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文檔簡介

江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司994.5kw分布式光伏發(fā)電項目可行性研究報告二〇一六年四月江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司994.5kw分布式發(fā)電項目可行性研究報告目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1綜合說明 61.1概述 61.2項目建設(shè)背景 61.3項目建設(shè)必要性 81.4太陽能資源 81.5項目任務(wù)與規(guī)模 81.6光伏系統(tǒng)總體方案設(shè)計及發(fā)電量計算 91.7電氣設(shè)計 91.8消防設(shè)計 101.9總平面布置及土建工程 101.10施工組織設(shè)計 111.11工程管理設(shè)計 111.12環(huán)境保護和水土保持設(shè)計 111.13勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計 111.14社會穩(wěn)定風(fēng)險分析 121.15節(jié)能降耗分析 121.16工程設(shè)計投資估算 121.17結(jié)論與建議 131.18附表 132太陽能資源分析 162.1區(qū)域太陽能資源 162.2氣象站數(shù)據(jù)統(tǒng)計 182.3太陽能資源綜合評價 212.4太陽能資源綜合評價 23第三章光伏系統(tǒng)總體方案設(shè)計及發(fā)電量計算 243光伏系統(tǒng)總體方案設(shè)計及發(fā)電量計算 253.1太陽能電池類型的選擇 253.2光伏陣列運行方式選擇 303.3逆變器的選擇 313.4光伏方陣設(shè)計 363.5光伏子方陣設(shè)計 373.6光伏發(fā)電工程年上網(wǎng)電量計算 384電氣設(shè)計 414.1電氣一次部分 414.2集電線路部分 445消防設(shè)計 465.1工程概況和消防總體設(shè)計 465.2工程消防設(shè)計 475.3施工消防 47第六章總平面布置及土建工程 486總平面布置及土建工程 496.1設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn) 496.2基本資料和設(shè)計依據(jù) 496.3總平面布置 506.4光伏陣列支架及逆變器設(shè)計 516.5采暖、通風(fēng)及空調(diào)設(shè)計 516.6通風(fēng)消防設(shè)計 516.7生產(chǎn)生活及污水處理 51第七章施工組織設(shè)計 537施工組織設(shè)計 547.1設(shè)計原則 547.2施工條件 547.3施工總體布置 557.4工程建設(shè)用地 567.5主體工程施工 567.6施工總進度 587.7主要施工機械 59第八章工程管理設(shè)計 608工程管理設(shè)計 618.1工程管理機構(gòu) 618.2主要生產(chǎn)管理設(shè)施 61第九章環(huán)境保護與水土保持設(shè)計 629環(huán)境保護與水土保持設(shè)計 639.1設(shè)計依據(jù) 639.2環(huán)境概況 639.3環(huán)境影響分析 649.4水土保持設(shè)計 669.5環(huán)境和水土影響評價結(jié)論 669.6建議 66第十章勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生 6710勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生 6810.1勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計規(guī)范 6810.2工程安全與衛(wèi)生潛在的危害因素 6810.3勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生對策措施 68第十一章社會穩(wěn)定風(fēng)險分析 7111社會穩(wěn)定風(fēng)險分析 7211.1本項目的合法性 7211.2擬建項目所在地周邊敏感目標(biāo)和影響分析 7211.3項目所在地政府及有關(guān)部門的態(tài)度 7311.4媒體對擬建項目建設(shè)實施的態(tài)度 7311.5結(jié)論 73第十二章節(jié)能降耗 7412節(jié)能降耗 7512.1設(shè)計原則和依據(jù) 7512.2施工期能耗種類、數(shù)量分析和能耗指標(biāo) 7512.3主要節(jié)能降耗措施 7612.4結(jié)論意見和建議 77綜合說明綜合說明概述江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司994.5kw分布式光伏發(fā)電項目,擬建于江蘇省鹽城市大豐區(qū)江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司倉庫屋頂之上。大豐區(qū),位于江蘇省東部,黃海之濱,地理坐標(biāo)為北緯32°56′~33°36′,東徑120°13′~120°56,東臨黃海,西連興化市,南與東臺市接壤,北與鹽城市亭湖區(qū)交界,擁有112公里長的海岸線,總面積3059平方千米。本項目擬建的994.5kw分布式光伏項目為并網(wǎng)型發(fā)電,共使用8000塊125WpSolibro薄膜組件,4臺250KW逆變器,由4臺250KW并網(wǎng)柜后,經(jīng)4回電纜線路接入本工程廠區(qū)380V低壓側(cè),線纜采用架空線路。本項目主要利用企業(yè)既有的建筑物屋頂有效面積建設(shè),進行光伏組件安裝,建設(shè)工期3個月。大豐區(qū)地理位置圖如下:項目建設(shè)背景1)合理開發(fā)利用光能資源,是能源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需要世界能源問題位列世界十大焦點問題之首,特別是隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展、世界人口的劇增和人民生活水平的不斷提高,世界能源需求量持續(xù)增大,由此導(dǎo)致全球化石能源逐步枯竭、環(huán)境污染加重和環(huán)保壓力加大等問題日趨嚴(yán)重。我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國之一,也是少數(shù)幾個以煤炭為主要能源的國家之一,在能源生產(chǎn)和消費中,煤炭約占商品能源消費構(gòu)成的75%,已成為我國大氣污染的主要來源。因此,大力開發(fā)太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Q竽艿刃履茉春涂稍偕茉蠢眉夹g(shù)將成為減少環(huán)境污染的重要措施之一。根據(jù)《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》和《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》,我國將通過大力發(fā)展可再生能源,優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu),到2020年,力爭使可再生能源開發(fā)利用總量在一次能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)中的比重提高到15%。今后我國在能源領(lǐng)域?qū)嵭械墓ぷ髦攸c和主要任務(wù)仍是加快能源工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐,努力提高清潔能源開發(fā)生產(chǎn)能力。以光電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能熱水器、大型沼氣工程為重點,以“設(shè)備國產(chǎn)化、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?、市場規(guī)范化”為目標(biāo),加快可再生能源開發(fā)。近幾年,國際光伏發(fā)電迅猛發(fā)展,光伏發(fā)電已由補充能源向替代能源過渡,并在向并網(wǎng)發(fā)電的方向發(fā)展。2007年底國家發(fā)展和改革委員會下發(fā)了《關(guān)于開展大型并網(wǎng)光伏示范電站建設(shè)有關(guān)要求的通知》,鼓勵在寧夏、新疆、西藏、青海、甘肅等太陽能資源豐富地區(qū)開展大型并網(wǎng)光伏電站的建設(shè)工作。2)促進地區(qū)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的需要我國能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主,一次能源品種的消費構(gòu)成比例為:煤炭占69.7%、石油占20.3%、天然氣占3.0%、水電占6.0%、核電0.8%,其他0.2%??梢钥闯?,煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中比例超過2/3,而比較清潔的化石燃料(如石油和天然氣)比例較小,與世界能源結(jié)構(gòu)形成鮮明對照。中國是世界SO2排放最嚴(yán)重的國家,因而也是酸雨污染最嚴(yán)重的國家。煤炭燃燒排放的污染物占全國同類排放物的比例SO2為87%,CO2為71%,NOx為67%,煙塵為60%。2007年,除中國SO2排放持續(xù)為世界第一外,中國CO2排放也超過美國,成為世界第一。這給中國節(jié)能減排、改善能源結(jié)構(gòu)以及能源可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大壓力。加快可再生能源發(fā)展,優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu),增加清潔能源比例,減少溫室氣體和有害氣體排放是中國能源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。項目建設(shè)必要性鹽城市電網(wǎng)以火力發(fā)電為主。由于電力缺口較大,拉閘限電會制約經(jīng)濟的進一步發(fā)展。單一電源結(jié)構(gòu)難以滿足地方用電需求,影響了地方經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。隨著《中華人民共和國大氣污染防治法》開始實施,各省、市對新建、擴建火電廠的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)或總量的控制力度逐步加大。新建和改建火電廠成本將大大增加。火電的建設(shè)和發(fā)展受到制約。因此,積極開發(fā)利用當(dāng)?shù)氐奶柲苜Y源,充分利用企業(yè)屋頂,建設(shè)994.5kw分布式光伏發(fā)電項目具有非常重要的示范意義和經(jīng)濟效益。本項目既能為江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司提供穩(wěn)定的電力來源,也能改善當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu),為可持續(xù)發(fā)展提供示范效應(yīng)。太陽能資源本報告共收集到本項目所在區(qū)域NASA衛(wèi)星數(shù)據(jù)和meteonorm軟件中輻射數(shù)據(jù)。由于NASA數(shù)據(jù)為衛(wèi)星掃描數(shù)據(jù),其未考慮大氣層對太陽光的吸收、反射等影響,業(yè)界普遍認(rèn)為其數(shù)值偏高,測算結(jié)果誤差較大,本報告采用meteonorm數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與計算。通過推算,最終得出本光伏電站年均太陽輻射約為4893.8MJ/m2,日均輻射量為3.72KWh/m2。根據(jù)《太陽能資源評估方法》(QX/T89-2008),屬于太陽能資源較豐富帶,太陽能輻射等級為III類地區(qū)。由于本階段未收集到現(xiàn)場實測輻射量等相關(guān)數(shù)據(jù),而目前所采用數(shù)據(jù)為插值推算而得,以上輻射量結(jié)果會存在一定的誤差。綜上,建議有條件時,在場址內(nèi)使用測光設(shè)備,對以上太陽能資源結(jié)果進行復(fù)核。項目任務(wù)與規(guī)模江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司994.5kw分布式光伏發(fā)電項目,共使用8000塊125WpSolibro組件,4臺250KW逆變器、4臺250KW并網(wǎng)柜。分2個光伏列陣形式分別在項目地點安裝,分別構(gòu)成2個獨立的光伏發(fā)電電源點。125WpSolibro組件9塊為一串,4串進入一個匯流套件(4T),16個匯流套件出線進入一個匯流箱(16進一出),然后分別接入到4臺250KW光伏并網(wǎng)逆變器。本項目采用用戶側(cè)380V并網(wǎng)方案,將系統(tǒng)分成4個并網(wǎng)發(fā)電子分區(qū),采用380V電壓,接入廠區(qū)380V低壓側(cè)。光伏系統(tǒng)總體方案設(shè)計及發(fā)電量計算本項目為屋頂光伏,光伏組件采用與雙T板屋面有7度角度的安裝方式安裝。工程推薦選用125Wp的Solibro薄膜光伏組件8000塊,實際總裝機容量994.5kw。根據(jù)本工程實際地區(qū)特點,本工程發(fā)電單元采用集中式逆變器。集中式逆變器選用250KW逆變器。250KW逆變器主要技術(shù)參數(shù)表最大直流功率285kWp最大直流電壓1000VdcMPPT輸入電壓范圍450~850歐洲效率96.7%最大輸入電流635A額定交流輸出功率250KVA最大交流輸出電流400A額定交流輸出電壓400V額定交流頻率50/60Hz功率因數(shù)(cosφ)-0.9~+0.9電流波形畸變率<3%(額定功率時)本工程實際總裝機容量約為994.5kw,采取集中并網(wǎng)方案。電池組件采用Solibro薄膜光伏組件(125Wp)發(fā)電,本項目994.5kw光伏發(fā)電系統(tǒng)由4個約0.25MW的光伏發(fā)電單元組成。該光伏發(fā)電項目25年年均發(fā)電量約132萬度;25年總發(fā)電量為3306萬度。由于本階段未收集到現(xiàn)場實測輻射量等相關(guān)數(shù)據(jù),而目前所采用數(shù)據(jù)為插值推算而得,且數(shù)據(jù)實時性較差,以上輻射量結(jié)果會存在一定的誤差。綜上,建議有條件時,在場址內(nèi)使用測光設(shè)備,對以上太陽能資源、最佳傾角、發(fā)電量等結(jié)果進行復(fù)核。電氣設(shè)計電氣一次1)接入系統(tǒng)方案本工程為并網(wǎng)型光伏發(fā)電項目,結(jié)合電網(wǎng)情況,本項目接入廠區(qū)380V低壓側(cè)并網(wǎng)(最終接入系統(tǒng)方案以接入系統(tǒng)審查意見為準(zhǔn))。2)主要電氣設(shè)備選擇A光伏站區(qū)a、光伏組件項目太陽電池組件采用Solibro薄膜光伏組件,額定值功率125Wp。b、逆變器本項目逆變器集中式逆變器使用250KW大型逆變器。c、并網(wǎng)柜250KW光伏并網(wǎng)柜消防設(shè)計消防系統(tǒng)根據(jù)《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計防火規(guī)范》GB50229-2006,11.5.1條,變電站內(nèi)建筑物滿足耐火等級不低于二級,體積不超過3000立方米總平面布置及土建工程工程項目規(guī)模本項目在江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司I30、I40倉庫屋頂上建設(shè)994.5kw并網(wǎng)光伏發(fā)電項目,推薦采用單塊容量為125Wp的Solibro薄膜光伏組件,共8000塊??傮w布置方案各個倉庫屋頂安裝組件數(shù)量和容量詳見下表:序號安裝區(qū)域屋頂面積(平米)組件數(shù)量(塊)容量(KWp)1I30倉庫64254050506.252I40倉庫5892.63950493.75合計12317.680001000光伏支架設(shè)計本工程光伏陣列安裝在已有倉庫屋頂上,原有倉庫為鋼結(jié)構(gòu)壓型鋼板屋面,為不破壞原有屋面結(jié)構(gòu)并考慮加快施工進度,可采用槽鋼連接固定在雙T板上,再采用斜拉桿抗風(fēng)。施工組織設(shè)計本工程場址交通便利,運輸方便。施工所需水源由就近建筑用水解決,電源、通訊等,廠區(qū)內(nèi)即可滿足供應(yīng)。本工程所需建筑材料工程量很少,當(dāng)?shù)鼐泄?yīng)。本工程施工范圍大、施工面廣,需頻繁移動施工力量,特別是吊裝設(shè)備,施工組織遵循分區(qū)劃片、合理交叉、以點帶面的原則,以安全、質(zhì)量為目標(biāo),高效快速的施工。工程管理設(shè)計根據(jù)生產(chǎn)和經(jīng)營需要,遵循精干、統(tǒng)一、高效的原則,對運營機構(gòu)的設(shè)置實施企業(yè)管理。結(jié)合本工程具體情況,按“無人值班、少人值守”的原則進行設(shè)計,項目公司將根據(jù)專業(yè)化、屬地化原則組建,部分管理人員和全部運行維護人員通過考試在項目當(dāng)?shù)剡x拔。根據(jù)光伏發(fā)電項目的特點及工程的總體布置情況,將整個光伏發(fā)電項目分為生產(chǎn)和生產(chǎn)管理兩大區(qū)域布置。生產(chǎn)區(qū)包括太陽能電池方陣,生產(chǎn)管理區(qū)主要為控制室,采用業(yè)主原有配電房設(shè)置管理辦公室以及設(shè)備用房,以滿足現(xiàn)場對生產(chǎn)的管理要求。環(huán)境保護和水土保持設(shè)計光伏發(fā)電不產(chǎn)生廢水、廢氣等污物。該工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響施工期主要來自揚塵和施工噪音,運行期無任何污染。生活污水和垃圾由于產(chǎn)生數(shù)量少,對環(huán)境影響甚微。勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計光伏發(fā)電項目設(shè)計應(yīng)貫徹執(zhí)行國家及部頒現(xiàn)行的有關(guān)勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生的法令、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定,以提高勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生的設(shè)計水平。在光伏發(fā)發(fā)電項目勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計中,要認(rèn)真地貫徹“安全第一,預(yù)防為主”的方針,加強勞動保護,改善勞動條件,重視安全運行。對于勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生防范措施和防護設(shè)施,必須與主體工程建設(shè)三同時:同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn),并要達到安全可靠,要保證勞動者在勞動過程中的安全與健康。社會穩(wěn)定風(fēng)險分析由于本工程建設(shè)、施工范圍在已有廠區(qū)內(nèi),與當(dāng)?shù)卣兔癖姛o利益沖突,不涉及移民和拆遷,不涉及基本農(nóng)田,項目遠離居民密集區(qū),涉及的公共利益較簡單,發(fā)生群眾性事件概率較低,媒體對光伏項目建設(shè)一般也持正面態(tài)度。故本項目社會穩(wěn)定性風(fēng)險極小。節(jié)能降耗分析本工程采用綠色能源-太陽能,并在設(shè)計中采用先進可行的節(jié)電、節(jié)水及節(jié)約原材料的措施,能源和資源利用合理,設(shè)計中嚴(yán)格貫徹了節(jié)能、環(huán)保的指導(dǎo)思想,在技術(shù)方案、設(shè)備和材料選擇、建筑結(jié)構(gòu)等方面,充分考慮了節(jié)能的要求,符合國家的產(chǎn)業(yè)政策,符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。工程設(shè)計投資估算1)原則及依據(jù)依據(jù)國家、部門現(xiàn)行的有關(guān)文件規(guī)定、費用定額、費率標(biāo)準(zhǔn)等,主要材料價格按當(dāng)?shù)刈钚聝r格水平計列。(1)定額:執(zhí)行國家能源局發(fā)布的《陸上風(fēng)電場工程概算定額》(NB/T31010-2011)。(2)費用標(biāo)準(zhǔn):國家能源局發(fā)布的《陸上風(fēng)電場工程設(shè)計概算編制規(guī)定及費用標(biāo)準(zhǔn)》(NB/T31011-2011)。報告編制依據(jù)《光伏發(fā)電工程可行性研究報告編制辦法》GD003-2011。(3)工程量:按各專業(yè)提供的設(shè)計提資單、說明書及設(shè)備材料清冊計算。(4)主設(shè)備價格參考近期招標(biāo)價格,太陽能電池板按6元/w計算;并網(wǎng)逆變器按1元/w計算。2)工程范圍包括施工輔助工程、設(shè)備及安裝工程、與工藝配套的建筑工程及征租地等其他費用。3)工程投資工程靜態(tài)投資990萬元,單位投資9900元/kW。結(jié)論與建議本期光伏發(fā)電項目日照資源較好,交通運輸滿足設(shè)備運輸?shù)囊?,具有光伏發(fā)電場綜合建設(shè)條件。附表一光伏發(fā)電項目場址概況編號項目參數(shù)備注1總裝機容量MWp10002總占地面積m2約12317.6m23海拔高度m7m4經(jīng)度范圍(°′″)東經(jīng)120°13′~120°56′5維度范圍(°′″)北緯32°56′~33°36′6工程代表年太陽總輻射量MJ/m24893.87工程年均日照小時數(shù)h1029三主要設(shè)備編號名稱單位數(shù)量備注1Solibro薄膜電池組件(SolibroSL2)1.1額定功率Wp1251.2開路電壓(Voc)V100.21.3短路電流(Isc)A1.751.4工作電壓(Vmp)V80.11.5工作電流(Imp)A1.561.6峰值功率溫度系數(shù)%/K-0.371.7開路電壓溫度系數(shù)%/K-0.291.8短路電流溫度系數(shù)%/K+0.011.9安裝尺寸mm1190×789.5×7.31.10重量kg16.51.15固定傾角角度(°)2逆變器250KW2.1輸出額定功率kW2852.2額定交流側(cè)功率kW2502.3最大交流電流A4002.4最高轉(zhuǎn)換效率%97.32.5歐洲效率%96.72.6輸入直流側(cè)電壓VDC10002.7最大功率跟蹤(MPPT)范圍VDC450~8502.8最大直流輸入電流A6352.9交流輸出電壓范圍V310~4502.10輸出頻率范圍Hz50±5HZ2.11功率因數(shù)-0.9~+0.92.12長/寬/高mm1600×850×2080mm2.13重量kg1465Kg2.14工作環(huán)境溫度范圍℃-25~+553并網(wǎng)柜(250KW)3.1額定容量kw250-太陽能資源分析太陽能資源分析區(qū)域太陽能資源我國是太陽能資源相當(dāng)豐富的國家,絕大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在4kWh/m2·d以上,與同緯度的其它國家相比,和美國類似,比歐洲、日本優(yōu)越得多。一、二、三類地區(qū)約占全國總面積的九成以上,年太陽輻射總量高于5000MJ/m2,年日照時數(shù)大于2000h,具有利用太陽能的良好條件。太陽能資源是以太陽總輻射量表示的,一個國家或一個地區(qū)的太陽總輻射量主要取決所處緯度、海拔高度和天空的云量。根據(jù)《太陽能資源評估方法》(QX/T89-2008),太陽能資源豐富程度等級劃帶分布如下圖2.1-1、表2.1-1。圖2.1-1中國水平面太陽輻射分布圖表2.1-1中國水平面太陽輻射等級劃分表等級資源帶號年總輻射量(MJ/m2)年總輻射量(kWh/m2)平均日輻射量(kWh/m2)最豐富帶I≥6300≥1750≥4.8很豐富帶II5040–63001400–17503.8–4.8較豐富帶III3780–50401050–14002.9–3.8一般IV<3780<1050<2.9從大興安嶺南麓向西南穿過河套,向南沿青藏高原東側(cè)直至西藏南部,形成一條等值線。此線以西為太陽能日照豐富地區(qū),年日照時≥3000小時,這是由于這些地區(qū)位處內(nèi)陸,全年氣候干旱、云量稀少所致。按照全國太陽能日照資源分為:最豐富帶(≥3000小時/年)、很豐富帶(2400-3000小時/年)、較豐富帶(1600-2400小時/年)和一般帶(≤1600小時/年)4個區(qū)域。圖2.1-2我國全年日照時數(shù)分布圖本項目位于江蘇省鹽城市大豐區(qū)。由上圖可知,項目所在區(qū)域的年太陽輻射量在3780~5040MJ/m2之間,年日照時數(shù)為1600-2400小時/年,根據(jù)《太陽能資源評估方法》(QX/T89-2008),屬于太陽能資源較豐富帶.氣象站數(shù)據(jù)統(tǒng)計氣象站基本情況本報告收集到本光伏發(fā)電項目附近徐州氣象站資料。徐州氣象站位于北緯34°17′,東經(jīng)117°09′,拔海高度為41.2m。收集徐州氣象站各常規(guī)氣象項目資料并進行統(tǒng)計,各項目統(tǒng)計成果見表2.2-1。表2.2-1氣象站常規(guī)氣象統(tǒng)計表(1981~2013)項目數(shù)值項目數(shù)值年平均氣溫14.9相對濕度68.1%極端最低氣溫-15.8極端最高氣溫40最大日降雨量3270mm最小相對濕度6%年平均降雨量690.6mm日照百分率48.5%月日照時間178.9h極大風(fēng)速28.1m/s平均最大風(fēng)速15.4m/s年平均風(fēng)速2.18m/s雷暴日數(shù)29.4d氣象站太陽能資源分析(1)日照時數(shù)年際變化分析收集徐州氣象站日照數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計,結(jié)果見表2.2-2和圖2.2-2。徐州年際日照時數(shù)變化較大:歷年年平均日照時數(shù)為2146.7小時,年日照數(shù)最多為2452.4小時,最少為1732.8小時。表2.2-2徐州氣象站歷年日照時數(shù)統(tǒng)計表年日照時數(shù)(h)年日照時數(shù)(h)19812247.319982170.419822028.819992202.119832358.920002064.519842142.720012065.019851947.420021952.519862067.120031732.819872359.220042299.019882299.520052204.619892148.820061965.819902251.220071875.219912210.020081834.819922364.920091869.919932186.020102230.619942254.120112121.719952452.420122233.319961967.520132372.019972360.2圖2.2-2氣象站日照時數(shù)年際變化圖(2)日照時數(shù)月際變化分析根據(jù)徐州氣象站多年逐月日照小時數(shù)數(shù)據(jù)(表2.2-3),做出該地區(qū)多年日照時數(shù)月際變化圖,如圖2.2-3。表2.2-3氣象站多年逐月日照小時數(shù)統(tǒng)計表月123456789101112日照時數(shù)(h)141.0141.5181.6215.7229.1204.5178.6185.5179.1186.0159.3144.8圖2.2-3逐月日照小時數(shù)變化圖從圖2.2-3可以看出,氣象站日照小時數(shù)從2月份開始增大,5月份達到最大,為280.429.1h開始減小,1月份最小,為141.0h,3~10月份日照時數(shù)均在180h之上。氣象站主要影響氣象要素分析1)氣溫條件影響根據(jù)氣象站數(shù)據(jù),累年極端最高氣溫為42℃,最低氣溫為-15.8℃。由下圖可知,大豐地區(qū)多年平均氣溫都在0℃以上,最大值出現(xiàn)在7月份。本工程選用的逆變器工作環(huán)境溫度為-25℃~+55℃,選用的太陽能電池組件工作環(huán)境溫度在-40℃~+85℃,正常情況下,電池組件板面工作溫度高于環(huán)境溫度10℃~30℃圖2.2-4氣溫逐月變化曲線圖2)風(fēng)速條件影響一方面風(fēng)速流動,可增大組件的對流換熱,降低組件的工作溫度,有助于提高發(fā)電量;同時該區(qū)域風(fēng)速較大,為確保光伏組件的安全運行,在組件支架設(shè)計時需適當(dāng)考慮風(fēng)荷載對支架不利的影響。圖2.2-5風(fēng)速逐月變化曲線圖3)雷暴條件影響氣象站多年雷暴日數(shù)平均為29.4天。為避免光伏發(fā)電項目受雷擊影響,應(yīng)根據(jù)光伏組件的布置區(qū)域、高度及運行方式要求,合理設(shè)計防雷接地系統(tǒng)。太陽能資源綜合評價-本報告共收集到本項目所在區(qū)域NASA衛(wèi)星數(shù)據(jù)和meteonorm軟件中輻射數(shù)據(jù)。氣象軟件meteonorm中的輻射數(shù)據(jù)默認(rèn)的輻射量算法是插值算法。其基本原理是,以全球范圍內(nèi)的7700多個觀測站數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,當(dāng)輸入任意一個站點經(jīng)緯度時,軟件自動在以站點為中心1000km范圍內(nèi)搜索觀測站,然后通過插值算法將參考?xì)庀笳緮?shù)據(jù)折算成所需站點數(shù)據(jù)。NASA數(shù)據(jù)是美國宇航局NASA數(shù)據(jù)庫提供的太陽能輻射數(shù)據(jù)。通過輸入不同地理位置經(jīng)緯度坐標(biāo),得到22年平均的太陽能月平均日輻射值(kwh/m2/d),衛(wèi)星數(shù)據(jù)覆蓋范圍較大,記錄時間較長,能夠獲得十年以上衛(wèi)星掃描數(shù)據(jù),但精度較低,有效范圍約幾百平方公里。綜上,由于NASA數(shù)據(jù)為衛(wèi)星掃描數(shù)據(jù),其未考慮大氣層對太陽光的吸收、反射等影響,業(yè)界普遍認(rèn)為其數(shù)值偏高,測算結(jié)果誤差較大,本報告采用meteonorm數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與計算。兩種來源數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下:表2.3-1多年逐月太陽輻射數(shù)據(jù)統(tǒng)計表月\輻射量NASA輻射數(shù)據(jù)meteonorm軟件中輻射數(shù)據(jù)MJ/m2/monMJ/m2/mon一月322.5260.0二月361.9316.6三月441.9395.6四月527.0489.7五月598.2573.2六月538.9517.2七月531.2541.0八月521.2493.7九月441.7447.1十月380.6356.6十一月320.8257.2十二月300.2246.9年平均輻射量5286.14893.8圖2.3-1兩種輻射數(shù)據(jù)年變化對比圖經(jīng)meteonorm軟件推算,該地區(qū)年總輻射量為4893.8MJ/m2,位于年輻射量為3780MJ/m2–5040MJ/m2的太陽能資源較豐富帶III(表2.1-1)。由圖2.3-1可知,該地區(qū)日太陽輻射量高峰月為5、6、7月,其中5月為輻射量最大月,12月份最小。太陽能資源綜合評價-由全國太陽能資源分布圖可知,該場區(qū)太陽能資源較豐富。同時,通過meteonorm軟件中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫推算,得出本光伏發(fā)電項目年均太陽輻射約為4893.8MJ/m2,日均輻射量為3.72KWh/m2。根據(jù)《太陽能資源評估方法》(QX/T89-2008),屬于太陽能資源較豐富帶,太陽能輻射等級為III類地區(qū)。由于本階段未收集到現(xiàn)場實測輻射量等相關(guān)數(shù)據(jù),而目前所采用數(shù)據(jù)為插值推算而得,以上輻射量結(jié)果會存在一定的誤差。綜上,建議有條件時,在場址內(nèi)使用測光設(shè)備對以上太陽能資源結(jié)果進行復(fù)核。光伏系統(tǒng)總體方案設(shè)計及發(fā)電量計算光伏系統(tǒng)總體方案設(shè)計及發(fā)電量計算太陽能電池類型的選擇目前世界上太陽能開發(fā)應(yīng)用最廣泛的是太陽電池。世界上,1941年出現(xiàn)有關(guān)硅太陽電池報道,1954年研制成效率達6%的單晶硅太陽電池,1958年太陽電池應(yīng)用于衛(wèi)星供電。在70年代以前,由于太陽電池效率低,售價昂貴,主要應(yīng)用在空間。70年代以后,對太陽電池材料、結(jié)構(gòu)和工藝進行了廣泛研究,在提高效率和降低成本方面取得較大進展,地面應(yīng)用規(guī)模逐漸擴大,但從大規(guī)模利用太陽能而言,與常規(guī)發(fā)電相比,成本仍然很高。太陽能電池類型的選擇光伏電池是把太陽的光能直接轉(zhuǎn)化為電能的基本單元,電池通過組合形成電池組件,電池的光伏性能決定了電池組件的發(fā)電特性,電池組件是光伏發(fā)電項目的基本發(fā)電設(shè)備。結(jié)合目前國內(nèi)太陽能電池市場的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和產(chǎn)能情況,選取目前市場上主流太陽能電池。商用的太陽電池主要有以下幾種類型:單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅薄膜太陽能電池、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池(CIGS)。圖3-1太陽能電池分類圖1)晶體硅太陽電池晶體硅太陽電池包括單晶硅太陽電池、多晶硅太陽電池、帶狀硅太陽電池、球狀多晶硅太陽電池等,其中單晶硅和多晶硅電池是目前市場上的主流產(chǎn)品。單晶硅太陽電池以高純的單晶硅棒為原料,是當(dāng)前開發(fā)很快的一種太陽電池,它的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝已定型,產(chǎn)品廣泛用于空間和地面。為了降低生產(chǎn)成本,現(xiàn)在地面應(yīng)用的太陽電池大多采用太陽能級的單晶硅棒,材料性能指標(biāo)有所放寬,也可使用半導(dǎo)體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料,經(jīng)過復(fù)拉制成太陽電池專用的單晶硅棒。單晶硅太陽電池片的光電轉(zhuǎn)換效率可達16%~18%,試驗室中的轉(zhuǎn)換效率更高。單晶硅太陽電池的單體片制成后,經(jīng)過抽查檢驗,即可按需要的規(guī)格組裝成光伏電池組件,用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流,單晶硅光伏組件的轉(zhuǎn)換效率一般在14%~17%。雖然單晶硅太陽電池轉(zhuǎn)換效率高,但由于原材料的原因,電池片存在倒角,使得有效發(fā)電面積減小。單晶硅光伏組件更適合于建設(shè)場地面積有限而對工程發(fā)電功率要求高的發(fā)電項目,即通過提高電池組件的效率來實現(xiàn)整個工程的發(fā)電容量。另外,根據(jù)試驗室和工程中的測試數(shù)據(jù),單晶硅太陽電池在工程投產(chǎn)的前期,功率衰減較多晶硅太陽電池快。圖3-2單晶硅太陽電池多晶硅太陽電池使用的多晶硅材料,多半是含有大量單晶顆粒的集合體,或用廢次單晶硅材料和冶金級硅材料熔化澆鑄而成,然后注入石墨鑄模中,待慢慢凝固冷卻后,即得多晶硅錠。這種硅錠可鑄成立方體,以便切片加工成方形太陽電池片,可提高材料的利用率,組裝較為方便。多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多,且隨著制造工藝的提供,多晶硅太陽組件的轉(zhuǎn)換效率一般可達到15%以上,雖稍低于單晶硅太陽電池,但其材料制造簡便,電耗低,總的生產(chǎn)成本較低,組件價格略低于單晶硅太陽電池組件,因此得到廣泛應(yīng)用,尤其適合土地資源豐富地區(qū)的工程大面積應(yīng)用。圖3-3多晶硅太陽電池2)薄膜太陽電池薄膜太陽電池包括硅薄膜太陽電池(Solibro、微晶硅、納米晶硅等)、多元化合物薄膜太陽電池(硫化鎘、硒銦銅、碲化鎘、砷化鎵、磷化銦、銅銦鎵硒等)、染料敏化薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等。Solibro薄膜太陽電池與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同,硅材料消耗很少,生產(chǎn)電耗更低,規(guī)模生產(chǎn)前景很好。Solibro太陽電池很薄,或采用集成電路的方法制造,在一個平面上,用適當(dāng)?shù)难谀9に?,一次制作多個串聯(lián)電池,以獲得較高的電壓。目前Solibro太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率一般能達到12%~18%。圖3-4Solibro薄膜太陽電池多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽電池。現(xiàn)在各國研究的品種繁多,除碲化鎘、硒銦銅、銅銦鎵硒薄膜太陽電池在國外有規(guī)模生產(chǎn)外,組件的效率在8%~9%,其他多數(shù)尚未形成產(chǎn)業(yè)化。有機太陽電池以其材料來源廣泛,制作成本低廉,耗能少,可彎曲,易于大規(guī)模生產(chǎn)等突出優(yōu)勢顯示了其巨大開發(fā)潛力,但目前的光電轉(zhuǎn)換效率較低,未形成產(chǎn)業(yè)化。染料敏化納米薄膜太陽電池的性能主要是由納米多孔TiO2薄膜、染料光敏化劑、電解質(zhì)、反電極(光陰極)等幾個主要部分決定的。通過優(yōu)化電池各項關(guān)鍵技術(shù)和材料的性能,并通過小面積的系列實驗和優(yōu)化組合實驗來檢測各項參數(shù)對電池性能的影響,光電轉(zhuǎn)換效率最高可達9%,未形成產(chǎn)業(yè)化。非晶薄膜太陽電池除了薄膜厚度非常薄、只需少量的原料等因素而使得電池組件的價格較晶體硅太陽電池便宜。根據(jù)目前世界各國薄膜太陽電池的應(yīng)用情況來看,薄膜太陽電池為主流產(chǎn)品尤其在土地資源豐富地區(qū)的工程上得到了廣泛應(yīng)用。3)聚光太陽電池聚光太陽電池組件由聚光太陽電池、聚光器、太陽光追蹤器組成。聚光太陽電池,與普通太陽電池略有不同,因需耐高倍率的太陽輻射,特別是在較高溫度下的光電轉(zhuǎn)換性能要得到保證,故在半導(dǎo)體材料選擇、電池結(jié)構(gòu)和柵線設(shè)計等方面都要進行一些特殊考慮。最理想的材料是砷化鎵,其次是單晶硅材料。一般硅晶材料只能吸收太陽光譜中400~1,100nm波長的能量,砷化鎵可吸收較寬廣的太陽光譜能量,三結(jié)面聚光型太陽電池可吸收300~1900nm波長的能量,相對其轉(zhuǎn)換效率可大幅提升,其太陽能能量轉(zhuǎn)換效率可達30%~40%。整個裝置的轉(zhuǎn)換效率為17%~25%。聚光器將較大面積的陽光聚在一個較小的范圍內(nèi),以增加光強,克服太陽輻射能流密度低的缺陷,把太陽電池放置在這一位置,從而獲得更多的電能輸出。不過因聚光引起的溫度上升會損傷太陽電池單元及發(fā)電系統(tǒng),因此往往必須要抑制聚光率才可以使聚光器的倍率大于幾十,其結(jié)構(gòu)可采用反射式或透鏡式。聚光太陽電池必須要在位于透鏡焦點附近時才能發(fā)揮功能,因此為使模塊總是朝向太陽的方位,必須配置太陽追蹤系統(tǒng),聚光器的跟蹤裝置一般采用光電自動跟蹤。此設(shè)計雖然可以提高轉(zhuǎn)換效率,但卻存在透鏡、聚光發(fā)熱釋放槽(散熱方式可采用氣冷或水冷)以及太陽光追蹤系統(tǒng)的重量及體積較大等不足的特點。聚光裝置可有效地減少晶體硅電池板的面積,從而降低成本,但跟蹤裝置將會使得造價有所增加,加上運行階段傳動裝置的維護費用和能耗,工程造價反而會增加,目前在小范圍內(nèi)有示范性應(yīng)用。同時,聚光裝置不能利用散射光能量,不適合在散射輻射所占總輻射比例較高的地區(qū)使用。圖3-5低倍聚光太陽電池圖3-6高倍聚光太陽電池太陽能電池組件峰值功率的選擇太陽能電池組件是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,其各項參數(shù)指標(biāo)的優(yōu)劣直接影響著整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電性能。表征太陽能電池組件性能的各項參數(shù)為:標(biāo)準(zhǔn)測試條件下組件峰值功率、最佳工作電流、最佳工作電壓、短路電流、開路電壓、最大系統(tǒng)電壓、組件效率、短路電流溫度系數(shù)、開路電壓溫度系數(shù)、峰值功率溫度系數(shù)、輸出功率公差等。通過對目前市場上多種系列太陽能電池組件的技術(shù)參數(shù)分析比選,考慮本項目投資方的具體情況,并結(jié)合市場的生產(chǎn)供應(yīng)和現(xiàn)場實施的實際情況,推薦在本工程中使用125Wp系列的Solibro薄膜電池組件。表3.1光伏組件主要參數(shù)表組件型號SolibroSL2最大功率溫度系數(shù)-0.37%/℃最大功率125W工作溫度-40℃至+開路電壓100.2V最大系統(tǒng)電壓1000VDC短路電流1.75A功率公差±3%最大工作電壓80.1V表面最大承受能力60m/s(200kg/m2)最大工作電流1.56A重量16.5kg短路電流溫度系數(shù)+0.01%/℃外形尺寸1190*789.5*7.3mm開路電壓溫度系數(shù)-0.29%/℃產(chǎn)品特點高透光率低鐵鋼化玻璃,抗老化EVA,優(yōu)美的外觀抗風(fēng),抗壓光伏陣列運行方式選擇最佳安裝傾角計算本項目為屋頂光伏,光伏組件采用與雙T板屋面有7度夾角的安裝方式。圖3.1-1斜安裝效果示意圖光伏陣列間距計算在安裝方陣時,如果方陣前面有樹木或建筑物等遮擋物,其陰影會擋住方陣的陽光,所以必須首先計算遮擋物陰影的長度,以確定方陣與遮擋物之間的最小距離。對于多排安裝的方陣,必須在前后排方陣之間保持一定的距離,以免前排方陣擋住后排方陣的陽光,因此需要確定前后排方陣之間的最小距離。對于遮擋物陰影的長度,一般確定的原則是,冬至日真太陽時上午9:00至下午3:00之間,后排的光伏電池方陣不應(yīng)被遮擋。影長計算公式如下:D=Lcosβ+sinβ×(0.707tanφ+0.4338)/(0.707-0.4338tanφ)式中φ是當(dāng)?shù)氐乩砭暥?,β是陣列傾角,L是陣列傾斜面長度。投影公式參數(shù)關(guān)系示意如圖5.1-3:圖3.1-3投影參數(shù)關(guān)系示意圖本項目為屋頂光伏,光伏組件采用與雙T板屋面有一定夾角的安裝方式。由于是平鋪,電池板陣列之間不受影響,相互沒有陰影遮擋。本工程主要考慮女兒墻組件造成陰影遮擋分析。逆變器的選擇逆變器的選型(1)集中型逆變器與組串式逆變器的比較A、常規(guī)發(fā)電項目設(shè)計中經(jīng)常使用250KW的集中型逆變器,每個994.5kw發(fā)電分系統(tǒng)采用4臺250KW逆變器,以分組模式運行。這樣不僅能夠提高運行的可靠性和靈活性,還可避免每250KWp發(fā)電單元之間高次諧波的傳遞與疊加,提高了輸出電能的質(zhì)量。單臺逆變器容量越大,單位造價相對越低,但是單臺逆變器容量過大,在故障情況下對整個系統(tǒng)出力的可靠性影響較大。250KW型逆變器的主要技術(shù)參數(shù)表序號名稱供貨方提供值生產(chǎn)廠家國產(chǎn)或合資公司逆變器型號250KW1逆變器輸出功率(1)逆變器輸出額定功率250KW(2)逆變器額定交流側(cè)功率250kW2逆變器效率(1)最高轉(zhuǎn)換效率97.3%(2)*歐洲效率(加權(quán)平均效率)96.7%(3)10%額定交流功率下>95.0%(4)整機效率(考慮配電柜、變壓器等損耗)>95.0%3逆變器輸入?yún)?shù)(1)輸入電壓范圍DC450~1000V(2)MPPT電壓范圍DC450~850V(3)最大直流輸入電流635A4逆變器輸出參數(shù)(1)額定輸出電壓400V(線電壓)(2)輸出頻率要求45-55HZ(3)功率因數(shù)>0.99(4)最大交流輸出電流400A(5)總電流波形畸變率<3%5電氣絕緣(1)直流輸入對地AC2000V,1分鐘(2)直流與交流之間AC2000V,1分鐘6防雷能力(1)標(biāo)稱放電電流≥40kA(2)殘壓<1kV7防護等級IP208噪音<60dB9平均無故障時間>10年10要求的電網(wǎng)形式TN-C-SB、組串式逆變器是指一定數(shù)量光伏組件串聯(lián)后輸出的直流轉(zhuǎn)換成交流的電能轉(zhuǎn)換裝置。逆變器允許多路輸入,每路具有單獨的MPPT,能夠很好的避免并聯(lián)陣列因模塊差異和遮影等因素給系統(tǒng)帶來的影響,減少了光伏組件最佳工作點與逆變器不匹配情況。組串式逆變器具有以下主要特點:優(yōu)點:1)多路MPPT(994.5kw含120路MPPT)能夠減少云層摭檔、組件朝向不一致、組件衰減不一致情況下對發(fā)電量的影響、發(fā)電量提升約2%以上;2)發(fā)電項目系統(tǒng)更簡單,省掉了直流匯流箱和防雷配電柜,改為使用交流匯流箱,箱變低壓側(cè)再進行二次匯流;3)無需建逆變器房,減少土建工程量;不用建設(shè)逆變器基礎(chǔ),降低現(xiàn)場施工組織難度,縮短工期;4)可不設(shè)風(fēng)扇,防風(fēng)沙鹽霧效果好,逆變器免維護,無需定期清理灰塵和做防塵網(wǎng)維護;5)能夠快速更換逆變器,單一逆變器故障對發(fā)電系統(tǒng)影響較小;6)支持不同型號的組件混用,方便更換和淘汰劣質(zhì)組件,減少發(fā)電項目運維成本;缺點:1)目前組串式逆變器多用于商業(yè)屋頂,家庭屋面等有遮擋、非平面且規(guī)模較小的場合,對于大型發(fā)電項目,國內(nèi)暫無運行經(jīng)驗;2)組串式逆變器在低電壓穿越(LVRT)過程中,對于可靠保證所有設(shè)備不脫網(wǎng)方面,存在一定風(fēng)險;3)由于組串式逆變器功率較小,數(shù)量多,調(diào)度不方便,且控制復(fù)雜,響應(yīng)速度慢;4)組串式逆變器在電位誘發(fā)衰減效應(yīng)(PID)的解決方案均不成熟,且成本過高;5)光伏發(fā)電系統(tǒng)整體投資成本高大約10-12%;6)由于系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量多,整體故障率高;7)整機的效率較集中式逆變器方案略低,線纜損耗主要表現(xiàn)為交流線纜損耗;8)多組逆變器的交流輸出并聯(lián)時,容易產(chǎn)生多機并聯(lián)諧波,較難抑制。常見的組串式逆變器功率范圍從10kW~50kW,根據(jù)工程具體方案,可以選擇28kW、40kW產(chǎn)品,常見的幾種組串逆變器的技術(shù)參數(shù)如下:28kW組串式逆變器:最大直流功率28.2kWp最大直流電壓1000VdcMPPT輸入電壓范圍480~800V歐洲效率>98.4%最大輸入電流18A額定交流輸出功率27.5kW最大交流輸出電流33.5A額定交流輸出電壓3x277/480V+PE額定交流頻率50Hz/60Hz功率因數(shù)(cosφ)-0.8~+0.8電流波形畸變率<3%(額定功率時)40kW組串式逆變器:最大直流功率40.5kWp最大直流電壓1000VdcMPPT輸入電壓范圍280~950V歐洲效率98%最大輸入電流66A額定交流輸出功率40kW最大交流輸出電流48A額定交流輸出電壓3x277/480V+PE額定交流頻率45~55Hz功率因數(shù)(cosφ)-0.8~+0.8電流波形畸變率<3%(額定功率時)經(jīng)逆變器廠商實際測試,在早晨和傍晚組件有遮擋的情況下,組串式逆變器相對集中式逆變器具有較明顯的優(yōu)勢。經(jīng)其測算,考慮機房散熱及環(huán)境檢測設(shè)備功耗、逆變器風(fēng)扇功耗、直流電纜電壓差導(dǎo)致的MPPT損失、組串失配帶來的MPPT損失等方面差異,折算到全天發(fā)電量,組串式逆變器比集中式逆變器的發(fā)電量提高約2%。若工程建設(shè)地點屬于不規(guī)則山地地形、不規(guī)則屋頂光伏或者建設(shè)場地場平落差較大,布置環(huán)境復(fù)雜,組件朝向不一致時,輸出電壓及工作電流也會存在多個數(shù)值,如采用集中型逆變器,其MPPT只有一路,各輸入支路相互影響,不易跟蹤各回路的MPPT電壓要求,影響整體發(fā)電效率,結(jié)合發(fā)電量對比,宜采用具有多路MPPT的組串式逆變器,以彌補上述不足。C、綜上所述,集中型逆變器適用于布置區(qū)域比較規(guī)整、安裝容量較大地面和屋頂光伏發(fā)電項目;組串型逆變器適用于容量較小的分布式光伏、不規(guī)則山地地形或不規(guī)則屋頂光伏的應(yīng)用,對于布置容量小且區(qū)域分散、組件朝向不一致的工程較為適合。根據(jù)本工程的實際狀況,應(yīng)屬于容量較大、布置區(qū)域比較規(guī)整的屋頂光伏發(fā)電項目,組件選取同一產(chǎn)品,且統(tǒng)一朝向,各回路MPPT值無明顯差異,故無需選用組串型逆變器,而建議選用技術(shù)成熟、更為經(jīng)濟的250KW級集中型逆變器。逆變器的技術(shù)指標(biāo)對于逆變器的選型,應(yīng)注意以下幾個方面的指標(biāo)比較:(1)性能可靠,效率高:光伏發(fā)電系統(tǒng)目前的發(fā)電成本較高,如果在發(fā)電過程中逆變器自身消耗能量過多,必然導(dǎo)致總發(fā)電量的損失和系統(tǒng)經(jīng)濟性下降,因此要求逆變器可靠、效率高,并能根據(jù)太陽電池組件當(dāng)前的運行狀況輸出最大功率。逆變器的效率包括最大效率、歐洲效率和MPPT效率。歐洲效率(按照在不同功率點效率根據(jù)加權(quán)公式計算)更能反映逆變器在不同輸入功率時的綜合效率特性,因此本工程的逆變器效率采用歐洲效率計算。(2)要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍:由于太陽電池的端電壓隨負(fù)載和日照強度而變化,這就要求逆變電源必須在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作,并保證交流輸出電壓穩(wěn)定。(3)具有保護功能:并網(wǎng)逆變器還應(yīng)具有交流過壓、欠壓保護,超頻、欠頻保護,高溫保護,交流及直流的過流保護,直流過壓保護,防孤島保護等保護功能。(4)波形畸變小,功率因數(shù)高:當(dāng)大型光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行時,為避免對公共電網(wǎng)的電力污染,要求逆變電源輸出正弦波,電流波形必須與外電網(wǎng)一致,波形畸變小于5%,高次諧波含量小于3%,功率因數(shù)接近于1。(5)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集: 逆變器應(yīng)有多種通訊接口進行數(shù)據(jù)采集并發(fā)送到遠控室,其控制器還應(yīng)有模擬輸入端口與外部傳感器相連,測量日照和溫度等數(shù)據(jù),便于整個光伏系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理分析。本工程選擇的250KW逆變器主要技術(shù)參數(shù)如下最大直流功率285kWp最大直流電壓1000VdcMPPT輸入電壓范圍450V~850V歐洲效率96.7%最大輸入電流635A額定交流輸出功率250kW最大交流輸出電流400A額定交流輸出電壓400Vac額定交流頻率50Hz功率因數(shù)(cosφ)0.9超前-0.9滯后電流波形畸變率<3%(額定功率時)本設(shè)計選用的250KW逆變器,其諧波電流含量小于3%,滿足《國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》的要求。光伏方陣設(shè)計并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)1)太陽能電池組串由幾個到幾十個數(shù)量不等的太陽能電池組件串聯(lián)起來,其輸出電壓在逆變器允許工作電壓范圍之內(nèi)的太陽能電池組件串聯(lián)的最小單元稱為太陽能電池組串。2)太陽能電池組串單元布置在一個固定支架上的所有太陽能電池組串形成一個太陽能電池組串單元。3)陣列逆變器組由若干個太陽能電池組串單元與一臺并網(wǎng)逆變器聯(lián)合構(gòu)成一個陣列逆變器組。4)太陽能電池子方陣由一個或若干個陣列逆變器組組合形成一個太陽能電池子方陣。5)太陽能電池陣列由一個或若干個太陽能電池子方陣組合形成一個太陽能電池陣列。發(fā)電系統(tǒng)方案概述本工程電池組件選用125WpSolibro薄膜光伏組件,本項目994.5kw光伏發(fā)電系統(tǒng)由4個容量約0.25MW的光伏發(fā)電單元組成。994.5kw光伏發(fā)電單元包括4個250kW光伏發(fā)電單元,共布置8000塊光伏組件。在光伏發(fā)電單元中,太陽電池組件經(jīng)串、并聯(lián)后發(fā)出的直流電經(jīng)匯流箱匯流至各自相應(yīng)的直流防雷配電柜,再接入逆變器直流側(cè),通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)變成交流電。薄膜組件發(fā)出的直流電源經(jīng)逆變器逆變成400V交流電,每個并網(wǎng)發(fā)電單元的電能經(jīng)并網(wǎng)柜接到低壓側(cè)380V,送至電網(wǎng)。最終實施方案應(yīng)以電網(wǎng)公司系統(tǒng)接入批復(fù)意見為準(zhǔn)。光伏子方陣設(shè)計光伏子方陣設(shè)計原則1)太陽能電池組件串聯(lián)形成的組串,其輸出電壓的變化范圍必須在逆變器正常工作的允許輸入電壓范圍內(nèi)。2)每個逆變器直流輸入側(cè)連接的太陽能電池組件的總功率不應(yīng)超過逆變器的最大允許輸入功率。3)太陽能電池組件串聯(lián)后的開路電壓不應(yīng)超過逆變器最大直流電壓。4)太陽能電池組串并聯(lián)后的短路電流不應(yīng)超過逆變器的最大輸入電流。5)太陽能電池組件的溫度特性應(yīng)予以考慮。6)太陽能電池板至逆變器的直流部分電纜通路應(yīng)盡可能短,以減少直流電壓損耗和功率損耗。光伏子方陣串、并聯(lián)設(shè)計本工程安裝容量為994.5kw;選用容量250KW集中式逆變器。根據(jù)江蘇大豐地區(qū)的有關(guān)氣象資料,氣溫很少低于-10攝氏度。考慮到最低氣溫一般發(fā)生在凌晨太陽升起之前的時段,而光伏發(fā)電啟動一般在上午日出之后(冬季一般在上午8點后),氣溫有所回升,故本工程組串計算中,最低氣溫按-10攝氏度進行計算,要求光伏系統(tǒng)在-10℃本工程250KW逆變器的最高允許輸入電壓Vdcmax為1000V,輸入電壓MPPT工作范圍為450V~850V。125WpSolibro薄膜電池組件的開路電壓Voc為100.2V,最佳工作點電壓Vmp為80.1V,開路電壓溫度系數(shù)為-0.29%/K。光伏組件在極限溫度下的參數(shù)會發(fā)生變化,依據(jù)光伏組件的溫度系數(shù),并考慮到陣列排布的合理性和逆變器的最佳工作效率,選用9塊Solibro薄膜電池組件串聯(lián)為1路。詳細(xì)比選論述詳見“4..1.5光伏方陣設(shè)計

”章節(jié)。光伏發(fā)電工程年上網(wǎng)電量計算-本報告所采用組件單板容量為125W,共需要8000塊光伏電池板,總?cè)萘繛?94.5kw。按傾角7度計算,斜面上的年平均太陽輻射為4893.8MJ/m2,則斜面上峰值日照小時數(shù)為1415小時,該光伏電場理論發(fā)電量為8000*0.125*1415/1000MWh=141.5萬KWh,即994.5kw裝機規(guī)模下理論年發(fā)電量約為141.5萬KWh。要估算項目上網(wǎng)電量,需在理論發(fā)電量上進行如下折減:1)光伏方陣效率光伏方陣在1000W/m2太陽輻射強度下,實際的直流輸出功率與標(biāo)稱功率之比為光伏方陣效率。光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換與傳輸過程中的損失包括:(1)組件匹配損失:對于精心設(shè)計、精心施工的系統(tǒng),約有3%的損失;(2)最大功率點跟蹤(MPPT)精度,取值3%;(3)粉塵污染損失:即組件表面塵埃遮擋損失,取值4%;(4)不可利用太陽輻射損失:即不可利用的低、弱太陽輻射損失,取值3%;(5)溫度損失:溫度影響額定輸出功率,溫度高于標(biāo)準(zhǔn)溫度時額定輸出功率下降,取值3%;所以,綜合各項以上各因素,η1=97%×97%×96%×97%×97%=84.99%。2)直流輸電效率直流系統(tǒng)包括:直流電纜、匯流箱、直流防雷配電柜、逆變器等。直流系統(tǒng)損失包括直流網(wǎng)絡(luò)損失和逆變器損失,逆變器效率98.5%,直流網(wǎng)絡(luò)損失約2.5%。故直流輸電效率取η2=96%。3)交流并網(wǎng)效率即從逆變器交流輸出至高壓電網(wǎng)的傳輸效率,其中最主要的是交流電氣連接的線路損耗。本次測算采用η3=98%。系統(tǒng)的總效率等于上述各部分效率的乘積,即:η=η1×η2×η3=84.99%×96%×98%=80%。4)衰減效率Solibro光伏組件在光照及常規(guī)大氣環(huán)境中使用會有衰減。本報告組件每年輸出衰減按0.8%計算,最終計算得本工程25年發(fā)電量如下表3.2-1所示。表3.2-125年光伏發(fā)電項目逐年發(fā)電量統(tǒng)計表使用年/產(chǎn)量產(chǎn)量(萬度)收益(萬元)使用年\產(chǎn)量產(chǎn)量(萬度)收益(萬元)第1年138.70191.43第14年131.66168.55第2年138.15190.67第15年131.13167.87第3年137.59176.15第16年130.61167.20第4年137.04175.44第17年130.08166.53第5年136.49174.74第18年129.56165.87第6年135.95174.04第19年129.05165.20第7年135.40173.34第20年128.53164.54第8年134.86172.65第21年128.02110.12第9年134.32171.96第22年127.50109.68第10年133.79171.27第23年126.99109.24第11年133.25170.59第24年126.49108.80第12年132.72169.91第25年125.98108.37第13年132.19169.2325年總產(chǎn)量(萬度)3306.053993.40平均每年產(chǎn)電量(萬度)132.24159.74平均每天產(chǎn)電量(萬度)0.360.44由表3.2-1可知,該光伏發(fā)電項目25年年均發(fā)電量約132萬度;25年總發(fā)電量為3306萬KWh;25年年平均等效利用小時數(shù)為1029h。由于本階段未收集到現(xiàn)場實測輻射量等相關(guān)數(shù)據(jù),而目前所采用數(shù)據(jù)為插值推算而得,且數(shù)據(jù)實時性較差,以上輻射量結(jié)果會存在一定的誤差。綜上,建議盡快在場址內(nèi)補立測光設(shè)備,待實測數(shù)據(jù)滿一年并達到完整率要求時,對以上太陽能資源、最佳傾角、發(fā)電量等結(jié)果進行復(fù)核。電氣設(shè)計電氣設(shè)計電氣一次部分電氣主接線1)光伏部分光伏發(fā)電項目每個994.5kw光伏發(fā)電單元經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姾?,通過四臺250KW并網(wǎng)柜,分別接入廠區(qū)380V低壓側(cè)并網(wǎng)。整體技術(shù)方案根據(jù)本工程的太陽能資源狀況、組件安裝方式及安裝傾角,并結(jié)合已有的工程經(jīng)驗,光伏發(fā)電單元組件容量和逆變器容量的配置比例為1:1,即組件為標(biāo)配方案。本項目的994.5kw光伏發(fā)電系統(tǒng)由4個容量約0.25MW的光伏發(fā)電單元組成。994.5kw光伏發(fā)電項目由4個250kW光伏發(fā)電單元組成,項目共計4個250kW光伏發(fā)電單元。光伏發(fā)電單元中,太陽電池組件經(jīng)串、并聯(lián)后發(fā)出的直流電經(jīng)匯流箱匯流至各自相應(yīng)的直流防雷配電柜,再接入逆變器直流側(cè),將直流電轉(zhuǎn)變成交流電。每1個250kW光伏發(fā)電單元中所發(fā)出的電能,分別由1臺250KW并網(wǎng)柜接入廠區(qū)380V低壓側(cè)。電氣設(shè)備選擇1)光伏部分(1)光伏組件本工程選用125Wp的Solibro薄膜光伏組件。(2)光伏逆變器本工程為屋頂光伏,終期將結(jié)合總圖布置,采用多種逆變器型號。本階段暫按250KW逆變器成套裝置進行設(shè)計。(3)并網(wǎng)柜光伏方陣設(shè)計1)光伏方陣的設(shè)計原則在極端溫度下,光伏組件串聯(lián)后的最大開路電壓不能超過組件的最大系統(tǒng)電壓,不能超過逆變器的最大允許電壓;工作電壓要在逆變器工作電壓的跟蹤范圍之內(nèi)。(2)光伏并聯(lián)后的短路電流不應(yīng)超過逆變器的最大輸入電流。(3)光伏組件的總功率不應(yīng)超過逆變器的最大允許輸入功率。(4)光伏組件至逆變器的直流部分電纜通路應(yīng)盡可能短,以減少直流電壓損耗和功率損耗。2)光伏方陣串、并聯(lián)設(shè)計本工程安裝容量為994.5kw;選用容量250KW集中式逆變器。根據(jù)江蘇大豐地區(qū)的有關(guān)氣象資料,氣溫很少低于-10攝氏度??紤]到最低氣溫一般發(fā)生在凌晨太陽升起之前的時段,而光伏發(fā)電啟動一般在上午日出之后(冬季一般在上午8點后),氣溫有所回升,故本工程組串計算中,最低氣溫按-10攝氏度進行計算,要求光伏系統(tǒng)在-10℃本工程250KW逆變器的最高允許輸入電壓Vdcmax為1000V,輸入電壓MPPT工作范圍為450V~850V。125WpSolibro薄膜電池組件的開路電壓Voc為100.2V,最佳工作點電壓Vmp為80.1V,開路電壓溫度系數(shù)為-0.29%/K。光伏組件在極限溫度下的參數(shù)會發(fā)生變化,依據(jù)光伏組件的溫度系數(shù),并考慮到陣列排布的合理性和逆變器的最佳工作效率,選用9塊Solibro薄膜電池組件串聯(lián)為1路。計算如下:(1)在最低氣溫條件下,陣列輸出電壓不應(yīng)超過逆變器允許的最大陣列開路電壓,N≤,代入各參數(shù)計算得:組件串聯(lián)數(shù)不得多于10塊。(2)在極端溫度條件下,陣列輸出電壓不應(yīng)低于逆變器正常工作電壓的下限,不應(yīng)高于正常工作電壓的上限,≤N≤,代入各參數(shù)計算得:組件串聯(lián)數(shù)不得多于10塊,不得少于8塊。(3)綜上計算,組件串聯(lián)數(shù)最多不能多于10塊,最小不能少于8塊。考慮總圖布置和方案對比,按串聯(lián)數(shù)在9塊時進行校驗:Vmax=9×100.2+9×100.2×(-10-25)×(-0.29%)=993.33VVmin=9×80.1+9×80.1×(70-25)×(-0.29%)=814.98V即:該矩陣組件的串聯(lián)數(shù)在9塊時,其輸出電壓范圍小于逆變器的最高輸入電壓1000V,也在逆變器MPPT電壓跟蹤范圍內(nèi)。故選用9塊Solibro薄膜組件串聯(lián)為1路進行設(shè)計。根據(jù)對994.5kw光伏電池矩陣的組件串聯(lián)數(shù)量及組串并聯(lián)數(shù)量設(shè)計計算,994.5kw光伏電池矩陣的組件數(shù)量及發(fā)電容量如下:125WpSolibro薄膜電池組件數(shù)量:8000塊。裝機容量為994.5kw,標(biāo)稱容量為994.5kw。電氣設(shè)備布置1)光伏部分匯流盒在其接入組件光伏組件的兩端布置。匯流箱在其接入組件區(qū)域中間布置。光伏逆變器、直流防雷配電柜、通信配電柜、并網(wǎng)柜等放置在逆變器房內(nèi)。絕緣配合及防雷接地1)設(shè)備絕緣保護原則設(shè)備涂防污涂料。2)防雷保護(1)開關(guān)站部分①直擊雷保護對直擊雷的保護通過設(shè)置獨立避雷針、建筑物屋頂設(shè)置避雷帶來實現(xiàn),保護范圍的計算采用現(xiàn)行過電壓保護規(guī)程的計算方法。本站建設(shè)的戶外變壓器設(shè)備在避雷針的保護范圍內(nèi)。②侵入雷電波保護對侵入雷,在線路出入口處均設(shè)置了避雷器。(2)光伏部分①直擊雷保護光伏組件在屋頂平鋪布置,整體高度高于建筑物屋頂女兒墻避雷帶高度,光伏組件系統(tǒng)做新的防雷帶并與屋面已有避雷帶結(jié)合,已有屋頂避雷帶,可對光伏組件進行有效的直擊雷防護。只需在光伏陣列區(qū)域?qū)⒅С蛛姵亟M件鋼支架連接在一起,并與已有的屋頂女兒墻避雷帶可靠連接,作為直擊雷防護設(shè)施即可。交流側(cè)的直擊雷防護按照電力系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》進行。2、感應(yīng)雷防護在太陽能組件的不同控制部分,分別設(shè)置二次防雷模塊,避免其受感應(yīng)雷和操作過電壓沖擊。3、接地屋頂?shù)奶栯姵胤疥嚕簩⒚颗诺碾姵刂Ъ苓B為一體,用熱鍍鋅扁鋼就近與屋頂已有避雷帶相連(連接點不小于2點),保護接地、工作接地采用共網(wǎng)接地方式。

箱變敷設(shè)一圈接地扁鋼和四根垂直接地極,構(gòu)成接地網(wǎng),然后與主地網(wǎng)可靠連接,連接點不少于2個。電纜設(shè)施及電纜防火光伏部分(1)組件至匯流盒的直流電纜沿光伏組件直接接入?yún)R流盒。匯流盒至匯流箱的直流電纜沿光伏直接接入?yún)R流箱。匯流箱至逆變器的直流電纜采用槽盒、直埋或電纜溝相結(jié)合的敷設(shè)方式。逆變器至箱變低壓側(cè)的交流電纜采用直埋敷設(shè)。(2)逆變器集裝箱和箱變之間的電纜采用穿管敷設(shè)。(3)墻洞、盤柜箱底部開孔處、電纜管兩端、電纜溝出入口處等采用防火封堵。(4)電纜防紫外線照射措施:所有室外電纜敷設(shè)采用架空橋架或沿光伏組件下面敷設(shè),以避免太陽直射,提高電纜使用壽命集電線路部分本工程推薦采用橋架電纜的輸送方式。電纜架設(shè)施工注意事項:電纜在架設(shè)中必須妥善做好保護工作,防止外力破壞電纜,電纜在轉(zhuǎn)彎處敷設(shè)時,必須滿足電纜的轉(zhuǎn)彎半徑要求(一般為電纜直徑的15倍,如果電纜生產(chǎn)廠家有明確的要求,應(yīng)根據(jù)廠家提供的資料確定電纜的轉(zhuǎn)彎半徑)。電纜在敷設(shè)過程中,必須隨時監(jiān)控電纜的牽引力,防止電纜的牽引力超過電纜的允許牽引力,電纜的允許牽引力由廠家明確。消防設(shè)計消防設(shè)計工程概況和消防總體設(shè)計工程概況江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司994.5kw分布式光伏發(fā)電項目,擬建于江蘇省鹽城市大豐區(qū)江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司倉庫屋頂之上。本項目擬建的994.5kw分布式光伏項目為并網(wǎng)型發(fā)電項目,所發(fā)電能經(jīng)電纜線路送入廠區(qū)380V低壓側(cè)工作段。本項目主要利用企業(yè)既有的建筑物屋頂有效面積建設(shè),進行光伏組件安裝和施工。消防設(shè)計依據(jù)1)《中華人民共和國消防法》2)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-20063)《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》GB50229-20064)《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》DL5027-19935)《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》GB50797-20126)《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》GB50140-20057)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116-19988)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范》(2001年局部修訂)GB50222-1995。9)《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》DL5027-93。國家及地方有關(guān)法令、法規(guī)、政策及有關(guān)設(shè)計規(guī)程、規(guī)范等。消防設(shè)計原則場區(qū)消防貫徹“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的方針,立足自救,結(jié)合實際情況設(shè)置消防系統(tǒng)。消防系統(tǒng)設(shè)計嚴(yán)格遵循國家消防條例、規(guī)范,采取行之有效的先進防火、滅火技術(shù),做到保障安全、方便使用、經(jīng)濟合理。消防總體設(shè)計方案消防系統(tǒng)根據(jù)《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計防火規(guī)范》GB50229-2006,11.5.1條,變發(fā)電項目內(nèi)建筑物滿足耐火等級不低于二級,體積不超過3000m3工程消防設(shè)計由于本工程主要建設(shè)范圍是已有倉庫的屋頂上組件、匯流箱的安裝以及原有配電室增加開關(guān)柜、監(jiān)控設(shè)備,無新增建筑物,故本工程施工、運行過程中,應(yīng)遵守原有工程的消防規(guī)定,主要利用原有消防設(shè)施及消防通道、安全疏散通道。施工消防建筑工程開工前編制施工組織設(shè)計、施工現(xiàn)場消防安全措施及消防設(shè)施平面圖。施工現(xiàn)場必須配備消防器材,做到布局、選型合理。要害部位應(yīng)配備不少于4具滅火器材,要有明顯的防火標(biāo)志,并經(jīng)常檢查、維護、保養(yǎng),保證滅火器材靈敏有效。施工現(xiàn)場設(shè)置明顯的防火宣傳標(biāo)志。組織施工現(xiàn)場的義務(wù)消防隊員,定期組織教育培訓(xùn)及演練。在每個施工期變壓器附近各配置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器兩具,推車式磷酸銨鹽干粉滅火器一輛以及砂箱一個??偲矫娌贾眉巴两üこ炭偲矫娌贾眉巴两üこ淘O(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)光伏組件支架的安全等級為二級,設(shè)計使用年限為25年,防火等級為C級。其他建構(gòu)筑物設(shè)計使用年限50年?;举Y料和設(shè)計依據(jù)地震設(shè)防烈度根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010,本項目所在區(qū)域設(shè)計基本地震加速度為0.05g,抗震設(shè)防烈度為6度場址氣象條件大豐區(qū)屬于亞熱帶與暖濕帶的過渡地帶,四季分明,氣溫適中,雨量充沛,適宜喜濕作物的生長。年平均氣溫14.1℃,無霜期213天,常年降水量1042.2毫米,日照2238.9小時。設(shè)計依據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》(GB50797—2012)《35~110kV變電所設(shè)計規(guī)范》(GB50059—92)《3~110kV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)程》(GB50060—92)《變電所建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(NDGJ96—92)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2012)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010—2010)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017—2003)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007—2011)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011—2010)《構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50191—2012)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-—2006)《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》(GB50229—2006)總平面布置站址條件本項目位于江蘇省鹽城市大豐區(qū)輝豐農(nóng)化股份有限公司廠區(qū)內(nèi),光伏組件安裝于廠區(qū)倉庫屋頂之上。該廠區(qū)地勢平坦,廠區(qū)四周為園區(qū)道路或相鄰工廠,倉庫四周無高大的建筑物和樹木等遮擋物,建設(shè)光伏發(fā)電站條件較好??偲矫娌贾帽卷椖课挥诮K省鹽城市大豐區(qū)輝豐農(nóng)化股份有限公司廠區(qū)內(nèi),光伏組件安裝于廠區(qū)倉庫屋頂之上。擬在廠區(qū)內(nèi)I30和I40倉庫屋頂之上安裝光伏組件。各倉庫屋頂面積統(tǒng)計如下:表6.3-1廠區(qū)各倉庫概況一覽表序號安裝區(qū)域屋頂結(jié)構(gòu)屋頂面積(㎡)1I30倉庫雙T板64252I40倉庫雙T板5892.6合計12317.6根據(jù)電氣專業(yè)要求,光伏組件排布以9塊125Wp的薄膜電池板串聯(lián)為基本單元,單塊電池板尺寸為1190mm×789.5mm×7.3mm(厚),各個車間屋頂排布組件數(shù)量見下表:表6.3-2廠區(qū)各倉庫組件排布一覽表序號安裝區(qū)域組件數(shù)量(塊)容量(Wp)1I30倉庫40505062502I40倉庫3950493750合計80001000光伏陣列支架及逆變器設(shè)計光伏陣列支架設(shè)計本工程光伏陣列安裝在已有倉庫屋頂上,原有倉庫為鋼結(jié)構(gòu)雙T型鋼板屋面,為不破壞原有屋面結(jié)構(gòu)并考慮加快施工進度,可采用槽鋼整體連接在雙T型鋼板上,再在支架上采用拉條。逆變器室設(shè)計(擬建)本工程擬采用箱式逆變器,箱式逆變器就近安裝于倉庫兩側(cè),箱式逆變器采用現(xiàn)澆素混凝土基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深擬為1.5米光伏陣列及逆變器室工程量表6.4-1光伏陣列及逆變器基礎(chǔ)工程量表序號項目單位數(shù)量1光伏組件支架槽鋼噸98Q235鋼噸902逆變器基礎(chǔ)(擬建)土方開挖立方米58土方回填立方米38基礎(chǔ)混凝土C25立方米20采暖、通風(fēng)及空調(diào)設(shè)計本工程在農(nóng)化工廠,通風(fēng)需空調(diào)或風(fēng)機等。通風(fēng)消防設(shè)計本工程無新建的建筑物,不需采暖,需通風(fēng)及空調(diào)等。生產(chǎn)生活及污水處理本工程位于已有廠區(qū)內(nèi),生產(chǎn)生活及污水處理設(shè)施可就近利用已有設(shè)施。供水和給水方案本工程廠區(qū)內(nèi)已有市政供水管網(wǎng)接入,本工程用水主要為施工期用水,包括建筑施工用水、施工機械用水和生活用水等,可從鄰近建筑取用。施工高峰時日用水量為10立方米每天,施工期可在場內(nèi)設(shè)臨時儲水設(shè)施排水系統(tǒng)-本工程廠區(qū)內(nèi)已有地下排水管網(wǎng),可利用已有排水設(shè)施。施工組織設(shè)計施工組織設(shè)計設(shè)計原則施工組織設(shè)計方案時應(yīng)綜合分析本工程裝機容量、建設(shè)條件、當(dāng)?shù)厥┕ぜ夹g(shù)水平和工程特點等,應(yīng)充分滿足工程合理的建設(shè)期限要求和實現(xiàn)工程各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的要求;嚴(yán)格執(zhí)行基本建設(shè)程序和施工順序;調(diào)整好各時段的施工強度,保證均衡連續(xù)施工。施工總布置應(yīng)考慮現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)建構(gòu)筑物、道路等的布置,充分利用現(xiàn)有交通、水電設(shè)施,減少臨時用地和臨時設(shè)施建設(shè),盡量避免干擾廠內(nèi)正常的生產(chǎn)秩序。施工總進度應(yīng)重點研究和優(yōu)化關(guān)鍵路徑,合理安排施工計劃,制定季節(jié)性施工措施。施工期組織機構(gòu)的設(shè)置和人員配備應(yīng)符合本工程具體的需求,應(yīng)加強職業(yè)健康安全和環(huán)境保護管理,確保安全文明施工。施工條件工程概況本次擬建的994.5kw光伏發(fā)電項目場址位于鹽城市大豐區(qū)經(jīng)濟開發(fā)區(qū)輝豐農(nóng)化股份有限公司廠區(qū)內(nèi),交通便利。本工程全部光伏組件均安裝于已有倉庫屋面上,在2座倉庫屋面上共安裝8000塊光伏組件,單塊組件尺寸為:長1190mm、寬789.5mm、厚7.3mm,重約16.5Kg。已有倉庫均為單層鋼結(jié)構(gòu),高度8~10米,屋面均為雙T型鋼板,屋面坡度1:15。組件安裝方式為固定式,組件與屋面有一定的夾角廠內(nèi)集電線路采用橋架架空線纜的方式,路徑較短,土建施工和電纜敷設(shè)工程量不大。本工程共需安裝4臺箱式逆變器和4臺并網(wǎng)柜。以上設(shè)備均在地面上,設(shè)備基礎(chǔ)采用現(xiàn)澆素混凝土基礎(chǔ),基坑開挖回填和基礎(chǔ)施工工作量較?。〝M建)。工程自然條件本項目位于江蘇省鹽城市大豐區(qū)輝豐農(nóng)化股份有限公司廠區(qū)內(nèi)。大豐區(qū)是江蘇東部、上海北翼的沿海城市。北緯32°56′~33°36′,東經(jīng)120°13′~120°56′,東臨黃海,有112公里海岸線,南與東臺市接壤,西與興化市毗鄰,北與鹽城市亭湖區(qū)交界,南北長63公里,東西寬44公里,總面積3059平方公里。本工程場址周圍公路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完善,陸路交通便利。沿途道路、橋梁均能滿足光伏電場的對外交通運輸要求。場址所在地區(qū)基礎(chǔ)建設(shè)齊全,道路通暢,也均能滿足光伏電場的對外交通運輸要求。廠區(qū)內(nèi)已有運輸?shù)缆泛蛨鐾獾缆愤B接,交通運輸便利能夠滿足本工程運輸要求。建筑材料來源本工程僅需少量的混凝土等建筑材料,可采購商品混凝土,當(dāng)?shù)毓?yīng)充足,能夠滿足工程需要。施工用水施工生產(chǎn)和生活區(qū)的施工用水量(包括直接生活用水、機械用水、生活用水)約為10立方/d,廠區(qū)多數(shù)建筑物內(nèi)有取水點,可作為施工期生產(chǎn)和生活的用水源。施工用電綜合考慮整個光伏發(fā)電項目的工程量及特點,施工用電設(shè)備較少及用電負(fù)荷較小,且用電時間較短,因此施工用電可從附近倉庫變配電間接入380V電源使用。通信施工期通信可采用手機等移動通訊設(shè)備或使用無線電對講機聯(lián)絡(luò)。施工總體布置施工總平面布置原則本工程位于原有廠區(qū)內(nèi),施工總平面布置應(yīng)結(jié)合已有廠區(qū)總平面布置,盡量減少對廠內(nèi)正常生產(chǎn)組織的影響,以及對場內(nèi)交通運輸?shù)挠绊?,盡量利用現(xiàn)有設(shè)施。根據(jù)本工程的特點,在施工布置中考慮以下原則:1)、施工總布置遵循因地制宜,利于生產(chǎn)、方便施工,安全可靠、經(jīng)濟適用的原則。2)、充分考慮太陽能電池組件的布置特點,盡量減少二次搬運。3)、根據(jù)已有廠區(qū)布置,盡量節(jié)約用地,不設(shè)或少設(shè)施工臨時設(shè)施。4)、結(jié)合現(xiàn)場條件,合理布置施工供水與施工供電接入點。5)、施工期間施工布置必須符合環(huán)保要求,盡量避免環(huán)境污染。6)、充分利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施,但盡量避免干擾廠內(nèi)的正常生產(chǎn)秩序。施工總平面布置施工總平面布置依據(jù)已有廠區(qū)總平面布置,為了節(jié)約投資及便于生產(chǎn)管理,施工期間在預(yù)留的二期擴建場地內(nèi)設(shè)置一個施工生活區(qū),廠內(nèi)不設(shè)混凝土攪拌站,采用商品混凝土,由攪拌車運輸至每個設(shè)備基礎(chǔ)處。組件臨時存放在道路兩側(cè)的空閑場地。工程建設(shè)用地本工程光伏組件均安裝在江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司技術(shù)有限公司倉庫屋頂,僅有4臺逆變器和4臺并網(wǎng)柜需要永久占用場地,工程占地原則上以永久設(shè)施的基礎(chǔ)邊界劃分。主體工程施工光伏陣列施工和安裝要求考慮屋頂承重及風(fēng)壓等影響,光伏組件采用與彩鋼板屋面平行的固定式安裝方式。光伏組件支架與彩鋼板屋面采用彩板進行固定連接,安裝過程不需打孔,不破壞彩鋼板屋面,然后進行光伏支架、光伏組件的安裝以及電氣系統(tǒng)的連接。光伏組件及緊固件可通過20t汽車吊吊至倉庫屋面,然后由人工搬運、安裝。組件安裝順序如下:運輸→分點→檢測→定位放線→驗線→豎向支撐件裝配→安裝組件→安裝壓板→自檢。組件的安裝應(yīng)符合下列要求:1)、按照設(shè)計圖紙要求的組件型號、規(guī)格安裝;2)、組件固定螺栓的力矩值應(yīng)符合產(chǎn)品和設(shè)計文件的規(guī)定;3)、組件安裝允許偏差應(yīng)符合下列要求:相鄰組件間高差≤2mm,同組組件間高差≤5mm。4)、嚴(yán)禁觸摸組件串的金屬帶電部位;5)、嚴(yán)禁在雨中進行組件的連線工作;6)、組件之間的連線應(yīng)連接牢固,同一光伏組件或組件串的正負(fù)極不應(yīng)短接,組件連接數(shù)量和路徑應(yīng)符合設(shè)計要求,連接完成后應(yīng)對組件串的開路電壓和短路電流進行測試。逆變器安裝逆變器設(shè)備安裝前應(yīng)對安裝有妨礙的模板拆除,場地清掃干凈?;炷粱A(chǔ)應(yīng)達到允許安裝的強度,預(yù)埋件應(yīng)牢固,設(shè)備型號和規(guī)格應(yīng)正確無誤,外觀完好無損。設(shè)備安裝的允許偏差應(yīng)滿足下表要求:項目允許偏差mm/mmm/全長不直度<1<3水平度<1<3位置誤差及不平行度-<3逆變器交流側(cè)和直流側(cè)電纜接線前應(yīng)檢查電纜絕緣,校對相序和極性,必須確認(rèn)匯流箱側(cè)有明顯斷開點。電纜引接完畢后,設(shè)備本體的預(yù)留孔洞及電纜管口應(yīng)進行防火封堵。電纜敷設(shè)電纜敷設(shè)應(yīng)按照設(shè)計文件的要求施工,并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范》GB50168的相關(guān)規(guī)定。特殊氣象條件下的施工措施在氣溫較低時施工應(yīng)做好防寒、防凍等施工準(zhǔn)備,供暖,保溫材料、抗凍劑要備足?;炷敛捎酶采w養(yǎng)護。如遇大風(fēng)、雷雨等天氣應(yīng)停止施工。施工總進度施工總進度目標(biāo)初步設(shè)定3個月建設(shè)期限。施工總進度設(shè)計依據(jù)及原則施工總進度安排以爭取快速投產(chǎn)發(fā)電為目標(biāo),由于本工程主要利用原有工業(yè)建筑屋頂,施工周期相對短

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