汕头1.22MW方案

1 金源屋顶光伏发电工程 项目方案 2 目 录1. 项 目 概 述 . 41.1 项 目 简 介 41.2 建 设 背 景 41.3 建 设 地 点 51.4 建 设 规 模 61.5 建 设 主 体 61.6 项 目 建 设 必 要 性 61.7 项 目 建 设 可 行 性 62. 太 阳 能 资 源 .83. 项 目 建 设 方 案 .103.1 总 体 方 案 11 3.2 组 件 合 理 布 置 及 选 型 133.3 逆 变 器 选 型 133.4 建 筑 屋 面 设 计 153.6 电 气 方 案 173.7 建 设 方 案 说 明 183.8 主 要 设 备 材 料 表 204. 发 电 量 预 测 .215. 经 济 效 益 .265.1 经 济 效 益 分 析 265.2 光 伏 发 电 及 各 项 收 益 265.3 光 伏 电 站 建 设 成 本 275.4 光 伏 电 站 的 投 资 回 收 期 275.5 项 目 说 明 276. 项 目 风 险 分 析 .29 6.1环 境 风 险 296.2政 策 风 险 296.3行 业 风 险 296.4技 术 风 险 29 3 项 目 概 述1.1项 目 简 介广 东 金 源 股 份 有 限 公 司 屋 顶 光 伏 发 电 工 程 ， 项 目 位 于 广 东 汕 头 濠 江 区 。建 设 区 域 为 水 泥 平 屋 面 ， 屋 顶 可 利 用 面 积 约 14000m2。 根 据 目 前 屋 顶 情 况 规 划总 装 机 容 量 约 为 1.22MWp， 逆 变 器 12台 100KW， 现 有 380V低 压 变 压 器 1台总 容 量 800Kva， 如 低 压 接 入 时 需 业 主 再 增 加 一 台 800Kva的 变 压 器 ,增 加 智 能并 网 设 备 自 动 调 节 电 量 。 下 面 资 料 按 1.22MW计 算 收 益 和 社 会 效 益 。1.2 建 设 背 景 随 着 能 源 的 日 益 紧 缺 ， 环 保 压 力 的 逐 步 加 大 ， 太 阳 能 的 开 发 利 用 逐 步 引起 了 我 国 各 级 政 府 和 企 业 的 重 视 。 《 国 民 经 济 和 社 会 发 展 第 十 二 个 五 年 规 划纲 要 》 中 提 出 要 “ 推 进 能 源 多 元 清 洁 发 展 ， 积 极 发 展 太 阳 能 、 生 物 质 能 、 地热 能 等 其 他 新 能 源 ” ； 《 可 再 生 能 源 中 长 期 发 展 规 划 》 明 确 指 出 ： “ 扩 大 城市 可 再 生 能 源 的 利 用 量 ， 并 为 太 阳 能 光 伏 发 电 提 供 必 要 的 市 场 规 模 ； 为 促 进我 国 太 阳 能 发 电 技 术 的 发 展 ， 做 好 太 阳 能 技 术 的 战 略 储 备 ， 建 设 若 干 个 太 阳能 光 伏 发 电 示 范 电 站 和 太 阳 能 热 发 电 示 范 电 站 ； 到 2020年 ， 太 阳 能 发 电 总 容量 达 到 180万 kW” ； 国 家 鼓 励 开 发 利 用 太 阳 能 资 源 ， 目 前 国 内 光 伏 发 电 项 目获 得 了 国 家 发 改 委 、 能 源 局 、 财 政 部 、 电 网 等 相 关 部 门 的 政 策 支 持 。 国 家 先 后 推 出 了 《 太 阳 能 光 电 建 筑 应 用 财 政 补 助 资 金 管 理 暂 行 办 法 》 、《 国 家 能 源 局 关 于 进 一 步 落 实 分 布 式 光 伏 发 电 有 关 政 策 的 通 知 》 等 政 策 ， 体现 了 政 府 对 太 阳 能 发 电 行 业 的 高 度 重 视 。 这 些 都 为 建 设 太 阳 能 光 伏 发 电 项 目提 供 了 良 好 的 政 策 支 持 条 件 。 4 大 力 开 发 利 用 太 阳 能 是 保 护 生 态 环 境 、 应 对 能 源 匮 乏 、 保 障 社 会 经 济 可持 续 发 展 的 有 效 手 段 。 本 项 目 是 分 布 式 光 伏 发 电 工 程 ， 在 不 额 外 占 用 土 地 资源 的 前 提 下 ， 将 光 伏 组 件 布 置 在 建 筑 屋 顶 的 太 阳 能 光 伏 发 电 站 ， 既 能 充 分 体现 投 资 方 注 重 生 态 保 护 、 环 境 健 康 、 和 谐 发 展 的 建 设 理 念 ， 又 展 示 绿 色 能 源建 设 ， 建 成 后 将 成 为 当 地 ， 乃 至 全 国 的 可 再 生 能 源 应 用 宣 传 示 范 的 重 要 示 范项 目 。 本 光 伏 项 目 作 为 目 前 国 家 四 部 委 大 力 支 持 的 “ 分 布 式 并 网 光 伏 发 电 示范 项 目 ” 类 型 ， 不 仅 能 切 实 缓 解 地 区 目 前 的 电 力 紧 张 状 况 ， 节 能 减 排 改 善 环境 ， 对 节 能 减 排 和 推 广 使 用 新 能 源 起 到 很 好 的 示 范 宣 传 作 用 。近 年 来 ， 一 批 工 业 园 区 、 旅 游 度 假 区 等 陆 续 开 展 光 伏 电 站 建 设 工 作 。 清 洁 能 源 的 大 力 推 进 缓 减 了 工 业 的 用 电 缺 口 ， 也 改 善 了 环 境 污 染 问 题 ， 同 时 国家 习 主 席 在 2015年 11月 30日 国 家 主 席 习 近 平 在 巴 黎 出 席 气 候 变 化 大 会 开 幕式 并 发 表 题 为 《 携 手 构 建 合 作 共 赢 、 公 平 合 理 的 气 候 变 化 治 理 机 制 》 讲 话 中指 出 ， 中 国 2030年 单 位 GDP二 氧 化 碳 排 放 将 比 2005年 下 降 6%-65%。 2017年 我 国 在 工 业 、 建 筑 中 已 进 入 强 制 节 能 减 排 阶 段 ， 并 将 新 能 源 列 入 重 点 发 展方 向 。 2019年 11月 ， 国 家 发 改 委 发 布 《 产 业 结 构 调 整 指 导 目 录 》 在 新 能 源 大类 中 将 太 阳 能 建 筑 一 体 化 组 件 设 计 与 制 造 应 用 列 入 第 一 类 鼓 励 中 。1.3 建 设 地 点本 工 程 建 设 点 为 广 东 汕 头 濠 江 区 广 东 金 源 股 份 公 司 工 厂 屋 顶 ， 建 设 区 域 为 平 面 水 泥 顶 。 本 项 目 所 发 电 量 “ 自 发 自 用 ” 为 主 ， 余 量 上 网 。1.4 建 设 规 模本 项 目 建 设 容 量 约 为 1.22MW的 分 布 式 光 伏 发 电 工 程 ； 低 压 并 网 ； 建 设 周期 1-3个 月 ， 因 在 屋 顶 面 施 工 光 伏 不 影 响 车 间 生 产 。 5 1.5 建 设 主 体广 东 金 源 股 份 新 能 源 项 目1.6 项 目 建 设 必 要 性1.6.1响 应 国 家 政 策积 极 响 应 国 家 及 地 区 关 于 发 展 “ 分 布 式 光 伏 电 站 ” 的 政 策 ；1.6.2符 合 “ 节 能 、 环 保 、 绿 色 、 人 性 化 ” 原 则 ， 有 助 于 提 升 当 地 的 社 会形 象 太 阳 能 光 伏 发 电 是 目 前 世 界 上 最 先 进 的 可 再 生 能 源 利 用 技 术 ， 也 是 未 来能 源 发 展 的 方 向 。 本 项 目 的 实 施 ， 符 合 “ 节 能 、 环 保 、 绿 色 、 人 性 化 ” 的 建设 原 则 ， 能 够 充 分 体 现 城 市 建 设 节 能 环 保 的 先 进 性 理 念 ， 不 占 用 土 地 ， 能 够 提 高 土 地 资 源 的 利 用 效 率 ， 再 则 也 有 助 于 提 升 城 市 及 企 业 的 社 会 形 象 。1.7 项 目 建 设 可 行 性1.7.1项 目 符 合 政 府 的 发 展 目 标随 着 我 国 经 济 发 展 ， 国 家 综 合 实 力 的 提 升 ， 特 别 是 2008年 北 京 奥 运 会 和2010年 上 海 世 博 会 的 成 功 举 办 ， 标 志 着 我 国 国 际 地 位 和 形 象 已 得 到 全 世 界 的瞩 目 。 我 国 环 境 保 护 和 可 再 生 能 源 的 开 发 利 用 的 力 度 ， 直 接 关 系 到 我 国 在 国际 上 的 形 象 和 地 位 。 目 前 的 能 源 结 构 中 以 燃 煤 为 主 的 火 力 发 电 产 生 大 量 的CO2、 SO2、 NOX、 烟 尘 、 灰 渣 等 污 染 物 ， 对 环 境 和 生 态 造 成 不 利 的 影 响 。 为提 高 环 境 质 量 ， 创 造 良 好 的 国 家 形 象 和 国 际 影 响 力 ， 积 极 达 成 国 家 主 席 在 峰会 上 提 出 的 在 2060年 我 国 达 到 碳 排 量 中 和 的 目 标 ， 为 国 家 可 持 续 发 展 创 造 条件 。 在 对 煤 电 进 行 改 造 和 减 排 的 同 时 ， 积 极 开 发 利 用 太 阳 能 等 清 洁 可 再 生 能源 是 十 分 必 要 的 。 同 时 ， 国 际 社 会 为 了 鼓 励 发 展 中 国 家 推 广 可 再 生 能 源 ， 在 《 京 都 议 定 书 》 中 提 出 了 “ 清 洁 发 展 机 制 ” （ CDM） ， 本 项 目 建 成 后 ， 还 可据 此 申 请 相 应 的 CO2减 排 额 度 补 贴 。光 伏 发 电 是 一 种 清 洁 的 能 源 ， 既 不 消 耗 资 源 ， 同 时 又 不 释 放 污 染 物 、 废料 ， 也 不 产 生 温 室 气 体 破 坏 大 气 环 境 ， 也 不 会 有 废 渣 的 堆 放 、 废 水 排 放 等 问题 ， 有 利 于 保 护 周 围 环 境 ， 是 一 种 绿 色 可 再 生 能 源 。 本 工 程 装 机 容 量 为 1.2MW，年 均 上 网 发 电 量 131.915万 kWh， 与 相 同 发 电 量 的 火 电 相 比 ， 每 年 可 为 电 网 节约 标 煤 约 527.662吨 ， 相 应 每 年 可 减 少 燃 煤 所 造 成 的 多 种 有 害 气 体 的 排 放 ， 其 6 中 包 括 二 氧 化 硫 （ SO2） 约 39.575吨 、 氮 氧 化 合 物 （ NOx） 约 19.787吨 ， 可 减轻 排 放 温 室 效 应 性 气 体 二 氧 化 碳 （ CO2） 约 1315.197吨 。 此 外 还 可 节 约 大 量 传统 火 电 厂 用 水 ， 并 能 减 少 相 应 的 水 力 排 灰 废 水 和 温 排 水 等 对 水 环 境 的 污 染 。环 境 效 益 明 显 。 本 工 程 将 是 一 个 环 保 、 低 耗 能 、 节 约 型 的 光 伏 发 电 项 目 。1.7.2建 设 成 本 的 降 低随 着 各 类 光 伏 组 件 技 术 的 逐 步 成 熟 ， 以 及 商 业 化 开 发 利 用 价 值 的 逐 步 提高 ， 同 时 随 着 光 伏 组 件 产 能 的 逐 渐 扩 大 和 市 场 竞 争 的 原 因 ， 光 伏 组 件 价 格 从最 高 时 的 6美 元 /Wp已 下 降 到 目 前 的 0.28美 元 /Wp左 右 ， 随 着 光 伏 发 电 建 设成 本 的 降 低 ， 商 业 化 开 发 建 设 光 伏 电 站 已 逐 渐 成 趋 势 ， 同 时 为 企 业 投 资 光 伏发 电 项 目 创 造 了 更 好 的 市 场 条 件 。1.7.3电 网 接 入 的 可 行 性 随 着 国 家 分 布 式 项 目 的 持 续 推 进 ， 在 政 策 上 保 证 了 光 伏 项 目 的 并 网 可 行性 ， 国 家 电 网 充 分 肯 定 分 布 式 光 伏 电 源 的 接 入 。 在 并 网 接 入 申 请 、 服 务 方 面大 开 绿 灯 。 近 几 年 ， 全 国 地 区 的 光 伏 电 站 也 已 陆 续 完 成 建 设 ， 成 功 并 网 。 供电 部 门 对 于 光 伏 接 入 也 大 力 支 持 ， 并 积 累 了 大 量 并 网 经 验 ， 为 后 续 光 伏 项 目并 网 提 供 了 保 障 。2.太 阳 能 资 源汕 头 境 内 大 部 分 属 亚 热 带 ， 处 于 赤 道 低 气 压 带 和 副 热 带 高 气 压 带 之 间 ，在 东 北 信 风 带 的 南 缘 。 汕 头 市 地 处 亚 欧 大 陆 的 东 南 端 、 太 平 洋 西 岸 ， 濒 临 南海 。 冬 季 常 吹 偏 北 风 ， 夏 季 常 吹 偏 南 风 或 东 南 风 ， 具 有 明 显 的 季 风 气 候 特 征 。北 回 归 线 从 汕 头 市 区 北 域 通 过 。汕 头 市 温 和 湿 润 ， 阳 光 充 足 ， 雨 水 充 沛 ， 无 霜 期 长 ， 春 季 潮 湿 ， 阴 雨 日多 ； 初 夏 气 温 回 升 ， 冷 暖 多 变 ， 常 有 暴 雨 ； 盛 夏 虽 高 温 而 少 酷 暑 ， 常 受 台 风袭 击 ； 秋 季 凉 爽 干 燥 ， 天 气 晴 朗 ， 气 温 下 降 明 显 ； 冬 无 严 寒 ， 但 有 短 期 寒 冷 。 汕 头 年 日 照 2000～ 2500小 时 ， 日 照 最 短 为 3月 份 。 年 降 雨 量 1300～ 1800毫 米 ，多 集 中 在 4～ 9月 份 。 年 平 均 气 温 18℃ ～ 22℃ ， 最 低 气 温 在 0℃ 以 上 ； 最 高 气温 35℃ ～ 38℃ ， 多 出 现 于 7月 中 旬 至 8月 初 受 太 平 洋 副 热 带 高 压 控 制 期 间以 下 数 据 来 自 美 国 太 空 总 署 NASA 气 象 资 料 查 询 网 站汕 头 地 区 多 年 平 均 辐 射 量 （ kWh/m2/day） （ 平 面 ）1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 7 3.26 3.08 3.15 3.68 3.99 4.30 5.07 4.57 4.17 4.20 3.69 3.393.总 体 方 案3.1本 工 程 光 伏 组 件 拟 采 用 分 布 式 光 伏 发 电 固 定 角 度 形 式 。本 项 目 建 设 安 装 容 量 为 1.22MW， 分 布 于 各 厂 房 屋 顶 ， 该 建 筑 的 面 积 和 预计 安 装 容 量 见 表 3-1。 表 3-1 安 装 容 量 分 布 表有 效 面 积（ 万 平 方 ） 建 筑 方位 角 光 伏 组 件 数量 （ 块 ） 容 量（ MW） 屋 顶 形 式 倾角所 需 屋 顶 面积 1.4 正 南 2200块 1.22 水 泥 平 顶 123.2 组 件 合 理 布 置 及 选 型本 次 项 目 工 程 的 安 装 的 屋 面 为 平 屋 面 。对 普 通 的 多 晶 硅 光 伏 组 件 常 用 的 布 置 方 式 是 房 顶 角 度 朝 向 ， 采 用 平 铺 固定 式 安 装 ， 这 种 布 置 方 式 的 优 点 是 支 架 系 统 简 单 轻 便 ， 安 装 方 便 ， 布 置 紧 凑 ， 节 约 场 地 ； 缺 点 是 不 能 对 太 阳 能 资 源 充 分 利 用 ， 当 光 伏 发 电 系 统 整 体 造 价 较高 时 ， 不 能 充 分 发 挥 其 经 济 效 益 。 针 对 组 件 固 定 式 布 置 方 式 存 在 的 缺 点 ， 开发 研 制 出 逐 日 跟 踪 式 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 ， 根 据 组 件 阵 列 面 旋 转 轴 的 数 量 又分 为 单 轴 和 双 轴 跟 踪 。 逐 日 跟 踪 式 光 伏 发 电 系 统 虽 然 能 提 高 组 件 对 太 阳 能 资源 利 用 效 率 ， 但 是 需 要 增 加 机 械 跟 踪 设 备 、 感 光 仪 器 等 ， 会 增 加 单 位 工 程 造价 ， 随 着 晶 体 硅 电 池 板 价 格 的 不 断 下 降 ， 相 对 于 机 械 跟 踪 等 设 备 所 增 加 的 成本 ， 总 体 的 经 济 效 益 并 不 理 想 ， 因 此 限 制 了 逐 日 跟 踪 式 光 伏 发 电 系 统 的 推 广利 用 。 固 定 式 安 装 与 逐 日 跟 踪 式 布 置 方 式 的 详 细 比 较 见 下 表 3-2。 8 表 3-2 光 伏 组 件 布 置 方 式 比 较 表序号 比 较 项 目 固 定 式 单 轴 跟 踪 式 双 轴 跟 踪 式 比 较 结 果仰 角 跟 踪 式 极 轴 跟 踪 式1 增 加 的 太阳 能 转 换率 按 当 地 最 佳 倾 角 安 装 ， 比水 平 面 安 装 增 加 15%左 右的 发 电 量 。 比 按 最 佳 倾 角 固 定 安 装 增 加 5～10%左 右 的 发 电 量 。 比 按 最 佳 倾 角 固 定 安 装 增 加 13～20%左 右 的 发 电 量 。 比 按 最 佳 倾 角 固 定 安 装 增 加20～ 30%左 右 的 发 电 量 。 跟 踪 式 对 太 阳 能 的 转 换 效 率 要 比 固 定 式高 。2 抗 风 能力 、 土 建基 础 根 据 IEC标 准 要 求 ， 固 定安 装 支 架 按 抗 风 能 力 需满 足 42m/s； 但 由 于 采 用固 定 安 装 ， 东 西 方 向 风 载较 小 ， 对 土 建 基 础 的 承 载要 求 一 般 。 根 据 IEC标 准 要 求 ， 单 轴 跟 踪 式太 阳 能 光 伏 阵 列 支 架 按 抗 风 能力 满 足 27m/s； 由 于 采 用 仰 角 跟踪 式 安 装 ， 东 西 方 向 风 载 较 大 ，对 土 建 基 础 的 承 载 要 求 较 高 。 根 据 IEC标 准 要 求 ， 单 轴 跟 踪 式太 阳 能 光 伏 阵 列 支 架 按 抗 风 能 力满 足 27m/s； 由 于 采 用 单 轴 跟 踪 式安 装 ， 东 西 方 向 风 载 更 大 ， 对 土建 基 础 的 承 载 要 求 更 高 。 根 据 IEC标 准 要 求 ， 双 轴 跟 踪 式太 阳 能 光 伏 阵 列 支 架 按 抗 风 能力 满 足 27m/s； 由 于 采 用 双 轴 跟踪 式 安 装 ， 东 西 方 向 风 载 最 大 ，对 土 建 基 础 的 承 载 要 求 也 最 高 。 跟 踪 式 的 抗 风 能 力 对 土 建 基 础 设 计 比 固定 式 高 。 3 安 装 要 求 固 定 式 支 架 因 没 有 转 动部 件 ， 安 装 相 对 简 单 ， 安装 精 度 要 求 相 对 较 低 。 单 轴 跟 踪 式 支 架 因 有 部 分 转 动部 件 ， 为 保 证 跟 踪 精 度 ， 安 装 相对 复 杂 ， 安 装 精 度 要 求 较 高 。 极 轴 跟 踪 式 支 架 转 动 部 件 增 多 ，为 保 证 跟 踪 精 度 ， 安 装 更 加 复 杂 ，安 装 精 度 要 求 也 更 高 。 双 轴 跟 踪 式 支 架 的 传 动 机 构 最为 复 杂 ， 跟 踪 精 度 要 求 很 高 ， 安装 要 求 也 最 高 。 跟 踪 式 的 安 装 要 求 对 比 固 定 式 高 。4 经 济 性 支 架 系 统 价 格 可 以 控 制0.8元 /Wp以 内 。 支 架 系 统 价 格 2.8元 /Wp， 整 个工 程 价 格 比 固 定 式 增 加 10%左右 。 支 架 系 统 价 格 3.5元 /Wp,整 个 工程 价 格 比 固 定 式 增 加 20%左 右 。 支 架 系 统 价 格 4.3 元 /Wp， 整 个工 程 价 格 比 固 定 式 增 加 30%左右 。 跟 踪 式 系 统 发 电 量 的 增 加 比 例 小 于 投 资的 增 量 ， 故 经 济 性 较 固 定 式 差 。5 技 术 成 熟性 组 件 安 装 最 通 用 的 一 种方 式 ， 支 架 系 统 简 单 ， 应用 广 泛 。 机 械 跟 踪 系 统 相 对 复 杂 ， 使 用 不广 泛 ， 应 用 经 验 缺 乏 ， 技 术 不 够成 熟 。 机 械 跟 踪 系 统 更 复 杂 ， 使 用 不 广泛 ， 缺 乏 相 应 的 应 用 经 验 ， 技 术不 够 成 熟 。 机 械 跟 踪 系 统 最 复 杂 ， 使 用 不 广泛 ， 缺 乏 相 应 的 应 用 经 验 ， 技 术不 够 成 熟 。 固 定 式 支 架 系 统 简 单 ， 应 用 广 泛 。 系 统 输出 效 率 有 保 证 。6 可 靠 性 简 单 可 靠 跟 踪 机 械 、 光 学 仪 器 可 靠 性 相 对较 低 ， 维 护 要 求 高 ， 使 用 成 本 高 。 跟 踪 机 械 、 光 学 仪 器 可 靠 性 相 对较 低 ， 维 护 要 求 更 高 ， 使 用 成 本更 高 。 跟 踪 机 械 、 光 学 仪 器 可 靠 性 相 对较 低 ， 维 护 要 求 最 高 ， 使 用 成 本也 最 高 。 固 定 式 简 单 可 靠 ， 维 护 成 本 低 。 7 使 用 寿 命及 运 行 维护 可 保 证 25年 使 用 期 ， 基本 免 维 护 。 机 械 设 备 使 用 期 有 限 ， 运 行 维 护要 求 高 ， 运 行 成 本 大 。 机 械 设 备 使 用 期 有 限 ， 运 行 维 护要 求 更 高 ， 运 行 成 本 更 大 。 机 械 设 备 使 用 期 有 限 ， 运 行 维 护要 求 最 高 ， 运 行 成 本 最 大 。 固 定 式 使 用 寿 命 长 ， 运 行 维 护 简 单 ， 费 用低 13 从 比 较 结 果 可 以 看 出 ： 应 用 固 定 式 布 置 从 技 术 经 济 上 要 优 于 逐 日 跟 踪 式系 统 ； 另 外 逐 日 跟 踪 式 系 统 的 发 电 量 增 加 值 还 与 太 阳 辐 射 中 的 直 接 辐 射 、 散射 辐 射 的 比 例 密 切 相 关 ， 太 阳 辐 射 中 散 射 辐 射 比 例 越 大 ， 逐 日 跟 踪 效 果 越 差 ，从 太 阳 能 资 源 分 析 结 果 来 看 ， 项 目 所 在 地 太 阳 辐 射 中 散 射 量 的 占 比 要 达 到 30%以 上 ， 占 比 较 高 ， 这 将 直 接 影 响 到 的 逐 日 跟 踪 效 果 。 另 外 ， 屋 顶 由 于 基 础 及载 荷 问 题 ， 也 非 常 不 适 合 大 型 跟 踪 系 统 的 应 用 。光 伏 组 件 的 功 率 规 格 较 多 ， 从 1Wp 到 600Wp 国 内 均 有 生 产 厂 商 生 产 ，且 产 品 应 用 也 较 为 广 泛 。 由 于 本 工 程 为 屋 面 光 伏 并 网 系 统 ， 故 优 先 选 用 单 位面 积 容 量 大 的 电 池 组 件 ， 以 减 少 占 屋 面 面 积 ， 降 低 单 位 装 机 容 量 所 需 的 组 件 成 本 。 通 过 市 场 调 查 ， 在 目 前 技 术 成 熟 的 大 容 量 电 池 组 件 规 格 中 ， 此 项 目 选用 电 池 组 件 容 量 为 535W单 晶 硅 半 片 组 件 ， 其 各 技 术 参 数 比 较 如 表 3-3所 示 。下 一 工 作 阶 段 ， 参 数 将 综 合 考 虑 建 设 方 要 求 、 产 品 性 能 等 因 素 进 行 适 当 修 正 。表 3-3 光 伏 组 件 参 数 表组 件 种 类 单 位 数 据峰 值 功 率 W 555开 路 电 压 V 38.1短 路 电 流 A 18.56工 作 电 压 V 31.8 工 作 电 流 A 17.45外 形 尺 寸 (mm× mm× mm) mm 2384x1096x35重 量 kg 28.6峰 值 功 率 温 度 系 数 %/℃ -0.34开 路 电 压 温 度 系 数 %/℃ -0.25短 路 电 流 温 度 系 数 %/℃ 0.043.3 逆 变 器 选 型逆 变 器 ， 是 将 直 流 电 转 换 为 交 流 电 的 一 种 电 气 设 备 。 目 前 国 内 生 产 的 并 14 网 逆 变 器 系 列 产 品 技 术 相 对 比 较 成 熟 。 本 项 目 拟 选 用 100KWp组 串 式 逆 变 器 ，该 逆 变 器 的 优 点 是 便 于 管 理 维 护 ， 可 靠 性 高 ， 电 能 质 量 高 ， 适 合 屋 顶 资 源 较为 分 散 的 光 伏 电 站 。 逆 变 器 技 术 参 数 如 表 3-4所 示 。表 3-4 100kWp 逆 变 器 技 术 参 数 表输 入 （ 直 流 ）最 大 直 流 功 率 100kW最 大 输 入 电 压 1100V启 动 电 压 200V 最 大 短 路 输 入 电 流 12*45A最 大 输 入 电 流 12*30AMPPT电 压 范 围 180~1000V输 出 （ 交 流 ）额 定 输 出 功 率 100kW最 大 输 出 功 率 132kVA最 大 输 出 电 流 191.3A最 大 总 谐 波 失 真 0.99直 流 电 流 分 量 50mA功 率 因 数 可 调 范 围 0.8（ 超 前 ） ~0.8（ 滞 后 ）效 率最 大 效 率 98.70%中 国 效 率 98.10%保 护直 流 反 接 保 护 具 备 交 流 短 路 保 护 具 备交 流 输 出 过 电 流 保 护 具 备输 出 过 电 压 保 护 具 备绝 缘 阻 抗 保 护 具 备残 余 电 流 （ RCD） 检 测 具 备浪 涌 保 护 具 备并 网 检 测 具 备孤 岛 保 护 具 备温 度 保 护 具 备集 成 直 流 开 关 具 备 常 规 数 据尺 寸 (宽 × 高 × 深 ) 1005X667X340mm 15 重 量 88.5Kg运 行 温 度 范 围 -25~60℃ /0-100%自 耗 电 2W（ 夜 晚 ）冷 却 方 式 温 控 强 制 风 冷防 护 等 级 IP66工 作 环 境 湿 度 0~95%最 高 海 拔 2000m通 信 接 口 /协 议 标 准 ： RS485可 选 ： WIFI,GPRS,PLC3.4 建 筑 屋 面 设 计为 避 免 光 伏 方 阵 以 固 定 倾 角 安 装 后 前 后 出 现 阴 影 遮 挡 ， 需 要 设 置 南 北 向前 后 方 阵 间 合 理 间 距 。 设 计 目 标 为 冬 至 日 （ 一 年 当 中 物 体 在 太 阳 下 阴 影 长 度最 长 的 一 天 ） 上 午 9： 00到 下 午 3： 00， 组 件 之 间 南 北 方 向 无 阴 影 遮 挡 。 太 阳 能 电 池 组 件 方 阵 前 后 安 装 时 的 最 小 间 距 D计 算 方 法 如 图 3-5所 示 ： 图 3-5光 伏 阵 列 南 北 最 小 间 距 示 意 图水 泥 屋 面分 布 式 光 伏 发 电 工 程 为 使 系 统 全 年 发 电 量 最 大 ， 组 件 表 面 接 收 的 全 年 辐射 量 应 尽 可 能 增 大 ， 考 虑 到 气 象 因 素 影 响 ， 平 面 屋 顶 采 用 角 度 安 装 ； 组 件 方位 角 与 建 筑 主 朝 向 一 致 。屋 面 构 件 和 屋 面 设 备 对 光 伏 组 件 会 产 生 一 定 遮 挡 影 响 ， 本 项 目 光 伏 方 阵布 置 时 将 与 以 下 构 件 留 出 距 离 ： 16 南 向 和 东 西 向 女 儿 墙 ；屋 面 暖 通 设 备 ；屋 面 给 排 水 管 道 ；屋 面 伸 缩 缝 等 构 件 。 图 3-6平 面 光 伏 组 件 示 意 图 彩 钢 屋 面因 房 屋 结 构 原 因 ， 采 用 随 屋 顶 的 平 铺 方 式 ， 此 方 式 可 有 效 减 少 屋 顶 载 荷的 同 时 可 以 更 多 的 铺 装 更 多 的 光 伏 发 电 块 ， 同 时 也 更 有 利 于 建 设 成 本 的 设 计和 建 设 后 的 美 观 。 17 本 项 目 厂 房 为 水 泥 平 顶 按 最 佳 角 度 安 装 上 后 ， 在 后 续 的 生 产 中 更 好 的 体现 降 本 增 效 及 新 能 源 在 实 际 建 筑 中 的 综 合 运 用 好 处 。3.6 电 气 方 案光 伏 发 电 系 统 主 要 由 光 伏 组 件 、 直 流 配 电 系 统 、 并 网 逆 变 器 、 升 压 系 统 、计 量 装 置 及 交 流 配 电 系 统 组 成 。 太 阳 能 通 过 光 伏 组 件 转 化 为 直 流 电 能 ， 再 通过 并 网 型 逆 变 器 将 直 流 电 能 转 化 为 与 电 网 同 频 率 、 同 相 位 的 正 弦 波 电 流 ， 最后 并 入 电 网 优 先 自 用 多 余 电 量 再 地 传 到 国 家 电 网 。 图 3- 7 光 伏 系 统 示 意 图本 期 光 伏 发 电 工 程 为 分 布 式 光 伏 发 电 工 程 ， 以 “ 自 发 自 用 ” 余 电 上 网 方式 暂 按 全 部 消 纳 计 算 。 光 伏 发 电 单 元 与 原 电 网 的 供 电 单 元 并 列 运 行 ， 当 光 伏发 电 单 元 投 入 或 退 出 运 行 时 ， 不 影 响 原 电 网 及 场 区 内 供 电 系 统 的 正 常 运 行 。 18 光 伏 发 电 单 元 的 并 网 系 统 如 图 3-8所 示 。 图 3- 8 10kV 接 入 系 统 方 案 示 意 图本 工 程 建 设 容 量 为 380V， 接 入 厂 区 配 电 房 的 ， 拟 采 用 1个 并 网 点 接 入 。安 装 区 域 安 装 结 构 光 伏 组 件 数量 （ 块 ） 安 装 容 量（ MW） 并 网 点工 厂 屋 顶 水 泥 平 屋 顶 2200 1.2 23.7 建 设 方 案 说 明本 次 工 程 的 设 计 方 案 均 为 成 熟 且 已 经 实 际 应 用 的 方 案 ， 采 用 一 次 建 设 完成 。 工 程 的 设 计 标 准 为 高 于 当 地 50年 一 遇 的 气 象 标 准 ， 风 压 取 值 为 0.7KN/ ㎡ ， 雪 压 取 值 为 0.3KN/㎡ 。3.7.1 屋 面 承 重 分 析 ：从 支 架 前 面 吹 来 （ 顺 风 ） 的 风 压 及 从 支 架 后 面 吹 来 （ 逆 风 ） 的 风 压 引 起的 材 料 的 弯 曲 强 度 和 弯 曲 量 ， 支 撑 臂 的 压 曲 （ 压 缩 ） 以 及 拉 伸 强 度 ， 安 装 螺栓 的 强 度 等 ， 并 确 认 强 度 。（ 1） 结 构 材 料 19 选 取 支 架 材 料 ， 确 定 截 面 二 次 力 矩 IM 和 截 面 系 数 Z。（ 2） 假 象 载 荷1） 固 定 荷 重 （ G）组 件 质 量 （ 包 括 边 框 ） GM+框 架 自 重 GK1+其 他 GK2 固 定 载荷 G=GM+GK1+GK22） 风 压 荷 重 （ W）（ 加 在 组 件 上 的 风 压 力 （ WM） 和 加 在 支 撑 物 上 的 风 压 力 （ WK）的 总 和 ） 。W=1/2× （ CW× σ× V02× S） × a× I× J 3） 积 雪 载 荷 （ S）与 组 件 面 垂 直 的 积 雪 荷 重 。4） 地 震 载 荷 （ K）加 在 支 撑 物 上 的 水 平 地 震 力5） 总 荷 重 （ W）正 压 ： 5） =1） +2） +3） +4）负 压 ： 5） =1） -2） +3） +4）载 荷 的 条 件 和 组 合载 荷 条 件 一 般 地 方 多 雪 区 域 长 期 平 时 G G+0.7S短 期 积 雪 时 G+S G+S暴 风 时 G+W G+0.35S+W地 震 时 G+K G+0.35S+K 20 3.8 主 要 设 备 材 料 表序 号 设 备 材 料 名称 型 号 规 格 及 主要 技 术 参 数 单 位 数 量 性 能 说 明 生 产 商 备 注1 光 伏 组 件 单 晶 半 片555Wp 块 2200 满 足 要 求 天 合2 光 伏 支 架 镀 镁 锌 合 金 套 1 满 足 要 求 国 标 带 夹 具 ， 底 座 、压 块 、 螺 丝3 GW100K-HT逆 变 器 100kw 台 12 满 足 要 求 锦 浪4 并 网 柜 台 4 满 足 要 求 带 计 量 位 、 防独 岛 5 接 地 系 统 套 1 满 足 要 求 镀 锌 扁 铁6 交 流 、 直 流 线 缆 套 1 满 足 要 求 奔 阳 国 标 铜 线7 桥 架 套 1 满 足 要 求 铝 合 金 \镀 锌8 汇 流 箱 台 4 满 足 要 求9 辅 材 套 1 满 足 要 求 PVC、 防 火 泥 、 不 锈 钢 扎 线 、油 漆 等10 清 洁 系 统 套 1 满 足 要 求 增 压 泵 及水 管 21 1.发 电 量 预 测根 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 初步 选 择 的 太 阳 能 电 池 的 类 型 和 布 置 方 案 ， 进 行 光 伏 电 场 年 发 电 量 估 算 。光 伏 发 电 站 年 平 均 上 网 电 量 Ep计 算 如 下 ：根 据 光 伏 发 电 系 统 的 构 成 以 及 光 伏 组 件 的 光 电 转 换 特 性 ， 电 站 的 发 电 量取 决 于 太 阳 总 辐 射 量 及 逆 变 器 的 转 换 效 率 ， 同 时 又 受 到 多 种 因 素 影 响 ， 故 ：光 伏 发 电 站 上 网 电 量 可 按 以 下 公 式 计 算 ：E=H × Aη× K η i=PAZ× 103/ESA× 100%Ep=HA × PAZ× 103/ES× K=HA × PAZ × K式 中 ： A — 为 组 件 安 装 面 积 （ m2） ；ηi — 组 件 转 换 效 率 （ %） ；HA — 水 平 面 太 阳 能 总 辐 照 量 （ kWh/m2， 与 气 象 标 准 观 测 数 据 一 致 ） ；Es— 标 准 状 态 下 的 日 照 强 度 ， 等 于 1000W/m2；PAZ— 光 伏 系 统 的 安 装 容 量 ， 是 光 伏 系 统 中 太 阳 能 组 件 标 准 输 出 功 率 的 总和 ， kWp。K — 为 综 合 效 率 系 数 。 综 合 效 率 系 数 K是 考 虑 了 包 括 ： 光 伏 组 件 类 型 、 光 伏 方 阵 的 倾 角 、 方 位 角 、光 伏 发 电 系 统 可 用 率 、 光 照 利 用 率 、 逆 变 器 效 率 、 交 流 线 路 损 耗 、 光 伏 组 件表 面 污 染 、 光 伏 组 件 转 换 效 率 偏 离 等 各 种 因 素 后 的 综 合 性 的 光 电 转 换 效 率 。K=K1· K2· K3· K4· K5· K6· K7· K8式 中 ： K1： 组 件 类 型 修 正 系 数 22 K2： 光 伏 方 阵 的 倾 角 和 方 位 角 修 正 系 数K3： 光 伏 发 电 系 统 可 用 率K4： 光 照 利 用 率K5： 逆 变 器 效 率K6： 交 流 线 路 损 耗 修 正 系 数K7： 光 伏 组 件 表 面 污 染 修 正 系 数K8： 光 伏 组 件 转