分布式光伏电站项目技术方案

XXXXXXXX分布式光伏电站项目 技术方案书XXXXXXX有限公司二 0 一五年三月I 目录一、光伏发电的背景及原理 . . 1二、企业概述 . 2三、项目基本情况介绍 . 2四、重点关注疑问解答 . 34.1 安装光伏是否会破坏屋面防水 34.2 光伏电站的并网是否存在困难 . 34.3 项目完成后如何进行运行维护 . 34.4 光伏发电的质量 . 44.5 光伏发电对继保上如何处理 . 44.6 项目施工是否会对生产造成影响 . 4五、项目概况 . 45.1 项目建设的意义 . 45.2 主要设计原则 . 45.3 支架结构、组件方阵布置方案 . 55.4 阵列设计 . 65.5 电气主接线 . 65.6 接入情况 . 7六、典型工程案例 . 7七、项目发电量 . 87.1 系统能效分析及发电量计算 . 81 一、光伏发电的背景及原理伴随全球能源危机形势的日益严峻， 光伏发电对节约传统能源、 保护环境做出了积极示范作用，具有普遍推广的价值。目前，新能源产业在世界各地迅猛发展 ，低碳经济的理念已深入人心，各国均将发展新能源产业作为重中之重。十八大中， “建设美丽中国、推进绿色发展”的会议精神更成为重要共识。屋顶光伏发电是典型的分布式用户侧低压并网光伏发电工程， 它具有显著的零土地使用、 零距离输电和用电黄金时段的零排放发电的“三零特性” ，是在分布式光伏发电领域的重要探索，对节约传统能源、保护环境做出了积极示范作用。太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池的光生伏特原理把太阳光能直接转化为电能的发电方式。 这种技术的关键元件是太阳能电池片， 太阳能电池片经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制， 因为阳光普照大地 ; 光伏系统还具有安全可靠、 低排放、零污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。并网光伏电站主要由太阳电池方阵、逆变器、交流升压电气系统以及电站自用电系统组成，太阳电池方阵及逆变器系统是光伏电站的核心系统。世界与中国传统能源储量 过度开发石化能源对环境严重破坏4061207115308150020406080100石油 天然气 煤炭 铀世界储备2 二、企业概述三、项目基本情况介绍项目名称 XXXXXXX 分布式光伏电站项目项目建设地址 XXXXXX 屋面建筑屋顶面积 4000㎡实际可利用屋顶面积 460㎡设计装机容量 70KWp 电站设计寿命 25年 光伏组件峰值功率 260Wp 3 25年内发电量 191万 kWh 年平均发电量 7.6万 kWh 进场施工建设期限 20天备注根据我司现场拍摄的照片跟实际勘测，项目初步确认可行，具体情况需要参考建筑图纸。项目初步设计装机容量为 70KWp，考虑到酒店屋顶有女儿墙、气楼、采光带及其他建筑等屋顶设施的阴影问题，所以最终依据设计院方案为准。四、重点关注疑问解答4.1 安装光伏是否会破坏屋面防水答首先，在施工开始前，我们会同 XXXXX对屋面防水做一遍排查，对防水不达标的地方实施补救措施。其次，在施工过程中，我们会采用不破坏屋面的安装方式（用支架进行安装） 。在今后的日常运行过程中，我们会积极配合康源大酒店对屋面的维护和改造。4.2 光伏电站的并网是否存在困难答国家电网向社会发布了关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见 。国家电网将按照“支持、欢迎、服务”分布式光伏发电发展的工作方针，优化并网流程，简化并网手续，提高服务水平，促进我国光伏发电持续健康发展，并承诺未来将对符合条件的分布式光伏项目提供系统方案制定、并网检测、调试等全过程服务，不收取费用，富余电力全额收购。待双方合作达成后，供电部门随后会按流程会同运营、调度等部门对项目进行仔细的评审，出具权威的评审意见和接入报告。4.3 项目完成后如何进行运行维护答 本电站会装置各种数据采集和监控装置， 电站集控中心可以远程监控到电站的状态。我们的运维队伍会定期对电站进行巡检。对康源大酒店这样的优质客户，我们会安排专4 人进行跟踪对接服务。4.4 光伏发电的质量答电能质量即电力系统中电能的质量，系统的主要交直流转换部件为逆变器，逆变器经过电能质量测试仪测试合格后才投产使用，所以不会对电能质量造成影响。分布式光伏并网系统具有数据监控功能，可以通过对监控数据的分析判断系统是否稳定运行，同时电站验收时电能质量必须符合国家标准要求，才允许并网发电。4.5 光伏发电对继保上如何处理答在光伏的 400V 并网柜配备微机综合保护装置（配备通讯接口，具有带方向的电流速断保护和过流保护） ；光伏电站侧保护具备低电压保护的功能（延时跳闸） ；具备失压跳闸检有压闭锁合闸功能。配置了光伏侧线路保护和频率电压紧急控制装置。需要在酒店配电间加入一台带断路器的进线柜，原有的接入保护柜无需进行改造 . 4.6 项目施工是否会对生产造成影响答 本项目进场施工大约在 20 天左右，这段期间，我们秉承“科学管理、文明施工”的原则，将对 XXXX生产作业的影响减少到最小。同时，我们也希望 XXXX能积极配合、精诚合作，使本项目早日并网发电，康源大酒店也能早日享受清洁能源的实惠。五、项目概况5.1 项目建设的意义本项目电站技术是光伏新能源与电网技术的完美结合，大力体现了节能减排思想，是真正绿色、环保、实用的新能源技术。这次的合作是契合企业的实际需求和国家的分布式能源战略， 是对 XXXXX和 XXXX都有利的双赢项目。我们坚信，这次的合作将为合肥市光伏建设开创新的篇章。5.2 主要设计原则认真贯彻国家的技术经济政策，遵循国家颁发的有关规程、规范及技术规定，并根据电力系统条件， 合理制定布置方案和选用设备， 做到技术先进、 经济合理、 运行可靠、维护方便。按照发电效率最大的设计原则，设计光伏发电设备和线路。同时严格按照电力系统的接入系统批复意见设计无功补偿装置、二次设备和通信设备。5 5.3 支架结构、组件方阵布置方案XXXXX屋面为混凝土屋面。屋面防水的保护方案厂房为水泥屋面，屋面上有一层防水材料，光伏支架的地面导轨布置在屋面上（如下示意图） 。为保护防水层，在铺设地面导轨的位置处，补充铺设一层防水卷材， 然后在防水卷材上均匀涂抹一层厚度 20-30mm的砂浆， 宽度为 100mm， 砂浆配比为 M5，可以在承受压力处主要涂抹，其余处分布选点涂抹。组件的安装方式采用最佳角度布置， 合肥地区辐照最佳角度 25； 支架安装方案分别如下混凝土屋顶支架安装时多用浇筑水泥墩基础，负重式结构等非穿透方式安装，特殊情况下可采用穿透性安装。混凝土屋面设计采用的支架为负重式结构，在屋面用 C 型钢布置网状结构，在主要受力点压上负重压块，满足风荷载，然后在地网 C 型钢上安装光伏支架及光伏组件，此方案不破坏屋面防水。6 5.4 阵列设计根据当地气象状况，考虑到大风、雷暴天气情况较北方严峻，纬度较小，因此太阳能组件采取小角度安装即依屋面倾斜角度平铺比较适合，这样安装虽然年均发电量比最佳倾角安装略低一点，但优点在于可有效抵御大风天气；还可节约组件支架，支架安装不必安装过高，即安装方便又可减少雷击风险；还可以在有限的屋顶面积上增大安装容量。为减少屋顶安装太阳能电池板组件所增加的载荷对建筑结构强度的影响，组件支架一般考虑安装固定在彩钢瓦锁边处，重量分散至彩钢瓦下支撑柱和檩条。混凝土屋面采用承重式钢支架，安装角度为 25 度角，由导轨制作底部网架基础，在网架节点处放置预装式水泥墩固定。太阳能光伏电池组件利用金属支架固定在屋顶彩钢瓦上。连接件一般设置在彩钢瓦直立锁边上，横导轨通过连接件与彩钢瓦相连，金属支架结构件安装在横导轨上，设计寿命不低于 25 年；结构件之间连接采用高强螺栓，便于安装和拆卸。组件支架的刚度、强度要满足相应的规程规范要求。5.5 电气主接线根据建筑分布情况及相应的装机容量将光伏发电系统分为多个子系统，每个子系统按照多晶硅太阳能光伏电池组件（单块容量为 260Wp） 、直流汇流箱、配电柜及三相并网逆变器组合而成。 光伏系统发出的电能经逆变后升压至 400V， 并入厂区内配电房。 （具体接入系统方案将在接入系统报告评审后确定） 。光伏发电升压并网装置由并网设计单位按国家电网发展 [2009]747 号文 国家电网公司光伏发电站接入电网技术规定 （试行） 要求， 结合当地供电公司文件要求设计和布置，并分别预留当地供电局的监控接口。本项目的装机容量在合肥电力系统里占一定的比例，因此项目并网的电能质量应满足以下规定（ 1） 电能质量 - 供电电压允许偏差 、 （ GB-T 12325-2003）（ 2） 电能质量 三相电压允许不平衡度 （ GB-T15543-2008）7 （ 3） 电能质量 电压波动和闪变 （ GB 12326-2000）（ 4） 电能质量 电力系统频率偏差 （ GB-T 15945-2008）（ 5） 电能质量 - 公用电网谐波 （ GB-T 14549-1993）（ 6） 光伏发电站接入电力系统技术规定 （ GB-Z 19964-2005）光伏电站并网运行时，选用的并网逆变设备所产生的谐波电流的综谐波畸变率应控制在 3以内，项目的各处并网点的三相电压不平衡度不超过 1.3，项目在峰值功率向电网供电时其功率因数不小于 0.95 ，不满足时因进行补偿。5.6 接入情况对于并网点，接入的电压等级应按照安全性、灵活性、经济性的原则，根据分布式光伏发电容量、 导线载流量、 上级变压器及线路可接纳能力、 地区配电网情况综合确定。拟装机总容量是 0.07MWp，年平均发电量约 7.64 万度电。在正常工作日的时候光伏发电功率达到峰值时， 所发出的电也可以完全被负载消耗掉， 不会造成任何发电的浪费，本项目光伏电站拟接入酒店 400V母线，光伏所发电量供使用，即“自发自用” 。因此该光伏电站适合用户侧并网、自发自用模式。本工程并网设计将按照国家电网发展 【 2009】 747 号文件 国家电网公司光伏电站接入电网技术规定 试行 结合当地并网接入相关规程规范要求进行设计和编制并网接入系统设计报告 ，具体接入系统方案将在接入系统设计报告评审后确定。六 、典型工程案例8 七、项目发电量7.1 系统能效分析及发电量计算根据太阳辐射资源分析所确定的光伏电场多年平均年辐射总量，结合选择的太阳能电池的类型和布置方案，进线光伏电场年发电量估算。并网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、并网逆变器效率、交流并网等三部分组成。（ 1）光伏阵列效率 η 1光伏阵列在 1000W/m2太阳辐射强度下，实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能源转换过程中的损失包括组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，取效率 86％计算。（ 2） 并网逆变器转换效率 η 2 并网逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取并网逆变器效率 97％计算。（ 3）交流并网效率 η 3从并网逆变器输出至高压电网的传输效率，其中主要是升压器的效率，取变压器效率 98％计算。系统总效率为 η η 1 η 2 η 386％ 97％ 98％≈ 81.7 ％第一年可利用小时数为日照峰值小时数综合效率日照峰值小时数与光伏发电系统效率相乘，得到光伏发电系统的第一年可利用小时数为平 铺 1469.9 81.7 ％ 1200h 平铺容量分别为 0.07MW 所以，该项目首年发电量 0.07MW 1200h8.4 万 kWh 本项目拟采用的太阳能电池组件的光电装换效率衰减速率为 10 年衰减不超过 10％、25 年衰减不超过 20％。如项目运营期为 25 年， 25 年运营期内发电量逐年递减为上一年发电量 [1-20 ％ 25] ≈本年度发电量为考虑到每年发电量的衰减，按上述计算逐年递减，本并网光伏发电项目每年发电量如表所示。9 年份 发电量（万 KWh） 年份 发电量（万 KWh）1 8.4 14 7.567127021 2 8.3328 15 7.506590005 3 8.2661376 16 7.446537285 4 8.200008499 17 7.386964987 5 8.134408431 18 7.327869267 6 8.069333164 19 7.269246313 7 8.004778498 20 7.211092342 8 7.94074027 21 7.153403604 9 7.877214348 22 7.096176375 10 7.814196634 23 7.039406964 11 7.75168306 24 6.983091708 12 7.689669596 25 6.927226974 13 7.628152239 25 年发电量总和 191.0238552 年平均发电量 7.640954207