100kW光伏發(fā)電方案.docx

1、lOOkW光伏發(fā)電方案lOOkWp屋頂分布式光伏發(fā)電建設(shè)方案一、項(xiàng)目建設(shè)背景及意義31.1 項(xiàng)目名稱31.2 項(xiàng)目背景31.3 建設(shè)意義3二、相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)4三、設(shè)計(jì)方案53.1. 系統(tǒng)概述53.2. 光伏陣列方案63.3. 光伏逆變器及并網(wǎng)方案63.4. 監(jiān)控裝置63.5. 綜述63.6. 原理圖7四、 設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型84.1. 網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì)84.2. 光伏陣列設(shè)計(jì)94.3. 光伏陣列匯流箱104.4. 交流配電柜124.5. 系統(tǒng)接入電網(wǎng)設(shè)計(jì)134.6. 系統(tǒng)監(jiān)控裝置1347系統(tǒng)防需榜地裝置14五、系統(tǒng)主要設(shè)備配置清單15六.經(jīng)濟(jì)效益16一、項(xiàng)目建設(shè)背景及意義1.1 項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名

2、稱：lOOkWp分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目1.2 項(xiàng)目背景1.2.1. 國(guó)家大力支持發(fā)展清潔能源（包括光伏發(fā)電），促進(jìn)節(jié)能減排，綠色環(huán) 保工作。1.2.1.1. 國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)（國(guó)發(fā)201324號(hào)）I1.2.1.2. 國(guó)家能源局關(guān)于進(jìn)二步落實(shí)分布式光伏發(fā)電有關(guān)政策的通 知（國(guó)能新能2014406號(hào)）1.2.1.3. 湖北省發(fā)改委關(guān)于對(duì)新能源發(fā)電項(xiàng)目實(shí)行電價(jià)補(bǔ)貼有關(guān)問(wèn) 題的通知（鄂價(jià)環(huán)資（2015） 90豉件）1.2.2. 政府出臺(tái)一系列的補(bǔ)貼政策及相關(guān)并網(wǎng)服務(wù)政策。1.2.3. 光伏發(fā)電項(xiàng)目的設(shè)備成本大幅度降低，推動(dòng)光伏發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)展。1.2.4. 分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目具有較好

3、的投資價(jià)值，減少用戶的電力增容壓力。1.3 建設(shè)意義1.3.1. 符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策1.3.2. 優(yōu)化能源和電力結(jié)構(gòu)1.3.3. 響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，支持政府完成節(jié)能減排目標(biāo)52.7.電氣裝置安裝工程盤(pán)、柜及二次回路結(jié)線施JGJ242-2011GB50054-95GB50311-2007GB50303-2002GB5025450257-96GB50150-2006GB50171-92GB50168-2006GB50312-2007:、相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)2.1. .住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范2.2. 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范2.3. 綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范2.4. 建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范2.5. 電氣裝置安裝

4、工程施工及驗(yàn)收規(guī)范2.6. 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)工及驗(yàn)收規(guī)范2.8. 電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范2.9. 綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范2.10. 電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)GB50169-20062.11. 民用建筑太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范JGJ203-20102.12. 太陽(yáng)光伏電源系統(tǒng)安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范CECS84:96GB50794-20122.13. 光伏電站施工規(guī)范2.14. 太陽(yáng)光伏電源系統(tǒng)安裝工程施工及驗(yàn)收技CECS85:96 術(shù)規(guī)范GB/T50795-2012GB/T50796-2012JGJ/T264-20122.15. 光伏發(fā)電工程施工組織

5、設(shè)計(jì)規(guī)范2.16. 光伏發(fā)電工程驗(yàn)收規(guī)范2.17. 光伏建筑一體化系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)規(guī)范三、設(shè)計(jì)方案3.1 .系統(tǒng)概述針對(duì)lOOkWp的太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)項(xiàng)目，建議采用分塊發(fā)電、集中并 網(wǎng)方案，將系統(tǒng)分成2個(gè)50kW的并網(wǎng)發(fā)電單元，每個(gè)50kW的并網(wǎng)發(fā)電單元都 接入0.4KV低壓配電柜，匯總經(jīng)過(guò)總斷路器，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并入0.4KV低壓交流電網(wǎng)。3.2 .光伏陣列方案本方案采用250Wp(30.23V)多晶太陽(yáng)能光伏組件，lOOkWp共需400塊，實(shí)際 裝機(jī)容量lOOkWo250Wp組件開(kāi)路電壓為36.2V左右，工作電壓為30.23V。光伏陣列分2個(gè)主 方陣，每個(gè)主方陣容量50KW,

6、共200塊組件。20塊為一個(gè)子串列，共10串。3.3 .光伏逆變器及并網(wǎng)方案整個(gè)系統(tǒng)分成2個(gè)50kW的并網(wǎng)發(fā)電單元，選用2臺(tái)50kW逆變器。每臺(tái)逆 變器的交流輸出接入交流并網(wǎng)配電柜，經(jīng)交流斷路器接入0.4kV側(cè)，并配有發(fā)電計(jì)量表。交流配電柜裝有交流電網(wǎng)電壓表和輸出電流表，可以直觀地顯示電 網(wǎng)側(cè)電壓及發(fā)電電流。3.4 .監(jiān)控裝置本系統(tǒng)配置1套無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置3.5 .綜述本系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池組件、光伏陣列防雷匯流箱、光伏并網(wǎng)逆變器和 交流配電柜組成。另外，系統(tǒng)應(yīng)配置 1套監(jiān)控裝置，用來(lái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài) 和工作參數(shù)。63.6.原理圖7工商業(yè)用戶四、設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型4.1并網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì)此次光伏

7、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為2個(gè)50KW并網(wǎng)發(fā)電單元，每個(gè)50KW并網(wǎng)發(fā)電 單元配置1臺(tái)型號(hào)為SG50K3并網(wǎng)逆變器，整個(gè)系統(tǒng)配置2臺(tái)SG50K3并網(wǎng)逆變器, 組成lOOKWWp并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。SG5OK3由陽(yáng)光電源股份有限公司生產(chǎn)。4.2.光伏陣列設(shè)計(jì)目前在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，普遍選用具有較大功率的太陽(yáng)能電池組件，本系統(tǒng)可選用單塊250Wp多晶硅太陽(yáng)能電池組件，其工作電壓為30.23V,開(kāi)路電壓約 為36V。當(dāng)然，也可選用其它類型的太陽(yáng)能電池組件。SG50K3并網(wǎng)逆變器的直流工作電壓范圍為：300Vde950Vdc,最大開(kāi)路電壓 lOOOVo經(jīng)過(guò)計(jì)算:300V/30.23V=9.9,950V/36V=26.

8、3, 得出：每個(gè)光伏陣列可采用10-26塊電池組件串聯(lián)。本方案選20個(gè)電池組件串聯(lián)。每個(gè)光伏陣列的峰值工作電壓：20X30.23=604V,開(kāi)路電壓：720V,滿足逆變器的工作電壓范圍。對(duì)于每個(gè)50KW并網(wǎng)發(fā)電單元，需要配置200塊250Wp電池組件，組成2個(gè) 光伏陣列。整個(gè)lOOKWp并網(wǎng)系統(tǒng)需配置400塊250Wp電池組件。每個(gè)主方陣容量50KW,共200塊組件。20塊為一個(gè)子串列，共10串。一個(gè)主方陣太陽(yáng)電池 組件布置為10個(gè)1*20子陣列.94.3.光伏陣列匯流箱SPV-8光伏陣列匯流箱由湖北通益電氣有限公司研制，主要特點(diǎn)如下： 大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)布線和不必要的損耗； 最大可接入8路光伏串

9、列，單路最大電流16A； 寬直流電壓輸入，光伏陣列最高輸入電壓可達(dá) 1000VDC ； 光伏專用保險(xiǎn)絲； 光伏專用高壓防雷器； 滿足室內(nèi)、室外安裝要求;10理可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)器并聯(lián)運(yùn)行;維護(hù)簡(jiǎn)易、快捷； 遠(yuǎn)程監(jiān)控（選配）；«防護(hù)等級(jí)IP65 ；4.4. 交流配電柜簡(jiǎn)化系統(tǒng)布線，操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，提高系統(tǒng)可靠性、安全性，選用國(guó)際知名 廠家的器件。交流配電柜的性能特點(diǎn)如下：交流配電柜主要滿足交流配電，方便逆變器交流接入的匯流；交流配電柜輸入輸出配置交流斷路器，方便維護(hù)和操作；交流輸出母線配置電度表，實(shí)現(xiàn)對(duì)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的計(jì)量；交流輸出母線安裝交流防雷器，防止感應(yīng)雷對(duì)設(shè)備造成損壞；交流配電柜可

10、根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際要求定制，交流輸出母線可根據(jù)系統(tǒng)需要進(jìn)行分 段，原理框圖如下：在本方案中有2個(gè)交流配電單元。4.5. 系統(tǒng)接入電網(wǎng)設(shè)計(jì)本方案采用的SG50K3并網(wǎng)逆變器適合于直接并入三相低壓交流電網(wǎng)(AC380V/50Hz)。系統(tǒng)配置2臺(tái)SG50K3并網(wǎng)逆變器的交流輸出直接接入交流配電柜的0.4KV開(kāi)關(guān)柜，經(jīng)交流低壓母線匯流后接入低壓開(kāi)關(guān)柜，并入0.4KV低壓交流電網(wǎng)，從而最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的并網(wǎng)發(fā)電功能。4.6. 系統(tǒng)監(jiān)控裝置采用高性能無(wú)線傳輸模塊，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多機(jī)版監(jiān)控軟件，采用 GPRS 無(wú)線通訊方式，連續(xù)每天24小時(shí)不間斷對(duì)所有并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn) 行監(jiān)測(cè)。(1)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)軟

11、件可連續(xù)記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)如下： 實(shí)時(shí)顯示電站的當(dāng)前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計(jì)總發(fā)電量、累計(jì)CO2總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖。 可查看每臺(tái)逆變器的運(yùn)行參數(shù)，主要包括：A、直流電壓;B、直流電流;C、直流功率;D、交流電壓;E、交流電流；F、逆變器機(jī)內(nèi)溫度;G、時(shí)鐘;H、頻率;J、當(dāng)前發(fā)電功率；K、日發(fā)電量;L、累計(jì)發(fā)電量;M、累計(jì)CO2減排量；N、每天發(fā)電功率曲線圖 監(jiān)控所有逆變器的運(yùn)行狀態(tài)，采用聲光報(bào)警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，可 查看故障原因及故障時(shí)間，監(jiān)控的故障信息至少包括以下內(nèi)容：A、電網(wǎng)電壓過(guò)高；B、電網(wǎng)電壓過(guò)低；C、電網(wǎng)頻率過(guò)高； D、電網(wǎng)頻率過(guò)低；E、直流電壓過(guò)高；F、逆變

12、器過(guò)載； G、逆變器過(guò)熱；H、逆變器短路；I、散熱器過(guò)熱；J、逆變器孤島；K、DSP故障；L、通訊失?。?2)監(jiān)控裝置可每隔5分鐘存儲(chǔ)一次電站所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，可連續(xù)存儲(chǔ)5年以上 的電站所有的運(yùn)行數(shù)據(jù)和所有的故障紀(jì)錄。(3)可提供中文和英文兩種語(yǔ)言版本。(4)可長(zhǎng)期24小時(shí)不間斷運(yùn)行在中文XP操作系統(tǒng)。(5)監(jiān)控主機(jī)同時(shí)提供對(duì)外的數(shù)據(jù)接口，即用戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式，異地實(shí)時(shí) 查看整個(gè)電源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)。4.7. 系統(tǒng)防雷接地裝置為了保證本工程光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全可靠，防止因雷擊、浪涌等外 在因素導(dǎo)致系統(tǒng)器件的損壞等情況發(fā)生，系統(tǒng)的防雷接地裝置必不可少。 系統(tǒng)的防雷接地裝置措

13、施有多種方法，主要有以下幾個(gè)方面供參考：(1)地線是避雷、防雷的關(guān)鍵，在進(jìn)行配電室基礎(chǔ)建設(shè)和太陽(yáng)電池方陣基礎(chǔ)建設(shè)的同時(shí)，選擇電廠附近土層較厚、潮濕的地點(diǎn)，挖 12米深地線坑，采用40扁鋼，添加降阻劑并引出地線，引出線采用10mm2銅芯電纜，接地電阻應(yīng)小于4歐姆。(2)直流側(cè)防雷措施：電池支架應(yīng)保證良好的接地，太陽(yáng)能電池陣列連接電纜接 入光伏陣列防雷匯流箱，匯流箱內(nèi)含高壓防雷器保護(hù)裝置，電池陣列匯流后再接入直流防雷配電柜，經(jīng)過(guò)多級(jí)防雷裝置可有效地避免雷擊導(dǎo)致設(shè)備的損壞。(3)交流側(cè)防雷措施：每臺(tái)逆變器的交流輸出經(jīng)0.4KV開(kāi)關(guān)柜接入電網(wǎng)，10KV變電站應(yīng)配置防雷裝置，有效地避免雷擊和電網(wǎng)浪涌導(dǎo)致

14、設(shè)備的損壞，且所有的機(jī)柜要有良好的接地。五、系統(tǒng)主要設(shè)備配置清單序號(hào)名稱|廠家|I 11太陽(yáng)能電池板旭陽(yáng)科技|2光伏并網(wǎng)逆變器陽(yáng)光電源1 3光伏匯流箱通益電氣4交流并網(wǎng)配電柜通益電氣5無(wú)線傳輸監(jiān)控系統(tǒng)1I通益電氣6雉附件|通益電氣六.經(jīng)濟(jì)效益100 kW屋頂光伏發(fā)電站所需電池板面積: 1000 kW需要400塊電池板，電池板總面積 1.6368*400=654.72 nf。4190-5016年平均太陽(yáng)輻射總量: 目前：湖北傾角等于當(dāng)?shù)鼐暥刃泵嫔系奶?yáng)總輻射輻照量為MJ / （m 2?a）o（3）根據(jù)理論計(jì)算年發(fā)電量=年平均太陽(yáng)輻射總量*電池總面積*光電轉(zhuǎn)換效 率=13.14萬(wàn)度J5.73萬(wàn)度（4）實(shí)際發(fā)電量因?qū)嶋H發(fā)電量受到以下因素的影響： 1、太陽(yáng)電池板輸出的標(biāo)稱功率與實(shí)際 輸出有偏差；2、光伏組件溫度的升高對(duì)它的輸出功率有一定影響；3、光伏組件表面灰塵的累積會(huì)影響太陽(yáng)電池板的輸出功率；4、由于太陽(yáng)輻射的不均勻性，光伏組件的輸出幾乎不可能同時(shí)達(dá)到最大功率輸出，因此光伏陣列的輸出功率 要低于各個(gè)組件的標(biāo)稱功率之和；5、其它因素。所以實(shí)際發(fā)電效率為71%。光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)際年發(fā)電量=理論年發(fā)電量*實(shí)際發(fā)電效率=（13.14-15.73） *71%=9.3 萬(wàn)度-11 萬(wàn)度結(jié)合以上理論計(jì)算，lOOKWp光伏發(fā)電項(xiàng)目收益計(jì)算如