并网光伏电站技术方案.pdf

第 1 共 12 页昆山市某某有限公司107.61KW分布式光伏发电项目技术方案二〇一六年四月第 2 共 12 页目 录一、项目简介 .3二、相关规范和标准 3三、组件安装区域示意 4四、系统设计 .44.1 系统构成 44.2 系统构成主要元器件 .4五、安装设计 .75.1 安装设计 75.2 配电室改造 8六、项目所在地区太阳能源分析及发电量估算 86.1 ．太阳气象数据分析 86.2. 太阳能月辐射量 96.3. 项目光伏电池板总容量 96.4. 项目年发电量估算 9七、项目产生经济效益和系统环境效益 11第 3 共 12 页一、项目简介昆山某某有限公司是结合厂内建筑屋顶的太阳能光伏发电项目， 光伏发电系统位于江苏省苏州市昆山市。该项目属分布式光伏发电项目，整个项目装机容量 107.61KW，计划 2016 年 X 月至 2016 年 X 月完成并网。该项目性质为 400V系统并网，自发自用、余电上网。本项目拟建设 107.61KW并网光伏电站。 出于项目经济性及技术可靠性方面的考虑，采用固定式太阳能电池方阵。 107.61KW光伏电站由太阳能电池组件 422 块 255Wp，1台交流汇流箱，5 台组串型逆变器，1 台交流配电柜组成。太阳能电池板金属固定架上连接屋顶原有避雷网作为保护。 防止太阳电池板方阵设备遭直接雷击。太阳电池方阵通过电缆接入智能汇流箱，汇流箱内含有防雷保护装置，经过防雷装置可有效地避免雷击导致设备的损坏。二、相关规范和标准中华人民共和国可再生能源法IEC 62093光伏系统中的系统平衡部件 - 设计鉴定IEC 60904-1光伏器件第一部分 光伏电流 - 电压特性的测量DB37/T 729-2007光伏电站技术条件SJ/T 11127-1997光伏（ PV）发电系统过电保护－导则CECS84-96太阳光伏电源系统安装工程设计规范CECS85-96太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范GB2297-89太阳光伏能源系统术语GB4064-1984电气设备安全设计导则GB 3859.2-1993 半导体逆变器 应用导则J_11496-2009太阳能光伏与建筑一体化应用技术规程GB/T 14549-1993电能质量 公用电网谐波GB/T 15543-1995电能质量 三相电压允许不平衡度GB/T 18210-2000晶体硅光伏方阵 I-V 特性的现场测量GB/T 19939-2005光伏系统并网技术要求GB/T 19964-2005光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T 20046-2006光伏（ PV）系统电网接口特性第 4 共 12 页GB/T 20514-2006光伏系统功率调节器效率测量程序三、组件安装区域示意本次方案共 1 个区域，组件布置如下四、系统设计4.1 系统构成变压器并网4.2 系统构成主要元器件光伏并网发电系统由太阳电池组件、 交流汇流箱、 组串型逆变器和计量、 并网柜组成。屋面光伏组件107.61kWp逆变器20KTL 4 台25KTL 1 台交流汇流箱1 台变配电房交流并网柜 1台变 400V系统并网第 5 共 12 页107.61K Wp 并网光伏发电站主要组成如下107.61K Wp 晶体硅太阳能电池组件及其支架 采用 255Wp 晶体硅组件；交流汇流箱 采用 AZX-H系列交流汇流箱；光伏并网逆变器 采用固德威 GW25K-DT型逆变器和安科瑞 20KTL逆变器；计量、并网柜 具有 85检有压、低压、低周保护、计量等功能；通讯监控装置 采用光伏电站综合监控系统。107.61KWp 并网光伏电站主要配置表序号 项目名称 规格型号 数 量1 太阳电池组件 TP660P-255Wp 422 块2 太阳电池组件支架 铝合金支架 1 套3 防反二极管 DM25A 25 只4 交流汇流箱 AZX-H 1 台5 组串型逆变器 GW25K-DT 1 台6 组串型逆变器 ASI-20KTL 4 台7 计量、并网柜 汇流、保护、计量、并网功能 1 台8 通讯监控装置 1 套4.2.1 太阳电池组件根据总装机容量和各区屋面实际情况（屋顶排水沟、排风设备和冬至日日照） ，本期项目采用 255Wp 多晶硅太阳电池组件 422 块。4.2.2 防反二极管每串光伏组件串末接入一个防方二极管，用于防止热斑效应。本项目采用华晶DM25A 产品。固定安装在光伏支架上。4.2.3 交流汇流箱交流汇流箱是光伏发电系统中的重要组成部分。 本项目根据太阳电池组件排布特点采用安科瑞电气股份有限公司的 AZX-H系列产品。第 6 共 12 页4.2.4 逆变器本期项目采用固德威 GW25K-DT系列和安科瑞电气股份有限公司 ASI-20KTL。根据各个区域太阳电池组件串联数及产生的光伏电能容量布置各个型号的光伏并网逆变器。GW25K-DT组串型技术参数表ASI 组串型逆变器技术参数表技术参数 GW25K-DT最大输入功率 25.8KWp最大输入电压 1000VdcMPPT电压范围 260850Vdc最大输入电流 27A/27A最大输入路数 2*3 路额定输出功率 25KW额定电网电压 三相 400V（ -15， 10）额定电网频率 50Hz, 0.5Hz电网谐波总畸形率 2额定功率功率因素（ cosΦ） ≥ 0.995防护级别 IP65（户外）最大效率 98.4使用环境温度 -25℃ 60℃使用环境湿度 0100，无凝露通讯接口 RS485宽 *高 *深（ mm） 516mmX650mmX203mm重量（ kg） 40 千克技术参数 ASI-20KTL最大输入功率 22kWp最大输入电压 1000VdcMPPT电压范围 250800Vdc最大输入电流 22A*2 路最大输入路数 A3/B3额定输出功率 20kW额定电网电压 三相四线 400V（ -15， 15）额定电网频率 50Hz， 0.5Hz电网谐波总畸形率 2功率因素（ cosΦ） 0.9i.1.0.9c防护级别 IP65（户外）最大效率 98 使用环境温度 -25℃ 60℃使用环境湿度 ≤ 98，无凝露通讯接口 RS485宽 *高 *深（ mm） 695mm 600mm 254mm重量（ kg） 60kg第 7 共 12 页4.2.5 计量装置计量装置有供电局提供专用计量，带通讯功能，需要数据上传。 J1 柜中计量表用于计量光伏组件发电量；高压侧计量表需要具有双向计量功能，逆向用于计量光伏发电逆出电量 。便于计算卖电价格。4.2.6 通讯监控装置并网型光伏发电系统监控软件是安科瑞电气股份有限公司面向并网光伏发电的远程监控软件，它以现场总线技术、以太网技术、无线通讯技术、计算机技术为基础，采用先进技术开发的监测、控制和管理系统，具有组态功能、控制功能、报警功能、调试诊断、 报表及曲线功能， 系统拓展方便。 该软件集成光伏发电系统和电能管理系统监控功能，对光伏发电系统进行远程实时监控、统计分析、历史事件记录，同时还直接将配电房接入，进行集中监控。五、安装设计5.1 安装设计安装主要有光伏组件安装、交流汇流箱安装、逆变器安装、防雷系统布置和各组件间电缆接线布置。5.1.1 光伏组件安装本项目光伏组件全部安装在水泥屋面上， 参照施工图纸， 光伏组件朝南安装在倾角为 27 度的铝合金支架上。5.1.2 交流汇流箱安装参照施工图纸， 按图纸位置用膨胀螺丝安装到指定墙面上或用不绣钢螺栓安装在对应支架上。安装要牢固。5.1.3 逆变器安装参照施工图纸， 按图纸位置用膨胀螺丝安装到指定墙面上或用不绣钢螺栓安装在对应支架上。安装要牢固。5.1.4 防雷系统布置太阳能电池板周围安装 40*4 扁钢， 组件接地与之相连， 通过 40*4 扁钢引入建筑物防雷接地系统。 防止太阳电池板方阵设备遭直接雷击。 智能汇流箱， 汇流箱内含有防雷保护装置就近连接接地系统，可有效地避免雷击导致设备的损坏。第 8 共 12 页5.1.5 各器件间电缆接线布置参照施工图纸， 布置渡锌线管和线槽。 按原理接线图连接个光伏组件、 交流汇流箱、逆变器之间接线，引至对应配电间。各种电缆应该安装在线管和线槽内。5.2 配电室改造计量、并网柜 J1 安装于配电室内。光伏组件发电通过组串型逆变器逆变后接入交流汇流箱，再接入交流配电柜 J1。 J1 柜实现各种保护和计量，接入 400V 系统并网。六、项目所在地区太阳能源分析及发电量估算6.1．太阳气象数据分析昆山经纬度 （ 120o52’ ,31o25’ ） ；隶属于苏州市。根据太阳能资源评估方法 （ QX/T 89-2008） ，以太阳能总辐射的年总量为指标，对太阳能的丰富程度划分为 4 个等级， 苏州为 3类资源带， 属于太阳能资源 “较丰富带”。苏州地区年均日照数 2130.2 小时，占可照时数 48％；年平均气温 15.4℃；年均降水量 1054 毫米。根据中国太阳辐射资源区划标准，苏州全年太阳总辐射量 4571.25兆焦 /平方米，日平均太阳辐射为 12.5 兆焦 /平方米，其中 7 月份平均太阳辐射最多，达到18.46 兆焦 /平方米； 12 月份最少，为 5.06 兆焦 /平方米。年均日照数 2130.2 小时，年日照率 48。下图是苏州 1-12 月日平均太阳辐射数据图。第 9 共 12 页6.2.太阳能月辐射量根据中国气象辐射资料年册提供的资料，昆山地区各月辐射量资料见下表月份日辐射量kwh/m2/day月辐射量kwh/m21 月 1.83 56.732 月 2.17 60.673 月 4.03 124.934 月 4.17 125.15 月 4.61 142.916 月 3.68 110.47 月 5.22 161.828 月 3.89 120.599 月 4.67 140.110 月 3.78 117.1811 月 2.52 75.612 月 1.42 44.026.3.项目光伏电池板总容量本次项目根据建筑物顶的实测有效安装光伏电池板的面积，依据光伏阵列间距计算，建筑物顶可安装光伏板总容量为 107.61kW。6.4.项目年发电量估算以日射量来估算发电量。a、光伏阵列效率η 1光伏阵列在 1000W/m2 太阳能辐射强度下， 实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括① 组件匹配损失对于精心设计、精心施工的系统，约有 4的损失；② 太阳辐射损失包括组件表面尘埃遮挡及不可利用的低、弱太阳辐射损失，第 10 共 12 页取值 5；③ 偏离最大功率点损失如温度的影响、最大功率点跟踪（ MPPT）精度等。取值 2-4；④ 直流线路损失按有关规定，应小于 1-3。取η 196 95 98 9887.6b、逆变器的转换效率η 2一般并网逆变器效率在 94以上，取 94;逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比。C、交流并网效率η 3若不经过高压电网的传输，效率可取η 31系统总效率η η 1η 2η 387.6 94 182.3系统第一年发电量（ EP） PAS HA η 365PAS太阳光伏阵列容量HA当地平均日射量（ kwh/㎡ /day）η 系统总效率昆山某某有限公司角度随屋面角度，水泥屋面正南 27 度安装，按光伏板使用 25年计算， 考虑到光伏电池板及相关部件的损耗， 剩下 24 年按照每年 0.8递减计算。25 年发电量如下表107.61kW 年发电量使用年份 发电量（万度）第 1 年 11.24第 2 年 11.16第 3 年 11.08第 4 年 10.99第 5 年 10.91第 6 年 10.83第 7 年 10.75第 8 年 10.67第 9 年 10.59第 10 年 10.51第 11 年 10.43第 12 年 10.35第 13 年 10.27第 14 年 10.19第 11 共 12 页第 15 年 10.11第 16 年 10.03第 17 年 9.95第 18 年 9.87第 19 年 9.78第 20 年 9.70第 21 年 9.62第 22 年 9.54第 23 年 9.46第 24 年 9.38第 25 年 9.30总计 256.72年均 10.27七、项目产生经济效益和系统环境效益根据上述发电量情况，结合公司的工业用电价格及国家补贴等，本项目在 25 年的使用周期内，具有可观的经济效益，如下表项目名称 总计 备注含税投资成本 107.93 万元 每千瓦的年平均发电量约为954 度年平均发电量 10.27 万度自用 95发电冲抵电价（元 / 千瓦时） 1 包含峰平谷分时段平均电价政府补贴价（元 / 千瓦时） 0.42 目前国家的补贴政策自用电价小计 （元/千瓦时） 1.42 上述两项累加年自用发电总收入（抵电费） 13.85 万元每千瓦中 95自用电年平均收入（抵电费）上网 5余电上网电价 （元/千瓦时） 0.46 目前太阳能发电上网电价政府补贴电价 （元/千瓦时） 0.42 目前国家的补贴政策余电上网电价小计（元 / 千瓦时） 0.88 上述两项累加年上网收入 0.45 万元 每千瓦中 5发电上网年平均收入合计年总收入 14.30 万元年投资收益率 13.25投资回报期（年） 7.54总收益 286.12 万元备注第 12 共 12 页1．分布式光伏发电使用寿命在 25 年左右，平时维护成本较小，可以忽略不计。2．余电电网每月结算一次，政府补贴每季度结算一次。经济效益方面 根据发电量和投入的建设成本结合实际用电情况、 在不考虑电费上涨、设备维护更换等因数的基础上，预计 7年左右收回投资成本， 25年产生经济效益约为 286.12万元。系统环境效益方面根据目前我国发电煤耗为平均 390 克标煤 / 度计算。预计 25年总节约标煤 256.72万度 390克 /度 1001吨标准煤。预计 25年减排 CO2 2567200kWh 1.4kg CO2/kWh359吨、减少排放 SO2约 24.39吨、减少排放 NOx约 7.29吨，具有较大的环境和社会效益。技术支持安科瑞 鲍静君 2881068600qq.Com 1 8 8 6 0 9 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