1MW光伏发电项目

1MW 光伏发电项目 方 案 目 录 一、 项目基本信息 1 二、 项目投资 3 1、 总投资 3 三、 伏系统总体方案设计 3 1、 总体方案 3 2.电气一次设计 . 4 3. 电气二次设计 6 4.主要设备选型 . 8 5.交流侧设计 . 12 四、 发电量计算 14 1、发电量情况 14 2、节能减排情况 14 五、 收益情况 14 六、 所需资料 15 1 一、 项目基本信息 项目信息 项目名称 1MW分布式光伏发电项目 项目类型 用户侧光伏电站 项目规模 1MW 并网等级 10（ 6） kV 380V 其它 消纳方式 全部上网 自发自用 自发自用、余电上网 并网点 用户侧（ 1 个） 项目地址 业主名称 业主地址 电话 传真 邮箱 特殊要求 能源方信息 公司名称 公司地点 设计资质 资质编号 设计时间 电话 传真 邮箱 主要设备 光伏组件 光伏支架系统 光伏汇流箱 光伏逆变器 说明 2 项目基本信息如表 1 表 1 项目基本信息 项目 基本信息 备注 项目建设地点 项目规模 计划开发 1MW 建设方式 屋顶 光伏电力用户 光伏电力负荷用户 光伏电力消纳方式 根据光伏项目用户侧特点， 选择“自 发自用” 并网电压等级（ kV） 380V 根据实际并网、备案条件 项目容量（ kW ） 1000 需要地总面积 （ m 2） 约 16000 年平均发电（ kWh ） 1100000 项目投资（万元） 750 发电量（ kWh ） 27500000 25 年累计预估量 节约标准煤（吨） 25 年累计预估量 减排 CO2（吨） 25 年累计预估量 3 二、 项目投资 1、 总投资 项目投资 750 万元，折合 7.5 元 /瓦 三、 伏系统总体方案设计 1、 总体方案 本电站为分布式光伏发电项目， 安装在 1 个屋顶上，故采用分块发电、 就地 并网的设计方案。装机容量情况见下表 5.1 图所示。 表 2 光伏电站分区装机容量统计表 发电分区 安装位置 容量 （ kWp) 并网点 并网等级（ V） 屋顶建筑 建筑层面 1000 总建筑配电房 380 （ 1） 本项目装机容量共为 1MW ，采用 265wp 峰值功率的组件， 22 块组 成一个光伏组串，接入 20 台 50KW 光伏逆变器后，就地接入配电箱或配电房， 为建筑内供电，多余电量送入公共电网。 （ 2） 光伏方阵的安装方式采用水泥基础及支架安装方式，固定支架倾斜 角为 25° ;光伏逆变器采用国产组串型光伏逆变器，其交流额定功率为 50kW， 具有 4 路 MPPT 输入，每路输入可接入 10 路光伏组串，且安装简易。 （ 3） 其光伏发电系统主要设备有光伏组件、 光伏支架系统、 光伏逆变器、 光伏电缆组成（详见下图所示） 。 4 2.电气一次设计 1) 接入系统方案 根据本光伏电站装机容量为 1MW ，综合考虑本项目为自发自用、余电上网 方式，并兼顾节约资源、工程可行性、电网安全等方面要求，按照国家电网《分 布式光伏发电接入系统典型设计》 以及当地电网公司出具的系统接入方案， 本光 伏电站接入系统以 380V 多点接入用户配电室，具体方案为：采用 1 回 380V 低 压电缆接入新增配电柜。 本工程光伏电力经汇流后通过 1 回线路接入新增配电柜， 再由配电柜引出 1 回线路连接低压母线。 2) 电气计算 1.潮流分析 本项目光伏电站为自发自用、余电上网方式。 2.短路电流计算 计算设计水平年系统最大运行方式下， 电网公共连接点和光伏电站并网点在 光伏电站接入前后的短路电流， 为电网相关厂站及光伏电站的开关设备选择提供 5 依据。考虑特殊情况，光伏发电提供的短路电流按照 1.5 倍额定电流计算，本系 统 380V。 3.无功平衡计算 380V 光伏系统可不具备无功功率和电压调节能力，其输出有功功率大于其 额定功率的 50%时，功率因数应不小于 0.98（超前或滞后） ，输出有功功率在 20%-50%时，功率因数应不小于 0.95（超前或滞后） 。本系统中使用的光伏专用 逆变器， 各项电学性能参数均符合国家电网的指令要求， 并网运行后不会导致的 原厂用关口计量功率因数无法满足标准要求。 3) 主要设备选择原则 1.主接线 光伏发电并入厂用 380V 母线，厂用 380Ｖ母线分别采用单母线以及单母线 分段接线方式。 2.送出线路导线截面 本光伏系统在正常情况下最大并网点处容量约为 493A 的并网电流，并网点 向 380V 电网并网的线路根据此电流选用电缆，其他并网点送出线路截面也按此 原则选择。 3.断路器型式 选用智能框架式断路器， 并需留有一定裕度， 断路器应具备电源端与负荷端 反接能力。 并网点处安装易操作、 具有明显断开指示、 具备开断故障电流能力的低压并 网专用开关， 专用开关应具备失压跳闸及检有压合闸功能， 失压跳闸定值宜整定 为 20%UN、 10 秒，检有压定值宜整定大于 85%UN。 6 3. 电气二次设计 1) 系统继电保护及安全自动装置 1. 380V/220V 线路保护 本光伏电站侧和就近接入用户用配变 10/0.4kV 的低压侧均配置框架式或塑 壳式断路器，断路器具备短路瞬时、长延时（框架式）保护功能和分励脱扣、欠 压脱扣功能。当 0.38kV 光伏电站线路发生各种类型故障时，由光伏电站线路侧 的断路器跳闸，切除故障线路，实现对光伏电站线路的保护。因此，不再另外配 置独立的保护装置。 2. 防孤岛检测及安全自动装置 本方案中采用具备防孤岛能力的三相光伏逆变器。 选用的光伏逆变器具有低 电压闭锁、检有压自动并网功能（推荐采用低于 20%UN、 0.2 秒闭锁发电，检有 压 85%UN 自动并网控制参数 )。 3.防逆流保护 由于本光伏电站接入点为 380V 侧，为自发自用，余电上网形式，因此不需 要配置防逆流保护。 4.用户用低压侧保护 用户用低压侧（ 400V）联络，在联络开关处加装电源闭锁装置。 5.10kV 侧校验 本方案采用自发自用、余电上网接入方式，为此需要校验 10kV 侧的相关保 护与安全自动装置。 (1)线路保护 一般 10KV 电缆混合线路都配置保护装置， 所以光伏电站并网点至接入点间 10kV 短电缆故障时，外线能正确动作切除故障，不会对系统侧电网造成设备安 全影响， 满足光伏电站接入要求， 因此系统侧无需新增线路继电保护。 为保证线 路上其他用户的供电可靠性， 可在外线线路侧安装 10kVPT,完善线路保护检无压 回路，实现检无压重合功能。 (2)母线保护 7 系统侧变电站 10kV 无独立的母线保护， 10kV 母线故障能正确切除，不受 光伏电站接入的影响，满足光伏电站接入方案的要求。 (3)主变间隙保护 为防止光伏电站在特殊情况下对 110kV 变压器形成的过电压，需完善主变 间隙保护（间隙零序电流及零序电压）回路，并投跳并网线开关。 2) 系统调度自动化 1.调度关系及调度管理 本光伏电站以 0.4kV 电压等级并网， 根据现行规定， 暂不考虑建立调度关系。 2.配置及要求 （ 1）远动系统 本方案暂只需上传发电量信息， 不需配置独立的远动系统。 用户用侧配电室 满足 GPRS 信号的传输要求。 （ 2）电能量计量 本光伏项目发电量消纳方式为自发自用， 余电上网形式， 需增设并网电能表 及关口计量表。便于光伏发电量统计和计费补偿，设备配置和技术要求均符合 DL/T448 的要求。 (3)安装位置 并网电能计量装置结合现场实际情况安装。 (4)技术要求 计费关口点按单表设计， 电能表采用智能 GPRS 电能表， 精度不低于 1.0 级， 电流互感器精度需达到 0.2S级。 电能表采用静止式多功能电能表， 具备双向有功和四象限无功计量功能、 事 件记录功能，应具备电流、电压、电量等信息采集和三相电流不平衡监测功能， 配有标准通信接口，具备本地通信和通过电能信息采集终端远程通信的功能。 计量表采集信息分别接入电网管理部门和光伏发电管理部门 （政府部门或政 府指定部门）电能信息采集系统，作为 电能量计量和电价补贴依据。 各表计信息统一汇集上传。 3. 电能质量监测装置 8 根据 《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》以及《江苏电力公司电能 质量管理规定》 的要求， 本期在配电所装设满足 IEC6 1000-4-30-2003《电磁兼容 第 4-30 部分 试验和测量技术－电能质量》标准要求的Ａ类电能质量在线监测 装置一套，监测电能质量参数，包括电压、频率、谐波、功率因数等。安装位置 为用户用 10kV 变电所进线侧。 4.主要设备选型 1.1 光伏组件选型 综合考虑，本项目初步选用多晶硅光伏组件。 出于建筑物屋顶面积与业主要求，本发电区内采用多晶硅 265wp 峰值功率 的光伏组件，其主要电学性能参数如下所示。 光伏组件型号 多晶 260wp 光伏组件 最大输出功率（ Pmax） 265wp 功率公差（ %） 0~+3 最佳工作电压（ Vmp） 31.4 V 最佳工作电流（ Imp） 8.44 A 开路电压（ Voc） 38.6 V 短路电流（ Isc ） 9.03 A 工作温度（℃） -40 ～ +85 NOCT（℃） 45+/-2 最大系统电压（ V DC） 1000 尺寸规格（ mm） 1650× 992× 35 重量（ kg） 19 电流温度系数（ %/℃） +0.060 电压温度系数（ %/℃） -0.31 功率温度系数（ %/℃） -0.41 最大风荷载（ kPa) 2.4 最大雪荷载（ kPa) 5.4 组件效率（ %） 16.19 9 注：标准测试条件 STC： AM1.5、辐照强度 1000W/m2、温度 25℃。 屋顶区域采用的光伏组件参数 1.2 光伏支架选型 由于项目地位于经济发达地区， 土地成本高， 本次项目选择在建筑屋顶即园 区商务楼屋顶投资建设， 针对其特殊性， 我们对不同屋顶安装方式做了市场调查， 应用在分布式光伏项目的支架基础有以下几种方式 (如下表所示 )： 支架基础类型 序号 屋顶类型 安装方式 图片编号 1 铺有马赛克地砖的屋顶 混凝土独立基础 ① 2 防水油毡的屋顶 混凝土条形基础 ② 3 角驰型彩钢板屋顶 铝型材夹具 ③ 4 直立锁边彩钢板屋顶 铝型材夹具 ④ 5 家庭普通瓦片屋顶 夹具 ⑤ 10 支架基础照片效果图 1.3 光伏逆变器选型 本项目发电区光伏逆变器选用组串型光伏逆变器，功率为 50kW，该逆变器 的主要参数如下： 11 光伏逆变器电学性能参数 编号 名称 参数 一、技术参数 1 最大直流功率 6000W 2 最大输入电压 1000Vdc 3 最大输入电流 69A 4 MPPT路数 / 每路接入串数 4 5 额定输出功率 50kW 6 额定电网电压 400Vac 7 额定电网频率 50HZ/60HZ 8 总电流波形畸变率 3%（额定功率） 9 功率因数 0.8 超前 -0.8 滞后 二、系统参数 1 最大效率 98.80% 2 欧洲效率 98.50% 3 防护等级 IP65 4 夜间自耗电 1W 5 工作温度 － 25～ +60℃ 6 冷却方式 智能强制风冷 三、机械参数 1 宽 / 高 / 深 586*915*263(mm) 2 重量 66kg 3 安装方式 壁挂式 本项目选用的光伏逆变器各项电学性能参数均符合国家电网接入电网的技 术要求。 1.4 电缆设计 光伏组件之间的接线采用组件自带的电缆进行连接； 光伏组件串到光伏逆变 器之间的接线采用光伏专用电缆 PV1-F-1× 4 电缆进行连接 . 根据设计要求得到如下线缆规格： 光伏组件串输出的线缆规格为 PV1-F- 1× 4 逆变器输出的线缆规格为 YJV 4X35 12 5.交流侧设计 1 .1 计量并网柜 为了方便日后的维护与计量， 需要在建筑内配置计量并网柜， 本项目需要配 置 4 台。 发电区计量并网柜的技术参数如下： （ 1）额定输入功率为 0～ 250KWp （ 2）最大输入总电流为 1000A （ 3）输入路数 1 路（ 1 号建筑发电区）输出路数均为汇流为 1 路 （ 4）输出电压： AC310V～ 480V （ 5）环境温度：最高温度 60℃，最低温度 -20℃ （ 6）防护等级： IP65 （ 7）海拔高度：＜ 1500m 1.2 系统接入电网设计 建筑发电区分别采用 5 台 50kWp 光伏逆变器，回流并入新增配电柜在接入 用户配电室低压三相低压交流电网（ AC380V/50Hz ） ，具体接入方式见所示。 发电区建筑接入方式 1.3 系统监控装置 本项目监控系统实行分区发电、 集中监控、集中控制方案，统一在监控主机 上进行信息反馈与操作， 数据均采集于 2 个发电区的光伏逆变器 （逆变器均具备 RS485 数据接口，供数据传输） 。 （ 1）采用高性能 PC 机作为系统的监控主机， 配置光伏并网系统多机监控 软件， 采用 RS485 通讯方式，连续每天 24 小时不间断对所有并网逆变器的运 行状态和数据进行监测。 13 监控主机系统特点如下： 以太网接口、 RS485 接口、 USB2.0、 1G 内存、 500G 硬盘监控主机和光伏逆 变器之间的通讯采用 RS485 总线通讯方式。 （ 2）光伏并网系统的监测软件可以连续记录运行数据和故障数据如下： 实时显示电站的当前发电总功率、日总发电量、累计总发电量、累计 CO2 总减排量以及每天发电功率曲线图。可查看每台逆变器的运行参数，主要包括： A、直流电压 B、直流电流 C、直流功率 D、交流电压 E、交流电流 F、逆变器机内温度 G、时钟 H、频率 I、当前发电功率 J、日发点量 K 累计发电量 L、累计 CO2 减排量 M、每天发电功率曲线图 监控所有逆变器的运行状态， 采用报警方式提示设备出现故障， 可查看故障 原因及故障时间，监控的故障信息至少包括以下内容： A、 电网电压过高； B、 电网电压过低； C、 电网频率过高； D、 电网频率过低； E、 直流电压过高； F、 逆变器过载； G、 逆变器过热； H、 逆变器短路； I、 散热器过热； I、 逆变器孤岛； K、 DSP 故障； L、 通讯失败； （ 3）监控装置可每隔 5 分钟存储一次电站所有运行数据，可连续存储所有 电站运行数据和所有故障记录。 （ 4）可长期 24 小时不间断运行在中文 WINDOWS XP/7/8 系统。 （ 5）监控主机同时提供对外的数据接口，即用户通过网络方式，异地实时 查看整个电源系统的运行数据以及历史数据和故障数据。 （ 6）显示单元可以采用大液晶电视，具有非常好的展示效果。 （ 7）配置 1 套环境监测仪，用来监测现场的环境情况： 该装置由风速传感器、风向传感器、日照辐照度表、测温探头、控制盒及支 架组成，适合于气象、军事、船空、海港、环保、工业、农业、交通等部门测量 水平风参量及太阳辐射能量的测量。可测量环境温度、风速、 方向和辐照强度等 参量， 其 RS485通讯接口可接入并网监控装置的监测系统， 实时记录环境数据。 1.4 防雷接地设计 为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠， 防止因雷击、 浪涌等外在因 14 素导致系统器件的损坏情况发生，系统的防雷接地装置必不可少。 建筑发电区位于用户屋顶， 可以按照建筑防雷标准直接将建筑发电区直接接 入闪带，进行防雷保护。 四、 发电量计算 1、发电量情况 年发电量为 110 万度电，可持续发电 25 年 2、节能减排情况 1kWh火力发电排放指标 消耗标准煤 360 g 粉尘排放 3.46 g SO2排放 5.94 g CO2排放 245 g Nox排放 5.61 g 新能源节能减排 新能源发电量 275000 kWh 节约标准煤 99000 kg 99 吨 粉尘减排量 951.5 kg 0.9515 吨 SO2减排量 1633.5 kg 1.6335 吨 CO2减排量 67375 kg 67.375 吨 Nox 减排量 1542.75 kg 1.54275 吨 五、 收益情况 按 1MW 年发电量 110 万度计算 全部自投每年收益： 110*（ 0.9 元 /度（自用电价） +0.42(国家补贴 )） =145.2 万元 国家补贴 20 年： 145.2*20=2904 万元 使用寿命 25 年后 5 年国家没有补贴： 110*0.9=99 万元 99*5=495 万元 总收益合计 3399 万元 15 融资 70%投，前 4.35 年收益还清本金和利息 145.2*15.65 年 =2272.38 万元 110*0.9=99 万元 99*5=495 万元 合计 2767.38 万元 全部我们投资，提供屋顶企业收益电费打 8.5 折 110*0.9 元 /度 =99 万元 99*0.15=14.85 万元 14.85*25=371.25 万元 六、 所需资料 （ 1）营业执照副本复印件（需在原有营业范围内增加光伏发电事宜） （ 2）项目法人委托书，另附法人身份证及经办人身份证复印件 （ 3）屋顶租用协议 （ 4）用电消纳协议 （ 5）加盖公司章建筑物产权证 （ 6）原房屋设计院出具的屋顶荷载计算说明 （ 7）原建筑物设计图纸 CAD （土建、电气、结构） （ 8）配电室内一次接线图、二次接线图、配电室平面图、 16 鱼知 水恩，乃幸福之源也。鱼离不开水，人离不开亲人和朋友，当你处于逆境和灾难时，帮助你一臂之力，渡过难关的人，都是你的亲人和朋友。吃水不忘挖井人，度过苦难，不能忘记援助过你 的人。知恩图报，善莫大焉。 一个人要想获得幸福，必须懂得感恩。生活需要一颗感恩的心来创造， 一颗感恩的心需要生活来滋养。 一饭之恩，当永世不忘。顺境里给你帮助的人，不能全部称作朋友，但是能够在你逆境时依然愿意援助你，走出困境的人，一定是你要用一生去感谢和珍惜的人。 唐代李商隐的《晚晴》里有这样一句诗：天意怜幽草，人间重晚晴。久遭雨潦之苦的幽草，忽遇晚晴，得以沾沐余辉而平添生意。 当一个人闯过难关的时候，一定要记住那些支撑你，陪你一起走过厄运的朋友和亲人，这个世界谁也不亏欠谁，帮你是情分，不帮你是本分。如古人所说：淡看世事去如烟，铭记恩情存 如血。 学会感恩父母养育之恩，学会感恩朋友的帮助之情，生活里做一个有情有义的人。 你要知道，父母，永远是你最亲近的人，是最爱你的人，不管他们的方法怎么错误？可是爱你的心，都是一样的。千万不要因为自己一时的私心，而忘记感恩。 我们常常希望别人都对自己有情有义，可是想得到别人你真情，首先你必须先付出真情。你帮助别人，不要记在心里，别人帮助你，你要懂得感恩和感动，而不是当做理所当然。 你要知道别人帮你是情分，不帮你是本分。侍父母，要孝顺，对朋友，要真诚。不管你生活的精彩或者混沌，孝顺父母，颐养天年。 一父养十子，十子养一父。在这个美好的时代，中华很多的美德都在逐渐消失，做子孝为天，但是总有一些人，自己活在天堂，硬生生的把父母扔进地狱。 17 鱼知水恩，乃幸福之源也。鱼离不开水，人离不开亲人和朋友，当你处于逆境和灾难时，帮助你一臂之力，渡过难关的人，都是你的亲人和朋友。吃水不忘挖井人，度过苦难，不能忘记援 助过你的人。知恩图报，善莫大焉。 一个人要想获得幸福，必须懂得感恩。生活需要一颗感恩的心来创造， 一颗感恩的心需要生活来滋养。 一饭之恩，当永世不忘。顺境里给你帮助的人，不能全部称作朋友，但是能够在你逆境时依然愿意援助你，走出困境的人，一定是你要用一生去感谢和珍惜的人。 唐代李商隐的《晚晴》里有这样一句诗：天意怜幽草，人间重晚晴。久遭雨潦之苦的幽草，忽遇晚晴，得以沾沐余辉而平添生意。 当一个人闯过难关的时候，一定要记住那些支撑你，陪你一起走过厄运的朋友和亲人，这个世界谁也不亏欠谁，帮你是情分，不帮你是本分。如古人所说：淡看世事去如烟，铭记恩情存 如血。 学会感恩父母养育之恩，学会感恩朋友的帮助之情，生活里做一个有情有义的人。 你要知道，父母，永远是你最亲近的人，是最爱你的人，不管他们的方法怎么错误？可是爱你的心，都是一样的。千万不要因为自己一时的私心，而忘记感恩。 我们常常希望别人都对自己有情有义，可是想得到别人你真情，首先你必须先付出真情。你帮助别人，不要记在心里，别人帮助你，你要懂得感恩和感动，而不是当做理所当然。 你要知道别人帮你是情分，不帮你是本分。侍父母，要孝顺，对朋友，要真诚。不管你生活的精彩或者混沌，孝顺父母，颐养天年。 一父养十子，十子养一父。在这个美好的时代，中华很多的美德都在逐渐消失，做子孝为天，但是总有一些人，自己活在天堂，硬生生的把父母扔进地狱。 18 19 20