巴基斯坦白沙瓦1MW光伏電站設(shè)計方案

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)巴基斯坦白沙瓦1MW分布式光伏發(fā)電項目設(shè)計方案深圳市拓日新能源科技股份有限公司2017年4月目錄TOC\o"1-2"\h\u緒論太陽能是一種重要的，可再生的清潔能源，是取之不盡用之不竭、無污染、人類能夠自由利用的能源。光伏發(fā)電是把太陽能轉(zhuǎn)換為電能的一種簡單而又實用的途徑,可以廣泛應(yīng)用于荒山、荒坡，未利用地，魚塘，農(nóng)業(yè)大棚，工業(yè)園區(qū)屋頂,大型廠房屋頂,辦公大樓屋頂?shù)葓鏊９夥l(fā)電是指采用光伏組件,將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電系統(tǒng)。它倡導(dǎo)就近發(fā)電,就近并網(wǎng),就近轉(zhuǎn)換,就近使用的原則,具有大大降低企業(yè)的用電成本,改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境，投資回報率高的特點,因此各地政府紛紛鼓勵光伏項目的發(fā)展。綜合分析后得出光伏發(fā)電在未來發(fā)展中是很有必要的！太陽能是最普遍的自然資源，也是取之不盡的可再生能源。光伏發(fā)電是采用光伏組件，將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電系統(tǒng)。它是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，不僅能夠有效地提高資源利用率，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。目前光伏發(fā)電站主要分為大型地面并網(wǎng)光伏電站和分布式光伏發(fā)電站：大型地面并網(wǎng)光伏電站是指與公共電網(wǎng)相聯(lián)接且共同承擔(dān)供電任務(wù)的太陽能光伏電站。它是太陽能光伏發(fā)電進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化發(fā)電階段、成為電力工業(yè)組成部分的重要發(fā)展方向，是當(dāng)今世界太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。并網(wǎng)系統(tǒng)由太陽能電池方陣、系統(tǒng)控制器、并網(wǎng)逆變器等組成。分布式光伏發(fā)電站是指在用戶場地附近建設(shè)，運行方式多為用戶側(cè)自發(fā)自用、多余電量上網(wǎng)，以單個并網(wǎng)點多以220V或380V進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電。分布式光伏發(fā)電倡導(dǎo)就近發(fā)電，就近上網(wǎng)，就近轉(zhuǎn)換，就近使用的原則，同時能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量。太陽能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)稱為太陽能光伏發(fā)電技術(shù)（簡稱PV技術(shù)）。太陽能光伏發(fā)電不僅可以部分代替化石燃料發(fā)電，而且可以減少CO2和有害氣體的排放，防止地球環(huán)境惡化，因此發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球各國解決能源與經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護(hù)之間矛盾的最佳途徑之一。目前發(fā)達(dá)國家如美國、德國、日本的光伏發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域從航天、國防、轉(zhuǎn)向了民用，如德國的“百萬屋頂計劃”使許多家庭不僅利用太陽能光伏發(fā)電解決了自家供電而且這些家庭還辦成了一所所私人的“小型電站”，能夠源源不斷地為公用電網(wǎng)提供電能。近幾年，光伏行業(yè)發(fā)展也非常迅速。各國對光伏發(fā)電較為重視，并根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況相繼出臺了一系列的補貼政策以促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，部分國家實施“送電到鄉(xiāng)”、“光明工程”等惠農(nóng)項目，地方政府也陸續(xù)啟動了光伏照明項目工程。與此同時，偏遠(yuǎn)地區(qū)消費者逐漸認(rèn)可光伏產(chǎn)品，越來越多的居民開始使用家用太陽能電源產(chǎn)品。光伏應(yīng)用市場發(fā)展較為迅速。從長遠(yuǎn)來看，太陽能的利用前景最好，潛力最大。近30年來，太陽能利用技術(shù)在研究開發(fā)、商業(yè)化生產(chǎn)和市場開拓方面都獲得了長足發(fā)展，成為快速、穩(wěn)定發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一。本文簡單地闡述了1MW分布式光伏發(fā)電站的設(shè)計方案。光伏發(fā)電概況1.1全球光伏發(fā)電發(fā)展情況隨著人類工業(yè)化文明進(jìn)程的不斷推進(jìn)，人類文明活動對大自然及生活環(huán)境的污染和破壞日益嚴(yán)重，而同時作為傳統(tǒng)能源的化石能源，儲量日益減少，供應(yīng)日益不足，我們迫切需要大力發(fā)展和使用可再生能源及清潔能源。太陽能作為地球取之不盡用之不竭的能源，近些年在各國政府的積極鼓勵下得到了突破性的發(fā)展。同時，近年來，隨著太陽能產(chǎn)業(yè)商業(yè)化進(jìn)展的不斷推進(jìn)，太陽能熱能的利用已經(jīng)大面積普及，進(jìn)入千家萬戶，而隨著太陽能光伏發(fā)電成本的降低，光伏發(fā)電也正以驚人的速度得到推廣，為投資于太陽能光伏發(fā)電項目的投資者帶來了極大的投資機會和預(yù)期可觀的收益。據(jù)光伏行業(yè)全球知名的EPIA機構(gòu)稱，2014年全球共安裝了超過40GW的光伏(PV)發(fā)電系統(tǒng)，借助這些系統(tǒng)，去年全球總裝機量已達(dá)約177GW。中國在太陽能急速發(fā)展方面處于領(lǐng)先地位，日本和美國則緊隨其后。根據(jù)該協(xié)會預(yù)測，在未來短短5年時間內(nèi)，光伏太陽能的總裝機量可能會增加兩倍，達(dá)到550GW，該機構(gòu)同時誓言將推動太陽能成為世界核心第一能源。1.2光伏發(fā)電優(yōu)越性光伏發(fā)電是利用晶硅或者薄膜太陽能光伏組件，將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的能源系統(tǒng)。它是一種新型的，具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，它倡導(dǎo)就近發(fā)電，就近并網(wǎng)，就近轉(zhuǎn)換的原則，不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。同時在整個將光能轉(zhuǎn)換成電能的過程中不產(chǎn)生任何污染，整個光伏電站壽命周期內(nèi)對環(huán)境友好。光伏發(fā)電系統(tǒng)具有以下的突出優(yōu)點：1.污染小，環(huán)保，經(jīng)濟效益突出光伏發(fā)電項目在發(fā)電過程中，沒有噪聲，也不會對空氣和水產(chǎn)生污染。除了必要的維護(hù)，在整個壽命周期不需要任何其他物資的損耗，單純的利用太陽能進(jìn)行能源供應(yīng)，保證長期穩(wěn)定的經(jīng)濟收益。2.發(fā)電壽命長，經(jīng)濟收益穩(wěn)定。太陽能是地球萬物生長之根本能源，取之不盡用之不竭。而光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件----太陽能光伏組件的壽命高達(dá)25年，而其他重要的電能轉(zhuǎn)換部件，諸如并網(wǎng)逆變器等經(jīng)過較好的維護(hù)，壽命也可長達(dá)15-20年。太陽光能量可靠，穩(wěn)定，就長周期來看，光照資源不會隨著環(huán)境的改變而有顯著的改變，太陽能光伏組件在25年壽命周期內(nèi)的發(fā)電效率衰減也比較微弱，故投資光伏系統(tǒng)，能獲得可靠的，穩(wěn)定的，長期的經(jīng)濟收益。3.適合分布并網(wǎng)，組合今年來，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，得到了空前的發(fā)展。利用居民自家房頂，或者工商業(yè)建筑廠房樓頂，公共設(shè)施頂棚以及空地資源，均可以方便的獲得太陽能資源。光伏發(fā)電系統(tǒng)可方便的利用低壓電網(wǎng)將能量饋送至電網(wǎng)，實現(xiàn)“化整為零，充分利用”，多個分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)可以有機結(jié)合，形成一個規(guī)模任意的電站系統(tǒng)。特別是在一些缺電少電的國家和地區(qū)，通過建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，可以有效緩解當(dāng)?shù)氐墓╇妷毫?，如果光伏系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到一定的規(guī)模，甚至完全可以充當(dāng)其主要能源供應(yīng)。4.就近并網(wǎng)利用，效能高，損耗少光伏發(fā)電由于可方便的在低壓用電側(cè)并網(wǎng)，故發(fā)電和用電可同時完成。一般大型地面電站需要建設(shè)升壓站，所發(fā)電量通過變壓器升壓接入輸電網(wǎng)，僅作為發(fā)電電站而運行，與水電火電的利用方式并無區(qū)別，然而分布式系統(tǒng)距離用戶側(cè)負(fù)荷較近，不需要建設(shè)升壓站來進(jìn)行升壓，電能的產(chǎn)生和利用之間幾乎沒有損耗，提升了能源利用效能。工程概述2.1項目名稱巴基斯坦白沙瓦1MW分布式光伏電站2.2項目簡介本項目為分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電項目，總裝機容量為1MW。該地區(qū)擁有豐富的太陽能日照資源，同時由于巴基斯坦是具有1.6億人口的南亞大國，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，面臨長期能源短缺的緊張局面，城市供電不足問題突出，上網(wǎng)電價相對較高，相較于在全球范圍內(nèi)建設(shè)的其他光伏電站并網(wǎng)發(fā)電項目，在該地區(qū)投資光伏電站將獲得更佳的投資收益。該光伏項目屬于分布式并網(wǎng)型光伏電站項目，建設(shè)地點可選用建筑物樓頂或閑置空地來進(jìn)行建設(shè)，充分利用當(dāng)?shù)靥柲苜Y源，且所發(fā)電量就近接入10KV電網(wǎng)來實現(xiàn)并網(wǎng)，系統(tǒng)不設(shè)儲能裝置。該項目的建設(shè)不僅能有效改善區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量，帶動本地區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，同時能起到一定的示范作用，帶動當(dāng)?shù)匦履茉串a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2.3項目所在地理位置本項目建設(shè)地點位于巴基斯坦西北邊境最大的城市白沙瓦，地理坐標(biāo)為34°01′N71°35′E。白沙瓦是巴基斯坦最具有民族特色的城市，是巴基斯坦西北邊境首府，舊譯“布路沙布邏”。由于地處中亞多個的貿(mào)易要道上，多個世紀(jì)以來都一直是南亞大陸與中亞之間的貿(mào)易重鎮(zhèn)，現(xiàn)代的白沙瓦仍然肩負(fù)著中亞和南亞之間的貿(mào)易通道。巴基斯坦位于南亞次大陸西北部，南瀕阿拉伯海，海岸線長約900公里，北枕喀喇昆侖山和喜馬拉雅山。東、北、西三面分別與印度、中國、阿富汗和伊朗接壤。全境五分之三為山區(qū)和丘陵地，南部沿海一帶為沙漠，向北伸展則是連綿的高原牧場和肥田沃土。2.4項目投資形式項目總投資在750萬元左右，投資方式為業(yè)主自籌模式，項目資金由業(yè)主全額提供，收益全歸業(yè)主所有。2.5氣象數(shù)據(jù)的收集2.5.1氣侯條件

氣候氣象：白沙瓦一年四季的溫差是比較大的，在白沙瓦的冬天從11月中旬開始，在三月下旬結(jié)束。夏季是五月至九月。年平均溫度是在25°C左右，而夏季最高的溫度能夠達(dá)到40°C，而冬季最低的溫度能夠在4°C，溫度也是很有差別的。白沙瓦的降水量也是很有差別的，夏季的降水量比冬季的降水量多點。巴基斯坦屬于熱帶氣候，氣溫普遍較高，降水比較稀少，年降水量少于250毫米的地區(qū)占全國總面積的四分之三以上。印度河流經(jīng)巴基斯坦，印度河徑流季節(jié)變化大，為了調(diào)節(jié)水量，滿足灌溉之需，興建了大批水利工程，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。巴基斯坦除南部屬熱帶氣候外，其余屬亞熱帶氣候。南部濕熱，受季風(fēng)影響，雨季較長；北部地區(qū)干燥寒冷，有的地方終年積雪。年平均氣溫27℃。2.5.2光伏資源白沙瓦坐落于巴基斯坦西北邊境省，地理坐標(biāo)為34°01′N71°35′E，海拔高度約359米，屬于亞熱帶氣候，得天獨厚的地理條件使得當(dāng)?shù)赜兄S富的太陽能資源，其光伏資源主要有以下優(yōu)點：光照時間長巴基斯坦的絕大部分地區(qū)適合光伏系統(tǒng)的開發(fā)。大部分地區(qū)，特別是在信德省、俾路支省和旁遮普南部，一年中超過3000小時光照時間，接收太陽輻射0.2萬千瓦時/平方米，是全球日光照射較強的地區(qū)。太陽輻射能量高根據(jù)美國國家航空航天局NASA-SSEsatellitedata,1983-1993的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，白沙瓦所在的經(jīng)緯度（北緯34°01′,東經(jīng)71°35′）地區(qū)，每天的平均輻射強度為5.23KWH/㎡，屬于亞洲太陽能資源較豐富地區(qū)。2.6安裝位置的光伏板表面的太陽輻射計算設(shè)計光伏發(fā)電系統(tǒng)，只有水平面的輻射量是不夠的，必須計算出太陽能電池方陣面上的輻射量。本項目擬采用地面傾斜固定式安裝太陽能電池組件，根據(jù)NASA數(shù)據(jù)，不同傾斜角度輻射量如下。太陽輻射量估算：可見與地面呈31度時，組件表明接收到的太陽輻射最高。計算傾斜面上的太陽輻射量，通常采用Klein計算方法。利用PVSYST軟件，采用所選工程代表年的太陽輻射資料，調(diào)整傾角使發(fā)電量最大，見圖下圖。不同傾斜面上日平均太陽輻射量變化曲線圖在PVSYST軟件中調(diào)整傾角，使其發(fā)電量達(dá)到最大，同時使太陽能資源的損失達(dá)到0%。2.7光伏系統(tǒng)安裝效果圖效果圖1效果圖2效果圖32.8項目設(shè)計范圍和設(shè)計目標(biāo)本項目范圍包括以下部分的設(shè)計，安裝，施工，調(diào)試：太陽能光伏陣列；交/直流配電柜（箱）；并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)；并網(wǎng)接入；監(jiān)控系統(tǒng)；配電系統(tǒng)；系統(tǒng)的接地和防雷；后期光伏電站常規(guī)運行的指導(dǎo)和維護(hù)。最終目標(biāo)為在白沙瓦建設(shè)1MW分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)以10KV等級電壓并入電網(wǎng)，由后臺監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一管理，監(jiān)控管理平臺能實時監(jiān)測和顯示光伏系統(tǒng)運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，方便用戶管理和維護(hù)。整個光伏電站在25年壽命周期內(nèi)能安全，穩(wěn)定，可靠運行，保證長期經(jīng)濟收益。系統(tǒng)設(shè)計方案3.1設(shè)計依據(jù)巴基斯坦白沙瓦1MW分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電項目的材料，設(shè)備，施工，調(diào)試，運行遵照中國或當(dāng)?shù)胤ǘㄒ?guī)定及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)規(guī)范之最新版本，其中包括但不限于：所有相關(guān)的中國標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范之最新版本，及消防要求，包括但不限于下列規(guī)范：本項目光伏系統(tǒng)設(shè)計主要以現(xiàn)行國家及相關(guān)行業(yè)的有效標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，部分參考IEC或行業(yè)最新規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。如標(biāo)準(zhǔn)有矛盾時，應(yīng)以最新較高的標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，主要的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范：《地面用晶體硅光伏組件（PV）》-設(shè)計鑒定和定型(IEC61215-2005)《光伏（PV）組件安全鑒定》(IEC61730-2)《光伏（PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》（GB/T20046-2006）《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》（GB/T19939-2005）《光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范》（GB/T29319-2012）《地面用光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)—概述和導(dǎo)則》(GB/T18479-2001)《低壓配電設(shè)計規(guī)范》（GB50054-2011）《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50094-2010）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2006）《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）《電氣裝置安裝工程電纜線路施工和驗收規(guī)范》(GB50169-2006)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ16-2008）《鋼結(jié)構(gòu)建筑規(guī)范》（GB50009-2001）《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2002）《屋面工程技術(shù)規(guī)范》（GB50345-2004）《混領(lǐng)土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》（GB50217-2007）《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》（GB/T19964-2012）《電力變壓器選用導(dǎo)則》（GB/T17468-2008）《油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》（GB/T6451-2008）《絕緣配合第1部分：定義、原則和規(guī)則》（GB311.1-2012）《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》（GB/50064-2014）《交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范》（GB50065-2011）《變電所總布置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》（DL/T5056-2007）《高壓配電裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》（DL/T5352-2006）《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（DL/T5222-2005）《3-110kV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范》（GB50060-2008）《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》（Q/GDW617-2011）《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》（GB50797-2012）《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》（GB50217-2007）《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求》（GB／T11022-2011）3.2設(shè)計原則本太陽能光伏并網(wǎng)電站是在巴基斯坦西北部城市白沙瓦建設(shè)的中大型分布式并網(wǎng)型光伏電站，既具有極大的示范作用，又具有極大的商業(yè)投資價值，在進(jìn)行總體方案設(shè)計時，遵守以下一些基本原則：1.合理性規(guī)劃廠區(qū)內(nèi)由多個分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組成統(tǒng)一的光伏電站，其屬于光伏電站的一種新形式，所以其設(shè)計、施工，安裝，調(diào)試均需滿足中國特別是加納對于光伏及電氣工程的相關(guān)規(guī)范法律的要求，將根據(jù)其對項目站址選址、太陽能發(fā)電系統(tǒng)、電氣部分、接入系統(tǒng)進(jìn)行合理性設(shè)計。2.安全性設(shè)計的光伏電站系統(tǒng)需安全可靠，防止意外情況造成的人身意外傷害與公共財產(chǎn)的損失。光伏系統(tǒng)的安裝施工納入建筑設(shè)備安裝施工組織設(shè)計，并制定相應(yīng)的安裝施工方案和特許安全措施；光伏電站設(shè)計將充分考慮防火，防震，防雷等安全性因素。3.美觀性充分考慮當(dāng)?shù)厍闆r，根據(jù)實際建設(shè)地點合理排布光伏組件的安裝，在不額外占用空地和建筑物樓頂空地資源的情況下，講求集中布局，美觀大方，實現(xiàn)整體協(xié)調(diào)。4.高效性優(yōu)化設(shè)計方案，盡可能的提高光伏系統(tǒng)的整體發(fā)電效率，減少不必要的能耗損失。達(dá)到充分利用太陽能、提供最大發(fā)電量的目的。5.經(jīng)濟性作為光伏項目，在滿足光伏系統(tǒng)外觀效果和各項性能指標(biāo)的前提下，最大限度的優(yōu)化我們的設(shè)計方案，合理選用各種材料，把不必要的浪費消除在設(shè)計階段，降低工程造價，為業(yè)主節(jié)約投資。3.3光伏組件的選擇3.3.1組件類型選擇光伏組件的選擇應(yīng)綜合考慮目前已商業(yè)化的各種光伏組件的產(chǎn)業(yè)形勢、技術(shù)成熟度、運行可靠性、未來技術(shù)發(fā)展趨勢等，并結(jié)合電站周圍的自然環(huán)境、施工條件、交通運輸?shù)臓顩r，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟綜合比較選用適合集中式大型并網(wǎng)光伏電站使用的光伏組件類型。結(jié)合目前國內(nèi)光伏組件市場的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和產(chǎn)能情況，選取目前市場上主流光伏組件（即晶體硅和薄膜組件）進(jìn)行性能技術(shù)比較。（1）晶體硅組件單晶硅組件是發(fā)展最早，工藝技術(shù)也最為成熟的光伏組件，也是大規(guī)模生產(chǎn)的硅基組件中，效率最高組件，目前規(guī)?；a(chǎn)的商用組件效率在14%～20%，長期占領(lǐng)最大的市場份額；規(guī)模化生產(chǎn)的商用多晶硅組件的轉(zhuǎn)換效率目前在16%～18%，略低于單晶硅組件的水平。和單晶硅組件相比，多晶硅組件雖然效率有所降低，但是生產(chǎn)成本也較單晶硅太陽組件低，具有節(jié)約能源，節(jié)省硅原料的特點，易達(dá)到工藝成本和效率的平衡，目前已成為產(chǎn)量和市場占有率最高的光伏組件。（2）薄膜組件薄膜類太陽組件由沉積在玻璃、不銹鋼、塑料、陶瓷襯底或薄膜上的幾微米或幾十微米厚的半導(dǎo)體膜構(gòu)成。目前已經(jīng)能進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的薄膜電池主要有3種：硅基、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池（CIGS）、（CdTe）。其主要特點為：a)材料用量少，制造工藝簡單，可連續(xù)大面積自動化批量生產(chǎn)，制造成本；b)制造過程消耗電力少，能量償還時間短；c)基板種類可選擇；d)溫度系數(shù)較低；e)可與建材整合性運用(BIPV)。兩種晶體硅光伏組件的電性能、壽命等重要指標(biāo)相差不大，若僅考慮技術(shù)性能，在工程實際應(yīng)用過程中，無論單晶硅還是多晶硅組件都可以選用。晶硅類組件由于產(chǎn)量充足、制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長、光電轉(zhuǎn)化效率相對較高的特點，被廣泛應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏電站項目。薄膜組件存在效率相對較低、占地面積較大、穩(wěn)定性不佳等缺點，隨著技術(shù)和市場的發(fā)展，由于制造工藝相對簡單、成本低、不需要高溫過程、溫度系數(shù)低等優(yōu)點，薄膜組件也占據(jù)了一定的市場份額。經(jīng)對市場上所占份額最大的兩類光伏組件（晶硅和薄膜光伏組件）的綜合比較后，考慮到晶硅光伏組件成熟度較高，效率穩(wěn)定，國內(nèi)外均有較大規(guī)模應(yīng)用的實例，市場占有率最大，目前價格較低且產(chǎn)能較大。考慮到本項目的集約化用地的要求，故本工程推薦全部選用高效的多晶硅組件。3.3.2.組件規(guī)格參數(shù)確定及技術(shù)先進(jìn)性響應(yīng)晶硅光伏組件的功率規(guī)格較多，從5Wp到360Wp國內(nèi)均有生產(chǎn)廠商生產(chǎn)，且產(chǎn)品應(yīng)用也較為廣泛。本工程裝機容量大，組件數(shù)量多，占地面積廣，因此優(yōu)先選用單位面積功率大的光伏組件（即轉(zhuǎn)化率高的組件），以減少占地面積，降低組件安裝量；組件數(shù)量少意味著組件間連接點少，施工進(jìn)度快；且故障幾率減少，接觸電阻小，線纜用量少，系統(tǒng)整體損耗相應(yīng)降低。另外，通過市場調(diào)查，國內(nèi)主流廠商生產(chǎn)的晶硅太陽能組件應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏組件，其電池片多采用156mm×156mm，按照60片（6×10）和72片（6×12）兩種封裝而成；大多數(shù)均在185Wp到350Wp之間，在這個區(qū)間范圍內(nèi)，市場占有率比較高的幾家廠商所生產(chǎn)的晶硅太陽能組件規(guī)格尤以260Wp到290Wp之間居多。綜合考慮組件效率、技術(shù)成熟性、市場占有率，以及項目建設(shè)工期、廠家供貨能力等多種因素。（1）光伏組件產(chǎn)品認(rèn)證光伏組件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)通過ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證，組件使用壽命不低于25年，質(zhì)保期不少于10年；光伏設(shè)備制造企業(yè)應(yīng)建立完善的質(zhì)量管理體系，配備質(zhì)量檢驗機構(gòu)和專職檢驗人員，且電池及電池組件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)配備AAA級太陽模擬器、高低溫環(huán)境試驗箱等關(guān)鍵檢測設(shè)備。同時光伏產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過國家批準(zhǔn)相關(guān)認(rèn)證機構(gòu)的認(rèn)證，國內(nèi)目前主要為CQC認(rèn)證和CGC認(rèn)證，國際認(rèn)證如CE認(rèn)證、TUV認(rèn)證、UL認(rèn)證、CEC認(rèn)證等。（2）推薦選型本項目擬全部采用如下規(guī)格的光伏組件，光伏組件參數(shù)見下表。本次項目擬采用的多晶硅光伏組件參數(shù)表序號部件單位數(shù)值1峰值功率Wp2652功率公差Wp0～﹢53組件轉(zhuǎn)換效率%16.214開路電壓V38.085短路電流A8.926工作電壓V30.817工作電流A8.448最大功率溫度系數(shù)%/K-0.4109開路電壓溫度系數(shù)%/K-0.33010短路電流溫度系數(shù)%/K+0.05911工作溫度范圍℃-40～8512額定電池工作溫度℃-45±213耐風(fēng)壓Pa240014荷載Pa540015外形尺寸mm1640×992×4016重量Kg18.20（3）其他配套保障措施a)電流分檔光伏組件測試參數(shù)提示電流分檔（也可按功率分檔），目前以工作電流（IM）分檔，每0.1A為一檔。（分檔的目的便于系統(tǒng)安裝）然后將其放置于相應(yīng)的位置。用不同顏色或標(biāo)識標(biāo)志各電流檔，每個電流檔的光伏組件統(tǒng)一裝箱（箱體也標(biāo)示），現(xiàn)場安裝各發(fā)電單元或各方陣采用同一電流檔的同批次光伏組件安裝，光伏組串，減少光伏組件之間的失配影響，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。因此光伏組件出廠時必須進(jìn)行電流分檔，并分類裝箱、做好標(biāo)志，在現(xiàn)場安裝時盡可能的將電流相近的組件安裝在一個發(fā)電單元內(nèi)，可以有效降低失配損失。b)重要輔材要求背板：采用雙層PVF、PVDF雙層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)背板（TPT、KPK），限定供應(yīng)商和品質(zhì)要求。光伏玻璃：采用低鐵鋼化絨面鍍膜玻璃，鋼化性能符合GB15763.2等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)需滿足或好于以下參數(shù)：1）玻璃厚：≥3.2mm；2）光伏電池組件用低鐵鋼化玻璃鐵含量應(yīng)不高于0.015%；3）太陽光直接透射比：在300nm～2500nm光譜范圍內(nèi)，太陽電池組件用3.2mm鋼化玻璃的太陽光直接透射比應(yīng)≥91.6%，3.2mm鍍膜鋼化玻璃的太陽光直接透射比應(yīng)≥93.5%；4）光伏電池組件用玻璃弓形彎曲度不應(yīng)超過0.2%；波形彎曲度任意300mm范圍不應(yīng)超過0.3mm；兩對角線差值/平均值≤0.1%；5）缺陷類型：無壓痕、皺紋、彩虹、霉變、線條、線道、裂紋、不可擦除污物、開口氣泡均不允許存在。長度≤5mm，寬度≤0.1mm的劃痕數(shù)量≤3條/m2；同一組件允許數(shù)量≤5條；不允許直徑＞2mm的圓形氣泡，0.5mm≤長度≤1.0mm圓形氣泡不超過5個/m2，1.0mm≤長度≤2.0mm圓形氣泡不超過1個/m2，0.5mm≤長度≤1.5mm長形氣泡數(shù)量不超過5個/m2，1.5mm≤長度≤3.0mm且寬度≤0.5mm的長形氣泡不超過2個/m2，；不允許固體夾雜物；對鍍膜玻璃，45o斜視玻璃表面，無七彩光，無壓花??；6）應(yīng)具有可靠的抗風(fēng)壓、抗冰雹沖擊能性試驗。耐雹撞擊性能：23m/s耐風(fēng)壓：2400Pa。荷載（長期）：≥1800Pa。3.4光伏陣列的運行方式設(shè)計3.4.1運行方式選擇光伏陣列的運行方式主要分為固定安裝式和自動跟蹤式兩大類。其中：固定式又分為固定傾角和可調(diào)傾角兩種，可調(diào)傾角即為分季節(jié)或月份多角度可調(diào)方式；自動跟蹤系統(tǒng)包括單軸跟蹤系統(tǒng)和雙軸跟蹤系統(tǒng)。單軸跟蹤（水平單軸跟蹤和斜單軸跟蹤）系統(tǒng)以固定的傾角從東往西跟蹤太陽的軌跡，雙軸跟蹤系統(tǒng)（全跟蹤）可以隨著太陽軌跡的季節(jié)性位置的變換而改變方位角和傾角。結(jié)合光伏發(fā)電項目陣列運行方式的實際應(yīng)用情況，以1MWp光伏陣列為例，對固定式、跟蹤式進(jìn)行初步技術(shù)方案比較，見下表。1MWp陣列各種運行方式比較固定安裝式水平單軸跟蹤方式斜單軸跟蹤方式雙軸跟蹤方式發(fā)電量增加百分比(%)100110~115115~120125占地面積（萬m2）1.8151.8513.4743.773直接投資增加百分比(%)100111114122運行維護(hù)工作量小有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，工作量較大有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，工作量大有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，工作量更大支撐點多點支撐多點支撐多點支撐單點支撐組件清洗清洗方便清洗較方便清洗不便清洗效率低，困難大可靠性與成熟度市場占有率大，成熟可靠少量應(yīng)用，基本可靠，近年明顯增多應(yīng)用率低，多為示范試驗性，國內(nèi)成熟可靠設(shè)備少應(yīng)用率極低，國內(nèi)基本無成熟可靠設(shè)備和控制系統(tǒng)抗大風(fēng)能力迎風(fēng)面積固定，抗風(fēng)較差。風(fēng)大時可將板面調(diào)平，抗風(fēng)較好。風(fēng)大時可將板面調(diào)平，抗風(fēng)較好。風(fēng)大時可將板面調(diào)平，抗風(fēng)較好。綜合考慮本項目安裝方式以固定式安裝來進(jìn)行設(shè)計。3.4.2光伏陣列最佳傾角的計算光伏陣列的安裝傾角對光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率影響較大，對于固定式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，一般選擇最佳傾角按GB50797-2012《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》的要求，傾角宜使光伏方陣的傾斜面上受到的全年輻照量最大。采用所選工程代表年的太陽輻射資料，通過PVsyst軟件進(jìn)行傾斜面上各月日平均太陽輻射量的計算，傾斜面太陽輻射變化曲線圖，見下圖。工程區(qū)不同傾斜面上日平均太陽輻射量變化曲線圖從上圖中可以得出各月太陽輻射變化趨勢，當(dāng)光伏組件傾角為31°時，全年日平均太陽總輻射量最大，并滿足灰塵雨雪滑落要求及傾斜支架較好穩(wěn)定性的角度范圍，因此確定本工程光伏陣的固定安裝傾角為31°。3.5逆變器的選擇3.5.1主要技術(shù)要求作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的關(guān)鍵設(shè)備之一，其選型對于發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率和可靠性具有重要作用。結(jié)合《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》的及其它相關(guān)規(guī)范的要求，在本工程中逆變器的選型主要考慮以下技術(shù)指標(biāo)：（1）轉(zhuǎn)換效率高逆變器轉(zhuǎn)換效率越高，則光伏發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率越高，系統(tǒng)總發(fā)電量損失越小，系統(tǒng)經(jīng)濟性也越高。因此在單臺額定容量相同時，應(yīng)選擇效率高的逆變器。本工程要求大容量逆變器在額定負(fù)載時效率不低于98％，在逆變器額定負(fù)載10%的情況下，也要保證90％（大功率逆變器）以上的轉(zhuǎn)換效率。逆變器轉(zhuǎn)換效率包括最大效率和歐洲效率，歐洲效率是對不同功率點效率的加權(quán)，這一效率更能反映逆變器的綜合效率特性。而光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率是隨日照強度不斷變化的，因此選型過程中應(yīng)選擇歐洲效率高的逆變器。（2）直流輸入電壓范圍寬光伏組件的端電壓隨日照強度和環(huán)境溫度變化，逆變器的直流輸入電壓范圍寬，可以將日出前和日落后太陽輻照度較小的時間段的發(fā)電量加以利用，從而延長發(fā)電時間，增加發(fā)電量。如在落日余暉下，輻照度小光伏組件溫度較高時光伏組件工作電壓較低，如果直流輸入電壓范圍下限低，便可以增加這段時間的發(fā)電量。（3）最大功率點跟蹤光伏組件的輸出功率隨時變化，因此逆變器的輸入終端電阻應(yīng)能自適應(yīng)于光伏發(fā)電系統(tǒng)的實際運行特性，隨時準(zhǔn)確跟蹤最大功率點，保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的高效運行。（4）輸出電流諧波含量低，功率因數(shù)高光伏電站接入電網(wǎng)后，并網(wǎng)點的諧波電壓及總諧波電流分量應(yīng)滿足GB/T14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的規(guī)定，光伏電站諧波主要來源是逆變器，因此逆變器必須采取濾波措施使輸出電流能滿足并網(wǎng)要求。要求諧波含量低于3%，逆變器功率因數(shù)接近于1。（5）具有低電壓耐受能力光伏電站應(yīng)具備一定的低電壓耐受能力。當(dāng)電力系統(tǒng)事故或擾動引起光伏電站并網(wǎng)點的電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內(nèi)，光伏電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行，具體要求如下：a）光伏發(fā)電站的并網(wǎng)點電壓跌至0時，光伏發(fā)電站應(yīng)不脫網(wǎng)連續(xù)運行0.15s；b）光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓跌至曲線1以下時，光伏發(fā)電站可以從電網(wǎng)切除。光伏發(fā)電站低電壓穿越能力要求（6）系統(tǒng)頻率異常響應(yīng)《國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中要求大型和中型光伏電站應(yīng)具備一定的耐受系統(tǒng)頻率異常的能力，逆變器頻率異常時的響應(yīng)特性至少能保證光伏電站在下表所示電網(wǎng)頻率偏離下運行。中、大型光伏電站在電網(wǎng)頻率異常時的運行時間要求電網(wǎng)頻率運行時間要求f＜48Hz根據(jù)光伏電站逆變器允許運行的最低頻率或電網(wǎng)要求而定48Hz≤f＜49.5Hz每次低于49.5Hz時要求至少能運行10min49.5Hz≤f＜50.2Hz連續(xù)運行50.2Hz≤f＜50.5Hz每次頻率高于50.2Hz時，光伏電站應(yīng)具備能夠連續(xù)2min的能力，同時具備0.2s內(nèi)停止向電網(wǎng)線路送電的能力，實際運行時間由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)決定；不允許處于停運狀態(tài)的光伏發(fā)電站并網(wǎng)≥50.5Hz在0.2s內(nèi)停止向電網(wǎng)送電，且不允許停運狀態(tài)的光伏發(fā)電站并網(wǎng)。（7）可靠性和可恢復(fù)性逆變器應(yīng)具有一定的抗干擾能力、環(huán)境適應(yīng)能力、瞬時過載能力，如在一定程度過電壓情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)正常運行；過負(fù)荷情況下，逆變器需自動向光伏組件特性曲線中的開路電壓方向調(diào)整運行點，限定輸入功率在給定范圍內(nèi)；故障情況下，逆變器必須自動從主網(wǎng)解列。系統(tǒng)發(fā)生擾動后，在電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)正常范圍之前逆變器不允許并網(wǎng)，且在系統(tǒng)電壓頻率恢復(fù)正常后，逆變器需要經(jīng)過一個可調(diào)的延時時間后才能重新并網(wǎng)。（8）具有保護(hù)功能根據(jù)電網(wǎng)對光伏電站運行方式的要求，逆變器應(yīng)具有交流過壓、欠壓保護(hù)，超頻、欠頻保護(hù)，防孤島保護(hù)，短路保護(hù)，交流及直流的過流保護(hù)，過載保護(hù)，反極性保護(hù)，高溫保護(hù)等保護(hù)功能。（9）監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集逆變器應(yīng)有多種通訊接口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并發(fā)送到主控室，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)，便于電站數(shù)據(jù)處理分析。3.5.2不同類型逆變器的技術(shù)經(jīng)濟比較目前光伏電站常用的逆變器主要有三種方案：組串式逆變器方案、集中式逆變器方案、集散式逆變器方案。（1）組串式逆變器組串式逆變器是基于模塊化的概念，將光伏方陣中的每個光伏組串連接至指定逆變器的直流輸入端，各自完成將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的設(shè)備。組串式逆變器通常使用兩級三電平三相半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選用中小功率IGBT和SVPWM調(diào)制算法，通過DSP控制IGBT發(fā)出三電平方波，通過LCL或LC濾波器濾波后輸出滿足標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。組串式逆變器常見的輸出功率為20kW、28kW、33kW、40kW，50kW，60kW，目前技術(shù)先進(jìn)且具有較大市場應(yīng)用規(guī)模的為50kW逆變器，額定功率為47.5kW~48kW左右，每臺逆變器具有4~6路的MPPT，MPPT電壓范圍通常為200V~1000V，額定輸出電壓3×288/500V+PE或3/PE,540Vac，逆變器中國轉(zhuǎn)換效率＞98.49%。組串式方案中采用組串式并網(wǎng)逆變器，單臺容量幾十kW。1MW需約20~30臺逆變器，每臺逆變器一般具有3~4路MPPT，光伏組串直流輸出直接接入逆變器。組串式方案簡圖如下：a）高效發(fā)電組串式光伏并網(wǎng)逆變器多達(dá)4路MPPT跟蹤路數(shù)，啟動電壓200V，跟蹤范圍寬達(dá)200V~1000V，靜、動態(tài)跟蹤效率分別高達(dá)99.9%和99.8%，能夠應(yīng)對各種類型的發(fā)電場景，提升光伏電站發(fā)電量；組串式光伏并網(wǎng)逆變器采用專利技術(shù)的三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，開關(guān)頻率高達(dá)16kHz，輸出波形正弦度更高，配合主動電網(wǎng)諧波自適應(yīng)技術(shù)+LCL濾波技術(shù)，確保逆變器輸出電能質(zhì)量時刻優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)；組串式光伏并網(wǎng)逆變器具有良好的直流分量控制能力，通過DCI抑制將直流分量控制在0.5%以內(nèi)；組串式光伏并網(wǎng)逆變器具有響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度功能，單逆變器能夠在30ms內(nèi)執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度指令，無論是多機并聯(lián)還是單機應(yīng)用均能夠快速響應(yīng)調(diào)度指令。b）安全可靠光伏并網(wǎng)逆變器采用全密閉自然散熱設(shè)計，避免使用散熱風(fēng)機造成的系統(tǒng)損耗增加和因風(fēng)機損壞造成的停機損失和維護(hù)費用；組串式光伏并網(wǎng)逆變器具有8路高精度組串智能監(jiān)測功能，監(jiān)測精度高達(dá)0.5%，能夠快速定位組串故障，提升系統(tǒng)可靠性和可維護(hù)性；光伏并網(wǎng)逆變器采用無直流熔斷器設(shè)計，避免因熔斷器失效造成的發(fā)電量損失和其他安全隱患的產(chǎn)生；組串式光伏并網(wǎng)逆變器具備可靠的防雷保護(hù)功能；具備極強的環(huán)境適應(yīng)性，防護(hù)等級可達(dá)IP65，可在溫度范圍-25℃~60℃（超過50℃降額運行），濕度范圍0~100%（無凝露）內(nèi)穩(wěn)定運行；組串式光伏并網(wǎng)逆變器可選配防PID保護(hù)功能，通過抬升交流N線—PE的電壓，模擬負(fù)極接地產(chǎn)生的正偏壓現(xiàn)象，不但有效的規(guī)避了負(fù)極接地造成安全隱患，同時可靠抑制組件PID效應(yīng)，配合高精度RCD殘余電流檢測功能，時刻保障系統(tǒng)的安全可靠；組串式光伏并網(wǎng)逆變器由不小于2.0mm厚度的高品質(zhì)防銹鋁板焊接而成，表面進(jìn)行高耐候粉末噴涂處理，整體美觀、大方，具有極強的抗腐蝕性；c）智能營維組串式光伏并網(wǎng)逆變器支持高速PLC電力載波通訊技術(shù)，通過逆變器功率線將信號傳輸至數(shù)據(jù)采集器，有效提升了電站的通訊可靠性和通訊速率；組串式光伏并網(wǎng)逆變器支持8路高精度組串監(jiān)測功能，通過配置高精度電壓、電流傳感器，將監(jiān)測精度提升至0.5%，為電站提供更加精確的數(shù)據(jù)和可靠的依據(jù)；采用組串式光伏并網(wǎng)逆變器作為光伏電站的發(fā)電單元，不但能夠有效提升電站發(fā)電量，而且能夠為電站更加精細(xì)化的管理提供支持。單臺逆變器故障影響范圍相比傳統(tǒng)集中式方案大幅度減少，且故障恢復(fù)迅速，無需專業(yè)人員即可完成，降低故障對發(fā)電量的影響。（2）一體化集中式逆變器集中式逆變器是將很多光伏組串經(jīng)過匯流后連接到逆變器直流輸入端，集中完成將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的設(shè)備。集中式逆變器通常使用單級兩電平三相全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，大功率IGBT和SVPWM調(diào)制算法，通過DSP控制IGBT發(fā)出兩電平方波，通過LCL或LC濾波器濾波后輸出滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的正弦波。集中式逆變器常見的輸出功率為100kW、250kW、500kW、630kW、1000kW，以500kW集中式逆變器應(yīng)用最廣泛，該款逆變器轉(zhuǎn)換效率通常＞98.9%，中國效率＞98.49%，每臺逆變器具有1~2路MPPT，MPPT電壓跟蹤范圍為500V~820V，2臺逆變器組成1MW方陣，通過一個雙分裂繞組變壓器升壓后接入35kV中壓電網(wǎng)。集中式方案簡圖如下：目前為了節(jié)省占地面積，通常采用一體化箱式逆變器，是將光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)所需的交直流配電、逆變和監(jiān)控通訊設(shè)備預(yù)裝在箱體中，集中完成光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)發(fā)電、控制、數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程傳輸功能。其優(yōu)點具體有：a）兩臺500kW光伏并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)鏡像對稱設(shè)計、面對面安放，柜內(nèi)安裝有配電箱、通訊箱、進(jìn)出線接線盒、工具箱、消防箱。內(nèi)部設(shè)備排列整齊、緊湊，配電簡捷。b）模塊化、全前維護(hù)，鏡像結(jié)構(gòu)，均衡布線，功率流順暢，干擾小，電能質(zhì)量高。采用全前維護(hù)設(shè)計，省去傳統(tǒng)設(shè)備后方維護(hù)通道，比傳統(tǒng)的一體化機房或土建房設(shè)計整體占地面積縮小達(dá)40%。功率單元、散熱風(fēng)機采用模塊化抽屜式設(shè)計，現(xiàn)場維護(hù)快捷，減少設(shè)備后期維護(hù)費用。c）性能特點防雷設(shè)計，滿足GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》和GB50343-2010《電子信息防雷設(shè)計規(guī)范》。設(shè)備可保證在各種氣候環(huán)境下的穩(wěn)定可靠使用，并通過了第三方嚴(yán)格測試，在環(huán)境溫度50℃測試，機房內(nèi)外溫差3～4℃。d）內(nèi)部接線安裝維護(hù)方便機房頂部為活動頂，可拆卸，方便設(shè)備工廠組裝與內(nèi)部設(shè)備后期更換維護(hù)。功率線纜從機柜內(nèi)部走線，打開柜門和兩側(cè)假面板即可維護(hù)；信號線纜從過道底部走線，揭開活動底蓋板即可實現(xiàn)維護(hù)；頂部照明、煙感等線纜從頂部，拆開活動扣板即可實現(xiàn)維護(hù)。e）人性化設(shè)計、方便維護(hù)及逃生配備單元化通訊箱和配電箱、成套的工具箱（含萬用表、絕緣手套、扳手等），維護(hù)通道約1m，方便維護(hù)或更換。內(nèi)置消防箱（配備滅火器）、方便維護(hù)或逃生。f）方便現(xiàn)場施工安裝安裝方便：吊裝夾角≥60度，吊裝至安裝位置，與底墩進(jìn)行焊接固定即可現(xiàn)場接線快捷：無需進(jìn)入機房，現(xiàn)場只需通過設(shè)備四個外置接線箱接入光伏直流電纜、交流輸出電纜即可。因機房內(nèi)部各單元設(shè)備在出廠前已完成組裝及相互之間連線。g）機房環(huán)境適應(yīng)性強防銹：機房框架由冷軋板和型鋼焊接，表面噴砂，采用戶外專用油漆，底漆、中間漆和面漆共進(jìn)行七道噴涂?？蓾M足25年使用壽命。防護(hù)等級：IP54。防塵：百葉窗結(jié)構(gòu)加防塵網(wǎng)設(shè)計，具備捕塵、集塵功能。進(jìn)出風(fēng)口采用聚氨酯發(fā)泡材料實現(xiàn)雙重防塵，濾網(wǎng)可拆卸，方便更換和清洗。防鼠及其他生物：百葉防塵網(wǎng)、焊接或橡膠條密封處理、進(jìn)門處加防鼠板。防火：符合建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016-2006的要求。內(nèi)部非金屬結(jié)構(gòu)件材料滿足防火UL94-V0的等級，其余材料符合建筑耐火二級要求或阻燃；設(shè)滅火器、防火逃生門。防盜：框架焊接、優(yōu)質(zhì)鋼板蒙皮、外表無可拆卸處、防盜門鎖、遠(yuǎn)程監(jiān)視。隔熱保溫：頂部和側(cè)墻采用巖棉保溫處理，有效隔絕熱量或光照熱輻射?？拐鸬燃墸?級地震。抗風(fēng)等級：14級風(fēng)。h）逆變器采用前維護(hù)方案，省去了傳統(tǒng)設(shè)備布局后方預(yù)留的維護(hù)通道，可盡量靠墻放置，節(jié)省了設(shè)備占地面積和成本。（3）集散式逆變器集散式逆變器結(jié)合了集中式和組串式的部分特點，既有多路MPPT跟蹤，又能進(jìn)行大型集中逆變。集散式逆變器將MPPT和DC/DC升壓功能集成到智能MPPT匯流箱，然后集中將升壓后的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的設(shè)備，采用單體1MW逆變器，從智能MPPT匯流箱輸出電壓抬升到800Vdc，相較組串式逆變器降低了交流線纜損耗，相較集中式逆變器降低了直流線纜損耗。以上能電氣的CP-1000型逆變器為例，額定功率為1000kW，最大轉(zhuǎn)換效率為99%，中國效率高達(dá)98.34%，MPPT電壓范圍通常為300V~850V，額定電網(wǎng)電壓520V。集散式逆變方案連接原理是：光伏組件-光伏電纜-智能匯流箱-直流電纜-集散式逆變器-交流電纜-變壓器。當(dāng)前的主流功率有1000kW和1250kW等。1MWp陣列的MPPT路數(shù)共約48～96路。集散式方案簡圖如下：通常單機容量大的逆變器單位成本低，但理論上同光伏陣列中所用逆變器MPPT數(shù)量越多，跟蹤精度越高，系統(tǒng)效率越高，因此逆變器選型是一個綜合效益最大化選擇，不僅取決于逆變器的某一項技術(shù)參數(shù)?；谀壳叭N逆變器的市場價格水平，在容量、子方陣布置及其他設(shè)施投資相同的前提下，以1MW子方陣為例對集中式、集散式和組串式逆變器進(jìn)行投資比較，見下表。集中式、集散式和組串式逆變器工程投資差異比較集中式逆變器發(fā)電單元投資（典型1MWp)序號名稱數(shù)量單位單價(萬元）總價(萬元）1500kW集中式逆變器（含直流柜）2臺13.1426.282箱式升壓變電站1000kVA1臺2222316路匯流箱6臺0.482.88412路匯流箱8臺0.463.685數(shù)據(jù)釆集柜1面3.23.26ZRC-YJV22-2X4mm26.1km1.48.57YJV22-0.6/1kV-2X50mm21.3km8.3710.98YJV22-0.6/1kV-2X70mm20.4km10.74.39YJV-0.6/1kV-1X95mm20.1km7.3350.710YJV-0.6/1kV-3X240mm20.12km46.745.611匯流箱通訊0.98km1.3851.4ZC-DJYP2VP2-22-2X2X1.0mm212逆變器室（含通風(fēng)設(shè)備和滅火器等）1座121213匯流箱安裝支架14套0.010.1414合計101.58集散式逆變器發(fā)電單元投資（典型1MWp)序號名稱數(shù)量單位單價(萬元）總價(萬元）11000kW集散式逆變器（含直流柜）1臺28282箱式升壓變電站1000kVA1臺2121316路匯流箱6臺0.663.96412路匯流箱8臺0.614.885數(shù)據(jù)釆集柜1面3.23.26ZRC-YJV22-2X4mm26.1km1.48.57YJV22-0.6/1kV-2X50mm21.3km8.3710.98YJV22-0.6/1kV-2X70mm20.4km10.74.39YJV-0.6/1kV-1X95mm20.1km7.3350.710YJV-0.6/1kV-3X240mm20.12km46.745.611匯流箱通訊0.98km1.3851.4ZC-DJYP2VP2-22-2X2X1.0mm212逆變器室（含通風(fēng)設(shè)備和滅火器等）1座121213匯流箱安裝支架14套0.010.1414合計103.04組串式逆變器發(fā)電單元投資（典型1MWp)序號名稱數(shù)量單位單價(萬元）總價(萬元）150kW組串式逆變器（含數(shù)據(jù)釆集器）22臺2.2549.52箱式升壓變電站1000kVA1臺21213交流匯流箱6臺0.452.74ZRC-YJV22-2X4mm25km1.47.05YJV22-0.6/1kV-3x16mm21.2km3.463.96YJV22-0.6/1kV-3x95mm20.5km17.528.767YJV22-0.6/1kV-3x120mm20.4km21.648.668匯流箱通訊ZC-DJYPVP-22-2x2x10mm0.94km1.3851.39組串逆變器、1MWp數(shù)據(jù)釆集器交流匯流箱安裝支架27套0.010.2710合計103.093.5.3逆變器的選型經(jīng)上述經(jīng)濟技術(shù)分析，三種逆變器方案除組件和支架基礎(chǔ)外的設(shè)備初始投資基本差異不大，結(jié)合場址區(qū)域?qū)嶋H氣候、海拔等特性，考慮本工程所選的光伏組件與逆變器的匹配性，為提高系統(tǒng)效率和降低后期運維工作量，盡量降低投資的提前下，本工程推薦采用1000kW集散式逆變器（一體化逆變器房）。1000kW逆變器主要技術(shù)參數(shù)表名稱技術(shù)參數(shù)輸入（直流）最大直流功率1123kW最大輸入電壓1000V最大輸入電流1498A輸入工作電壓范圍720～900V輸入連接端數(shù)10~15路輸出（交流）額定功率1000kW最大交流輸出功率1100kVA最大輸出電流1203A最大總諧波失真<3%(額定功率時)額定電網(wǎng)電壓480V允許電網(wǎng)電壓范圍432~528V（可設(shè)置）額定電網(wǎng)頻率50/60Hz允許電網(wǎng)頻率范圍47~52Hz/57~62Hz（可設(shè)置）額定功率下的功率因數(shù)>0.99隔離變壓器不具備直流電流分量<0.5%額定輸出電流功率因數(shù)可調(diào)范圍0.9（超前）~0.9（滯后）效率最大效率99.5%中國效率98.42%保護(hù)直流過壓保護(hù)、交流過壓保護(hù)、電網(wǎng)監(jiān)測、接地故障監(jiān)測、過熱保護(hù)、絕緣監(jiān)測具備常規(guī)數(shù)據(jù)尺寸(寬×高×深)2390mm×2070mm×790mm重量1500kg運行溫度范圍-30~+55℃夜間自耗電<25W運行時最大損耗<1400W外部輔助電源供電（可選）380V，10A冷卻方式溫控強制風(fēng)冷防護(hù)等級IP21相對濕度（無冷凝）0~95%，無冷凝最高海拔6000m(超過3000m需降額)顯示屏觸摸屏通信接口/協(xié)議RS485/Modbus，以太網(wǎng)（可選）與集散式逆變器配套的智能MPPT控制器名稱技術(shù)參數(shù)輸入（直流）MPPT單元數(shù)量4每路MPPT單元接入組串?dāng)?shù)4每路MPPT單元最大輸入功率24kW每路MPPT單元最大額定功率22.4kW輸入工作電壓范圍300～800V輸出參數(shù)（直流）額定輸出電壓750V輸出電壓范圍720~830V最大輸出電流135A系統(tǒng)參數(shù)最大效率99.5%防護(hù)等級IP65冷卻方式自然冷卻環(huán)境條件工作溫度-30~+55℃最高海拔6000m(超過3000m需降額)機械特性尺寸(寬×高×深)1030mm×880mm×300mm重量80kg3.6光伏陣列設(shè)計及布置方案3.6.1光伏陣列設(shè)計3.6.1.1光伏組件的串、并聯(lián)設(shè)計光伏組件串聯(lián)數(shù)量計算，根據(jù)GB50797-2012《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》中組串計算公式要求：Vdcmax——逆變器允許最大直流輸入電壓（V）；Vmpptmin——逆變器MPPT電壓最小值（V）；Vmpptmax——逆變器MPPT電壓最大值（V）；Voc——光伏組件開路電壓（V）；Vpm——光伏組件工作電壓（V）；Kv——光伏組件開路電壓溫度系數(shù)；K'v——光伏組件工作電壓溫度系數(shù)；t'——光伏組件工作條件下的極限最高溫度（℃）；t——光伏組件工作條件下的極限最低溫度（℃）；N——光伏組件串聯(lián)數(shù)（N取整）。經(jīng)初步計算，串聯(lián)光伏組件數(shù)量N為：16≤N≤24。本項目采用集散型逆變器，逆變器的最大直流電壓為1000V，采用275Wp組件時，當(dāng)22個組件一串時，直流功率為6.05kWp，172串接入一臺1000kW集中型逆變器，其功率為1040.6kWp，與逆變器容量匹配；22個組件一串，其串聯(lián)后的工作電壓均在該組串型逆變器的MPPT電壓范圍內(nèi)，開路電壓在該逆變器的最大直流電壓允許范圍內(nèi)，因此，本階段光伏組件推薦采用串聯(lián)數(shù)量為22塊。3.6.1.2光伏組串的排布一個光伏組串單元中光伏組件的排列方式有多種，豎向排列接線簡單，線纜用量少，施工復(fù)雜程度低，缺點是在復(fù)雜地形中產(chǎn)生遮擋后不發(fā)電部分占比大；橫向排列接線復(fù)雜，施工難度大，優(yōu)點是在復(fù)雜地形中遮擋后其余二極管還在繼續(xù)發(fā)電。本項目推薦使用265Wp多晶硅組件進(jìn)行橫向安裝排列方案，每個支架單元含2個組串。如下圖。265Wp多晶硅光伏組件安裝方式3.6.1.3陣列間距計算光伏陣列必須考慮前、后排的陰影遮擋問題，并通過計算確定陣列間的距離或光伏陣列與建筑物的距離。一般的確定原則是：冬至日當(dāng)天早晨9:00至下午15:00（當(dāng)?shù)卣嫣枙r）的時間段內(nèi)，光伏組件不應(yīng)被遮擋。按照下面公式進(jìn)行計算，光伏陣列間距或可能遮擋物與陣列底邊的垂直距離應(yīng)不小于D。D=cosA×H/tan[sin-1（sinφsind+cosφcosdcosh）]式中：D——遮擋物與陣列的間距，m；H——遮擋物與可能被遮擋組件底邊的高度差，m；φ——當(dāng)?shù)鼐暥?；A——太陽方位角；d——太陽赤緯角；h——時角。經(jīng)計算，本工程光伏陣列南北向間距最小值為8m。布置時可結(jié)合場地的地形現(xiàn)狀，適度調(diào)整南北向間距?？紤]東西向坡度的影響，每個光伏組件單元之間留出1m的空間，既可作為縱向通道使用，又可使相鄰光伏組件單元之間很好適應(yīng)地形變化且相互之間不產(chǎn)生陰影遮擋。3.6.2方陣接線方案設(shè)計（1）概述本工程設(shè)計規(guī)模為1MWp，全部采用265Wp多晶硅光伏組件，電站共1個1MWp子方陣，包含了12個匯流箱、1個兆瓦房、1個箱式變壓器。本工程采用集散型逆變器，每22塊多晶硅光伏組件串聯(lián)形成1個光伏組件串，每12~16個光伏組件串接入1臺MPPT智能匯流箱，每12臺MPPT智能匯流箱接入1臺1000kW集散逆變器，每臺1000kW集散逆變器接入1臺1000kVA-10kV雙繞組升壓箱變（變壓器低壓側(cè)電壓根據(jù)逆變器出口電壓確定），將逆變器出口交流電升壓至10kV。（2）子方陣直流電纜敷設(shè)方案光伏發(fā)電系統(tǒng)線纜敷設(shè)工程量大，相應(yīng)土建開挖量也是除支架基礎(chǔ)外最大的部分，對發(fā)電系統(tǒng)的效率、工程投資和建設(shè)工期都有很大影響。結(jié)合本工程總平面布置方案，在減少地表擾動，做到環(huán)境保護(hù)和節(jié)省投資同行并重的前提下，對子方陣直流線纜敷設(shè)提出以下方案：a）支架單元上光伏組件串內(nèi)部接線部分：利用組件自帶的光伏專用電纜（含MC4接頭）采用直接插拔式連線安裝，線纜綁扎固定在支架檁條的凹槽內(nèi)。b）同一個匯流區(qū)內(nèi)光伏組件串出線部分：位于東西向同一排支架上組串單元，需跨東西向支架間隔敷設(shè)的連接電纜均采用穿管架空的方式布置。c）匯流箱出線部分：結(jié)合匯流箱分布位置，交流電纜先采用同一主干路徑就近共溝、直埋敷設(shè)，盡量減少分支走向上電纜直埋量，避免與光伏組件串匯流電纜的交叉；再利用箱變電纜溝接入箱式變壓器，所有過路電纜均采用金屬套管加以防護(hù)。3.6.3總平面布置光伏發(fā)電是清潔、環(huán)保的能源形式之一，我們認(rèn)為在光伏電站的設(shè)計過程中應(yīng)始終秉持的理念是“綠色、創(chuàng)新、高效、智能”。以此理念為指導(dǎo)，我們認(rèn)為光伏電站的總平面布置應(yīng)貫徹以下原則：（1）結(jié)合用地的自然地形和環(huán)境，以及使用性質(zhì)、功能、工藝要求，合理布局，路網(wǎng)結(jié)構(gòu)清晰，辦公和設(shè)備流線合理有序。并對建筑物、道路、綠化、電纜管線綜合考慮，統(tǒng)籌兼顧。決不進(jìn)行大規(guī)模場平處理，而是因地就勢布置光伏組件陣列，減少場平工作量，減少施工揚塵，降低投資。（2）在光伏組件支架基礎(chǔ)形式選擇及施工過程中應(yīng)最大限度的減少對地表植被的破壞，保護(hù)相對脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。（3）合理利用土地，堅持“適用、經(jīng)濟”的原則。通過國內(nèi)新疆、甘肅、青海、山東、河北等項目的實踐經(jīng)驗，采用優(yōu)化設(shè)計間距布置，降低組件傾角。減少占地面積和帶來的其他費用增加的前提下，減少支架用量，提高系統(tǒng)發(fā)電量。（4）建筑布局應(yīng)根據(jù)地域氣候特征，防止和抵御寒冷、暑熱、疾風(fēng)、暴雨、積雪和沙塵等災(zāi)害侵襲。建筑單體應(yīng)考慮安全及防災(zāi)（防火、防洪、防澇、防海嘯、防震、防滑坡等）措施。（5）應(yīng)結(jié)合場地特點，光伏發(fā)電各種運行方式的特點及各個功能分區(qū)（光伏陣列區(qū)、逆變器、管理區(qū)等）之間的相互關(guān)系進(jìn)行總體布置。（6）光伏電站各建（構(gòu)）筑物之間的間距，除應(yīng)在設(shè)計時段內(nèi)不對光伏組件造成陰影遮擋外，還應(yīng)滿足防火等要求。（7）交通組織系統(tǒng)應(yīng)便于較大設(shè)備的運輸，滿足日常巡查和檢修的要求。（8）充分結(jié)合場地的地形、地質(zhì)、水文等條件，進(jìn)行光伏組件陣列基礎(chǔ)、建（構(gòu)）筑物及道路等的豎向布置，合理確定空間位置和設(shè)計標(biāo)高。局部場平設(shè)計應(yīng)盡量減少土石方量，做到填、挖方基本平衡。應(yīng)合理、有效組織場地地面排水，如有必要，合理設(shè)計工程防、排洪設(shè)施，滿足場地防、排洪要求。3.6.4布置優(yōu)化（1）因地制宜的總體布局總圖布局體現(xiàn)以人為本，可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能環(huán)保為規(guī)劃設(shè)計思想。規(guī)劃布局從功能和可操作性及與周邊環(huán)境相互協(xié)調(diào)一致出發(fā)，同時考慮經(jīng)濟適用性，因地制宜的進(jìn)行總體布局。根據(jù)招標(biāo)方提供電站規(guī)劃用地范圍，調(diào)整子方陣布置形式，盡可能最大面積的利用已有土地?？偲矫娌贾猛ㄟ^優(yōu)化設(shè)計間距布置，降低組件傾角，從而盡可能的減小占地面積。面積變化帶來的其他費用增加的前提下，降低支架用量，提高系統(tǒng)發(fā)電量。應(yīng)基地建設(shè)要求，光伏基地內(nèi)嚴(yán)禁大范圍土地平整、嚴(yán)禁大開挖型式基礎(chǔ)、嚴(yán)禁砍伐樹木等對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成破壞的行為；由于局部土地平整以及基礎(chǔ)施工對環(huán)境造成破壞的，必須在施工后采取植被、生態(tài)恢復(fù)等措施。（2）便捷、通達(dá)的交通組織交通組織系統(tǒng)是由電站內(nèi)的縱橫交通道組成。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)設(shè)縱橫道路，縱向道路將橫向道路連接起來，所有縱橫道路均與環(huán)道相連，形成一個場內(nèi)道路系統(tǒng)，便于較大設(shè)備的運輸，滿足日常巡查和檢修的要求。在滿足建筑物、構(gòu)筑物使用功能的要求下，合理安排其位置，使建、構(gòu)筑物間的交通聯(lián)系方便、便捷、通暢。充分利用自然地形，因地制宜、因勢利導(dǎo)，盡可能減少土方工程量，力求填、挖方接近平衡，運距最短，從而降低工程造價。道路布置時充分考慮場內(nèi)集電線路走向問題，盡可能使集電線路走向與場內(nèi)主干道走向一致，在鋪砌道路時，可將位于路邊的電纜溝一并制作完成，有效減少重復(fù)開挖的土方量。光伏電站與基地主干道連接的進(jìn)站道路（自電站大門為止）采用6m路面寬的硬化路面；并根據(jù)生態(tài)修復(fù)要求、地形條件在道路兩側(cè)配套建設(shè)綠化帶。運行期檢修道路與施工期施工道路宜結(jié)合使用，道路路寬為3.5m，兼做消防道路的路寬不應(yīng)小于4m。光伏電站圍墻采用鋼絲網(wǎng)或鋼格柵圍欄，高度不小于1.6m。（3）豐富的空間結(jié)構(gòu)，合理的線路走向根據(jù)場址區(qū)域地形特點，采用靈活的布局形式。光伏發(fā)電系統(tǒng)線纜敷設(shè)工程量大，相應(yīng)土建開挖量也是除支架基礎(chǔ)外最大的部分，對發(fā)電系統(tǒng)的效率、工程投資和建設(shè)工期都有很大影響。結(jié)合本工程總平面布置方案，在減少地表擾動，做到環(huán)境保護(hù)和節(jié)省投資同行并重的前提下，對子方陣直流線纜敷設(shè)提出以下方案：a）支架單元上光伏組件串內(nèi)部接線部分：利用組件自帶的光伏專用電纜（含MC4接頭）采用直接插拔式連線安裝，線纜綁扎固定在支架檁條的凹槽內(nèi)。b）同一個匯流區(qū)內(nèi)光伏組件串出線部分：位于東西向同一排支架上組串單元，需跨東西向支架間隔敷設(shè)的連接電纜均采用穿管架空的方式布置；匯流區(qū)內(nèi)各組串單元的出線需跨越方陣南北向間距進(jìn)入?yún)R流箱的線路，采用同一路徑直埋敷設(shè)。c）匯流箱出線部分：結(jié)合匯流箱分布位置，直流電纜先采用同一主干路徑就近共溝、直埋敷設(shè)，盡量減少分支走向上電纜直埋量，避免與光伏組件串匯流電纜的交叉；再利用逆變器室電纜溝接入室內(nèi)直流柜，所有過路電纜均采用金屬套管加以防護(hù)。3.6.5輔助技術(shù)方案（1）環(huán)境監(jiān)測方案在光伏電站內(nèi)配置一套環(huán)境監(jiān)測儀，實時監(jiān)測日照強度、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度等參數(shù)；為電站運行和光功率預(yù)測評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。（2）組件清洗方案電站所處環(huán)境的沙塵較大，經(jīng)常受到沙塵、強風(fēng)的影響，光伏組件很容易積塵，影響發(fā)電效率。結(jié)合項目地氣候特點和季節(jié)性天氣條件，光伏陣列的光伏組件表面的清洗可分為定期清洗和不定期清洗。定期清洗一般每兩個月進(jìn)行一次，制定清洗路線。清洗時間安排在日出前或日落后。不定期清洗分為惡劣氣候后的清洗和季節(jié)性清洗。惡劣氣候分為大風(fēng)、沙塵或雨雪后的清洗。每次大風(fēng)或沙塵天氣后應(yīng)及時清洗。雨雪后應(yīng)及時巡查，對落在光伏組件上的泥點和積雪應(yīng)予以清洗。季節(jié)性清洗主要指春秋季位于候鳥遷徙線路下的發(fā)電區(qū)域，對候鳥糞便的清洗。在此季節(jié)應(yīng)每天巡視，發(fā)現(xiàn)光伏組件被污染的應(yīng)及時清洗。日常維護(hù)主要是每日巡視檢查光伏組件的清潔程度。不符合要求的應(yīng)及時清洗，確保光伏組件表面的清潔。本電站采用人工清洗組件。清洗可雇傭當(dāng)?shù)貏趧恿?，每年清洗可用雇?0~40人次清洗組件。3.6.6防風(fēng)治沙方案由于本項目地處季風(fēng)帶氣候，為避免風(fēng)沙的影響，本項目可以在光伏電站建設(shè)中進(jìn)行防風(fēng)治沙處理，提高電站土地集約化利用。草方格沙障是用麥草、稻草、蘆葦、青稞秸稈等材料直接插入沙層中，直立于沙面，呈方格狀的半隱蔽式沙障（如下圖）。是國內(nèi)流沙治理中普遍采用的、行之有效的一種機械沙障。尤其是在氣候干燥、環(huán)境惡劣、植樹造林比較困難的流動沙丘上，它作為植物固沙的先行措施不僅改變著流沙的流動性、地表的粗糙性以及對外來流沙的阻滯性，而且為植物成活生長提供了有利的條件。該措施取材容易，成本低廉，施工方便。草方格沙障本沙障可以采用秸稈作為主要材料，沙障形式為正方形，規(guī)格為1m×1m。沙障由主帶和副帶縱橫交織而成，主帶與主風(fēng)方向垂直，副帶與主風(fēng)方向平行。3.7并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計本項目總裝機容量為1000kW。在陣列區(qū)安裝一臺箱式變壓器和一臺集散式逆變器，該逆變器共有14個匯流區(qū)，7個匯流區(qū)為一個逆變單元（本項目共計12路，備用2路），經(jīng)一臺逆變器逆變后升壓。本工程擬定的升壓并網(wǎng)方式為0.315kV10kV一級升壓并網(wǎng)的方式，這種方式共采用容量為1000kVA箱式逆變器（每套含2面500kW直流防雷配電柜、2臺500kW逆變器、1臺10kV升壓變壓器）1套，將1000kWp逆變器交流側(cè)315V輸出電壓升至10kV后，用10kV電纜匯流至規(guī)劃區(qū)域內(nèi)10kV匯集站內(nèi)的10kV配電母線上，通過10kV架空線路將10kV交流電“T”接至附近10kV電網(wǎng)。如下圖所示：1000kW電氣接線示意圖電氣主接線圖本系統(tǒng)為小型光伏系統(tǒng)，輸出電流較小，可直接接入本地三相線路。為便于計量，逆變器輸出接入原總計量表之前，并在太陽能電站輸出口接入電量計量儀，用于記錄太陽能電站發(fā)電量，為綠電收購提供數(shù)據(jù)。計劃從項目地位置，沿10KV線路就近并網(wǎng)。用戶端電量計量器仍記錄用戶全部用電量，因此對用戶而言，用量與計量與原來完全一致，不影響用戶習(xí)慣計量方法。太陽能電站輸出線可直接接入用戶電網(wǎng)線路，也可根據(jù)電力部門要求接入防逆流裝置。（具體將與電力部門進(jìn)行確認(rèn)）3.8數(shù)據(jù)監(jiān)控3.8.1環(huán)境監(jiān)測儀本系統(tǒng)配置環(huán)境監(jiān)測儀(如下圖所示)，用來監(jiān)測現(xiàn)場的環(huán)境情況：該裝置由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、日照輻射表、測溫探頭、控制盒及支架組成，適用于氣象、軍事、船空、海港、環(huán)保、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等部門測量水平風(fēng)參量及太陽輻射能量的測量?？蓽y量環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向和輻射強度等參量，其RS485通訊接口可接入并網(wǎng)監(jiān)控裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，實時記錄環(huán)境數(shù)據(jù)。3.8.2系統(tǒng)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集在每一個太陽能光伏并網(wǎng)電站配電室配備一套太陽能需裝備系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備。采用高性能工業(yè)控制PC機作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多機版監(jiān)控軟件，采用RS485通訊方式，連續(xù)每天24小時不間斷對所有并網(wǎng)逆變器的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)控主機系統(tǒng)特點如下：嵌入式低功耗PentiumM處理器CRT/LVDS接口以太網(wǎng)接口RS232/485接口USB2.0512M內(nèi)存80G硬盤工控機和光伏并網(wǎng)逆變器之間的通訊采用RS485總線通訊方式。(2)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測軟件可連續(xù)記錄運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)如下：實時顯示電站的當(dāng)前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計總發(fā)電量、累計CO2總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖?？刹榭疵颗_逆變器的運行參數(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、逆變器機內(nèi)溫度G、時鐘H、頻率J、當(dāng)前發(fā)電功率K、日發(fā)電量L、累計發(fā)電量M、累計CO2減排量N、每天發(fā)電功率曲線圖監(jiān)控所有逆變器的運行狀態(tài)，采用聲光報警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，可查看故障原因及故障時間，監(jiān)控的故障信息至少包括以下內(nèi)容：A、電網(wǎng)電壓過高；B、電網(wǎng)電壓過低；C、電網(wǎng)頻率過高；D、電網(wǎng)頻率過低；E、直流電壓過高；F、逆變器過載；G、逆變器過熱；H、逆變器短路；I、散熱器過熱；J、逆變器孤島；K、DSP故障；L、通訊失??；(3)監(jiān)控軟件具有集成環(huán)境監(jiān)測功能，主要包括日照強度、風(fēng)速、風(fēng)向、室外和室內(nèi)環(huán)境溫度和電池板溫度等參量。(4)監(jiān)控裝置可每隔5分鐘存儲一次電站所有運行數(shù)據(jù)，可連續(xù)存儲20年以上的電站所有的運行數(shù)據(jù)和所有的故障紀(jì)錄。(5)可提供中文和英文兩種語言版本。(6)可長期24小時不間斷運行在中文windows2000，XP，7等操作系統(tǒng)。(7)監(jiān)控主機同時提供對外的數(shù)據(jù)接口，即用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)方式，異地實時查看整個電源系統(tǒng)的實時運行數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)。(8)顯示單元可采用大液晶電視，具有非常好的展示效果，下圖是對并網(wǎng)逆變器的監(jiān)控界面：3.9光伏系統(tǒng)的安全措施3.9.1抗風(fēng)、防冰雹無論是采用上述哪種方法，支架的穩(wěn)定性和安全性都按風(fēng)荷載及恒荷載的最不利荷載組合進(jìn)行計算，確保支架結(jié)構(gòu)的安全組件安裝要求螺絲堅固，方陣四個角加拉索鋼絲繩二次防護(hù)，整個方陣與屋頂完美結(jié)合，能達(dá)到抗風(fēng)要求，另外不破壞建筑本身結(jié)構(gòu)。組件具有良好的防冰雹能力，標(biāo)準(zhǔn)測試是直徑1cm鋼珠在離組件玻璃面一米高處自由落下，表面玻璃不會損壞，完全可以達(dá)到防冰雹要求。3.9.2系統(tǒng)防雷（1）系統(tǒng)防雷防雷標(biāo)準(zhǔn)GB50057-2000《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB3482-83《電子設(shè)備雷擊實驗方法》IEC62305《雷電防護(hù)》電池方陣防雷據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電池方陣屬于第三類防雷建筑物，且電池組件安裝在建筑屋頂，可將電池方陣支架與屋頂?shù)姆览讕нM(jìn)行連接。如果一旦遭受雷擊，可以通過支架將雷電流導(dǎo)入防雷帶中。直流側(cè)的防雷為了防止雷電流從直流側(cè)線路引入到方陣側(cè)或設(shè)備側(cè)，所以在直流匯流箱和直流配電柜內(nèi)均安裝直流防雷模塊，根據(jù)方陣串聯(lián)的系統(tǒng)電壓，我們選擇的防雷耐壓DC1000V。交流側(cè)的防雷交流側(cè)的防雷主要加裝在交流配電柜內(nèi)，為了防止通過交流輸出線纜引入的雷電流。通信側(cè)的防雷為了更好的監(jiān)控光伏電站的運行情況，安全而穩(wěn)定的通信系統(tǒng)是必不可少的，需要監(jiān)控直流匯流箱、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器以及輻照度傳感器等，怎樣有效的防止因為通信線纜而引入的雷電流是我們不可忽視的問題，因此在通信線的末端也加裝專門的防雷模塊。（2）系統(tǒng)接地防雷接地：包括避雷針、避雷帶以及低壓避雷器、外線出線桿上的瓷瓶鐵腳還有連接架空線路的電纜金屬外皮。工作接地：逆變器、蓄電池的中性點、電壓互感器和電流互感器的二次線圈。保護(hù)接地：光伏電池組件機架、控制器、逆變器、以配電屏外殼、蓄電池支架電纜外皮、穿線金屬管道的外皮。屏蔽接地：電子設(shè)備的金屬屏蔽。重復(fù)接地：低壓架空線路上，每隔1公里處接地。3.9.3防孤島效應(yīng)保護(hù)設(shè)計“孤島效應(yīng)”指在電網(wǎng)失電情況下，發(fā)電設(shè)備仍作為孤立電源對負(fù)載供電這一現(xiàn)象。本光伏系統(tǒng)設(shè)計要求，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)失壓狀態(tài)，防孤島效應(yīng)保護(hù)將會在0.2S內(nèi)動作，使光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開?！肮聧u效應(yīng)”對設(shè)備和人員的安全存在重大隱患，體現(xiàn)在以下兩方面：（1）一方面是當(dāng)檢修人員停止電網(wǎng)的供電，并對電力線路和電力設(shè)備進(jìn)行檢修時，若并網(wǎng)太陽能電站的逆變器仍繼續(xù)供電，會造成檢修人員傷亡事故；（2）另一方面，當(dāng)因電網(wǎng)故障造成停電時，若并網(wǎng)逆變器仍繼續(xù)供電，一旦電網(wǎng)恢復(fù)供電，電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)逆變器的輸出電壓在相位上可能存在較大差異，會在這一瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電流，從而損壞設(shè)備。本方案采用的光伏并網(wǎng)逆變器均采用了兩種“孤島效應(yīng)”檢測方法，包括被動式和主動式兩種檢測方法。（1）被動式檢測方法指實時檢測電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位，當(dāng)電網(wǎng)失電時，會在電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位參數(shù)上，產(chǎn)生跳變信號，通過檢測跳變信號來判斷電網(wǎng)是否失電；（2）主動式檢測方法指對電網(wǎng)參數(shù)產(chǎn)生小干擾信號，通過檢測反饋信號來判斷電網(wǎng)是否失電，其中一種方法就是通過測量逆變器輸出的諧波電流在并網(wǎng)點所產(chǎn)生的諧波電壓值，從而得到電網(wǎng)阻抗來進(jìn)行判斷，當(dāng)電網(wǎng)失電時，會在電網(wǎng)阻抗參數(shù)上發(fā)生較大變化，從而判斷是否出現(xiàn)了電網(wǎng)失電情況。注：檢測時限0.5~1s；此外，在并網(wǎng)逆變器檢測到電網(wǎng)失電后，會立即停止工作，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)供電時，并網(wǎng)逆變器并不會立即投入運行，而是需要持續(xù)檢測電網(wǎng)信號在一段時間（如90秒鐘）內(nèi)完全正常，才重新投入運行。經(jīng)濟效益4.1系統(tǒng)能效計算分析4.1.1系統(tǒng)效率及發(fā)電量分析本項目在分析系統(tǒng)發(fā)電量時采用PVSYSTEM軟件，該軟件為專業(yè)的工具軟件。旨在提高規(guī)劃、決策人員以及工業(yè)界實施可再生能源項目和節(jié)能項目的能力。PVSYSTEM可在全球范圍內(nèi)用于評估各種節(jié)能和可再生能源技術(shù)方案的各項指標(biāo)，如能源產(chǎn)出、使用期間的成本和溫室氣體減排量等。該軟件內(nèi)的所有清潔能源技術(shù)模型都包括完整的一套產(chǎn)品、成本和氣象數(shù)據(jù)庫及詳盡的用戶在線使用手冊，還包括案例分析等其他工具。下面對本項目總計1MWp分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)分析光電發(fā)電系統(tǒng)效率以及發(fā)電量：仿真軟件：PVSYSTEM經(jīng)緯度：東經(jīng)71°35′北緯34°01′光伏系統(tǒng)型式：并網(wǎng)型氣候資料來源：Meteonom軟件組件型號：265Wp系統(tǒng)容量：1000Wp逆變器：500kW*2組件組裝傾角：向南31°傾角（與地面傾角）陰影分析：忽略周邊建物陰影影響太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)總效率包括：光伏組件效率，低壓匯流及逆變器效率，交流并網(wǎng)效率。a)光伏組件效率η1：表1光伏組件效率系數(shù)表序號名稱修正系數(shù)1光伏組件的匹配損失98.00%2表面灰塵遮擋損失97.00%3不可利用的太陽輻射損失96.00%4溫度影響損失97.00%5其他損失98.00%匯總光伏組件效率η1(1×2×3×4×5)87.64%b)低壓匯流及逆變器效率η2:表2低壓匯流及逆變器效率系數(shù)表序號名稱修正系數(shù)1低壓匯流線損97.50%2逆變器效率98.50%匯總低壓匯流及逆變器效率η2（1×2)96.04%c)交流并網(wǎng)效率η3:表3交流并網(wǎng)效率效率系數(shù)表序號名稱修正系數(shù)1并網(wǎng)效率98.50%2交流線損97.50%匯總交流并網(wǎng)效率η3(1×2)96.04%太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)總效率η：表4綜合效率系數(shù)表序號名稱修正系數(shù)η1光伏組件效率87.64%η2低壓匯流及逆變器效率96.04%η3交流并網(wǎng)效率96.04%η光伏發(fā)電系統(tǒng)總效率(η1×η2×η3)80.84%太陽能電池方陣組合的損失、塵埃遮擋、線路損耗及逆變器、變壓器等電氣設(shè)備老化，使系統(tǒng)效率降低，本工程損耗及老化綜合效率取80.84%。從軟件運行結(jié)果可知：光伏系統(tǒng)總效率為80.84%，首年可再生能源轉(zhuǎn)換的電能約132.73萬kWh。4.1.2實際發(fā)電量預(yù)測PVSYSTEM軟件計算出的發(fā)電量是理想狀態(tài)下的數(shù)值。由于多晶硅具有衰減的特性，所以在實際運行當(dāng)中，電池組件的輸出功率每年都在衰減，發(fā)電量應(yīng)是逐年遞減的。且各組件生產(chǎn)商產(chǎn)品衰減率也不同，為最大限度提高本項目的發(fā)電率，我公司選用最優(yōu)質(zhì)多晶硅電池組件，保證第一年不低于98%的標(biāo)稱輸出功率，之后每年衰減不高于0.7%，直至第25年不低于80.7%的標(biāo)稱輸出功率。由此，在實際的運行當(dāng)中，光伏系統(tǒng)的實際發(fā)電量應(yīng)加入電池組件的衰減率計算，預(yù)測第1年實際發(fā)電量為132.73萬kWh,預(yù)測第25年實際發(fā)電量為108.35萬kWh，預(yù)測25年總發(fā)電量為2990.95kWh，如下表所示：年份組件功率及

系統(tǒng)效率衰減年發(fā)電量

(萬kWh/year)198%132.73297.30%131.10396.60%129.75496.00%128.66595.30%127.58694.60%126.50793.90%125.41893.20%124.33992.50%123.251091.80%122.161191.10%121.211290.40%120.271389.70%119.321489.00%118.371588.30%117.421687.60%116.471786.90%115.531886.20%114.581985.50%113.632084.80%112.682184.10%111.732283.40%110.792382.70%109.972482.00%109.162581.30%108.354.2技術(shù)經(jīng)濟分析4.2.1工程項目投資概算初始投資包括太陽能發(fā)電系統(tǒng)投資，配套建安工程費用，兩項合計為750萬元。本項目具體物料清單大致如下：一、物料序號名稱規(guī)格型號數(shù)量單位備注1多晶265W組件TPS-P6U265w4048片2中壓塊40-406000個邊壓塊40-204000個外六角全絲螺絲M8*25（8.8級）6500套外六角半絲螺絲M10*85（8.8級）10000套外六角半絲螺絲M12*65（8.8級）2250套外六角半絲螺絲M12*80（8.8級）1200套內(nèi)六角全絲螺絲M8*45（8.8級）10000套平板螺母10000個對接頭800個鉸連接2200個4鋼筋φ104噸φ60.6噸5商混C30100方6鍍鋅扁鐵60*56米/根100根0.236噸7鍍鋅角鋼63*63*66米/根8根0.046噸8矩形管40*60*2.56米/根330根7.5438噸9帶鋼177*2.040噸二、線路序號名稱規(guī)格型號數(shù)量單位備注1匯流箱16進(jìn)1出14個支架安裝2光伏線Pv1-F1*4㎡（紅）6750米沿橫梁敷設(shè)Pv1-F1*4㎡（黑）6750米沿橫梁敷設(shè)Pv1-F1*6㎡3750米沿橫梁敷設(shè)Pv1-F1*6㎡3750米沿橫梁敷設(shè)3直流電纜YJV22-0.6/1kV-2×50mm2275米匯流箱至兆瓦房YJV22-0.6/1kV-2×70mm2400米YJV22-0.6/1kV-2×95mm2170米4動力電纜YJV22-0.6/1kV-3×185mm280米逆變器交流側(cè)至變壓器低壓側(cè)YJV22-0.6/1kV-5×6mm218米兆瓦房配電動力電纜5接地線BVR-1kV-1×16mm228米匯流箱接地610kV電纜YJV22-8.7/10kV-3×70100米箱變至匯集站7PE管Φ70管/用于匯流箱處6米/根15根匯流箱過橋穿線、匯流箱出