又發(fā)揮了電站的最大效率。在并網(wǎng)方式上，采用和公共電網(wǎng)直接并聯(lián)的上網(wǎng)方式發(fā)電。同時(shí)采取“集中布置上網(wǎng)、集中顯示”的布局方案，減少了線路損失，提高了光伏電站的效能比；同時(shí)使人們可以更直觀的來(lái)了解光電建筑在節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境等方面的重要性?！?〕技術(shù)方案太陽(yáng)能方陣容量統(tǒng)計(jì)本次設(shè)計(jì)共采用1088塊185Wp單晶硅光伏組件，根據(jù)逆變器的輸入要求設(shè)計(jì)成每16塊串聯(lián)或者每8塊串聯(lián)為一個(gè)陣列，共有75個(gè)陣列，合計(jì)總?cè)萘繛?01.28kWp。光伏組件及逆變器分布1#廠房：安裝185Wp單晶硅組件544塊，實(shí)際功率100.64KW，組件16串34并。選用1臺(tái)GSG-100KTT-TV并網(wǎng)逆變器，5臺(tái)GSL-5A8Q1-585W型光伏陣列匯流箱。2#廠房：安裝185Wp單晶硅組件544塊，實(shí)際功率100.64KW，分為四局部，選用1臺(tái)GSG-50KTT-TV并網(wǎng)逆變器，1臺(tái)GSG-30KTL-TV并網(wǎng)逆變器，2臺(tái)GSG-10KTL-TV并網(wǎng)逆變器，組件分配具體如下：GSG-50KTT-TV：組件16串17并。實(shí)際功率50.32KW，3臺(tái)GSL-5A8Q1-585W型光伏陣列匯流箱；GSG-30KTL-TV：組件16串10并。實(shí)際功率29.6KW，2臺(tái)GSL-5A8Q1-585W型光伏陣列匯流箱；GSG-10KTL-TV：組件8串7并。實(shí)際功率10.36KW，1臺(tái)GSL-5A8Q1-293W型光伏陣列匯流箱；GSG-10KTL-TV：組件8串7并。實(shí)際功率10.36KW，1臺(tái)GSL-5A8Q1-293W型光伏陣列匯流箱；匯流箱的的防護(hù)等級(jí)為IP65，可直接固定在太陽(yáng)電池支架上，其接線方式為8進(jìn)1出，即8路電池串列輸入，1路直流輸出。方陣傾角設(shè)計(jì)單晶硅的傾角：經(jīng)過(guò)對(duì)不同斜面上的陽(yáng)光輻射強(qiáng)度比照，進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，考慮全年發(fā)電量的最大值，設(shè)計(jì)方陣傾角為25°。光伏支架設(shè)計(jì)光伏支架采用鋼構(gòu)加工，外表做熱鍍鋅處理。各連接件也做熱鍍鋅處理。螺絲選用熱鍍鋅螺絲。走線設(shè)計(jì)組件到匯流箱線纜采用外敷鋼管。匯流箱到支流配電柜的采用線纜橋架。太陽(yáng)電池組件支架與屋頂?shù)慕Y(jié)合及處理在屋頂上建造太陽(yáng)能光伏發(fā)電站，采取預(yù)埋龍骨與建筑物穩(wěn)固連接。分別做風(fēng)壓和防漏水設(shè)計(jì)抗風(fēng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)杭州地區(qū)10米高度的年平均風(fēng)速為2.2米/秒。但是由于杭州地區(qū)位于臺(tái)風(fēng)影響地區(qū)，有記錄以來(lái)，2007年8月的臺(tái)風(fēng)，其風(fēng)速到達(dá)42米/秒。為50年一遇的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。為此，太陽(yáng)電池組件支架及其根底的抗風(fēng)設(shè)計(jì)能夠抗御150K防漏水處理在屋頂上安裝太陽(yáng)電池組件支架，首先將支架根底與屋頂預(yù)制件中的鋼筋焊結(jié)在一起，用水泥增加防水材料，如防水劑、加氣劑和膨脹劑等，增強(qiáng)水泥砂漿和混凝土的憎水性和抗?jié)B性。屋面整體做防水處理，如采用SBS，APP等具有良好的粘結(jié)性、塑性、抗水性、防腐性和耐久性的防水材料，保證屋面不滲漏。光伏電站配電室設(shè)計(jì)因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采取“集中布置、集中顯示”的布局，并且考慮輸送電中的損耗，具體配電室位置在廠房西側(cè)20M位置。配電室要求采用10kV箱式變電站配電室預(yù)埋料及預(yù)留孔應(yīng)滿足要求，預(yù)埋件要牢固，室內(nèi)接地電阻滿足規(guī)程要求。配電室配出柜要滿足負(fù)荷的要求，負(fù)荷配出要求合理，各種保護(hù)滿足要求。帶有計(jì)量裝置的配電室，其計(jì)量裝置要滿足要求，計(jì)量裝置的試驗(yàn)、校驗(yàn)應(yīng)由電業(yè)部門(mén)負(fù)責(zé)。配電室配出柜、盤(pán)、配線電流回路應(yīng)采用電壓不低于500V的銅芯絕緣導(dǎo)線，其截面不應(yīng)小于2.5mm２。配電室強(qiáng)、弱電回路中不應(yīng)使用同一根電纜，并應(yīng)分別成束分開(kāi)排列。配電室配電柜的信號(hào)回路信號(hào)燈、光字牌、電鈴及電鐘應(yīng)顯示準(zhǔn)確、工作可靠。配電室、配電裝置及其它要求接地的電器，外殼要可靠接地，接地電阻要求≤1Ω。配電室消防等級(jí)按照工廠建筑物消防等級(jí)設(shè)計(jì)。3.并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)新建建筑工程以及既有建筑工程分時(shí)段用電負(fù)荷分析統(tǒng)計(jì)：1、新建建筑工程應(yīng)用統(tǒng)計(jì)：杭州杭開(kāi)電氣二期廠房建于2008年，建筑面積8000平方米，公司主要生產(chǎn)、銷售0.4～40kV上下壓開(kāi)關(guān)柜，已新增10kV／0.4kV箱式變電站1個(gè)，變壓器容量630kVA，電站投運(yùn)后用電分析和統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1.表12010年1月～2010年12月季度用電時(shí)段用電負(fù)荷主要用電車間備注1季度8：00～11：30520～550kW高、低壓車間生產(chǎn)時(shí)段11：30～12：00100～120kW集體宿舍、食堂休息時(shí)段12：00～16：30550～560kW高、低壓車間生產(chǎn)時(shí)段16：30～20：00400～420kW局部車間加班生產(chǎn)及照明2季度8：00～11：30550～550kW高、低壓車間生產(chǎn)時(shí)段11：30～12：00100～120kW集體宿舍、食堂休息時(shí)段12：00～16：30570～580kW高、低壓車間生產(chǎn)時(shí)段16：30～20：00400～430kW局部車間加班生產(chǎn)及照明3季度8：00～11：30580～600kW高、低壓車間生產(chǎn)時(shí)段11：30～12：00180～210kW集體宿舍、食堂休息時(shí)段12：00～16：30590～610kW高、低壓車間生產(chǎn)時(shí)段16：30～20：00400～430kW局部車間加班生產(chǎn)及照明4季度8：00～11：30590～610kW高、低壓車間生產(chǎn)時(shí)段11：30～12：00100～120kW集體宿舍、食堂休息時(shí)段12：00～16：30580～600kW高、低壓車間生產(chǎn)時(shí)段16：30～20：00300～310kW局部車間加班生產(chǎn)及照明2、既有最近一年分時(shí)段用電負(fù)荷分析統(tǒng)計(jì)：杭州杭開(kāi)電氣二期廠房建于2005年，建筑面積35000平方米，公司主要生產(chǎn)、銷售0.4～40kV上下壓開(kāi)關(guān)柜、母線橋、電氣元件等。既有10kV／0.4kV箱式變電站1個(gè)，變壓器容量630kVA，電站投運(yùn)后用電分析和統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2.表22010年1月～2010年12月季度用電時(shí)段用電負(fù)荷主要用電車間備注1季度8：00～11：30550～570kW一、二、三車間及辦公樓生產(chǎn)時(shí)段11：30～12：00100～110kW辦公樓及集體宿舍休息時(shí)段12：00～16：30600～620kW一、二、三車間及辦公樓生產(chǎn)時(shí)段16：30～20：00300～320kW局部車間及辦公樓生產(chǎn)及照明2季度8：00～11：30570～590kW一、二、三車間及辦公樓生產(chǎn)時(shí)段11：30～12：00110～120kW辦公樓及集體宿舍休息時(shí)段12：00～16：30610～620kW一、二、三車間及辦公樓生產(chǎn)時(shí)段16：30～20：00330～350kW局部車間及辦公樓生產(chǎn)及照明3季度8：00～11：30610～620kW一、二、三車間及辦公樓生產(chǎn)時(shí)段11：30～12：00130～150kW辦公樓及集體宿舍休息時(shí)段12：00～16：30610～620kW一、二、三車間及辦公樓生產(chǎn)時(shí)段16：30～20：00400～420kW局部車間及辦公樓生產(chǎn)及照明4季度8：00～11：30580～600kW一、二、三車間及辦公樓生產(chǎn)時(shí)段11：30～12：0080～90kW辦公樓及集體宿舍休息時(shí)段12：00～16：30600～620kW一、二、三車間及辦公樓生產(chǎn)時(shí)段16：30～20：00350～360kW局部車間及辦公樓生產(chǎn)及照明結(jié)合本公司分時(shí)段用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)情況及其要到達(dá)的示范效果。本次設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)為并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。圖并網(wǎng)太陽(yáng)能電站系統(tǒng)在電網(wǎng)覆蓋到且運(yùn)行穩(wěn)定的地區(qū)，光伏發(fā)電系統(tǒng)一般采用并網(wǎng)發(fā)電。和離網(wǎng)系統(tǒng)相對(duì)的，并網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)需蓄電池作為儲(chǔ)能裝置。因此減少了投資本錢和維護(hù)本錢。同時(shí)也防止了對(duì)環(huán)境的二次污染。在并網(wǎng)系統(tǒng)中，光電建筑一體化〔BIPV〕是城市開(kāi)展新能源利用的最好模式，并且太陽(yáng)能跟建筑一體化是一個(gè)必然的趨勢(shì)。隨著我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的加快和人民生活水平提高，建筑用能迅速增加。我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富，開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能是提高可再生能源應(yīng)用比重、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的重要手段。城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域是太陽(yáng)能光電技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域，利用太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，解決建筑物、城市廣場(chǎng)、道路的照明、景觀等用能需求，對(duì)替代常規(guī)能源，促進(jìn)建筑節(jié)能具有重要意義?；谏鲜龇治觯贾莺奸_(kāi)電氣200kWp光伏電站采用“光伏建筑一體化、直接并網(wǎng)”的設(shè)計(jì)方案。4.主要產(chǎn)品、部件及性能參數(shù)光伏并網(wǎng)電站主要的構(gòu)成局部有光伏組件和并網(wǎng)逆變器。光伏組件本工程設(shè)計(jì)選用的光伏組件為杭州浙大桑尼能源科技生產(chǎn)的單晶硅組件。以下是其性能描述及技術(shù)參數(shù)。單晶硅組件：?jiǎn)尉Ч韫夥M件選用杭州浙大桑尼能源科技生產(chǎn)的ZDNY-18圖185Wp單晶硅組件ZDNY-185組件型號(hào)額定功率(Wp)短路電流(A)開(kāi)路電壓(V)工作電流(A)工作電壓(V)組件外形尺寸(mm)ZDNY-1185Wp5.3344.805.0536.651580×808×45其電氣特性見(jiàn)下列圖：圖ZDNY-18〔2〕并網(wǎng)逆變器根據(jù)設(shè)計(jì)總體思路“集中布置上網(wǎng)、集中顯示”的方案，就近上網(wǎng)、減少損耗的原那么，本工程采用了100kVA、50kVA、30kVA、10kVA四種型號(hào)的并網(wǎng)逆變器。100kVA的并網(wǎng)逆變器技術(shù)參數(shù)如下：型號(hào)GSG-100KTT-TV太陽(yáng)能輸入太陽(yáng)電池額定容量(KWP)100太陽(yáng)電池最大容量(KWP)110最大陣列開(kāi)路電壓850VDC最大陣列輸入電流〔A〕271MPPT范圍440VDC-800VDC交流輸出額定交流輸出功率100KWP電網(wǎng)電壓額定〔線電壓〕380VAC電網(wǎng)頻率范圍50Hz〔47.5~51.5〕效率ηmax>96%電流諧波THD(IAC)<4%過(guò)載能力120%1分鐘功率因數(shù)(PF)＞99%MPPT效率99％保護(hù)功能孤島效應(yīng)保護(hù)主動(dòng)式孤島運(yùn)行檢出被動(dòng)式孤島運(yùn)行檢出并網(wǎng)保護(hù)功能系統(tǒng)過(guò)電壓OV自動(dòng)復(fù)位系統(tǒng)欠電壓UV系統(tǒng)過(guò)頻率OF系統(tǒng)欠頻率UF并網(wǎng)電源保護(hù)功能直流過(guò)電壓OVDC自動(dòng)復(fù)位溫度異常OH直流欠電壓UVDC交流過(guò)電流OCAC人工復(fù)位直流過(guò)電流OCDC環(huán)境噪音(dB、1米)≤60使用環(huán)境濕度－10℃～＋45儲(chǔ)存環(huán)境溫度(℃)-25～+70防護(hù)等級(jí)IP2050kVA的并網(wǎng)逆變器技術(shù)參數(shù)如下：型號(hào)GSG-50KTT-TV太陽(yáng)能輸入太陽(yáng)電池額定容量(KWP)50太陽(yáng)電池最大容量(KWP)55最大陣列開(kāi)路電壓850VDC最大陣列輸入電流〔A〕135MPPT范圍440VDC-800VDC交流輸出額定交流輸出功率50KWP電網(wǎng)電壓額定〔線電壓〕380VAC電網(wǎng)頻率范圍50Hz〔47.5~51.5〕效率ηmax>95%電流諧波THD(IAC)<5%過(guò)載能力120%1分鐘功率因數(shù)(PF)＞99%MPPT效率99％保護(hù)功能孤島效應(yīng)保護(hù)主動(dòng)式孤島運(yùn)行檢出被動(dòng)式孤島運(yùn)行檢出并網(wǎng)保護(hù)功能系統(tǒng)過(guò)電壓OV自動(dòng)復(fù)位系統(tǒng)欠電壓UV系統(tǒng)過(guò)頻率OF系統(tǒng)欠頻率UF并網(wǎng)電源保護(hù)功能直流過(guò)電壓OVDC自動(dòng)復(fù)位溫度異常OH直流欠電壓UVDC交流過(guò)電流OCAC人工復(fù)位直流過(guò)電流OCDC環(huán)境噪音(dB、1米)≤60使用環(huán)境濕度－10℃～＋45儲(chǔ)存環(huán)境溫度(℃)-25～+70防護(hù)等級(jí)IP2030kVA并網(wǎng)逆變器技術(shù)參數(shù)如下：型號(hào)GSG-30KTL-TV太陽(yáng)能輸入太陽(yáng)電池額定容量(KWP)30太陽(yáng)電池最大容量(KWP)33最大陣列開(kāi)路電壓850VDC最大陣列輸入電流〔A〕81MPPT范圍440VDC-800VDC交流輸出額定交流輸出功率30KWP電網(wǎng)電壓額定〔線電壓〕380VAC電網(wǎng)頻率范圍50Hz〔47.5~51.5〕效率ηmax>94.5%電流諧波THD(IAC)<5%過(guò)載能力120%1分鐘功率因數(shù)(PF)＞99%MPPT效率99％保護(hù)功能孤島效應(yīng)保護(hù)主動(dòng)式孤島運(yùn)行檢出被動(dòng)式孤島運(yùn)行檢出并網(wǎng)保護(hù)功能系統(tǒng)過(guò)電壓OV自動(dòng)復(fù)位系統(tǒng)欠電壓UV系統(tǒng)過(guò)頻率OF系統(tǒng)欠頻率UF并網(wǎng)電源保護(hù)功能直流過(guò)電壓OVDC自動(dòng)復(fù)位溫度異常OH直流欠電壓UVDC交流過(guò)電流OCAC人工復(fù)位直流過(guò)電流OCDC環(huán)境噪音(dB、1米)≤60使用環(huán)境濕度－10℃～＋45儲(chǔ)存環(huán)境溫度(℃)-25～+70防護(hù)等級(jí)IP2010kVA并網(wǎng)逆變器技術(shù)參數(shù)如下：型號(hào)GSG-10KTL-TV太陽(yáng)能輸入太陽(yáng)電池額定容量(KWP)10太陽(yáng)電池最大容量(KWP)11最大陣列開(kāi)路電壓440VDC最大陣列輸入電流〔A〕55MPPT范圍200VDC-400VDC交流輸出額定交流輸出功率10KWP電網(wǎng)電壓額定〔線電壓〕380VAC電網(wǎng)頻率范圍50Hz〔47.5~51.5〕效率ηmax>93%電流諧波THD(IAC)<5%過(guò)載能力120%1分鐘功率因數(shù)(PF)＞99%MPPT效率99％保護(hù)功能孤島效應(yīng)保護(hù)主動(dòng)式孤島運(yùn)行檢出被動(dòng)式孤島運(yùn)行檢出并網(wǎng)保護(hù)功能系統(tǒng)過(guò)電壓OV自動(dòng)復(fù)位系統(tǒng)欠電壓UV系統(tǒng)過(guò)頻率OF系統(tǒng)欠頻率UF并網(wǎng)電源保護(hù)功能直流過(guò)電壓OVDC自動(dòng)復(fù)位溫度異常OH直流欠電壓UVDC交流過(guò)電流OCAC人工復(fù)位直流過(guò)電流OCDC環(huán)境噪音(dB、1米)≤60使用環(huán)境濕度－10℃～＋45儲(chǔ)存環(huán)境溫度(℃)-25～+70防護(hù)等級(jí)IP205.系統(tǒng)能效計(jì)算分析〔1〕太陽(yáng)能光電系統(tǒng)效率單晶硅系統(tǒng)效率的計(jì)算：太陽(yáng)能光電系統(tǒng)效率即光伏發(fā)電系統(tǒng)的有效輸出功率，指的是經(jīng)逆變后輸出的交流功率。它主要取決于太陽(yáng)總輻射強(qiáng)度及逆變效率，同時(shí)又與設(shè)備的轉(zhuǎn)化效率等多種因素有關(guān)。用公式表述為：Q=ηqηTηnηq——光伏陣列效率；ηT——交流并網(wǎng)效率；ηn——逆變效率系數(shù)本次設(shè)計(jì)光伏陣列效率取88.51%，逆變器轉(zhuǎn)換效率取95%，交流并網(wǎng)效率取99%。那么Q=ηqηTηn=83.24%那么單晶硅的系統(tǒng)效率為83.24%?！?〕發(fā)電量預(yù)估本工程的總裝機(jī)容量為201.28KWp。根據(jù)杭州氣象站資料，杭州近十年的年平均太陽(yáng)能輻射量為4200～4500MJ/m2。另外，根據(jù)杭州全年統(tǒng)計(jì)，在25度傾角上的輻射量為3.69度/平方米/天。根據(jù)以上數(shù)據(jù)得到年發(fā)電量E=25萬(wàn)kWh，按照光伏組件的使用期限25年計(jì)算，那么在光伏組件壽命期內(nèi)的發(fā)電量E〔總〕=625萬(wàn)kWh。〔3〕本工程費(fèi)效比工程費(fèi)效比F〔增量本錢/常規(guī)能源替代量〕〔元/kWp時(shí)〕。本工程總投資約為600萬(wàn)元。按照25年內(nèi)的總發(fā)電量625萬(wàn)kWh計(jì)算，那么工程費(fèi)效比F=0.96元/kWh。6.技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析根據(jù)上述光伏系統(tǒng)方案，本工程的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為：〔1〕光伏組件系統(tǒng)光伏組件安裝容量201.28kWp單晶光伏電池轉(zhuǎn)換效率≥16%系統(tǒng)壽命25年系統(tǒng)總體發(fā)電效率80%最大功率跟蹤〔MPPT〕誤差≤6%整套系統(tǒng)采用高端的數(shù)據(jù)采集、傳輸和監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)具有防“孤島效應(yīng)”、過(guò)載保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)等完善的保護(hù)功能。〔2〕光伏并網(wǎng)逆變器采用多類型的不同容量光伏并網(wǎng)逆變器并聯(lián)運(yùn)行逆變器輸出效率〔額定負(fù)載下〕＞94%總諧波電流畸變率〔額定負(fù)載下〕＜4%功率因數(shù)＞94%輸出頻率〔監(jiān)測(cè)跟隨電網(wǎng)頻率〕50Hz±3%輸出電壓〔監(jiān)測(cè)跟隨電網(wǎng)電壓〕230V/400VAC±10%〔3〕數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)包括：太陽(yáng)能射度、環(huán)境溫度、電池組件溫度、風(fēng)速；光伏陣列電壓、電流；逆變器輸出電壓、電流、頻率、當(dāng)前功率、累積發(fā)電量、上網(wǎng)電量。通過(guò)上述主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以看出，本工程技術(shù)方案充分表達(dá)了我國(guó)在光伏領(lǐng)域的技術(shù)水平和成就，到達(dá)了當(dāng)前該領(lǐng)域的國(guó)際先進(jìn)水平。具體表達(dá)在：采用高效太陽(yáng)能組件，外形美觀、效率高、運(yùn)行可靠；和建筑結(jié)合度高。采用最大功率點(diǎn)跟蹤控制技術(shù)和多種先進(jìn)的保護(hù)技術(shù)，保證系統(tǒng)有最高的能量輸出和最大的可靠性。采用多類型逆變器并網(wǎng)方案，減少了線路損耗，提高了運(yùn)行效率和系統(tǒng)冗余性。采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集、傳輸和遠(yuǎn)程檢測(cè)、集中顯示系統(tǒng)，整個(gè)光伏系統(tǒng)的運(yùn)行狀況一目了然，有很好的顯示度和展示性，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸運(yùn)行數(shù)據(jù)?！踩彻こ坦?jié)能量計(jì)算本工程裝機(jī)容量為201.28kWp，年平均上網(wǎng)電量約25萬(wàn)kWp時(shí)，與使用常規(guī)能源的火力發(fā)電廠相比，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤83.5噸〔按照國(guó)家統(tǒng)計(jì)資料334克/kWp時(shí)數(shù)據(jù)〕。按照組件壽命25年來(lái)計(jì)算，相當(dāng)于向電網(wǎng)輸送了625萬(wàn)kWp時(shí)的電量、節(jié)省了2087.5噸標(biāo)準(zhǔn)煤?！菜摹硻z測(cè)預(yù)留方案本工程系統(tǒng)檢測(cè)主要是電性能檢測(cè)，分為直流檢測(cè)和交流檢測(cè)。1.直流檢測(cè)單塊光伏組件的檢測(cè)本工程的光伏組件安裝在建筑物的屋頂，建筑物內(nèi)都預(yù)留有通往樓頂?shù)钠桨餐ǖ?，可平安、便捷的直達(dá)建筑物頂部；每塊光伏組件安裝有接線盒，接線盒內(nèi)部的旁路二極管和輸出線的正、負(fù)極可方便檢測(cè)。光伏防雷匯流箱光伏防雷匯流箱安裝在光伏陣列上，內(nèi)部輸入、輸出線和避雷器均通過(guò)接線端子連接，可通過(guò)接線端子對(duì)該系統(tǒng)的每一路光伏陣列和避雷器檢測(cè)。光伏直流防雷配電柜光伏直流防雷配電柜安裝在總配電室，內(nèi)部輸入、輸出線和避雷器及各儀器、儀表設(shè)備均通過(guò)接線端子連接，可通過(guò)接線端子對(duì)該系統(tǒng)的每項(xiàng)數(shù)據(jù)檢測(cè)。2.交流檢測(cè)〔含逆變器〕逆變器的輸入、輸出皆有檢測(cè)端子，分段交流配電柜和總配電柜全部裝有對(duì)電性能參數(shù)檢測(cè)的專用端子?！参濉尺\(yùn)行維護(hù)方案1.數(shù)據(jù)計(jì)量遠(yuǎn)傳方案〔1〕系統(tǒng)組成杭州杭開(kāi)電氣光電建筑工程建立了完善的數(shù)據(jù)計(jì)量遠(yuǎn)傳系統(tǒng)。其數(shù)據(jù)計(jì)量遠(yuǎn)傳系統(tǒng)是由管理中心計(jì)算機(jī)、傳輸控制器、采集終端和能量計(jì)量表組成。管理中心計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)的管理核心，它對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理，通過(guò)下轄的傳輸控制器可以隨時(shí)調(diào)用本系統(tǒng)內(nèi)任一計(jì)量表的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)可以對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備發(fā)出各種指令〔2〕系統(tǒng)的工作原理杭州杭開(kāi)電氣光電建筑示范工程的能量計(jì)量表通過(guò)傳感器以脈沖信號(hào)方式傳輸給采集終端。采集終端接收到脈沖信號(hào)后進(jìn)行計(jì)算和處理，并將結(jié)果儲(chǔ)存。終端與傳輸控制器的通信采用電力載波方式。終端平時(shí)處于接收狀態(tài)，當(dāng)接收控制器的指令時(shí)，那么按照指令內(nèi)容操作，并將終端有關(guān)數(shù)據(jù)以載波形式通過(guò)電力線送至傳輸控制器。另外，針對(duì)本工程的示范性，本工程傳輸控制器與終端的通信除了采用電力載波的方式外，還可以采用以太網(wǎng)或者是因特網(wǎng)的方式。2.運(yùn)行維護(hù)〔1〕積雪處理根據(jù)杭州地區(qū)的氣候情況，降雪天氣較少，而光伏組件又有以下特點(diǎn)：組件上外表為玻璃結(jié)構(gòu)，且采用自潔涂層，光滑度高，不易積雪。組件朝向正南方向，冬季受太陽(yáng)能輻射量較大，且電池片經(jīng)外表植絨處理，反光率低，組件外表溫升明顯，組件外表不易積雪。由于以上氣候情況及光伏組件自身特點(diǎn)，以及同地區(qū)同類型光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，本工程光伏組件外表不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間積雪情況，一旦出現(xiàn)積雪，會(huì)在晴天后迅速融化滑落，故無(wú)需采取特殊的融雪措施?！?〕組件外表清潔根據(jù)杭州地區(qū)的空氣中污染物的情況來(lái)看，主要污染物是可吸入顆粒物。組件板面污染物主要是以浮灰為主，但是也有雨后灰漿粘結(jié)物，以及晝夜溫差大，組件板面結(jié)露后產(chǎn)生的灰塵粘結(jié)。由于組件外表一般采用了自潔涂層，經(jīng)過(guò)雨水沖洗，組件外表的清潔度一般是有保證的，因此工程設(shè)計(jì)時(shí)不考慮設(shè)置特別的組件外表清洗設(shè)施。但是由于組件外表清潔度直接影響光伏系統(tǒng)的輸出效率，長(zhǎng)時(shí)間的不下雨，會(huì)影響到組件的出力，所以本工程設(shè)想在各光伏陣列處設(shè)置臨時(shí)的沖洗用水電，采用人工方式對(duì)組件進(jìn)行不定時(shí)沖洗?！?〕匯流箱、直流配電柜、逆變器、線纜的運(yùn)行、維護(hù)匯流箱、直流配電柜、逆變器、線纜根本上是免維護(hù)的。但需由專業(yè)人員值班和對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常巡檢。注意：所有巡檢和值班人員都應(yīng)該由具有處理光伏系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的合格電工來(lái)執(zhí)行?！擦尺M(jìn)度方案與安排本工程實(shí)施的總進(jìn)度方案為8個(gè)月。第一階段：建設(shè)前期工作階段2011.03-2011.04編制工程建議書(shū)可行性研究審批立項(xiàng)報(bào)建第二階段：設(shè)計(jì)階段2011.05-2011.06初步設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)第三階段：建設(shè)準(zhǔn)備階段2011.07-2011.08施工圖設(shè)計(jì)審查建設(shè)條件的準(zhǔn)備設(shè)備及供給商的選定第四階段：建設(shè)實(shí)施階段2011.09-2011.10施工設(shè)備安裝系統(tǒng)調(diào)試第五階段：竣工驗(yàn)收階段2011.11-2011.12杭州杭開(kāi)電氣方案進(jìn)度表見(jiàn)下表：方案進(jìn)度分工程2011年備注〔工作內(nèi)容〕3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月建設(shè)前期工作階段前期立項(xiàng)、落實(shí)資金設(shè)計(jì)階段方案、施工圖設(shè)計(jì)建設(shè)準(zhǔn)備階段圖紙審查、建設(shè)條件準(zhǔn)備、設(shè)備供給商選定建設(shè)實(shí)施階段施工、設(shè)備安裝竣工驗(yàn)收階段工程竣工驗(yàn)收〔七〕效益及風(fēng)險(xiǎn)分析。1.環(huán)境影響分析根據(jù)以上數(shù)據(jù)得到年發(fā)電量E=25萬(wàn)kWh，如果按照光伏組件的壽命25年來(lái)計(jì)算，那么在光伏組件壽命期內(nèi)的發(fā)電量E〔總〕=625萬(wàn)kWh。光伏發(fā)電是一種清潔能源，既不消耗能源，又不是釋放污染物、廢料，也不產(chǎn)生溫室氣體破壞大氣環(huán)境，也不會(huì)有廢渣的堆放，廢水排放等問(wèn)題，有利于保護(hù)環(huán)境，是一種綠色可再生能源。對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生任何不利影響。為了盡可能吸收太陽(yáng)光照，提高電池的轉(zhuǎn)換效率，電池片在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行鍍件反射膜，致使光照的反射率低于25%。再由于太陽(yáng)電池組件是與屋頂水平線成25度夾角，對(duì)地面和周邊高樓不會(huì)產(chǎn)生光污染。與其他火力發(fā)電方式相比，本工程并網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)容量為201.286kWp,年平均發(fā)電量約為25萬(wàn)kWh,與相同發(fā)電量的火力發(fā)電廠相比，平均每年減少燃煤電廠所發(fā)的電量(kWh)：25萬(wàn)kWh平均每年減少燃煤電廠所燃燒的煤量(噸)：83.5噸。〔1〕二氧化碳減排量〔噸/年〕計(jì)算：=2.47×83.5=206.2噸/年式中：－二氧化碳減排量，單位：噸/年；－標(biāo)準(zhǔn)煤節(jié)約量，單位：噸/年；2.47－標(biāo)準(zhǔn)煤的二氧化碳排放因子，無(wú)量綱。每年減排二氧化碳量206.2噸/年。25年共減排5156.1噸二氧化碳；〔2〕二氧化硫減排量〔噸/年〕計(jì)算=0.02×83.5=1.67噸/年式中：－二氧化硫減排量，單位：噸/年；－標(biāo)準(zhǔn)煤節(jié)約量，單位：噸/年；0.02－標(biāo)準(zhǔn)煤的二氧化硫排放因子，無(wú)量綱。每年減排二氧化硫量1.67噸/年。