千陽(yáng)環(huán)保新材料廠屋頂光伏設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 方案研究階段設(shè)計(jì)說(shuō)明書2015年9月 西安 方案研究階段本說(shuō)明編寫工作人員表審 定： 審 核： 校 核： 編制人員： 目 錄一. 概述 1二. 總平面布置 1三. 電氣設(shè)計(jì) 2四. 結(jié)構(gòu)布置 3五. 組件清洗及消防 4六. 國(guó)家及當(dāng)?shù)卣槍?duì)光伏補(bǔ)貼分析 5七. 結(jié)論 5八. 附圖 6一、 概述 “光伏屋頂發(fā)電是個(gè)既有經(jīng)濟(jì)效益又有環(huán)保效益的項(xiàng)目?！?，首先，使用廠房屋頂進(jìn)行發(fā)電，不需要單獨(dú)占用土地，發(fā)電量如此之大，也節(jié)省了一大筆費(fèi)用。其次，與傳統(tǒng)火力發(fā)電相比，光伏發(fā)電不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，是清潔無(wú)污染能源。此外，光伏屋頂發(fā)電隨發(fā)隨用，就近供電，避免了長(zhǎng)距離輸電所造成的電能損失，節(jié)省了輸電成本。當(dāng)

2、前,國(guó)家頒布了“分布式光伏發(fā)電”有關(guān)政策，允許安裝光伏設(shè)備并網(wǎng)發(fā)電，“除供自己使用外，用不完的還可以賣給電網(wǎng)。此外還能享受相關(guān)政策補(bǔ)貼”。根據(jù)新能源產(chǎn)業(yè)政策，項(xiàng)目建成后稅收是三免三減半.受寶雞市千陽(yáng)環(huán)保新材料廠的委托；我們陜西眾森電力勘察設(shè)計(jì)研究院，進(jìn)行了千陽(yáng)環(huán)保新材料廠屋頂光伏設(shè)計(jì)方案的研究。本次研究共設(shè)計(jì)了二個(gè)屋頂光伏布置方案；方案一（光伏板沿屋頂平鋪）、方案二（光伏板垂直太陽(yáng)直射角斜鋪）。以下就我們的設(shè)計(jì)展開敘述。二、總平面布置 1方案一采用屋頂平鋪式布置，本方案屋頂光伏總?cè)萘繛?.59MWp，共計(jì)29766塊光伏板,單個(gè)光伏板容量255W，尺寸1650×994×40

3、mm。結(jié)合實(shí)際情況留有檢修通道，檢修通道寬度定為1米， 連接拉桿的屋頂處不宜布置光伏板。本方案優(yōu)點(diǎn)是裝機(jī)容量大，單位面積容量大，屋面增加荷載較少，施工方便、周期短；缺點(diǎn)是光伏板用量大。2方案二采用支架支撐使光伏板垂直太陽(yáng)直射角斜鋪方式布置，本方案屋頂光伏總?cè)萘繛?.999MWp，共計(jì)19604塊光伏板,單個(gè)光伏板容量255W，尺寸1650×994×40mm。為了使光伏板發(fā)電效率達(dá)到最高，因此光伏板傾斜角度定為36°，由于每排光伏板之間的計(jì)算距離約2米，已滿足檢修通道要求，所以不考慮另設(shè)檢修通道。本方案的優(yōu)點(diǎn)是單位容量發(fā)電效率高，光伏板少；缺點(diǎn)是屋面增加荷載較多，裝

4、機(jī)容量小，施工不方便、周期長(zhǎng)。三、電氣設(shè)計(jì)1、方案一說(shuō)明1.1電氣設(shè)備及經(jīng)濟(jì)參數(shù)序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量單價(jià)總價(jià)（萬(wàn)元）備注光伏設(shè)備參數(shù)及價(jià)格1屋頂光伏總?cè)萘浚?.59MWp2多晶硅電池組件255 Wp塊297663元/W2277.863逆變器0.65元/W487.54直流電纜167.25交流電纜162.26交流配電柜50進(jìn)1出 臺(tái)85萬(wàn)元/臺(tái)407安裝費(fèi)48變壓器雙撓組變壓器400V-10KV 1000KVA18萬(wàn)元/臺(tái)144升壓入網(wǎng)9二次設(shè)備及監(jiān)控需和當(dāng)?shù)仉娏Σ块T聯(lián)系是否需要300本次未計(jì)入合計(jì)3282.76（交流配電柜和箱式變壓器放置于廠房中間地帶，可減少電纜長(zhǎng)度、降低造價(jià)）1.2光伏發(fā)

5、電量及收益（本光伏沿屋頂斜面布置，對(duì)光伏方陣角和光伏傾角有影響，屋脊南光伏效率降低約9%，屋脊北光伏效率降低20%）1）年發(fā)電量計(jì)算：1）根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀缶謹(jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算，得出當(dāng)?shù)乩碚撃晟暇W(wǎng)小時(shí)數(shù)為1878.82h,每天平均峰值日照小時(shí)數(shù)為5.15h。2）年上網(wǎng)發(fā)電量預(yù)測(cè)：經(jīng)計(jì)算本工程年理論發(fā)電量（折減后）約為：1153.60萬(wàn)KW.h。本工程光伏發(fā)電總效率：79. 57%本工程第一年實(shí)際發(fā)電量約為：917.92萬(wàn) KW.h組件衰減系數(shù)2%后，25年平均每年發(fā)電量為：731.91萬(wàn)KW.h2、方案二說(shuō)明2.1電氣設(shè)備及經(jīng)濟(jì)參數(shù)序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量單價(jià)總價(jià)（萬(wàn)元）備注一、光伏設(shè)備參數(shù)及價(jià)格1屋頂光伏總

6、容量：4.999MWp2多晶硅電池組件255 Wp塊196043元/W1499.73逆變器0.65元/W324.9354直流電纜105.65交流電纜102.66交流配電柜50進(jìn)1出臺(tái)55萬(wàn)元/臺(tái)257安裝費(fèi)3.58變壓器雙撓組變壓器400V-10KV 1000KVA18萬(wàn)元/臺(tái)90升壓入網(wǎng)9二次設(shè)備及監(jiān)控需和當(dāng)?shù)仉娏Σ块T聯(lián)系是否需要300本次未計(jì)入合計(jì)2151.342.2光伏發(fā)電量及收益1、年發(fā)電量計(jì)算：1）根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀缶謹(jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算，得出當(dāng)?shù)乩碚撃晟暇W(wǎng)小時(shí)數(shù)為1878.82h,每天平均峰值日照小時(shí)數(shù)為5.15h。2）年上網(wǎng)發(fā)電量預(yù)測(cè)：經(jīng)計(jì)算本工程年理論發(fā)電量約為939.22萬(wàn)KW.h本工程光伏發(fā)

7、電總效率：79. 57%本工程第一年實(shí)際發(fā)電量約為：747.34萬(wàn) KW.h組件衰減系數(shù)2%后，25年平均每年發(fā)電量為：596.84萬(wàn)KW.h。四、結(jié)構(gòu)布置針對(duì)本工程具體情況，因屋蓋檁條承載力有限，考慮主體門式剛架結(jié)構(gòu)受力形式，盡可能使檁條不受力，將屋面光伏板的主要荷載通過(guò)新增橫梁傳遞于主鋼架上，避免了對(duì)原有屋蓋檁條的改造或加固。不改變?cè)形菝媾潘较?，避免了屋面因積水產(chǎn)生的滲漏和變形。并以此為結(jié)構(gòu)布置的原則，進(jìn)行兩個(gè)方案的布置。方案一：光伏板平鋪于原有屋面上。在原有屋面上設(shè)置鋼橫梁，固定于每跨門式剛架鋼梁上，橫梁上設(shè)置導(dǎo)軌，導(dǎo)軌坡度與屋面坡度一致，其上鋪設(shè)光伏組件。整個(gè)系統(tǒng)自重折算后，屋面恒

8、載增加0.22KN/，其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生額外的風(fēng)荷載，對(duì)原有主體結(jié)構(gòu)影響較小?？傮w平鋪支架投資費(fèi)用約為460萬(wàn)元。方案二：光伏板垂直太陽(yáng)直射角斜鋪方式布置。在原有屋面上設(shè)置鋼橫梁，固定于每跨門式剛架鋼梁上，橫梁上設(shè)置三角形支架，滿足光伏板安裝角度要求。三角形支架頂部設(shè)置后撐桿及斜拉桿，增加結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。整個(gè)系統(tǒng)自重折算后，屋面恒載增加0.25KN/，但因光伏板有迎風(fēng)面，會(huì)產(chǎn)生額外的風(fēng)荷載，對(duì)原有主體結(jié)構(gòu)影響較大。總體斜鋪支架投資費(fèi)用約為650萬(wàn)元。從以上分析得出，在滿足結(jié)構(gòu)布置原則的前提下，方案一對(duì)原有主體結(jié)構(gòu)的影響較小，材料費(fèi)用投資較少，故推薦總平面布置方案一。待進(jìn)行下一步深入設(shè)計(jì)時(shí)須校核主

9、體鋼架及檁條在施工及運(yùn)行期間的結(jié)構(gòu)承載力能否滿足要求。五、組件清洗及消防水源：光伏組件的清洗水源接自城市供水管網(wǎng)，清洗水管道沿屋脊側(cè)敷設(shè)。方案一：本項(xiàng)目共安裝規(guī)格為多晶硅255Wp光伏組件29766塊。光伏擦洗水量按5 L/片考慮，每?jī)稍虏料匆淮?，則電池板全部擦洗年用水量為29766×0.005×6=0.0893萬(wàn)m³/年。方案二：本項(xiàng)目共安裝規(guī)格為多晶硅255Wp光伏組件19604塊。光伏擦洗水量按5 L/片考慮，每?jī)稍虏料匆淮?，則電池板全部擦洗年用水量為19604×0.005×6=0.0588萬(wàn)m³/年。消防：消防系統(tǒng)按照廠房原有

10、整體消防考慮，屋面不單獨(dú)設(shè)計(jì)消防系統(tǒng)。六、國(guó)家及當(dāng)?shù)卣槍?duì)本項(xiàng)目補(bǔ)貼分析1、國(guó)家政策1）根據(jù)陜西省人民政府關(guān)于示范推進(jìn)分布式光伏發(fā)電的實(shí)施意見陜政發(fā)201437號(hào)文件第六條第三款：加大財(cái)稅支持力度。在落實(shí)好國(guó)家現(xiàn)有電價(jià)補(bǔ)助政策的基礎(chǔ)上，省級(jí)財(cái)政資金按照1元/瓦標(biāo)準(zhǔn)，給予一次性投資補(bǔ)助。鼓勵(lì)市、縣政府安排資金對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目給予補(bǔ)助。各地不得以征收資源使用費(fèi)等名義向光伏發(fā)電企業(yè)收取法律法規(guī)規(guī)定之外的費(fèi)用。2、方案補(bǔ)貼1）按照陜西省一次性光伏補(bǔ)貼政策，本項(xiàng)目方案一建成上網(wǎng)后一次性投資補(bǔ)助759萬(wàn)元，本站所發(fā)電量按照國(guó)家政策每度補(bǔ)貼電價(jià)為0.95元。2）按照陜西省一次性光伏補(bǔ)貼政策，本項(xiàng)目方案二建成

11、上網(wǎng)后一次性投資補(bǔ)助499.9萬(wàn)元，本站所發(fā)電量按照國(guó)家政策每度補(bǔ)貼電價(jià)為0.95元。七、結(jié)論綜上所述，總平面布置方案一（光伏板沿屋頂平鋪）同總平面布置方案二（光伏板垂直太陽(yáng)直射角斜鋪）相比較，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是在相同的屋頂可利用面積中發(fā)電量大（方案一比方案二裝機(jī)容量多2.6MWp）。其次是方案一（光伏板沿屋頂平鋪）布置格局符合建設(shè)場(chǎng)地條件，能充分利用原有屋面面積，沖洗供水管線短，運(yùn)行費(fèi)用低、施工條件好等。再次，方案一（光伏板沿屋頂平鋪）使用平鋪支架材料較少。通過(guò)方案比較和優(yōu)化布置，站區(qū)總平面布置方案一的優(yōu)勢(shì)在于： 體現(xiàn)了設(shè)計(jì)新思路，優(yōu)化工藝布置，結(jié)合原有廠房鋼結(jié)構(gòu)屋架，緊縮光伏方陣走廊和通道尺寸，達(dá)到合理布置并實(shí)現(xiàn)了發(fā)電量最大化。 功能分區(qū)明確，工藝順暢，光伏方陣電纜布置合理，屋頂光伏電纜長(zhǎng)度適中。 施工條件好，建