屋頂分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目技術(shù)方案一、項(xiàng)目概況 31.概述 32.項(xiàng)目所處地理位置 3二、總體方案設(shè)計(jì) 41.設(shè)計(jì)依……………………42.光伏組件安 2.1組件布 2.2結(jié)構(gòu)設(shè) 3.系統(tǒng)配置介 ……………74.1用電負(fù)荷情 4.2接入電力系統(tǒng)方 5.主要設(shè)備技術(shù)指標(biāo) 95.1太陽(yáng)能電池………………………95.2并網(wǎng)逆變 6.主要技術(shù)點(diǎn)、指標(biāo)說(shuō)明 6.1電能質(zhì)量 6.2安全性 7.預(yù)計(jì)發(fā)電 7.1輻照 8.2系統(tǒng)發(fā)電估算 三、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 2.節(jié)能效益和壞境效益 3.社會(huì)效益 工程名稱：分布式光伏項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模：裝機(jī)容量約0.9MWp建設(shè)地點(diǎn)：江蘇省常州市本工程利用屋頂安裝光伏太陽(yáng)能電池組件，規(guī)劃總裝機(jī)量約0.9MWp,采用自發(fā)自用，余電上網(wǎng)的方案，接入方案采用廠區(qū)配電室低壓380V方式接入。光伏組件所發(fā)電量經(jīng)組串式逆變器輸出通過(guò)交流匯流箱匯流后通過(guò)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜接入原配電室備用空開(kāi)或母排上，最終實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)并網(wǎng)。本工程根據(jù)光伏組件的分布情況擬以2個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)接入，具體以接入系統(tǒng)審查意見(jiàn)為準(zhǔn)。2.項(xiàng)目所處地理位置常州市鐘樓區(qū)，位于江蘇省南部太湖流域水網(wǎng)平原，地處E-東經(jīng)119°58',N-北緯31°48',長(zhǎng)江三角洲中心地帶，北攜長(zhǎng)江，南銜太湖，東望東海，與上海、南京、杭州皆等距相鄰，扼江南地理要沖，是長(zhǎng)三角乃至華東地區(qū)的交通樞紐；與蘇州、無(wú)錫聯(lián)袂成片，構(gòu)成了傳統(tǒng)意義上的蘇南三市?？偲綀D如下：…實(shí)時(shí)路況…實(shí)時(shí)路況帶杜家全羊帶二、總體方案設(shè)計(jì)《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50797-2012《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》GB/T19939-2005;《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》GB/T12325-2003;《電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度》GB/T15543-1995;《電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差》GB/T15945-1995;《陸地用太陽(yáng)能電池組件總7規(guī)范》GB/T14007-92《太陽(yáng)能電源控制器》Q/3201GYDY02-2002《地面用光伏(PV)發(fā)電系統(tǒng)概述和導(dǎo)則》GB/T18479-2001《太陽(yáng)光伏電源系統(tǒng)安裝工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》CECS85:96《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50303-2002《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50150-91《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50169-92《電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB-50254-96《電氣裝置安裝工程1KV及以下配線工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50258-96置的形式或者帶有小傾角的形式安裝，光伏陣列與光伏陣列之間的檢修通道為500mm和1000mm,檢修通道及電纜橋架宜設(shè)置在屋脊線附近，同時(shí)需要預(yù)留生的陰影遮擋。在光伏設(shè)備選型的過(guò)程中，需要特別注意逆變器的選型，考慮到拱形屋面的特性，選用組串式逆變器為最佳選擇。在以下情況下，必須采用組串逆變器，才可以減少組件串的電氣失配：如光伏組件平鋪在糧庫(kù)屋面上，光伏組件的傾角隨屋面弧度的切線呈現(xiàn)不同角度的變化，在屋脊處為0度，在屋脊兩側(cè)逐漸變大，同時(shí)屋脊兩側(cè)光伏組件的朝向也不一樣。同一朝向的光伏方陣最好接入到同一臺(tái)逆變器的一個(gè)MPPT。2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)項(xiàng)目屋面結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)屋面，類似于糧倉(cāng)屋面。屋面的光伏支架安裝形式需安全可靠，不會(huì)影響屋面正常使用。針對(duì)此種屋頂有2種支架方案。1)支墩形式此種方式為了保證不出現(xiàn)下滑風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)采用先預(yù)制混凝土墩(300*300*250mm或其他規(guī)格，依據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)荷載值),在其中做好預(yù)埋件，后用螺栓與立柱底板連接，最后在屋脊中間部分(南北坡或東西坡)一定要可靠連接，此舉可以保證坡面兩邊受力均勻，避免了下滑的風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)計(jì)算，光伏組件與支架系統(tǒng)共增加恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值約0.4kN/m2。此種方案適合屋面允許恒荷載值較高的屋面使用，且對(duì)防水層不構(gòu)成破壞，有利用后期檢修或更換防水層。安裝示意圖i=1/10i=1/10U41X41020t4T4120繼01300.30025)4500750045002)化學(xué)螺栓直接固定形式化學(xué)螺栓由化學(xué)膠管、螺桿、墊圈及螺母組成?；瘜W(xué)螺栓是靠與混凝土之間的握裹力和機(jī)械咬合力共同作用來(lái)抗拔和螺栓本身來(lái)抗剪，主要用在新舊結(jié)構(gòu)的連接處，各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)計(jì)算時(shí)要根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的資料來(lái)進(jìn)行，因?yàn)楦鞣N廠家生產(chǎn)的化學(xué)粘接劑都不同，所以粘接能力也不同。化學(xué)螺栓具有耐酸堿、抗老化、可在潮濕環(huán)境使用，錨固力強(qiáng)、無(wú)膨脹應(yīng)力，邊距間距小，適用于空間狹小處，安裝快捷，凝固迅速，節(jié)省施工時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。采用化學(xué)螺栓直接在混凝土中固定的方案較為簡(jiǎn)單，施工快捷。此種方案適合屋面允許恒荷載值偏低的屋面使用，但對(duì)防水層修復(fù)能力要求較高。由于采用此方案需要在混凝土屋頂中鉆孔，存在滲水可能性，如果難以做好屋面防水時(shí)不建議使用該種方案。安裝示意圖如下：等組成，采用具有國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平的國(guó)產(chǎn)化設(shè)備。采用用戶側(cè)380V電壓等級(jí)并網(wǎng)的方式。太陽(yáng)電池組件及其支架：設(shè)計(jì)采用愛(ài)康生產(chǎn)的SK6610P-260Wp多晶硅電交流匯流箱：設(shè)計(jì)采用防雷交流匯流箱，實(shí)現(xiàn)逆變器出線的匯集及保護(hù)功能；并網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜：設(shè)計(jì)采用高防雷等級(jí)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)匯流、開(kāi)閉合、保護(hù)、計(jì)量等本項(xiàng)目電量消耗采用自發(fā)自用的模式，日負(fù)載量大，并網(wǎng)條件較好。下表各廠房用電狀況及廠區(qū)內(nèi)變壓器容量。編號(hào)位置平均每日用電量平均負(fù)荷廠內(nèi)變壓器容量1車間11000kVA1臺(tái)2車間2800kVA1臺(tái)本項(xiàng)目接入總?cè)萘抗?800kVA的變壓器，光伏容量0.9MW,不超過(guò)上一級(jí)變壓器容量的50%。4.2接入電力系統(tǒng)方案本工程為光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目，采用用戶側(cè)并網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)光伏自發(fā)自用，并推廣光伏發(fā)電對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)條件的適應(yīng)能力。綜合考慮了本項(xiàng)目周邊供電網(wǎng)絡(luò)情況，依據(jù)相關(guān)規(guī)定，分析確定了本站接入的電壓等級(jí)，并提供接入系統(tǒng)方案。從節(jié)約資源，工程可行性、電網(wǎng)安全等方面考慮，本報(bào)告提出本項(xiàng)目接入系統(tǒng)方案：以380V電壓等級(jí)接入用戶配電網(wǎng)。本方案公共連接點(diǎn)(PCC)是用戶380V配電網(wǎng)，并網(wǎng)點(diǎn)(POI)為用戶側(cè)配電網(wǎng)匯流母線。本項(xiàng)目裝機(jī)0.9MWp,在用戶端低壓母線擬設(shè)置2個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)，各個(gè)接入點(diǎn)通過(guò)1回線路接入用戶配電室380V母線，接入方案參照“國(guó)家電網(wǎng)公司分布式光公共連接點(diǎn)產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)用戶380V母線并網(wǎng)點(diǎn)田并網(wǎng)點(diǎn)本工程380V低壓并網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置為關(guān)口計(jì)量點(diǎn)，每個(gè)關(guān)口計(jì)量點(diǎn)按雙表雙向配置，需配套安裝的發(fā)電計(jì)量?jī)x表類型為三相四線制多功能電能表，電能表精度為0.2s級(jí)，具有RS-485串口輸出方式，并具備脈沖輸出方式，脈沖輸出為無(wú)源接點(diǎn)。升壓變低壓受總開(kāi)關(guān)配置0.5s級(jí)考核表計(jì)，按單表配置。最終系統(tǒng)并網(wǎng)方案由電網(wǎng)管理部門審查確定。5.主要設(shè)備技術(shù)指標(biāo)5.1太陽(yáng)能電池板本方案初步采用SK6610P-260Wp多晶太陽(yáng)能光伏組件，組件尺寸1640*992*35(mm),具體參數(shù)如下表所示：功率分檔(W)最大功率點(diǎn)的工作電壓(V)開(kāi)路電壓-Voc(V)短路電流-Isc(A)5.2并網(wǎng)逆變器光伏并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)于提高光伏系統(tǒng)的效率和可靠性具有舉足輕重的作用。并網(wǎng)逆變器應(yīng)具有以下功能：系統(tǒng)效率高；MPPT自尋優(yōu)技術(shù)；顯示功能；通訊接口；具有監(jiān)控功能；完善的保護(hù)功能；寬直流輸入電壓范圍；人性化界面，可通過(guò)按鍵設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)；可實(shí)現(xiàn)與多臺(tái)逆變器并聯(lián)組合運(yùn)行等特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)外技術(shù)及商業(yè)化比較成熟的大型并網(wǎng)逆變器進(jìn)行分析，同時(shí)考慮系統(tǒng)穩(wěn)定、高效、靈活運(yùn)行，以及光伏電池陣列接線排布便捷等因素。本項(xiàng)目初步擬定使用20-33KW組串式逆變器，主要技術(shù)參數(shù)如下：智能●PLC通信(PowerLineCommunicatCC●最高效率98.6%,中國(guó)效率98.19%●重量<50kg,兩人快速安裝安全逆變器主要參數(shù)6.主要技術(shù)點(diǎn)、指標(biāo)說(shuō)明6.1電能質(zhì)量>優(yōu)質(zhì)的電能輸出本方案選用的并網(wǎng)逆變器具有高性能濾波電路，使得逆變器交流輸出的電能質(zhì)量很高，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量造成污染。在輸出功率≥50%額定功率，電網(wǎng)波動(dòng)<5%情況下，逆變器的交流輸出電流總諧波分量(THD)<3%。并網(wǎng)型逆變器在運(yùn)行過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)采集交流電網(wǎng)的電壓信號(hào)，通過(guò)閉環(huán)控制，使得逆變器的交流輸出電流與電網(wǎng)電壓的相位保持一致，所以功率因數(shù)能保持在1.0附近。并網(wǎng)逆變器輸出電能質(zhì)量符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求：

GB/T12325-2003:電能質(zhì)量供電電壓允許偏差

GB/T15543-1995:電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度

GB/T15945-1995:電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差6.2安全性>防“孤島效應(yīng)”“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(duì)負(fù)載供電這一現(xiàn)象?！肮聧u效應(yīng)”對(duì)設(shè)備和人員的安全存面是當(dāng)檢修人員停止電網(wǎng)的供電，并對(duì)電力線路和電力設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)，若并網(wǎng)太陽(yáng)能電站的逆變器仍繼續(xù)供電，會(huì)造成檢修人員傷亡事故；另一方面，當(dāng)因電網(wǎng)故障造成停電時(shí)，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(huì)在這一瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電流，從而損壞設(shè)備。光伏并網(wǎng)逆變器均采用了兩種“孤島效應(yīng)”檢測(cè)方法，包括被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種檢測(cè)方法。被動(dòng)式檢測(cè)方法指實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位，當(dāng)電網(wǎng)失電時(shí)，會(huì)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(hào)，通過(guò)檢測(cè)跳變信號(hào)來(lái)判斷電網(wǎng)是否失電；主動(dòng)式檢測(cè)方法指對(duì)電網(wǎng)參數(shù)產(chǎn)生小干擾信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)反饋信號(hào)來(lái)判斷電網(wǎng)是否失電，其中一種方法就是通過(guò)測(cè)量逆變器輸出的諧波電流在并網(wǎng)點(diǎn)所產(chǎn)生的諧波電壓值，從而得到電網(wǎng)阻抗來(lái)進(jìn)行判斷，當(dāng)電網(wǎng)失電時(shí)，會(huì)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。此外，在并網(wǎng)逆變器檢測(cè)到電網(wǎng)失電后，會(huì)立即停止工作，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)，并網(wǎng)逆變器并不會(huì)立即投入運(yùn)行，而是需要持續(xù)檢測(cè)電網(wǎng)信號(hào)在一段時(shí)間(如90秒鐘)內(nèi)完全正常，才重新投入運(yùn)行。嚴(yán)關(guān)1毛網(wǎng)H>直流過(guò)載保護(hù)對(duì)于由于意外事件造成組件對(duì)地短路，逆變器輸入回路出現(xiàn)破壞性電流，損害逆變器，因此在逆變器與太陽(yáng)電池方陣中間安裝直流斷路器，直流短路器滿足太陽(yáng)電池方陣正常電流輸出，同時(shí)滿足方陣系統(tǒng)最高電壓1.5倍的沖擊。在直流系統(tǒng)中，接線盒中的斷路器不能采用交流斷路器代替，必須采用直流斷路器。>短路、過(guò)流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)：當(dāng)逆變器工作電流超過(guò)額定值150%時(shí)，逆變器應(yīng)能自動(dòng)保護(hù)，當(dāng)電流恢復(fù)正常后，設(shè)備應(yīng)當(dāng)逆變器輸出短路時(shí)，應(yīng)具有短路保護(hù)措施能正常工短路保護(hù)：短路排除后設(shè)備應(yīng)能正常工作。極性反接保護(hù)：輸入直流極性相反時(shí)，設(shè)備應(yīng)能自動(dòng)保護(hù)。待極性正接后，>直雷擊保護(hù)為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和光伏發(fā)電及電力設(shè)施的安全，并網(wǎng)光伏電站必須有良好的避雷、防雷及接地保護(hù)裝置，避雷、防雷裝置應(yīng)符合GB50057-94要求，接地應(yīng)符合GB50169-92要求。場(chǎng)地防雷：目的是使光電場(chǎng)及附屬設(shè)施免遭直接雷擊，可采用避雷針和避雷>系統(tǒng)防雷與接地太陽(yáng)能系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足雷電防護(hù)分區(qū)、分級(jí)確定的防雷等級(jí)要求。本項(xiàng)目擬在陣列支架上沿敷設(shè)避雷帶以防止直擊雷的侵害。對(duì)于感應(yīng)雷和其它各種因素引起的浪涌電壓的侵害，可以選用專業(yè)公司的SPD模塊進(jìn)行二、三級(jí)防對(duì)于系統(tǒng)防雷、防浪涌以及安全用電來(lái)說(shuō)，可靠的接地是至關(guān)重要的。本系統(tǒng)中，支架、太陽(yáng)能板邊框以及連接件均是金屬制品，每個(gè)子方陣自然形成等電位體，所有子方陣之間都要進(jìn)行等電位連接并與接地網(wǎng)就近可靠連接，各連接點(diǎn)的連接電阻應(yīng)小于4歐姆。接地網(wǎng)的制作應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求。對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目制作主接地鍍鋅扁鋼與地網(wǎng)可靠連接。引下線可用鍍鋅扁鋼，鍍鋅扁鋼截面不應(yīng)小于48mm2,厚度不應(yīng)小于4mm。接地引下數(shù)均不應(yīng)少于2處，間距不應(yīng)大于18m,且應(yīng)對(duì)稱布置。低壓線路宜采用電纜直埋地敷設(shè)或沿橋架敷設(shè)；電纜的金屬外皮、避雷器及絕緣子鐵腳應(yīng)與防雷接地裝置相連或單獨(dú)接地。突出屋面的金屬構(gòu)件應(yīng)與防雷裝置可靠連接。該分布式電源功率因數(shù)應(yīng)在0.95(超前)—0.95(滯后)范圍內(nèi)可調(diào)。因光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行后可能導(dǎo)致的原用戶關(guān)口計(jì)量功率因數(shù)無(wú)法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，由用戶采取技術(shù)措施予以治理。常州市屬于太陽(yáng)能資源三類地區(qū)，可以開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能的利用，日照輻射量滿足光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，蘇南地區(qū)電價(jià)較高，發(fā)展與推廣分布式光伏電站具有一定的廠房分為南北坡，方位角為正南，南北坡加權(quán)平均后輻照取水平面的數(shù)據(jù)：Changzhou1RadiationTemperaturePrecipitationSunshinedurationDailyglobalradiationDailytemperatureDatatablekWh/m2kWh/m2DhkWh/m2BnkWh/m2℃m/sJanuary65-1.2February77March93April120October98November721December655Meteonorm7.2太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)水平傾角輻照為1263kWh/m2,系統(tǒng)效率為76%,有效小時(shí)數(shù)為959.88h,996.36h。7.2系統(tǒng)發(fā)電估算系統(tǒng)效率與灰塵積雪、溫度、組件匹配、直流線纜、交流線纜、逆變器、變壓器、太陽(yáng)光譜吸收、系統(tǒng)故障及維護(hù)有關(guān)，經(jīng)過(guò)專業(yè)計(jì)算，最終整體系統(tǒng)效率為76%。1)采用隨坡布置的方式安裝年輻照量為1263kWh/m2?；炷廖菝娴目偟难b機(jī)容量為0.9MWp。系統(tǒng)效率76%來(lái)計(jì)算，電站的初始發(fā)電為：考慮組件效率衰減，第2年衰減2.5%,以后每年衰減0.7%計(jì)算，25年內(nèi)的年平均發(fā)電量為76.97萬(wàn)kWh,25年累計(jì)發(fā)電量為1924.34萬(wàn)kWh。年份發(fā)電量單位萬(wàn)kWh年份發(fā)電量單位萬(wàn)kWh第14年第15年第16年第17年第18年第19年第20年第22年第10年第23年第11年第24年第12年第25年第13年第26年注：發(fā)電量數(shù)據(jù)為預(yù)估，非設(shè)計(jì)承諾發(fā)電量。三、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益利用清潔干凈、可再生的自然能源太陽(yáng)能發(fā)電，不耗用不可再生的、資源有限的化石能源，過(guò)程中無(wú)溫室氣體和污染物排放，與大電網(wǎng)互相補(bǔ)充，具有調(diào)峰、自供電等作用，符合經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的環(huán)保效益。1.經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估本項(xiàng)目由于廠房還