光伏電站設(shè)計與施工

目

錄光伏電站成本分析大型光伏電站系統(tǒng)方案陣列布置方案電纜敷設(shè)基礎(chǔ)與支架螺旋樁基礎(chǔ)陣列與匯流箱檢測及驗收光伏電站成本1201001408060402002001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011組件價格并網(wǎng)系統(tǒng)價格離網(wǎng)系統(tǒng)價格光伏電站成本組成離網(wǎng)電站主要成本光伏組件及安裝陣列基礎(chǔ)、支架直流電纜逆變器、控制器蓄電池低壓電網(wǎng)系統(tǒng)土建工程并網(wǎng)電站主要成本光伏組件及安裝陣列基礎(chǔ)、支架直流電纜、匯流箱逆變器、逆變器室電氣系統(tǒng)（升壓、控制、保護(hù)、消防）送出工程土建工程其他附屬工程（辦公等）大型光伏電站10%4%7%3%3%72%1%太陽能電池組件及安裝樁基、支架及安裝逆變器給排水、消防、暖通、土建站內(nèi)電纜、防雷、監(jiān)控及保護(hù)站內(nèi)交流及升壓匯流設(shè)備、直流柜未包含土地及送出工程費用組件效率—按1.5AM

峰值功率計算組件發(fā)電效率（不同入射角度、部分遮擋）直流損耗(電纜、防反二極管等）逆變器效率（最大效率、歐洲效率、各種保護(hù)）交流電纜損耗變壓器效率送出線路損耗大型光伏電站效率光伏電站系統(tǒng)方案PV陣列匯流逆變270V\35KV升壓送出270V\10KV升壓就地升壓就地升壓10KV匯流升壓站10KV\35KV升壓10KV\110KV方案1:方案2:大型光伏電站系統(tǒng)圖大型光伏電站系統(tǒng)圖10MW光伏電站不同主接線方案一次設(shè)備比較一次主要設(shè)備材料情況方案1方案2數(shù)量（臺）成本（萬）數(shù)量（臺）成本（萬）1000KVA變壓器270V/10KV0101501000KVA變壓器270V/35KV10220010000KVA變壓器10KV/35KV0110010KV斷路器柜01116535KV斷路器柜1117512510KV電纜就地變壓器至開關(guān)站電纜3-5KM9035KV電纜就地變壓器至開關(guān)站3-5KM130合計525530電力變壓器損耗變壓器損耗計算公式（１）有功損耗：ΔＰ＝Ｐ０＋ＫＴ*ＰＫ*

β2（２）無功損耗：ΔＱ＝Ｑ０＋ＫＴ*ＱＫ*

β2（３）綜合功率損耗：ΔＰＺ＝ΔＰ＋ＫＱ*

ΔＱ式中：Ｐ０——－空載損耗（ｋＷ）

ＰＫ——－額定負(fù)載損耗（ｋＷ）

Ｑ０——－空載無功損耗（ｋｖａｒ）

Ｑ０≈Ｉ０％Ｓｅ

ＱＫ——－額定負(fù)載漏磁功率（ｋｖａｒ）ＱＫ≈ＵＫ％Ｓｅ

Ｉ０％——變壓器空載電流百分比。ＵＫ％——短路電壓百分比

ＫＴ——－負(fù)載波動損耗系數(shù)（≈1.05）

ＫＱ——－無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量（ｋＷ／ｋｖａｒ)一級變壓KQ取0.02～0.04，二級變壓KQ取0.05～0.07，三級變壓KQ取0.08～0.10β

——－平均負(fù)載系數(shù)（β=S/Se）光伏電站β取0.125

～0.255S--運行時負(fù)荷容量（kVA）；Se--變壓器容量（kVA）變壓器節(jié)能等級S9S11S9S11（１）有功損耗：ΔＰ＝Ｐ０＋ＫＴ*ＰＫ*

β21.8691.31915.68410.984（２）無功損耗：ΔＱ＝Ｑ０＋ＫＴ*ＱＫ*

β26.2236.22371.22760.000（３）綜合功率損耗：ΔＰＺ＝ΔＰ＋ＫＱ*

ΔＱ1.9931.44419.24613.984Ｐ０——－空載損耗（ｋＷ）1.71.15514.710ＰＫ——－額定負(fù)載損耗（ｋＷ）10.3106060Ｑ０——－空載無功損耗（ｋｖａｒ）Ｑ０≈Ｉ０％Ｓｅ4.54.55454ＱＫ——－額定負(fù)載漏磁功率（ｋｖａｒ）ＱＫ≈ＵＫ％Ｓｅ10510510501050Ｉ０％——變壓器空載電流百分比。0.00450.00450.00540.0054ＵＫ％——短路電壓百分比0.1050.1050.1050.105ＫＴ——－負(fù)載波動損耗系數(shù)（≈1.05）1.051.051.051.05ＫＱ——－無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量（ｋＷ／ｋｖａｒ)

一級變壓KQ取0.02～0.04，二級變壓KQ取0.05～0.07，三級變壓KQ取0.08～0.100.020.020.050.05β

——－平均負(fù)載系數(shù)（β=S/Se）光伏電站β取0.125

～0.2550.1250.1250.1250.125Se--變壓器容量（kVA）100010001000010000不同方案損耗變壓器節(jié)能等級S9S11S9S11（１）有功損耗：ΔＰ＝Ｐ０＋ＫＴ*ＰＫ*

β21.8691.31915.68410.984（２）無功損耗：ΔＱ＝Ｑ０＋ＫＴ*ＱＫ*

β26.2236.22371.22760.000（３）綜合功率損耗：ΔＰＺ＝ΔＰ＋ＫＱ*

ΔＱ1.9931.44419.24613.984方案1,變壓器選用S9,變壓器25年損耗發(fā)電量4,365,6282,182,814602,164方案1,變壓器選用S11,變壓器25年損耗發(fā)電量3,161,2991,580,650方案2,變壓器選用S9,變壓器25年損耗發(fā)電量8,580,4374,290,2192,709,569方案2,變壓器選用S11,變壓器25年損耗發(fā)電量6,223,8773,111,9391,531,289結(jié)論:

(按廣東地區(qū),10MW光伏電站計算)在35KV并網(wǎng)電壓等級的光伏電站中,多一級升壓,電力變壓器的損耗將增加一倍;選用S11變壓器比S9變壓器減少損耗40%左右,25年方案一可多發(fā)電約120萬度(方案二約236萬度);由于光伏電站夜間不發(fā)電,可考慮將電力變壓器在不發(fā)電時間段解列12小時,方案一減少的損耗,相當(dāng)于多安裝了80KW組件（真空斷路器的壽命是否能達(dá)到？）;組件遮擋:峰值功率：240W峰值電壓：30.0V峰值電流：7.67A開路電壓：36.8V短路電流：8.34A最大系統(tǒng)電壓：1000V旁路二極管數(shù)量：3個最大輸出功率溫度系數(shù)：-0.45%/℃開路電壓溫度系數(shù)：-0.32%/℃短路電流溫度系數(shù)：0.04%/℃額定電池工作溫度：-40～+85℃芯片數(shù)量：60片芯片種類：多晶硅電池片效率與組件效率：16.58％（電池片效率），14.5％（組件效率）外形尺寸：1639×982×45mm重 量：21kg參考組件500KW方陣計算:1)每串組件數(shù)量,在系統(tǒng)允許下,盡可能多;(開路電壓,開路電壓負(fù)溫度系數(shù))溫度開路電壓峰值電壓2536.830039.74432.47030.8413425.1424串?dāng)?shù)溫度開路電壓峰值電壓2225809.66600874.368712.870678.51553.133每個方陣功率=240*22=5.28KW可接入陣列數(shù)量=500*1.1/5.28=104個1MW匯流箱數(shù)量(13路16個)1MW方陣布置1:

匯流箱組件至匯流箱電纜數(shù)量計算:L=(5.04+(N-1)*11.08)*2每行電纜長度=837米,16行1.34萬米匯流箱至逆變器電纜數(shù)量計算:L=(5.0+(N-1)*5)*2電纜總長度884米逆變升壓208=2*2*2*2*13可選擇16行,13列布置1MW方陣布置2:

匯流箱逆變升壓匯流箱至逆變器電纜數(shù)量計算:L=(5.0+(N-1)*5)*2電纜總長度548米,比方案一減少336米至開關(guān)站電纜增加30米組件至匯流箱電纜數(shù)量計算:L=(5.04+(N-1)*11.08)*2每行電纜長度=837米,16行1.34萬米1MW方陣布置3:匯流箱組件至匯流箱電纜數(shù)量計算:L=(5.04+(N-1)*11.08)*2每個匯流箱需電纜長度=647米,13個需要0.84萬米,可減少5000米匯流箱至逆變器電纜數(shù)量計算:L=(5.0+(N-1)*5)*2+70*7電纜總長度1374米,增加約500米逆變升壓1MW方陣布置結(jié)論:布置1,接線簡單,但組件至匯流箱電纜用量大;布置2,接線簡單,匯流箱至逆變器電纜減少336米,至開關(guān)站電纜增加30米;布置3,組件至匯流箱電纜可減少50000米,但此部分電纜布置煩瑣;實際電站建設(shè)過程中,每行長度在100-200米,甚至更長,因此有必要在匯流箱附近予留通道.順德中山大學(xué)太陽能研究院組件的固定-支架:每個方陣固定組件用型材數(shù)量=(982+25)*11*4=44.3米每個方陣固定組件用型材數(shù)量=(1639*2+25)*11*2=72.7米,每塊組件可減少1.18米,10MW可減少4.9萬米組件的放置-橫、豎:組件的排布:(組件尺寸982X1639240WP)=66.5米;1)3組陣列引出線長度=2*((982+25)*11)+2

*((982+25)*22)2)

=3*(1639+25)*22=109.8米3)平均每塊組件少用電纜0.657米,10MW可減少2.74萬米電纜敷設(shè)電纜被盜電纜頭未處理電纜頭未搪錫真空接觸器不能用于直流設(shè)備凝露電纜溝進(jìn)水?光伏陣列發(fā)生短路怎么保護(hù)?組件串插頭接觸不良,拉弧怎么保護(hù)?陣列匯流箱?!!!???設(shè)計有專用電纜固定位置,布線方便,簡潔,外觀整齊傳統(tǒng)水泥樁：施工周期長，對地表破壞大，水土流失嚴(yán)重組件基礎(chǔ)及支架土方量大水泥樁高度不易控制,容易出現(xiàn)偏差水泥樁出現(xiàn)偏差后,調(diào)整非常困難東西方向落差大,水平間距太小,造成遮