2mw分布式光伏电站建设项目可行性研究方案报告

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1、 2MW分布式光伏电站建立工程可行研究性报告目录1 概述61.1 工程概况61.2 编制依据61.3 地理位置61.4 投资主体72 工程建立的必要性72.1 国家可再生能源政策72.2 地区能源构造、电力系统现状及开展规划82.3 地区环境保护83 工程任务与规模84 太阳能资源94.1 太阳能资源分析104.2 太阳能资源初步评价105 网架构造和电力负荷115.1 电力负荷现状115.2.电站厂址选择126 太阳能光伏发电系统设计136.1 光伏组件选择136.1.1 标准和规X136.1.2 主要性能、参数及配置146.2 光伏阵列的运行方式设计156.2.1 光伏电站的运行方式选择1

2、56.2.2 倾角确实定166.3 逆变器选型166.4 光伏阵列设计及布置方案206.4.1 光伏方阵容量206.4.2 光伏子方阵设计226.4.3 汇流箱布置方案236.5 年上网电量估算236.5.1 光伏发电系统效率分析236.5.2 年上网电量估算247 电气257.1 电气一次257.1.1 设计依据257.1.2 接入电网方案267.1.3 直流防雷配电柜277.1.4 防雷及接地287.1.5继电保护、绝缘配合及过电压保护287.1.6 电气设备布置297.2 电气二次297.2.1 电站调度管理与运行方式297.2.2 电站自动控制297.2.3 继电保护及平安自动装置30

3、7.2.4 二次接线307.2.5 控制电源系统307.2.6 火灾自动报警系统307.2.7 视频安防监控系统317.2.8 电工实验室317.2.9 电气二次设备布置317.3 通信317.4 计量318 工程消防设计319 劳动平安与工业卫生329.1 工程概述329.2 设计依据、目的与任务329.3 劳动平安与职业卫生潜在危害因素分析339.4 劳动平安与职业卫生对策措施339.4.1设备运输、吊装作业的平安措施339.4.2 施工时高空作业339.4.3 施工时用电作业及其它平安措施349.4.4 运行期平安与工业卫生对策措施3410 施工组织设计3510.1 施工条件3510.1

4、.1 主要工程工程的施工方案3510.1.2 施工场地及施工生活区3510.1.3 地方材料供给情况3510.1.4 动力能源供给3610.2 工程工程实施的轮廓进度3611 环境影响评价3611.1 工程施工期对环境的影响及防治3611.1.1 噪声影响及防治3611.1.2 扬尘、废气3611.1.3 运输车辆对交通干线附近居民的影响3611.1.4 污染物排放3611.2 运行期的环境影响3711.2.1 噪声影响3711.2.2 废水影响3711.2.3 电磁场影响3711.2.4 雷击3711.2.5 污染物排放总量分析3711.2.6 光污染及防治措施3711.3 环境效益3812

5、 节能降耗3813 投资估算与经济分析3813.1 投资估算3813.1.1编制依据及原那么3813.1.2 工程系统配置3913.2 经济技术分析3914 结论和建议4114.1 主要结论4114.1.1 本工程的建立是必要的4114.1.2 本工程的建立是可行的4114.1.3 本工程建立经济上是合理的4214.2 社会效益4215 工程汇总表4358 / 571 概述1.1 工程概况某华兴纺织集团位于某宁阳环城科技产业园，北依著名中外的泰山，南临历史文化名城曲阜，分别距遥墙机场、日照港3小时的路程，紧靠京沪高铁、京福高速公路，具有快速开展的交通条件和区域优势。公司厂区内规划用屋顶2.1万

6、平方米，方案可安装电池组件的规划容量为2MW，实际装机容量以建立为准，宁阳顺风新能源某负责电站的设计及施工安装。本工程按照“就近并网、本地消耗、低损高效的原那么，以建筑结合的分布式并网光伏发电系统方式进展建立。每个发电单元光伏组件通三相并网逆变器直接并入三相低压交流电网AC380V，50Hz，通过交流配电线路给当地负荷供电，最后以 10kV电压等级就近接入，实现并网。由于分布式电源容量不超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%，所有光伏发电自发自用。以保障平安、优化构造、节能减排、促进和谐为重点，努力构建平安、绿色、和谐的现代电力工业体系。1.2 编制依据 国家、地方和行业的有关法律、法规、

7、条例以及规程和规X。1.3 地理位置本工程位于宁阳环城科技产业园，东经1163611738，北纬35403537，年日照数在2200-3000小时，年辐射总量到达5016-5852 MJ/，太阳能资源较好，属于三类光伏发电区域。由于交通运输等条件较好，并网接入条件优越，可以建立屋顶太阳能分布式光伏并网电站。1.4 投资主体本工程由宁阳顺风新能源某投资兴建。2 工程建立的必要性2.1 国家可再生能源政策我国政府已将光伏产业开展作为能源领域的一个重要方面，并纳入了国家能源开展的根本政策之中。已于2006年1月1日正式实施的?可再生能源法?明确规X了政府和社会在光伏发电开发利用方面的责任和义务，确立

8、了一系列制度和措施，鼓励光伏产业开展，支持光伏发电并网，优惠上网电价和全社会分摊费用，并在贷款、税收等诸多方面给光伏产业种种优惠。2009年12月26日第十一届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议通过了全国人民代表大会常务委员会关于修改?中华人民某国可再生能源法?的决定。修改后的可再生可能源法进一步强化了国家对可再生能源的政策支持，该决定将于2010 年4 月1 日起施行。本工程采用光伏发电技术开发利用太阳能资源，符合能源产业政策开展方向。?国家能源局关于申报分布式光伏发电规模化应用示X区的通知?国能新能2012298号为契机，积极开展分布式光伏发电，形成整体规模优势和示X推广效应。依托某太

9、阳能资源丰富的优势，充分利用建筑物空间资源，发挥削峰填谷作用。通过利用学校的建筑物屋顶，积极开发建立分布式光伏发电低压端并网自发自用工程。2.2 地区能源构造、电力系统现状及开展规划窗体顶端到21世纪中叶,某省要实现第三步开展目标,国民经济要到达中等兴旺国家的水平,能源消费量将会出现强劲的增长,而且对能源供给质量提出更高的要求.某能源构造优化调整必须坚持以可持续开展思想为指导,以保证能源平安为前提.制定并贯彻实施能源构造优化调整的总体战略;建立协调一致、运转高效管理机制;加强法规建立,提供政策保障;充分发挥市场调节的根底性作用;建立和完善科技支撑体系;建立有效的投融资机制和积极开展对外合作.窗

10、体底端2.3 地区环境保护光伏系统应用是开展光伏产业的目的所在，它的应用情况代表着一个国家或地区对光伏产业的重视程度，标志着当地政府对能源及环境的认识水平。该电站的建成每年可减排一定数量的CO2，在一定程度上缓解了环保压力。3 工程任务与规模本工程建立于某华兴纺织集团公司顶屋面上。工程总装机容量是2MWp， 25年年均发电量约为209.71万kWh。采用多晶硅光伏组件，光伏组件分别铺设在公司内的各个车间顶上，可铺设太阳能电池方阵的屋顶总面积约为2.1万平方米。4 太阳能资源某省太阳资源具体的分布如下：图4.1 中国太阳能资源分布图根据上图，可以看出某某为太阳能资源中等地区，年日照数在2200-

11、3000小时，年辐射总量到达5000-5850 MJ/，相当于日辐射量3.84.5KWh/。宁阳县属于温带大陆性半湿润季风气候区，四季清楚，寒暑适宜，光温同步，雨热同季。春季枯燥多风，夏季炎热多雨，秋季晴和气爽，冬季寒冷少雪。年平均气温13，7月份气温最高，平均26.4，1月份最低，平均-2.6。年平均降水量697毫米。境内泰山海拔1532.7米，具有明显的高山气候特征。山顶气温一般比山下常年低78，年平均降水1106毫米。、全年平均日照数2627.1小时，年际变化在2342.3-3413.5小时之间。日照百分率58%左右。某地区太阳能辐射量年际变化较稳定，其数值区间稳定在3828.69550

12、7.17MJ/之间，年平均辐射总量为5154.68 MJ/。属太阳能资源较丰富区，位于全省前列。4.1 太阳能资源分析工程所在地多年平均太阳辐射量 5200.48MJ/m/a，属我国第三类太阳能资源区域，但从气象部门获得的太阳能总辐射量是水平面上的，实际光伏组件在安装时通常会有一定的倾角以尽可能多的捕捉太阳能。屋顶选择南向倾角41度。1、宁阳地区的年太阳总辐射为5200 MJ/m2左右，即1444kWh/m2左右；近6年20042009年，年平均太阳总辐射量偏低，为5101.8 MJ/m2，即1417.2kWh/m2。该地区的年日照时数为2800 h左右，年日照百分率为63%左右，太阳能资源处

13、于全省前列。2、太阳能资源以春季和夏季较好、冬季最差为主要特征。其中，5月份太阳辐射最强，可到达620 MJ/m2左右，12月份辐射最弱，为206 MJ/m2左右。春、夏、秋、冬四季总辐射量分别约占年总辐射量的31.31%、33.25%、21.01%和14.43%左右。3、从日平均状况看，1114时的太阳辐射较强，可占全天辐射量的53%左右，是最正确太阳能资源利用时段，12时前后辐射最强。4、日照时数以7.5 h左右的天数最多，全年可到达60天左右，占14%以上；6.112.0h区间的天数较多，总天数为250天以上，可占全年的69%，年可利用率较高。综上所述，宁阳市太阳能资源丰富，属某省太阳能

14、资源丰富区，可以开展太阳能发电和太阳能资源热利用工程。4.2 太阳能资源初步评价工程所在地太阳能资源条件较好，由于交通运输等条件较好，并网接入条件优越，可以建立屋顶太阳能光伏并网电站。光伏电站角度的选取采用“四季均衡，保证弱季的原那么。本工程太阳能电池板采用按最正确倾角41的方式安装在楼顶屋面上，系统年平均峰值日照时间为4.5小时，年日照总量为1642小时。5 网架构造和电力负荷5.1 电力负荷现状华兴纺织集团配电效劳X围内2011年最大用电负荷为2400千瓦，最小用电负荷为0.2千瓦。配电区内输电电压为10/0.4千伏，变电站容载比为1.25。变压器7台，其中2*1600kVA有1台，2*6

15、30kVA共6台，总容量1.07万千伏安。表5.1 华兴纺织集团变电站根本负荷资料汇总表序号工程数值单位备注1变电站1.1最大负荷2400kW峰值负荷1.2最小负荷0.2kW1.3变电站年停电时间10-18min1.4容载比1.251.5配电变压器数量7台根据配电变压器数量逐个填写配电变压器相关数据1.6日典型负荷630kW96点/日，表格2配电变压器12.1变电容量0.63*2KVA2.2电压等级10/0.4kV2.3低压侧馈线回路数14回2.4低压侧馈线导线截面各路不同mm23配电变压器23.1变电容量0.63*2KVA3.2电压等级10/0.4kV3.3低压侧馈线回路数14回3.4低压侧

16、馈线导线截面各路不同mm25.2.电站厂址选择华兴纺织分布式光伏发电工程拟选址在方纺织集团现有的建筑物楼顶上建立太阳能电站，在开发利用太阳能资源的同时节省了土地资源。根据光伏电站的区域面积、太阳能资源特征、安装条件、交通运输条件、地形条件，结合某气象站的相关资料等，同时考虑光伏电站的经济性、可行性，初步规划出分布式光伏发电工程。该工程建立地点完全按照国家有关规定规划建立，经实际考察，无遮挡现象，具有以下特点：1富集的太阳光照资源，保证很高的发电量；2靠近主干电网，以减少新增输电线路的投资；3主干电网的线径具有足够的承载能力，在根本不改造的情况下有能力输送光伏电站的电力；4离用电负荷近，以减少输

17、电损失；5便利的交通、运输条件和生活条件；6能产生附加的经济、生态效益，有助于抵消局部电价本钱；7良好的示X性，国家电网启动分布式光伏发电支持政策。6 太阳能光伏发电系统设计6.1 光伏组件选择6.1.1标准和规X(1) IEC61215 晶体硅光伏组件设计鉴定和定型(2) IEC6173O.l 光伏组件的平安性构造要求(3) IEC6173O.2 光伏组件的平安性测试要求(4) GB/T18479-2001?地面用光伏PV发电系统概述和导那么?(5) SJ/T11127-1997?光伏PV发电系统过电压保护导那么?(6) GB/T 19939-2005?光伏系统并网技术要求?(7) EN 6

18、1701-1999 光伏组件盐雾腐蚀试验(8) EN 61829-1998 晶体硅光伏方阵 I-V特性现场测量(9) EN 61721-1999 光伏组件对意外碰撞的承受能力(抗撞击试验) (10) EN 61345-1998 光伏组件紫外试验(11) GB 6495.1-1996 光伏器件第1局部: 光伏电流电压特性的测量(12) GB 6495.2-1996 光伏器件第2局部: 标准太阳电池的要求(13) GB 6495.3-1996 光伏器件第3局部: 地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据(14) GB 6495.4-1996 晶体硅光伏器件的 I-V实测特性的温度和辐照度修正方

19、法。(15) GB 6495.5-1997 光伏器件第5局部: 用开路电压法确定光伏(PV)器件的等效电池温度(ECT) 。(16) GB 6495.7-2006 ?光伏器件第7局部：光伏器件测量过程中引起的光谱失配误差的计算?(17) GB 6495.8-2002 ?光伏器件第8局部: 光伏器件光谱响应的测量?(18) GB/T 18210-2000 晶体硅光伏PV方阵 I-V特性的现场测量(19) GB/T 18912-2002 光伏组件盐雾腐蚀试验(20) GB/T 19394-2003 光伏PV组件紫外试验(21) GB/T 133841992 机电产品包装通用技术条件(22) GB/

20、T 191-2008 包装储运图示标志(23) GB 20047.1-2006 ?光伏PV组件平安鉴定第1局部：构造要求?(24) GB 20047.2-2006 ?光伏PV组件平安鉴定第2局部：试验要求?(25) GB6495-86 地面用太阳能电池电性能测试方法；(26) GB6497-1986 地面用太阳能电池标定的一般规定；(27) GB/T 14007-1992 陆地用太阳能电池组件总规X；(28) GB/T 14009-1992 太阳能电池组件参数测量方法；(29) GB/T 9535-1998 地面用晶体硅太阳电池组件设计鉴定和类型；(30) GB/T 11009-1989 太阳

21、电池光谱响应测试方法；(31) GB/T 11010-1989 光谱标准太阳电池；(32) GB/T 11012-1989 太阳电池电性能测试设备检验方法；(33) IEEE 1262-1995 太阳电池组件的测试认证规X；(34) SJ/T 2196-1982 地面用硅太阳电池电性能测试方法；(35)SJ/T 9550.29-1993 地面用晶体硅太阳电池单体质量分等标准；(36)SJ/T 9550.30-1993 地面用晶体硅太阳电池组件质量分等标准；(37)SJ/T 10173-1991 TDA75 单晶硅太阳电池；(38)SJ/T 10459-1993 太阳电池温度系数测试方法；(39

22、)SJ/T 11209-1999 光伏器件第6局部标准太阳电池组件的要求；(40) DGJ32/J87-2009?太阳能光伏与建筑一体化应用技术规程?；上述标准、规X及规程仅是本工程的最根本依据，并未包括实施中所涉及到的所有标准、规X和规程，并且所用标准和技术规X均应为合同签订之日为止时的最新版本。6.1.2主要性能、参数及配置6.1.2.1 主要性能光伏组件为室外安装发电设备，是光伏电站的核心设备，要求具有非常好的耐侯性，能在室外严酷的环境下长期稳定可靠地运行，同时具有高的转换效率。本工程采用 245Wp 组件。6.1.2.2 设备主要参数表6.1 太阳电池组件技术参数太阳电池种类多晶硅指标

23、单位数据峰值功率Wp245功率偏差w0/+3组件效率%14.7开路电压VocV37.2短路电流IscA8.37工作电压VmpptV30.4工作电流ImpptA7.89系统最大耐压Vdc1000尺寸mm1650*992*40重量kg19.5峰值功率温度系数%/K-0.43开路电压温度系数%/K-0.32短路电流温度系数%/K0.047运行温度X围-40+85最大风/雪负载Pa2400/5400注：上述组件功率标称在标准测试条件STC下：1000W/m2、太阳电池温度 256.2 光伏阵列的运行方式设计6.2.1光伏电站的运行方式选择本工程方案于某华兴纺织集团房顶安装面铺设光伏发电系统，楼顶可铺设

24、电池板面积约为2.1万平方米， 可安装太阳能电池板2000kWp，装机容量2MW。本工程按照“就近并网、本地消耗、低损高效的原那么，以建筑结合的分布式并网光伏发电系统方式进展建立。每个发电单元光伏组件通三相并网逆变器直接并入三相低压交流电网AC380V，50Hz，通过交流配电线路给当地负荷供电，最后以 10kV电压等级就近接入，实现并网。由于分布式电源容量不超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%，所有光伏发电自发自用。为了减少光伏阵列到逆变器之间的连接线及方便日后维护，建议配置光伏阵列汇流箱，该汇流箱可直接安装在电池支架上，汇流箱的输出经直流线缆接至配电房内直流配电柜，经直流配电后接至并网

25、逆变器，逆变器的交流输出经交流配电柜接至防逆流控制柜，输出0.4KV,50Hz三相交流电源，实现用户侧并网发电功能。6.2.2倾角确实定根据本工程的实际情况，结合某本地太阳辐射资源情况，保持原有建筑风格，学校楼顶屋面采用41度倾角布置。6.3 逆变器选型光伏并网发电系统由光伏组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成。太阳能能量通过光伏组件转换为直流电力，在通过并网逆变器将直流电转换为电网同频率、同相位的正弦波电流，一局部给当地负载供电，剩余电力馈入电网，本系统逆变器采用某阳光电源某生产的型号为SG100K3，功率为100KW的逆变器。这样根据光伏组件的电压变化和温变化X围，可保证绝大多数直流输

26、出电压X围均在MPPTX围内，汇流后进入一台逆变器可保证输出电压变化不超出设备最大功率跟踪X围内450V-820V，并不超过设备平安电压1000V。阳光电源生产的光伏并网逆变器具有根据天气变化自动启停及最大功率跟踪控制功能。当系统出现异常时可以使逆变器自动停顿工作并平安与系统脱离。逆变器的控制选用电压型电流控制方式，输出基波功率因数大于等于95%，电流各次谐波不得大于3%。图6-2 SG100K3逆变器外观图SG100K3逆变器具有以下特点：和谐电网 零电压穿越功能 有功功率连续可调0100%功能 无功功率可调，功率因数X围超前0.9至滞后0.9 高效发电 含变压器最高转换效率达97.0% 高

27、精度电能计量装置 方案灵活 2555可连续满功率运行 适用高海拔恶劣环境，可长期连续、可靠运行 加热除湿功能可选其主要技术参数列于下表：表6-2 SG100K3并网逆变器性能参数表型号SG100K3直流侧参数最大直流电压900Vdc最大直流功率113kWp满载MPP电压X围450820V最大输入电流250A交流侧参数额定输出功率100kW额定电网电压400Vac允许电网电压310450Vac额定电网频率50Hz/60Hz允许电网频率4751.5Hz/5761.5Hz总电流波形畸变率0.99额定功率系统最大效率97.0%含变压器欧洲效率96.4%含变压器防护等级IP20室内允许环境温度-25+5

28、5冷却方式风冷允许相对湿度095%,无冷凝允许最高海拔6000米显示与通讯显示触摸屏标准通讯方式RS485可选通讯方式以太网/GPRS机械参数外形尺寸宽x高x深1015x1969x785mm净重925kg选择使用的阳光电源的SG50K3电站型光伏逆变器；转换效率高达98.7%；户内型、户外型、集装箱型产品设计；适用于大中型电站工程，具有适应各种自然环境、符合各项并网要求、发电量高、可靠稳定的特点。图6-3 SG50K3逆变器外观图其主要技术参数列于下表：表6-3 SG50K3并网逆变器性能参数表型 号SG50K3输 入 数 据最大直流输入功率W57kWp直流输入电压X围，MPPTV450-82

29、0允许最大直流输入电压V900允许最大直流输入电流A130输出数据额定交流输出功率W50kW额定电网电压 (V)440Vac最大交流输出电流A80电网工作频率X围Hz50/60功率因数0.95电流总谐波畸变率THD%3%效率最大效率%96.6%欧洲效率%95.7%保护功能过/欠压保护，过/欠频保护，防孤岛效应保护，过流保护，防反放电保护，极性反接保护，过载保护，过温保护防护等级及环境条件外壳防护等级IP20工作环境温度 ()-25 +55最高海拔(m)2000相对湿度95%,无冷凝冷却方式风冷显示和通讯显示LCD液晶触摸显示屏标准通讯方式RS-485、以太网电网监测具备接地故障监测具备认证情况

30、金太阳认证鉴衡CGC认证体积和重量宽/高/深mm820/1984/646重量kg6436.4 光伏阵列设计及布置方案6.4.1光伏方阵容量本工程的电池组件可选用功率245Wp 的多晶硅太阳电池组件，其工作电压约为30.2V，开路电压约为37.8V。根据SG100k3并网逆变器的 MPPT 工作电压X围450V820V，每个电池串列按照 20 块电池组件串联进展设计，100kW 的并网单元需配置20个电池串列，逆变器装机容量为100KW，需太阳能电池板共400块。为了减少光伏电池组件到逆变器之间的连接线，以及方便维护操作，建议直流侧采用分段连接，逐级汇流的方式连接，即通过光伏阵列防雷汇流箱简称“

31、汇流箱将光伏阵列进展汇流。此系统还要配置直流防雷配电柜，该配电柜包含了直流防雷配电单元。其中：直流防雷配电单元是将汇流箱进展配电汇流接入SG100k3逆变器；经三相计量表后接入电网。另外，系统应配置 1 套监控装置，可采用 RS485 或 Ethernet以太网的通讯方式，实时监测并网发电系统的运行参数和工作状态。100KW光伏并网发电示意图如图6-1所示。D座工程将1台逆变器并联接入0.4KV电网。图6-4并网发电示意图本工程光伏组件铺设在华兴集团的各个楼顶的屋面上。各区域面积及装机容量如表6.4所示：表6.4某华兴集团分布式光伏电站工程汇总表名称楼顶面积m2装机容量(kW)6.4.2光伏子

32、方阵设计6.4.2.1 光伏子方阵容量考虑到房屋的实际情况每个光伏方阵容量、汇流箱、直流汇流屏及逆变器等因素，经技术经济比拟后确定光伏子方阵的容量为100kW 和50kW。6.4.2.2 光伏组件布置方式根据选定的光伏组件和逆变器形式与参数，结合逐时太阳能辐射量与风速、气温等数据，确定晶硅光伏组件组串数为：20，汇流形式为：12进1出。6.4.2.3 光伏组件支架设计本工程光伏组件直接安装在支架上。6.4.3汇流箱布置方案汇流箱安装在支架或钢构上，具有防水、防灰、防锈、防晒，防雷功能，防护等级IP65 及以上，能够满足室外安装使用要求；安装维护简单、方便、使用寿命长。直流汇流箱为12路输入1路

33、输出，带防雷模块。柜体可采用的不锈钢板，不锈钢板的厚度1.2mm；框架和外壳具有足够的刚度和强度，除满足内部元器件的安装要求外，还能承受设备内外电路短路时的电动力和热效应，不会因设备搬运、吊装、运输过程由于受潮、冷冻、撞击等因数而变形和损坏。柜体的全部金属构造件都经过特殊防腐处理，以具备防腐、美观的性能；通过抗震试验、内部燃弧试验；柜体采用封闭式构造，柜门开启灵活、方便；元件特别是易损件安装便于维护拆装，各元件板应有防尘装置；柜体设备要考虑通风、散热；设备应有保护接地。汇流箱进线配置光伏组件串电流检测模块，模块电源自供；功耗小于 15W；串行通讯接口1 个，RS485 方式；采样处理12路光伏

34、电池板电流012A，采样精度不低于0.5%。可根据监控显示模块对每路电流进展测量和监控，可远程记录和显示运行状况，无须到现场。6.5 年上网电量估算6.5.1光伏发电系统效率分析并网光伏系统的效率是指:系统实际输送上网的交流发电量与组件标称容量在没任何能量损失的情况下理论上的能量之比。标称容量 1kWp 的组件，在承受到 1kW/ m2太阳辐射能时理论发电量应为 1kWh。根据太阳辐射资源分析所确定的光伏电站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，进展光伏电站年发电量估算。光伏系统总效率暂按75%计算。6.5.2年上网电量估算多晶硅组件在光照及常规大气环境中使用会有衰减，

35、光伏组件的光电转换效率衰减速率为第2年不超过 2，10年不超过10，25年衰减不超过20%。按宁阳地区年平均有效发电日辐照量为4.606( kWh/m2.a)，平均年有效发电辐照量1681.28( kWh/m2.a)计算。平均年有效发电小时数1681.28小时计算。某华兴集团分布式光伏电站工程装机容量为2000kWp。全年发电量约等于：20001681.283362560kWh=336.3万kWh光伏电站占地面积大，直流侧电压低，电流大，导线有一定的损耗，本工程此处损耗值取2%。大量的太阳能电池板之间存在一定的特性差异，不一致性损失系数取3%；考虑太阳能电池板外表即使清理仍存在一定的积灰，遮挡

36、损失系数取5%；光伏并网逆变器的效率无隔离变压器，欧洲效率约为98%98.5%，干式变压器的效率到达98.7%。考虑到光伏电厂很少工作在满负荷状态，绝大多数时间都工作在较低水平，且晚上不发电时还存在空载损耗，故本工程逆变器效率按98%计算，升压变压器效率按98%考虑两级升压，损耗需考虑两次；早晚不可利用太阳能辐射损失系数3%，光伏电池的温度影响系数按2%考虑，其它不可预见因素损失系数2%。系统效率为：98%97%95%98%98%98%97%98%98%=79.18%全年上网电量约等于：336256079.18%2662475kWh=266.2万kWh按照实际装机容量2000kWp计算的上网年

37、等效利用小时数为：26624.75kWh2000kW=1331.23小时组件使用10年输出功率下降不得超过使用前的10%：组件使用20年输出功率下降不得超过使用前的20%：组件使用寿命不得低于25年。在计算发电量时，需要主要考虑以下损失：交、直流线路损失3%；光伏组件外表尘土遮盖损失8%-10%；逆变器损失5%-10%；环境温度造成的发电量损失2%；折合以上各折减系数，光伏系统总效率为75。根据太阳辐射能量、系统组件总功率、系统总效率等数据,可预测2286.78kWp光伏发电系统的年总发电量。预测发电量系统容量光伏组件外表辐射量系统总效率。按以上公式计算，将水平面的太阳辐射折算到单轴跟踪系统的

38、光伏阵列平面上进展仿真计算， 某工程学院校园内可铺设太阳能电池方阵的建筑楼顶总面积为2.1万平方米，方案可安装电池组件的规划容量为2MW，实际装机容量为2000kWp，得出首年发电量为262.13万kWh, 那么整个并网发电系统的25年总发电量为6553.4万kWh，考虑系统25年输出衰减20%，那么年平均发电量为209.7万kWh。7 电气7.1 电气一次7.1.1设计依据SJ/T11127-1997 ?光伏PV发电系统过电压保护导那么?GB/T 19939-2005 ?光伏系统并网技术要求?GB/Z 19964-2005 ?光伏发电站接入电力系统的技术规定?GB/T 20046-2006

39、?光伏系统电网接口特性?IEC 61727：2004GB 12326-2000 ?电能质量电压波动和闪变?GB12325-2003 ?电能质量电力系统供电电压允许偏差?GBT14549-1993 ?电能质量公用电网谐波?GB50057-2000 ?建筑物防雷设计标准?DL/T 448-2000 ?电能计量装置技术管理规程?GB50217-2007 ?电力工程电缆设计规X?DL/T404-2007 ?3.6kV 40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备?GB/T 15543-1995 ?电能质量三相电压允许不平衡度?GB/T15945-1995 ?电能质量电力系统频率允许偏差?GB 4208-

40、2008 外壳防护等级IP 代码GB/T4942.2-1993 低压电器外壳防护等级DL/T 5044-2004 电力工程直流系统设计技术规程7.1.2接入电网方案接入特点与方式： 就近低压并网，降低损耗，提高效率； 局部故障检修时不影响整个系统的运行； 用电顶峰时提供大量电力，有助于城市电网调峰； 便于电网的投切和调度； 方便运行维护；国家电网在?分布式电源接入电网技术规定?中指出：“分布式电源总容量原那么上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%。采用低压接入模式的DGPV，建议其容量小于所接入中压配电变压器最大负荷40%。以配电变压器的容量为400kVA计，假设其负载率为50%，那

41、么建议采用低压接入模式的DGPV容量小于80kVA。采用中压分散接入模式的DGPV，建议其容量要小于所接入中压馈线最大负荷的40%。以YJY22-3300为例，假设采用单环网接线，那么建议采用中压分散接入模式的DGPV容量小于1.5MVA。采用专线接入模式的DGPV，建议其容量要小于所接入主变压器最大负荷的25%。其中，假设考虑容载比为2.0，那么容量为20MVA和31.5MVA的35kV主变所能接入的最大DGPV容量分别为2.5MVA和3.9MVA，而2.5(3.9)10MVA的DGPV只能采用35kV专线接入更高等级的变电站中低压侧母线。本系统采用的三相并网逆变器直接并入三相低压交流电网A

42、C380V，50Hz，使用独立的N线和接地线，适应的电网参数如表所示：表7.1 电网参数表序号工程内容1配电系统模式TN-S母线独立的N线和PE线2系统电压AC380/220V3额定频率50Hz4系统接地方式中性点直接接地并网系统接入三相400V或单相230V低压配电网，通过交流配电线路给当地负荷供电，由于分布式电源容量不超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%，所有光伏发电自发自用。7.1.3直流防雷配电柜光伏阵列汇流箱通过电缆接入到直流防雷配电柜，按照100KW并网逆变发电单元进展设计，需要配置1台直流防雷配电柜PMD-D100K100KW，主要是将汇流箱输出的直流电缆接入后，经直流断路

43、器和防反二极管汇流、防雷，再分别接入1台SG100k3并网逆变器，方便操作和维护。图7-1 直流防雷配电柜系工作原理图直流防雷配电柜的性能特点如下：1每台直流防雷配电柜按照100KW配电单元设计，与100KW并网逆变器匹配；2每台直流防雷配电柜可接入15台汇流箱；3直流输入回路都配有可分断的直流断路器和防反二极管，防反二极管的目的是防止汇流箱之间出现环流现象，断路器选用ABB品牌；4直流输出回路配置光伏专用防雷器，选用菲尼克斯品牌；5直流输出回路配置1000V直流电压显示表；。7.1.4防雷及接地为了保证本工程光伏并网发电系统平安可靠，防止因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件的损坏等情况发生，系

44、统的防雷接地装置必不可少。用户可根据整个系统情况合理设计交流防雷配电、接地装置及防雷措施。系统的防雷接地装置措施有多种方法，主要有以下几个方面供参考：1地线是避雷、防雷的关键，在进展太阳电池方阵根底建立的同时，采用40扁钢，添加降阻剂并引出地线，引出线采用10mm2铜芯电缆，在光伏板周围敷设一以水平接地体为主，垂直接地体为辅，联合构成的闭合回路的接地装置，供工作接地和保护接地之用。该接地采用方孔接地网，埋深在电池支架根底的下方，接地电阻按?交流电气装置的接地?DL/T 621 1997中的规定进展选择应不大于4。接地网寿命按30年计算。接地装置符合?高压输变电设备的绝缘配合?GB311.1-1

45、997和?电气装置安装工程施工及验收规X?中的规定。2直流侧防雷措施：电池支架应保证良好的接地，光伏电池阵列连接电缆接入光伏阵列防雷汇流箱，汇流箱内已含高压防雷器保护装置，电池阵列汇流后再接入直流防雷配电柜，经过多级防雷装置可有效地防止雷击导致设备的损坏；3交流侧防雷措施：每台逆变器的交流输出经交流防雷配电柜接入电网用户自备，可有效地防止雷击和电网浪涌导致设备的损坏；4所有的机柜要有良好的接地。7.1.5继电保护、绝缘配合及过电压保护本工程考虑在主线路上配置1套光纤电流纵差保护作为本线路的主保护。以带方向的电流电压保护作为后备保护，并要求具备自动重合闸。每台逆变器配有一样容量的独立的交直流防雷

46、配电柜，防止感应雷和操作过电压。在各级配电装置每组母线上安装一组避雷器以保护电气设备。本工程各级电压电气设备的绝缘配合均以5kA雷电冲击和操作冲击残压作为绝缘配合的依据。电气设备的绝缘水平按?高压输变电设备的绝缘配合?GB311.1-1997选取。对于大气过电压和操作过电压采用氧化锌避雷器进展保护。金属氧化物避雷器按?交流无间隙金属氧化物避雷器?GB11032-2000中的规定进展选择。7.1.6电气设备布置根据本工程规模，结合某工程学院校区内总体规划设置配电室，配电室内设置10kV配电装置、二次设备室、监控室等。变压器就地布置于现有的学校变电所内。7.2 电气二次7.2.1电站调度管理与运行

47、方式本工程采用集中控制方式，在二次设备室实现对所有电气设备的遥测、遥控、遥调、遥信等功能。本工程受地方供电部门管辖，承受当地电力调度部门调度管理。7.2.2电站自动控制光伏电站设置综合自动化系统一套，该系统包含计算机监控系统，并具有远动功能，根据调度运行的要求，本电站端采集到的各种实时数据和信息，经处理后可传送至上级调度中心，实现少人、无人值班，并能够分析打印各种报表。该工程在并网侧设置电能计量装置，通过专用电压互感器和电流互感器的二次侧连接到多功能电度表，通过专用多功能电度表计量光伏电站的发电量，同时设置电流、电压、有功、无功和功率因数等表计以监测系统运行参数。计量用专用多功能电度表具有通讯

48、功能，能将实时数据上传至本站综合自动化系统。升压站线路侧的信号接入地区公共电网调度自动化系统。通讯管理机布置在电子设备间网络设备屏上，采集各逆变器及公用设备的运行数据。综合自动化系统通过通讯管理机与站内各电气设备联络，采集分析各子系统上传的数据，同时实现对各子系统的远程控制。综合自动化系统将所有重要信息传送至监控后台，便于值班人员对各逆变器及光伏阵列进展监控和管理，在 LCD 上显示运行、故障类型、电能累加等参数。工程公司亦可通过该系统实现对光伏电站遥信、遥测。7.2.3继电保护及平安自动装置光伏电站内主要电气设备采用微机保护，以满足信息上送。元件保护按照?继电保护和平安自动装置技术规程?GB

49、1428593配置。开关柜上装设微机保护，配置通讯模块，以通讯方式将所有信息上传至综合自动化系统。逆变器具备极性反接保护、短路保护、低电压穿越、孤岛效应保护、过热保护、过载保护、接地保护等，装置异常时自动脱离系统。本工程系统保护配置最终应按照相关接入系统审批意见执行。7.2.4二次接线光伏发电、汇流箱、逆变器、就地升压变压器等设备，通过计算机监控系统完成相关电气测量、操作等要求。7.2.5控制电源系统1直流电源为了供电给控制、测量、信号、继电保护、自动装置等控制负荷和机组交流不停电电源等动力负荷提供直流电源，设置 220V 直流系统。直流系统采用动力、控制合并供电方式，本期装设一组 220V

50、阀控式铅酸免维护蓄电池组，一套套高频开关电源充电装置及微机型直流绝缘监察装置，220V 蓄电池容量暂定为100Ah。蓄电池以 10 小时放电容量，正常时以浮充电方式运行。(2 )不停电电源系统为保证光伏电站监控系统及远动设备电源的可靠性，本工程设置一套交流不停电电源装置UPS，容量为 5kVA。其直流电源由直流系统提供，其交流电源由配电网提供。7.2.6火灾自动报警系统在本工程设计X围内的电气配电间、二次设备室等设置火灾报警探测器，火灾报警探测器纳入到整个厂区的火灾自动报警系统中，一旦房间内发生火灾，该区域内的火灾报警探测器能判别火灾并发信号至当地消防控制中心，由消防控制中心发出警报并进展相关

51、联动。7.2.7视频安防监控系统在站内较重要的位置装设彩色固定式工业红外电视摄像头，设置闭路电视监视系统。该系统能够覆盖整个电站该系统，能够将图像信息送至集中控制室，实现全站监视。7.2.8电工实验室根据光伏发电工程管理原那么和需要，在二次设备室内设置电工实验室小间，配备一定数量的仪器仪表等设备，以便对新安装或已投运的电气设备进展调整、实验以及维护和校验。7.2.9电气二次设备布置本工程二次设备较少，主要有直流配电屏、UPS 配电屏、监控系统屏，以及环境监测设备、火灾报警屏等。二次设备考虑统一布置于二次设备室内。7.3 通信市政通讯纳入校园通信系统，初步考虑接入 2 门网络，采用综合布线系统。

52、7.4 计量计量关口设置原那么为资产分界点。本工程系统接入侧设立计量表计。8工程消防设计本工程依据国家有关消防条例、规X进展设计，重点是防止电气火灾。园区已有建筑物包括车间、配电房、仓库、办公楼等，有完善消防设施；本期工程建立时，仅新增1个配电室，其余均利用厂区已有建筑物屋顶布置本期光伏设施。新增的配电室，火灾危险性均按戊类、耐火等级均按二级设计，参?火力发电厂与变电站设计防火规X?，室内不设消防给水。本工程配置手提式灭火器和推车式灭火器，太阳能光伏组件为非易燃物，不考虑配置灭火器具。站内设 1套火灾探测报警控制系统，以及时预报火灾、发出报警信号和显示火警部位，从而到达迅速灭火的目的；此外，配

53、置一定数量的消防铲、消防斧、消防铅桶、砂箱等作为公用消防设施。由于光伏电站工程消防设计尚没有相应的国家设计规X与之对应，本工程消防设计除参照国家现行消防设计规X外，还应征得当地消防部门的同意。9劳动平安与工业卫生9.1 工程概述本工程光伏组件安装在原有屋顶，周围没有危及工程平安的设施和装置。地面下设施和装置的地坪将按照防洪、防涝和防渗的要求设计。因此本工程站址是平安的。9.2 设计依据、目的与任务本工程劳动平安与职业卫生局部设计依据有关法律法规及以下技术规X与标准：?建筑设计防火规X?GB50016-2006?火力发电厂与变电站设计防火规X?GB50229-2006?建筑抗震设计规X?GB50

54、011-2010?建筑物防雷设计规X?GB500572000?工业企业设计卫生标准?GBZ 1-2002?工业企业总平面设计规X?GB50187-1993?建筑照明设计标准?GB50034-2004?采暖通风与空气调节设计规X?GB50019-2003?生产过程平安卫生要求总那么?GB12801-2008?生产设备平安卫生设计总那么?GB5083-1999?火力发电厂劳动平安和工业卫生设计规程?DL5053-1996为了确保本工程投产后的平安运行，保障设备和人身平安，在设计中对可能存在的直接危及人身平安和身体安康的危害因素如：火灾、雷击、电气伤害、机械、坠落伤害等做到早预防，防患于未然。9.3

55、 劳动平安与职业卫生潜在危害因素分析本工程施工期主要可能发生平安事故的因素包括：设备运输作业、吊装作业、设备安装和施工时的高空作业、施工时用电作业、变电站电气设备安装以及设备损坏、火灾等。运行期主要可能发生平安事故的环节包括：太阳能光伏发电设备与输变电设备损坏、火灾、爆炸危害；噪声及电磁场的危害；电气伤害、坠落和其它方面的危害。9.4 劳动平安与职业卫生对策措施9.4.1设备运输、吊装作业的平安措施设备的运输应特别注意交通平安。在实施运输前，必须对运输路线的道路、桥梁等进展全面的调查，以确保道路和桥梁的等级满足运输要求。同时需根据生产厂家对运输的要求，落实运输加固措施，并配套足够的运输装卸工具

56、，以确保运输过程的平安。应制定严格的施工吊装方案，施工方案应符合国家及有关部门平安生产的规定，并进展必要的审查核准。施工单位应向建立单位提交平安措施、组织措施、技术措施，经审查批准前方开场施工。安装现场应成立平安监察机构，并设平安监视员。吊装设备应符合?电业平安工业规程?的规定要求。吊装前，吊装指挥和起重机械操作人员要共同制定吊装方案。吊装现场必须设专人指挥，指挥必须有安装经历，执行规定的指挥手势和信号。吊装人员必须检查吊车各零部件，正确选择吊具。起吊前应认真检查被吊设备，防止散件物坠落.9.4.2施工时高空作业设备应尽量在地面进展拼装和固定，以减少高空作业工程量。根据电力行业有关规定进展，并

57、结合建构筑物状况设置的平安保护措施，防止高空作业事故的发生。安装时严禁利用屋棚顶作为临时堆场，必须落实合理的施工组织措施，起吊与安装应同步衔接，防止荷载集中，造成屋棚顶垮塌。光伏电站升压站内电气一次、二次设备安装时，应根据电力行业有关规定制定施工方案，施工方案应包括平安预防和应急措施，并配备有相应的现场平安监察机构和专职平安监视员。9.4.3施工时用电作业及其它平安措施1施工现场临时用电应采用可靠的平安措施。2施工时应准备常用的医药用品。3施工现场应配备必要的通讯设备，如对讲机等。9.4.4运行期平安与工业卫生对策措施为了确保本工程投产后的平安运行，保障设备和人身平安，本工程考虑以下措施。9.

58、4.4.1防火、防爆的措施本工程各建筑物在生产过程中的火灾危险性及耐火等级按?火力发电厂与变电所设计防火规X?GB50229-2006执行。建构筑物最小间距等按?建筑设计防火规X?GB 50016-2006、?火力发电厂与变电所设计防火规X?GB50229-2006等国家标准的规定执行。1设置必要的和适宜的消防设施。变压器室和配电间装有移动式灭火设施。2电缆沟道、夹层、电缆竖井各围护构件上的孔洞缝隙均采用阻燃材料堵塞严密。3主要通道等疏散走道均设事故照明，各出口及转弯处均设疏散标志。4所有穿越防火墙的管道，均选用防火材料将缝隙严密填塞。9.4.4.2 防噪声、振动及电磁干扰对运行中的噪声、振动

59、及电磁干扰，均采取相应的劳动平安保护措施，尽量降低各种危害及电磁影响，降低噪音；对于振动剧烈的设备，从振源上进展控制，并采取隔振措施。9.4.4.3 防电伤、防机械伤害、防坠落和其它伤害1高压电气设备周围设防护遮栏及屏蔽装置。2所有设置检修起吊设施的地方，设计时均留有足够的检修场地、起吊距离，防止发生起重伤害。3易发生危险平台、步道、楼梯等处均设防护栏，保证运行人员行走平安。4场内所有钢平台及钢楼板均采用花纹钢板或栅格板，以防工作人员滑倒。9.4.4.4 其它平安措施1建筑物工作场所、设备及场区道路照明满足生产及平安要求，照明度充足。2所选设备及材料均满足光伏电站运行的技术要求，保证在规定使用

60、寿命内能承受可能出现的物理的、化学的和生物的影响。3所有设备均坐落在结实的根底上，以保证设备运行的稳定性；设计中做到运行人员工作场所信号显示齐全，值班照明充足，同时具有防御外界有害作用的良好性能。4其它防火、防机械伤害、防寒、防潮等措施符均合国家的有关规定。10施工组织设计10.1 施工条件10.1.1主要工程工程的施工方案10.1.1.1 光伏组件安装本工程使用的光伏组件单件质量在19.5kg 左右，质量较轻，起吊、安装较为方便。安装前应先按光伏组件出厂前标定的性能参数，将性能较为接近的光伏组件成串安装，以保证光伏组件尽量在最正确工作参数下运行。10.1.1.2 光伏组件安装、起吊光伏组件安装支架应以散件供货，先在施工现场将