沈陽家用式光伏發(fā)電項目方案教材

1、家用式太陽能光伏發(fā)電項目施工技術方案目錄1項目需求： 32工程計算： 73方案設計： 104設備概算： 125安裝調試 錯誤！未定義書簽。6經(jīng)濟分析 錯誤！未定義書簽。1項目需求：我國的太陽能資源比較豐富，但也比較集中，國網(wǎng)提出的一特四大的 能源發(fā)展戰(zhàn)略也要求在發(fā)展集中式的大規(guī)模光伏電站，同時也要求大力發(fā) 展分布式發(fā)電。由于在現(xiàn)在的技術條件下太陽能電池板的發(fā)電效率還不高， 如果要想大規(guī)模利用太陽能的話，就必須將太陽能電池板大面積的呈矩形 排列在空曠且日照充足的地方，這樣要建造太陽能發(fā)電站的條件就變得相 當苛刻。相比較而言家庭太陽能發(fā)電系統(tǒng)適合作為分布式發(fā)電發(fā)展。單個 家庭用電負荷一般較小。只要

2、一個家庭有不大的場地如陽臺或屋頂就可以 安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)，而且一個小型的太陽能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能也足夠 一個家庭使用并有富余，如果國家法律通過的綠電并網(wǎng)補貼電價政策合適， 家用太陽能發(fā)電是可以贏利的。國內配電網(wǎng)的戶用容量配置標準如下：序號每戶面積容量配置標準1小于 80m24KW280120m26KW3120 150m28KW4大于 150m2按 60W/m2 計算同時對一般小區(qū)家庭的用電情況數(shù)據(jù)調查如下： 按照家庭月收入情況（萬元）分為 A、B、C、D、E 類，其中：A 類（0.3 以下）B 類（ 0.30.5）C 類（ 0.50.7）D 類（ 0.71.0）E類（ 1.0 以上）重慶市九

3、龍坡區(qū)黃桷坪黃桷花園小區(qū)居民用電情況調查表家 庭月用電量月平均 用電（度）月用電 費（元）家庭主要電器收 入 情 況1月2月3月（0.52 元/ 度）1251.8327.4277.0285.4148.4照明、電視、風扇、電飯鍋A2253.7329.8279.1287.5149.5照明、電視、風扇、電飯鍋A3255.5332.2281.1289.6150.6照明、電視、風扇、電飯鍋A4257.4334.6283.2291.7151.7照明、電視、風扇、電飯鍋B5261.3339.7287.4296.1154.0照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱B6263.2342.1289.5298.2155

4、.1照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱B7265.0344.6291.5300.4156.2照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱B8266.9347.0293.6302.5157.3照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱B9268.8349.4295.7304.6158.4照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱C10283.6368.7312.0321.5167.2照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱、洗衣機C11285.6371.3314.2323.7168.3照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱、洗衣機C12287.6373.9316.3325.9169.5照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰

5、箱、洗衣機C13289.5376.4318.5328.2170.6照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱、洗衣機D14291.5379.0320.7330.4171.8照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱、洗衣機D15293.5381.5322.8332.6173.0照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱、洗衣機D16322.5419.2354.7365.4190.0照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱、洗衣機、電腦D17324.6422.0357.1367.9191.3照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱、洗衣機、電腦E18326.8424.8359.4370.3192.6照明、電視、風扇、電飯

6、鍋、空調、冰箱、洗衣機、電腦E19328.9427.6361.8372.8193.8照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱、洗衣機、電腦E20329.4428.2362.3373.3194.1照明、電視、風扇、電飯鍋、空調、冰箱、洗衣機、電腦E根據(jù)調查數(shù)據(jù)可以看出，所調查家庭的月平均用電為323.4 度 ,家庭的月平均電費為 168.2 元。按照我國現(xiàn)在居民的平均收入水平， 可以將調查數(shù) 據(jù)乘以系數(shù) 0.7 從而得出我國家庭的平均用電水平為： 226.4度/月，平均電 費為： 117.74元/月。以沈陽當?shù)貧庀髼l件計算，其峰值日照有效時間約為 1551h。沈陽經(jīng)緯度為( 123.38,41.80

7、)考慮到冬季發(fā)電量最少時應滿足負載需求，擬將安裝角度定為 45 度，全年發(fā)電量對比情況如下圖：月平均單日發(fā)電量的最小值為 1684.42kWh。系統(tǒng)效率記為 0.74，電池充放電效率記 為 0.8，則月平均單日發(fā)電量中可利用電量最小值為 1000kWh 。序 號發(fā)電 功率W額定 負載W峰值 負載W輸出電壓V輸出 電流 A照明電視電腦冰箱洗衣 機空調廚房 電器1505075DC12DC4.12505075AC220AC0.23100100150AC220AC0.54150150225AC220AC0.75200200300AC220AC0.96300300450AC220AC1.47500500

8、750AC220AC2.38600600800AC220AC2.798008001200AC220AC3.610100010001500AC220AC4.511150015002250AC220AC6.8512200020003000AC220AC9.113300030004500AC220AC13.614400040006000AC220AC18.215500050007500AC220AC22.7167500750011250AC220AC34.117100001000015000AC220AC45.5注：為可持續(xù)使用；為可交替使用；為不可以使用考慮到沈陽冬季陰雨天周期較長，如過多考慮陰雨

9、天，將大幅增加蓄電池容量和投 資，而項目現(xiàn)場的市電接入比較方便，因此陰雨天數(shù)按 1天計算，以實現(xiàn)實驗設備的良 好運行及投資額度的良好平衡。為延長蓄電池壽命，蓄電池放電深度控制為 80%，充放 電功率記為 0.8，則需12V蓄電池130208Ah，建議為 132000Ah。假設提供每天滿負荷工作 8小時，則系統(tǒng)可負載的功率為 125-184 kW，需視季節(jié)及氣 象情況而定。系統(tǒng)建議配置充電樁型號為 220V/32A ，10臺，總功率為 70.4kW，其余負載用于噴淋 系統(tǒng)，為 54.6kW 。移動電源是將柴油發(fā)電機組設計在拖掛車上，便于移動和安裝，適用于現(xiàn)場附近不易連接農網(wǎng)供電線路的項目。移動變

10、電站是將小型配電站設計在拖掛車上，方便移動和安裝，適用 于工期較緊的工程，大大加快施工現(xiàn)場地形復雜情況下配電所的建設周期。水利工程中常見現(xiàn)場施工用電多采用建設小型配電所并從最近的農網(wǎng) 供電點取電，配電方案如下圖：由于水利廳東水西調指揮部新項目使用 TBM 隧道掘進機功率較大， 為 了提高長距離隧道的掘進機供電質量， TBM 宜采用 20kV 供電線路。因此 需要供電方案增加 10kV 升壓到 20kV 的配電方案。同時工程使用的其他設 備和照明還需要 400V 配電，如攪拌機，空壓機，電焊機和輸送泵等。由于現(xiàn)場施工情況復雜，為防止洞內有瓦斯發(fā)生爆炸或涌水破壞洞內 電源，現(xiàn)場施工供電方案應配置雙

11、路電源和備用電源，備用電源是為了防 止停電或變壓器檢修時不影響工程進度，宜采用柴油發(fā)電機，油箱備用時 間 8 小時，更長時間則需設置油庫。為了加強工程施工用電可靠性和控制工程進度，現(xiàn)需要對野外工程施 工臨時用電設計方案進行優(yōu)化，合理配置部分移動電源和移動電站設備， 為水利廳建設工程的質量提供更好的設備保障。2工程計算：新型移動式電源和變電站是為了解決用戶在戶外工程臨時用電方案而專門開發(fā)設計的成套設備，能夠根據(jù)用戶的具體需求定制容量以及開關回路?？梢詾橛脩魩淼暮锰幱校?. 節(jié)省占地面積和土建費用；2. 節(jié)省調試時間和安裝費用；3. 節(jié)省設計時間和費用；4. 產(chǎn)品可以在多個工程上重復使用，節(jié)省長

12、期投資費用；特變電工沈變公司基于成熟的發(fā)輸變電技術， 優(yōu)化設計后的 TMS 智能 型移動電站產(chǎn)品還具有以下優(yōu)點：1. 支持遠程維護及控制操作；2. 支持智能電站統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型和接口；根據(jù)施工現(xiàn)場附近的農網(wǎng)供電線路情況以及現(xiàn)場的配電站建設情況不 同，為保證工程時間進度的加快和可控，同時控制供電設備投資成本，移 動式備用電源以及移動式變電站設備配置方案可以設計為兩種：1) 常規(guī)配電所加移動電源方案：8本方案在施工現(xiàn)場需建設配電所， 正常供電時由附近的農網(wǎng) 66kV 供電 線路供電，故障或檢修情況下可以用兩臺柴油發(fā)電機組分別向原配電所的 10kV 和 400V 重要負荷母線供電，電源切換由切換箱自動完

13、成切換同時支 持手動切換；該方案能夠共用配電所的配電盤，移動電源配置簡單，對于 現(xiàn)場已建成變電所的工程需投入的設備成本較低。需采購的設備有：一臺 10kV 容量 5000kW 移動電源車（不含車頭） ；一臺 400V 容量 400kW 移動電源車（不含車頭） ；2）移動變電站加移動電源方案： 對于某些項目的施工現(xiàn)場地形不適合快速建設配電所的情況下，或是 工程較小為了節(jié)省固定設備投資，移動式變電站可以快速就位并實現(xiàn)供電， 再配以備用電源完全可以保證供電的可靠性。本方案正常供電時仍由附近的農網(wǎng) 66kV 供電線路供電， 故障或檢修情況下可以用兩臺柴油發(fā)電機組分別向移動變電站的 10kV 和 400

14、V 重要負荷 母線供電；該方案提供的供電設備在項目結束后可以完整的搬移供其他項 目使用，一次性投資較高，但長期重復使用情況下綜合成本較低。需采購的設備有：一臺 66kV 容量 5000kW 移動變電站（含車頭） ，4回 10kV 出線，4回 400V 出線；一臺 10kV 容量 5000kW 移動電源車（不含車頭） ；一臺 400V 容量 400kW 移動電源車（不含車頭） ；3方案設計：家用式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池板、控制器、蓄電池、逆變器、穩(wěn)壓保護裝置和 ATS 等組成，系統(tǒng)框圖如下：市電家用式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)燈具箱電配電腦電視插座隨著技術的發(fā)展和成熟，為了更好的為野外工程施工提

15、供快捷可靠的 電源，很多兄弟單位的工程已經(jīng)開始使用移動電源和移動電站相關產(chǎn)品： 考慮到水利廳的工程項目較多，各種施工現(xiàn)場復雜，本次供電設備升級改10造建議采用第二種方案。這樣對于已有配電所或是必須建設固定配電所的 工程，移動電源還可以使用，對于臨時性供電的現(xiàn)場，完全可以發(fā)揮第二種方案的優(yōu)勢，一次投資長期使用，而且移動式變電站的技術已經(jīng)成熟， 可以做到遠程監(jiān)測，免維護，設備使用率高。具體的設備和元件配置如下：1）5000kW 移動電源由于可以采用柴油發(fā)電機組并列組合， 5000kW 的機組實現(xiàn)可以有不同 配置，成本比較如下：序 號柴油發(fā)電機組配置數(shù)量單價（萬）價格（萬）15000kW，400V5

16、000kW，400V11045104521800kW，400V329287531000kW，400V514974345000kW，10kV5000kW，10kV199099051800kW，10kV327983861000kW，10kV5160798為了便于現(xiàn)場接入 10kV 母線，推薦方案五，“3臺 1800kW 機組并列， 出口電壓 10kV ”。為了便于運輸，采用拖車設計，按照機組尺寸定制拖車。2）400kW 移動電源400kW 的機組成本比較如下：序 號柴油發(fā)電機組配置數(shù)量單價（萬）價格（萬）1400kW，400V400kW，400V142422400kW，10kV400kW，10kV

17、14646推薦方案一：“ 1臺 400kW 機組，出口電壓 400V”。由于 400kW 容量11較小，可以設計成標準集裝箱式，通過車載便于運輸3）5000kW 移動式變電站1回 66kV 進線開關；1臺 5000kW容量 66kV/10kV 變壓器；1 套箱式配電站， 4 回 10kV 出線， 4 回 400V 出線；4設備概算：根據(jù)初步設計，相關設備成套概算如下：5000kW移動式電源序 號設備名稱型號及規(guī)格單 位數(shù) 量單價（萬）總價 （萬）1柴油發(fā)電機組機TMS-1800H臺32798382控制系統(tǒng)并機控制器套37213高壓開關柜KYN28-12（進線柜 ）套38244高壓開關柜KYN2

18、8-12（出線柜 ）套1885直流屏DC110V套1336日用油箱8 小時， 3000L套3137燃油加熱器16.3kW套3138拖車及箱體高 4200mm，載重 20T套320609輔件具體見發(fā)貨清單套100合計96012400kW移動式電源序 號設備名稱型號及規(guī)格單 位數(shù) 量單價 （萬）總價（萬）1柴油發(fā)電機組TMS-400G臺142422低壓開關柜GGD出線柜套1553拖車及箱體載重 10T，含箱體套1774輔件具體見發(fā)貨清單套100合計545000kW移動式變電站序 號設備名稱型號及規(guī)格單 位數(shù) 量單價（萬）總價（萬）1高壓配電66kV 進線 HGIS組合開關， 100A套160602

19、主變壓器66/10kV ，5000kVA臺16565310kV 配電柜KYN28-12套58406降壓變10kV/400V，1000kVA臺113137400V配電盤GGD套46248保護控制系統(tǒng)直流，保護控制，消防，計量套128289拖車及箱體就地后有支柱支撐，含車頭箱體套1424210電纜及輔件中間電纜，導線套11010合計282整體方案序 號設備名稱型號及規(guī)格單 位數(shù) 量單價（萬）總價（萬）1移動電源5000kW/10kV，不含車頭套19609602移動電源400kW/400V，不含車頭套154543移動變電站5000kW/10kV,400V，含車頭套12822824油罐20噸臺1242

20、45服務設計，安裝，現(xiàn)場服務4%53合計1373本方案的產(chǎn)品設計依據(jù)參考并符合行業(yè)標準：GB2819-95移動電站通用技術條件；Q/JB018047-93多機并聯(lián)自動化柴油發(fā)電站技術條件；Q/JB018056-98遠程監(jiān)控自動化柴油發(fā)電機組技術條件；1） 1800kW 機組主要參數(shù)1800kW發(fā)電機組主要參數(shù)機組型號TMS-1800H13主用功率1636kW備用功率1800kW額定電壓10.5KV輸出電流123.7A額定頻率50Hz啟動方式24V 直流電啟動調壓方式AVR燃油消耗率191g/kw.h（100%負載）機油消耗率4g/kw.h（100%負載）機組外形尺寸6200*2300*2550

21、mm重量15000kg機組結構機組采用一體式結構，底座選用高強度鋼材料制作，冷卻風扇及 電池充電機全部設有保護罩。使用環(huán)境條件海拔高度1000m環(huán)境溫度-15 40相對濕度90%生產(chǎn)標準GB/T2820、GB/T12786-1991柴油機主要參數(shù)柴油機型號QSK60-G4 （美國康明斯英國生產(chǎn) ）輸出功率1915KW柴油機轉速1500 rpm柴油機型式V 型 16 缸、增壓水冷冷卻系統(tǒng)滿足環(huán)溫 40水箱散熱器，皮帶驅動冷卻風扇調速系統(tǒng)電子調速啟動方式24V 直流電啟動過濾系統(tǒng)干式空濾、燃油過濾、機油過濾、冷卻液過濾缸徑及行程159*190mm發(fā)電機主要參數(shù)發(fā)電機型號EG560-1800（T/1

22、05000） （廣州英格 ）勵磁方式無刷自勵額定電壓10.5KV額定頻率50HZ輸出電流123.7A相數(shù)和接線三相四線， Y- 形絕緣等級H級防護等級IP22穩(wěn)態(tài)電壓調整率+1%穩(wěn)態(tài)頻率調整率+1%穩(wěn)態(tài)電壓波動率+0.5%穩(wěn)態(tài)頻率波動率+0.5%瞬態(tài)電壓調整率-15%+20%瞬態(tài)頻率調整率-15%+20%電壓穩(wěn)定時間5S14頻率穩(wěn)定時間6S2） 400kW 機組主要參數(shù)400kW發(fā)電機組主要參數(shù)機組型號TMS-400G主用功率400KW備用功率450KW額定電壓400/230V最大輸出電流721A額定頻率50Hz啟動方式24V 直流電啟動調壓方式AVR燃油消耗率195g/kw.h機油消耗率4g

23、/kw.h（100%負載）機組外形尺寸3500*1300*1970mm重量3050kg機組結構機組采用一體式結構，底座選用高強度鋼材料制作，冷卻風扇及 電池充電機全部設有保護罩。使用環(huán)境條件海拔高度1000m環(huán)境溫度-15 40相對濕度90%生產(chǎn)標準GB/T2820、GB/T12786-1991柴油機主要參數(shù)柴油機型號KTA19-G3A （重慶康明斯）輸出功率495KW柴油機轉速1500 rpm柴油機型式直列 6 缸、四沖程、增壓水冷冷卻系統(tǒng)滿足環(huán)溫 40水箱散熱器，皮帶驅動冷卻風扇調速系統(tǒng)電子調速啟動方式24V 直流電啟動過濾系統(tǒng)干式空濾、燃油過濾、機油過濾、冷卻液過濾缸徑及行程159*15

24、9mm15發(fā)電機主要參數(shù)發(fā)電機型號HJI-400（上海斯坦福）勵磁方式無刷自勵額定電壓400/230V額定頻率50HZ最大輸出電流721A相數(shù)和接線三相四線， Y- 形絕緣等級H級防護等級IP22穩(wěn)態(tài)電壓調整率+1%穩(wěn)態(tài)頻率調整率+1%穩(wěn)態(tài)電壓波動率+0.5%穩(wěn)態(tài)頻率波動率+0.5%瞬態(tài)電壓調整率-15%+20%瞬態(tài)頻率調整率-15%+20%電壓穩(wěn)定時間1S頻率穩(wěn)定時間3S3）控制系統(tǒng)特性主要技術指標本系統(tǒng)采用準同期并機方式，在并機運行的各發(fā)電機組相序相同的情 況下，待并發(fā)電機組同步并車裝置在自動投入工作后自動調整待并機組頻 率，電壓自動跟蹤運行機組的輸出電壓、頻率及相位角，待各發(fā)電機組的 三

25、個備件均相等或在一定下的誤差內時，同步并車裝置自動發(fā)出并車信號， 將待并機組并車投網(wǎng)并聯(lián)運行。并機誤差（并機運行瞬間）電壓： 0.5%頻率： 0.2Hz16相位角： 20 度大于上述指標，同步并車裝置自動閉鎖。保證并車的安全性和可靠性。 設有手動準同期并車功能和自動準同期并車功能，實現(xiàn)兩臺或兩臺以 上發(fā)電機組進行同步并列發(fā)電，自動并機時間 60 秒。手動準同期并車設有同步 S 表、同步指示燈、手動準同期并車保護裝 置，當并車相位角 20 度時并車系統(tǒng)自動閉鎖。各發(fā)電機組能對輸出電壓及頻率自動準確調整。手動準確調整并鎖定。電壓調整范圍 8%頻率調整范圍 5% 當系統(tǒng)設定在并機運行方式時，系統(tǒng)可根據(jù)負載的輕重自動進行并機 運行供電或自動解列退出并機。負荷小于單機容量的 80%，延進自動解列。負荷大于單機容量的 85%，撤出機延