屋頂分布式光伏項(xiàng)目建議書(04)上課講義

1、屋頂分布式光伏項(xiàng)目建議書鹽城志遠(yuǎn)電力工程設(shè)計(jì)有限公司二0五年四月目錄1 項(xiàng)目概述 1.1.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介 1.1.2 屋頂概況 1.2 太陽(yáng)能資源分析 1.3 發(fā)電量計(jì)算 2.3.1 太陽(yáng)能電池組件選型 2.3.2 太陽(yáng)能電池組件布置 3.3.2.1 傾角計(jì)算 3.3.2.2 太陽(yáng)電池組件的串、并聯(lián)設(shè)計(jì) 4.光伏裝機(jī)容量確定 5.3.3 發(fā)電量計(jì)算 5.3.3.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)效率分析 5.3.3.2 年理論發(fā)電量計(jì)算 5.4 電氣接入 7.4.1 方案描述 7.4.2 系統(tǒng)組成 7.5 效益分析 9.5.1 發(fā)電企業(yè)財(cái)務(wù)收益率 9.5.2節(jié)能減排 9.1 項(xiàng)目概述1.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介xxxx

2、xxxx 位于江蘇省鹽城市，地處中國(guó)東部沿海中部，江蘇省中部，位于 長(zhǎng)江三角洲北翼。 鹽城市是江蘇省面積最大的地級(jí)市， 市域面積 1.7萬(wàn)平方公里， 常住人口 721.06 萬(wàn)人；其中市轄區(qū)面積 1779 平方公里。鹽城東臨黃海，南與南 通接壤，西南與揚(yáng)州、泰州為鄰，西北與淮安相連，北隔灌河和連云港市相望。 全市地勢(shì)平坦，河渠縱橫，物產(chǎn)富饒，素有“魚米之鄉(xiāng)”的美稱。鹽城是江蘇沿 海地區(qū)新興的工商業(yè)城市，也是長(zhǎng)江三角洲重要的區(qū)域性中心城市。本項(xiàng)目由 xxxxxxxx 全資子公司出資建設(shè)。1.2 屋頂概況xxxxxxxxxxxx 現(xiàn)有 1#廠房長(zhǎng) 195米，寬 52米，2#廠房長(zhǎng) 195米，寬 4

3、8米， 彩鋼瓦結(jié)構(gòu)，可用于鋪設(shè)光伏組件。2 太陽(yáng)能資源分析鹽城市隸屬于中華人民共和國(guó)江蘇省， 地處中國(guó)東部沿海中部， 江蘇省中部， 位于長(zhǎng)江三角洲北翼。鹽城市是江蘇省面積最大的地級(jí)市，市域面積1.7 萬(wàn)平方公里。市域地理坐標(biāo)為：東經(jīng)119° 27'120° 54',北緯32° 34'34° 38', 項(xiàng)目所在地坐標(biāo)為東經(jīng)115° 52'，北緯39° 19'。項(xiàng)目所在地屬北亞熱帶氣候帶。 由于東臨黃海, 海洋調(diào)節(jié)作用非常明顯, 也 可屬于濕潤(rùn)的季風(fēng)氣候區(qū)。鹽城太陽(yáng)年輻射總量約為5000MJ

4、/m2, 年當(dāng)中以四、 五、六為最多,一、十一、十二月為最少。全年光照時(shí)間平均在 2280 小時(shí)左右, 其中春季占 25%,夏季占 29%,秋季占 24%,冬季占 22%。根據(jù) NASA 查詢工程區(qū)域太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)如下所示：表 3-1 月平均輻射值Lat30.25JanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDecAverageAnnualLon120.25SSEHRZ2.793.664.695.736.015.765.154.664.233.712.852.444.30K0.630.620.590.580.540.490.450.450.500.570.600.620.55

5、Diffuse0.570.831.271.712.162.402.372.081.631.070.700.531.45Direct6.176.426.446.635.975.124.264.114.615.605.635.665.55Tilt 02.773.564.645.705.975.715.114.644.163.682.822.434.27Tilt 244.464.935.596.095.925.514.994.744.674.814.264.085.00Tilt 395.195.425.805.925.515.054.614.514.695.174.864.815.13Tilt 54

6、5.605.605.695.454.844.364.044.084.475.255.165.254.98Tilt 905.194.714.203.382.672.352.282.493.104.264.654.973.68OPT5.695.605.806.096.045.725.144.774.715.265.205.365.45OPTANG64.055.041.024.010.05.007.0016.033.050.061.067.035.9由NASA數(shù)據(jù)可知，全年水平面日輻射值約為 4.30kWh/m2/day,年水平太 陽(yáng)輻射量5650.2MJ/m2?？紤]NASA數(shù)據(jù)相較實(shí)際地面數(shù)據(jù)偏高

7、，因此此處考慮 10%折減，即年水平太陽(yáng)輻射量 5085.18MJ/m2。3發(fā)電量計(jì)算3.1太陽(yáng)能電池組件選型本項(xiàng)目暫選用250Wp多晶硅電池組件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算分析，具體參數(shù)見(jiàn)下表。表3-1250W多晶硅光伏電池技術(shù)參數(shù)峰值功率（W）250開(kāi)路電壓（V oc）35.4短路電流（Isc）7.12工作電壓（Vmpp）27.6工作電流（Impp）6.56最大保險(xiǎn)絲額定值15A尺寸（L*W*H）1650*990*40重量（kg）19.1最大系統(tǒng)電壓（V）1000V dc額定電池工作溫度（NOCT ）46i2C工作溫度-40 °C 85°CPm溫度系數(shù)-0.45%/ CVoc溫度系數(shù)-

8、0.33%/ CIsc溫度系數(shù)0.06%/ C止面最大靜載荷5400Pa冃面最大靜載何2400Pa組件效率15.3%3.2太陽(yáng)能電池組件布置321傾角計(jì)算方陣安裝傾角的最佳選擇取決于諸多因素，女口：地理位置、全年太陽(yáng)輻射分 布、直接輻射與散射輻射比例、負(fù)載供電要求和特定的場(chǎng)地條件等。 對(duì)于固定軸 式安裝電池陣列，其最佳傾角即光伏發(fā)電系統(tǒng)全年發(fā)電量最大時(shí)的傾角?？紤]施工方便、安全等因素，采取將光伏板直接沿彩鋼瓦屋面鋪設(shè)的方式， 鋪設(shè)角度為8度，根據(jù)RetScreen軟件計(jì)算結(jié)果，可得在8度的傾斜面上各月日 平均太陽(yáng)輻射量數(shù)據(jù)如下表所示。表3-2 8度傾角各月平均太陽(yáng)輻射量（MJ/m 2 m）1月

9、2月3月4月5月6月348.18389.15529.48611.19646.88592.907月8月9月10月11月12月545.78498.65447.82422.37335.53308.47從上表可以看出，高碑店地區(qū)各月平均太陽(yáng)輻射量變化較大，12月份太陽(yáng)輻射量最低，為約308.47MJ/m2?m, 5月份太陽(yáng)能輻射量最高，約為646.88MJ/m2?m。其全年輻射值變化趨勢(shì)如下圖所示：211_(98圖3-1最佳傾角各月平均太陽(yáng)輻射量(MJ/m 2?m)太陽(yáng)電池組件的串、并聯(lián)設(shè)計(jì)太陽(yáng)電池組件串聯(lián)的數(shù)量由逆變器的最高輸入電壓和最低工作電壓、以及太陽(yáng)電池組件允許的最大系統(tǒng)電壓所確定。 太陽(yáng)電池

10、組串的并聯(lián)數(shù)量由逆變器的額 定容量確定。在條件允許時(shí)，應(yīng)盡可能的提高直流電壓，以降低直流部分線路的 損耗，同時(shí)還可減少匯流設(shè)備和電纜的用量。經(jīng)計(jì)算得出：串聯(lián)多晶硅太陽(yáng)電池?cái)?shù)量 N為：16W N < 25。本項(xiàng)目屋頂形式多樣，綜合考慮各屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，以盡可能多布置電池板為目 標(biāo)，結(jié)合支架承重、抗風(fēng)能力以及 500kW逆變器的允許串聯(lián)組件數(shù)量，本工程 N 取 20。則固定式安裝每一路多晶硅組件串聯(lián)的額定功率容量計(jì)算如下：P (N )= 250WpX 20=5000Wp；對(duì)應(yīng)于所選500kW逆變器的額定功率計(jì)算，需要并聯(lián)的路數(shù)：N = 500/5= 100 路。光伏裝機(jī)容量確定根據(jù)前面數(shù)據(jù)分析計(jì)

11、算，確定本項(xiàng)目太陽(yáng)能光伏電池板串聯(lián)數(shù)量為20 塊，單個(gè)組串容量為5000Wp。光伏板安裝傾角為8°,初步確定本項(xiàng)目屋頂最多可 布置 300 個(gè)串聯(lián)單元，合計(jì)裝機(jī)容量為 1500kW。3.3 發(fā)電量計(jì)算3.3.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)效率分析1）光伏溫度因子 光伏電池的效率會(huì)隨著其工作時(shí)的溫度變化而變化。當(dāng)它們的溫度升高時(shí),不同類型的大多數(shù)光電池效率呈現(xiàn)出降低趨勢(shì)。折減因子取 96%。2）光伏陣列的灰塵損耗由于光伏組件上有灰塵或積水造成的污染, 經(jīng)統(tǒng)計(jì)經(jīng)常受雨水沖洗的光伏組 件其影響平均在 24%之間,無(wú)雨水沖洗較臟的光伏組件其影響平均在 810%之 間。本項(xiàng)目綜合考慮折減系數(shù)取 3%,

12、即污染的折減因子取 97%。3）逆變器的平均效率目前并網(wǎng)光伏逆變器的平均效率為 97.5%左右。4）光伏電站內(nèi)用電、線損等能量損失 初步估算光伏陣列直流配電損耗約為 3%。其配電綜合損耗系數(shù)為 97%。5）機(jī)組的可利用率 雖然太陽(yáng)能電池的故障率極低,但定期檢修及電網(wǎng)故障依然造成一定損失,損失系數(shù)取 1%,光伏發(fā)電系統(tǒng)的可利用率為 99%。6）太陽(yáng)能電池板差異性損耗 3%,利用率 97%。7）早晚不可利用輻射損失 3%,利用率 97%。 綜合以上各折減系數(shù),固定式多晶硅電池陣列系統(tǒng)的綜合效率為 80%。3.3.2 年理論發(fā)電量計(jì)算根據(jù)所選工程代表年最佳傾斜面上各月平均太陽(yáng)總輻射量可得出本工程月

13、及年峰值日照小時(shí)數(shù)。將太陽(yáng)電池組件所在平面上某段時(shí)間中能接收到的太陽(yáng)輻 射量轉(zhuǎn)換為1000W/m2條件下的等效小時(shí)數(shù)稱峰值日照小時(shí)數(shù)。經(jīng)計(jì)算，固定式傾角安裝容量1500kWp，首年發(fā)電量189.22萬(wàn)kWh，年等效利用小時(shí)為1261.42h。考慮系統(tǒng)20年輸出衰減15.2%，即第20年發(fā)電量為160.45萬(wàn)kWh。由此可以計(jì)算出本工程 20年平均利用小時(shí)數(shù)為 1165.55h,平均年發(fā)電量174.83 萬(wàn) kWh。表3-4本工程逐年發(fā)電量計(jì)算表年份衰減系數(shù)年發(fā)電量（萬(wàn)kWh）等效利用小時(shí)數(shù)（h）11189.221261.4220.992187.691251.3330.984186.191241

14、.2440.976184.671231.1550.968183.1581221.0660.96181.651210.9670.952180.131200.8780.944178.621190.7890.936177.101180.69100.928175.591170.60110.92174.071160.51120.912172.561150.42130.904171.041140.33140.896169.541130.23150.888168.011120.14160.88166.511110.05170.872165.001099.96180.864163.481089.87190.8

15、56161.971079.78200.848160.451069.69總和/3496.6723311.07平均/174.831165.554電氣接入4.1方案描述太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽(yáng)電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成直流電能， 再通 過(guò)逆變器將直流電逆變成50赫茲、AC315V的三相交流電，經(jīng)升壓變升至10kV。 所發(fā)電量全部送至公共電網(wǎng)。4.2系統(tǒng)組成本項(xiàng)目共采用三臺(tái)500kW逆變器，每個(gè)逆變器作為一個(gè)獨(dú)立的發(fā)電單元控 制，根據(jù)容量設(shè)置匯流箱，由匯流箱接入逆變器，逆變器的交流輸出經(jīng)升壓變壓 器后匯流送出。逆變器輸出為三相 AC315V，頻率50HZ,效率大于96%。升壓變的交流輸出接入交流配電

16、柜，配置防雷裝置。經(jīng)交流斷路器接入電網(wǎng)， 并配有發(fā)電計(jì)量表。Jjn-3xt60>：6)I I -謝 J. ；®/5A:出:.'li j?UA-L 1-AH n-TXX-I I -J>kV g12 /6 J0A-25tAIUj '5- ：5 UM1J¥7五爍賈J'：kV-WOLrl阻-.0 Ami: :工w'丄處:.申5ii-加yo5DDM嗆5 扔 15/OJ15WS"<3：. '1li乜上虛一閔鷹dDjn'lJJlZ«&Xan畑：vwTlC/i-AVKXM/12W/JT1500/圖4-1系統(tǒng)組成方案原理圖5效益分析5.1發(fā)電企業(yè)財(cái)務(wù)收益率財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)是在國(guó)家現(xiàn)行財(cái)稅制度和價(jià)格體系的基礎(chǔ)上，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行財(cái)務(wù)效益分析，考察項(xiàng)目的盈利能力、清償能力等財(cái)務(wù)狀況，以判斷其在財(cái)務(wù)上的可行性。本項(xiàng)目裝機(jī)容量為1500kW,采用10kV接入電網(wǎng)，所發(fā)電量全部上網(wǎng)運(yùn)行。 分布式光伏綜合電價(jià)為1.0元/kW。項(xiàng)目工程靜態(tài)投資按8500元/kW計(jì)算, 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)如下：表5-1財(cái)務(wù)指標(biāo)匯總表序號(hào)項(xiàng)目名稱（單位）數(shù)值1裝機(jī)容量 （MW）1.52首年發(fā)電量 （MWh）1892.23