安科瑞建筑光伏發(fā)電一體化方案

第1頁，共10頁建筑光伏發(fā)電一體化方案夏麗平上海安科瑞電氣股份有限公司，上海嘉定，2018011太陽能光電建筑介紹1.1太陽能光電建筑的應(yīng)用太陽能光電建筑是指將光伏發(fā)電與建筑物相結(jié)合，在建筑物的外圍結(jié)構(gòu)表面上布設(shè)光伏器件產(chǎn)生電力，從而使“建筑物產(chǎn)生綠色能源”。光伏與建筑的結(jié)合有如下兩種方式，都可以通過并網(wǎng)逆變器、控制裝置與公共電網(wǎng)聯(lián)接起來組成并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。(1)一種是建筑與光伏系統(tǒng)相結(jié)合(如圖1),把封裝好的的光伏組件(平板或曲面板)安裝在居民住宅或建筑物的屋頂上，組成光伏發(fā)電系統(tǒng)；(2)另外一種是建筑與光伏器件相結(jié)合(如圖2),是將光伏器件與建筑材料集成化，用光伏器件直接代替建筑材料，即光伏建筑一體化(BIPV),如將太陽光伏電池制作成光伏玻璃幕墻、太陽能電池瓦等，這樣不僅可開發(fā)和應(yīng)用新能源，還可與裝飾美化合為一體，達(dá)到節(jié)能環(huán)保效果，是今后的發(fā)展光伏建筑一體化的趨勢。1.2太陽能光電建筑的優(yōu)點從建筑、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度來看，太陽能光電建筑有以下諸多優(yōu)點：(1)可以有效地利用建筑物屋頂和幕墻，無需占用寶貴的土地資源，這對于土地昂貴的城市建筑尤其重要；(2)可原地發(fā)電、原地用電，在一定距離范圍內(nèi)可以節(jié)省電站送電網(wǎng)的投資。對于聯(lián)網(wǎng)戶用系統(tǒng)，光伏陣列所發(fā)電力既可供給本建筑物負(fù)載使用，也可送入電網(wǎng)；第2頁，共10頁(3)能有效地減少建筑能耗，實現(xiàn)建筑節(jié)能。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在白天陽光照射時發(fā)電，該時段也是電網(wǎng)用電高峰期，從而舒緩高峰電力需求；(4)光伏組件一般安裝在建筑的屋頂及墻的南立面上直接吸收太陽能，因此建筑集成光伏發(fā)電系統(tǒng)不僅提供了電力，而且還降低了墻面及屋頂?shù)臏厣?5)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)沒有噪音、沒有污染物排放、不消耗任何燃料，具有綠色環(huán)保概念，可增加樓盤的綜合品質(zhì)。1.3光伏與建筑結(jié)合的幾種安裝方式示意圖安裝材料和安裝型式采用普通的光伏組件，安裝在傾斜屋項原來的建筑采用特殊的光伏組件，作為建筑材料安裝在顏斜屋采用普通的光伏組件，安裝在平屋頂原來的建筑材采用特殊的光伏組件，作為建筑材料安裝在平屋頂采用普通或特殊的光伏組件，作為幕描安裝在南立面上采用特殊的光伏組件，作為建筑幕墻安裝在南立面采用特殊的光伏組件，作為天宦材料安裝在天密上采用督通或特殊的光伏組件，作為遮陽板安裝在建財政補(bǔ)貼將重點支持太陽能光電建筑一體化安裝且發(fā)電主要用于解決建筑用能的項目，從項目類型上主要包括三類：一是建材型，指將太陽能電池與瓦、磚、卷材、玻璃等建筑材料復(fù)合在一起成為不可分割的建筑構(gòu)件或建筑材料，如光伏瓦、光伏磚、光伏屋面卷材、玻璃光伏幕墻、光伏采光頂?shù)?；二是?gòu)件型，指與建筑構(gòu)件組合在一起或獨立成為建筑構(gòu)件的光伏構(gòu)件，如以標(biāo)準(zhǔn)普通光伏組件或根據(jù)建筑要求定制的光伏組件構(gòu)成雨篷構(gòu)件、遮陽構(gòu)件等；三是與屋頂、墻面結(jié)合安裝型，指在平屋頂上安裝、坡屋面上順坡架空安裝以及在墻面上與墻面平行安裝等形式。2并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計方案介紹2.1并網(wǎng)發(fā)電方式介紹目前，太陽能光電建筑的發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計容量可以從幾千瓦到幾百千瓦，甚至上兆瓦，由于第3頁，共10頁國內(nèi)的光伏與建筑結(jié)合形式各種各樣，設(shè)備的選型需根據(jù)光伏陣列安裝的實際情況(如組件規(guī)格、安裝朝向等)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，大致可分為兩種并網(wǎng)發(fā)電方式。(1)集中式并網(wǎng)發(fā)電這種并網(wǎng)方式適合于在建筑物上安裝朝向相同且規(guī)格相同的光伏陣列，在電氣設(shè)計時，采用單臺逆變器集中并網(wǎng)發(fā)電方案實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，如圖3所示。交流防雷配電及計量交流防雷配電及計量直流匯流及防霉配電逆變器公共負(fù)荷圖3集中式并網(wǎng)發(fā)電原理框圖(2)分布式并網(wǎng)發(fā)電這種并網(wǎng)方式適合于在建筑物上安裝不同朝向或不同規(guī)格的的光伏陣列，在電氣設(shè)計時，可將同一朝向且規(guī)格相同的光伏陣列通過單臺逆變器集中并網(wǎng)發(fā)電，采用多臺逆變器分布式并網(wǎng)發(fā)電方案實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，如圖4所示。及防雷交流的雷配電及計量交流的雷配電及計量電網(wǎng)及電網(wǎng)及圖4分布式并網(wǎng)發(fā)電原理框圖2.2光伏陣列匯流的設(shè)計為了減少直流側(cè)電纜的接線數(shù)量，提高系統(tǒng)的發(fā)電效率，大型的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通常需要設(shè)計光伏陣列匯流裝置，該裝置就是將一定數(shù)量的電池串列匯流成1路直流輸出。機(jī)箱外形內(nèi)部實物圖2.2.1.1產(chǎn)品特點2.2.1.2產(chǎn)品功能2.2.1.3技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號4路12路16路輸入范圍反應(yīng)時間測量精度光伏電池測量0.5級、外部模擬量0.2級RS485通信RS485/Modbus-RTU協(xié)議，4800/9600/19200/38400bps附加功能繼電器輸出2組轉(zhuǎn)換8A/AC250V(8ADC30V)開關(guān)量輸入3組外部狀態(tài)輸入(光耦或干接點方式)溫度濕度工作溫度：-25~+60℃,濕度95%,無凝露、無腐蝕性氣體場所絕緣電阻輔助電源輔助電源：AC85V~265V或DC300V~880V或DC24V(±10%)機(jī)殼防水等級重量約30kg體積(寬×高×深)2.2.2光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-2000V8.0光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)是上海安科瑞電氣股份有限公司針對太陽能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)直消2.2.2.2軟件界面AcrelAcrel安科瑞光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-3000v8.0第7頁，共10頁匯流監(jiān)測系統(tǒng)畫面監(jiān)控系統(tǒng)可分區(qū)域?qū)崟r監(jiān)測各光伏陣列的充電電壓及電流、蓄電池電壓及溫度等信息，并對故障點進(jìn)行異常顯示與報警提示；l逆變器監(jiān)測畫面監(jiān)控系統(tǒng)可繪制顯示逆變器電壓一時間曲線、功率—時間曲線等，直流側(cè)輸入電流實時曲線、交流側(cè)逆變輸出電流曲線，并采集與顯示日發(fā)電量等電參量；Acrel3000v80事件記錄監(jiān)測畫面監(jiān)控系統(tǒng)可針對光伏發(fā)電現(xiàn)場的各種事件進(jìn)行記錄，如：通訊采集異常、開關(guān)變位、操作記錄等，時間記錄支持按類型查詢，并可對越限報警進(jìn)行更改設(shè)置；第8頁，共10頁安科瑞光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)曲線、棒圖分析畫面監(jiān)控