光伏发电设计方案.pdf

1 芜湖达辉100kW低压并网光伏电站规划方案2014 年 4 月 11 日2 目 录一、项目概况 . 3 二、方案设计 . 3 2.1.2 设计说明 4 2.1.3 设计原则 4 2.1.4 进度安排 . 5 2.2 具体方案 . 5 2.2.1 系统构成 . 5 2.2.2 设备配置及其指标 5 三、年发电量计算 . 5 3.1 光伏发电系统效率 . 5 3.2 衰减率预测 . 6 3.3 发电量估算 . 6 四、环境影响评价 . 6 五、投资经济概算 . 73 一、项目概况本项目拟在芜湖达辉生物制药科技有限公司办公楼及 1 号厂房楼顶建设 100kWp 光伏低压并网电站。由于芜湖位置处在北纬 31.33 度，平均每年的光照时间可达 1450 小时，日平均光照时间大约为 4 小时， 光照条件较为优良， 所以建设光伏变电站是有很大可行度的。 并且国家政府政策鼓励企业建设光伏供电系统， 并有相关补助， 所以建设光伏电站更是势在必行。芜湖达辉低压并网光伏电站建设完成后，年发电量大约为 12 万 kW.h，每年减排温室气体 CO2大约 113.2 吨，很好的倡导执行了节能减排政策。二、方案设计2.1 方案总体思路2.1.1 设计依据4 2.1.2 设计说明本项目拟建设 100kW并网光伏电站， 系统没有储能设备， 太阳能电池板将日光转换为直流电，通过逆变器转换为 400V 交流电，然后再低压侧与用户低压电网连接。有阳光时，光伏系统将发出的电输送入用户端供电， 无阳光时则停止运行。 当电网发生故障或者需要检修时，光伏系统也不会发出电能，当光伏系统检测到电网恢复后，便会自动投入运行。建设大体内容如下：A.100kW低压光伏发电系统的规划方案、技术方案，包括土建、光伏搭建、并网接入、后期维护等相关图纸及各类技术设计说明书B. 规划与设计方案与能源局， 供电公司等单位进行核实及修订， 并最终拿到许可建设证明C.与业主进行方案的交接与讨论， 准备好开工前与业主方的相关手续， 然后按照设计方案购置相关原材料，安排好存放仓储地点D.开始建设光伏发电系统，并在建设过程中保持与设计方、施工方、业主、供电公司方面的交流与沟通E. 光伏发电系统建设完成后，进行整个系统的调试及试运行F. 与供电公司进行并网交接手续，完成最后并网运行程序G.将光伏发电系统交予业主，可以开始正式投运于生产2.1.3 设计原则100kW低压并网光伏电站，推荐采用分块发电、集中并网方案。由于太阳能电池组件和并网逆变器都是模块化设备， 所以适合于分期实施。 这样设置有利于工程分步实施。 在购置原材料时， 也需要针对各种不同的器件、 不同技术设计进行经济性、 稳定性等方面的综合评估，从而决定适合的方案。5 2.1.4 进度安排100kW低压并网光伏电站的建设周期大约为 3 个月。2.2 具体方案2.2.1 系统构成100kW低压并网光伏电站的主要系统构成如下：A.100kW晶体硅太阳能电池组件及其支架B. 方阵防雷汇流箱C.直流配电柜D.光伏并网逆变器E.400v 交流配电柜F. 系统监控通讯控制装置2.2.2 设备配置及其指标（详见技术设计说明书）三、年发电量计算3.1 光伏发电系统效率光伏发电系统效率受很多因素影响，包括：当地温度、污染情况、光伏组件安装倾角、方位角、光伏发电系统年利用率、太阳能电池组件转换效率、 周围障碍物遮光、逆变损失以及光伏站线损等。 将计算方法简化后， 光伏发电并网系统的总效率由光伏阵列的效率、 光伏并网逆变器的转换效率和其他效率三部分组成。1、光伏阵列效率 n1：光伏阵列在 1000W/m2太阳辐射强度下，实际直流输出功率与标称功率之比。 光伏阵列在转换过程中的能量损失主要包括： 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，按当地温度设定光伏阵列表面倾斜角度，可以大大提高光伏阵列的效率，取效率 90%计算。2、光伏阵列逆变器转换效率 n2： 光伏并网逆变器输出的交流电功率与直流输入的功率之比，取 96%计算。3、其他效率 n3：从逆变器输出至低压网的传输效率，此项目取 100%计算。4、系统总效率： n 总 =n1*n2*n3=90%*96%*100%=86.4% 6 3.2 衰减率预测因太阳能电池板随着使用年限的增加， 存在一定的衰减率， 此项目使用太阳能板我们按比较常规的衰减率计算，取 0.5%计算。3.3 发电量估算有上述内容可知，本项目总容量为 100kWp，假设年平均满功率发电 1450 小时，则该电站一年可发电 14.5 万 kW.h。若考虑光伏发电效率为 86.4%，根据采用的太阳能板衰减率为0.5%，综合计算得以下：表 1： 100kWp低压并网光伏站发电量年份 发电量（万 kW.h） 年份 发电量（万 kW.h）1 12.528 14 11.738 2 12.465 15 11.679 3 12.403 16 11.621 4 12.341 17 11.563 5 12.279 18 11.505 6 12.218 19 11.447 7 12.157 20 11.390 8 12.096 21 11.333 9 12.036 22 11.276 10 11.976 23 11.220 11 11.916 24 11.164 12 11.856 25 11.108 13 11.797 25 年发电量总和 295.112 平均每年发电量 11.804 四、环境影响评价100kW低压并网光伏电站采用屋顶架设，支架基础，土建工程量很小，整个施工对该区域的环境质量及生态影响基本忽略。 由于没有运动部件没有噪声， 对周围环境没有不利影响。随着工程的建设，该区域将出现新的人文景观，改善区域面貌，美化环境。本项目具有十分突出的环境效益。 光伏发电不消耗化石燃料， 无二氧化碳、 二氧化硫等有害气体的排出，节约水资源，同时减少相应的废水和温排水等对水环境的污染，清洁干净，环境效益良好，取代任何化石能源发电的环境效益都是巨大的。建设光伏电站可以减少燃煤火电装机，假设基准值为燃煤机组，得知：燃煤机组：360g/kW.h 不同类型温室气体换算成二氧化碳：1 吨 CH4 等于 21 吨 CO2(根据 IPCC1996) 7 1 吨 N2O等于 21 吨 CO2( 根据 IPCC1996) 按照上面计算原则，本项目建成后，将完成安装 100kWp低压并网发电站， 25 年内该系统年平均发电量为 11.804 万 kW.h，每年减排温室气体 CO2 约 113.2 吨。具体节能环保和减排的效果如下：表 2 温室气体减排统计表序号单位发电量减排量单位 换算数值年发电量单位 1 年减排单位 25 年减排1 替代标准煤 kgce 0.36 118040 tce 42.49 tce 1062.25 2 废水 Kg/kWh 1 118040 t 118.04 t 2951.00 3 烟尘 g/kWh 1.8 118040 t 212.47 t 5311.75 4 CO2 Kg/kWh 0.959 118040 t 113.2 t 2830.00 5 SO2 g/kWh 6.5 118040 t 767.26 t 19181.5 6 NOX g/kWh 3.2 118040 t 377.73 t 9443.25 五、投资经济概算下面对本项目进行投资经济概算。按 8000 元 /kW 进行测算， 100kW 低压并网光伏发电站预计投资 80 万元，光伏设计费 5 万元。根据“金太阳”国家政策补贴，每度电补贴 0.42元，芜湖当地工业用电价格为 0.87 元 /kW.h，预计本项目可申请补贴每年平均 49576.8 元，省去电费每年约 102694.8 元。再加上网内配电建设预计投资约 25 万（包括建设材料费 24万，设计费 1 万） ，则整个用电系统建立需要投资预计约 105 万。以下是相关的财务评价指标表：表 3 财务评价指标表平均投入 8000 元 /kW 系统容量 100kWp 年平均满功率运行时间 1450 小时系统总投入（业主单位） 105 万元维护保养费 1 万 /年25 年总发电量 295.112 万 kW.h 25 年省去电费 256.74 万元25 年补贴费用总额 123.947 万元投资回收期 7 年（第七年收入总金： 1065901.2 元 =（ 49576.8+102694.8 ）*7