户用分布式光伏发电设计专项方案

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1、分布式光伏发电系统方案核：核：制:湖北美格新能源科技3月目录一、概述1.1 项目概况 41.2 编制依据 41.3地理位置 41.4 环境对设备影响 41.5投资主体 51.6国家政策及发展计划 5二、太阳能发电系统设计2.1光伏发电组件选择 52.2光伏发电站运行方法选择 72.3倾角度选择. 72.4光伏系统方阵设计 72.5光伏子方阵设计 . 82.6年发电量计算. 82.7防雷设计. 8三、成本及效益分析3.1成本 . 93.2效益 . 10四、施工方案设计4.1组织施工方案 10五、家庭分布式发电运行问题汇总5.1运行中问题 11附件 1 总体设计平面图附件 2 具体电气设计图概述1

2、.1 项目概况：本项目在佛山市南海区官窑镇，屋顶面积为84 ，计划装机容量为7kW, 太阳能电池组件 47块，由广州敏诚建设工程负责电站设计及施工安装。本工程根据“就近并网、当地消耗、低损高效”标准，以建筑结合分布式并 网光伏发电系统方法进行建设。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）,经过交流配电线路给当地负荷供电，最 终以10kV电压等级就近接入，实现并网。因为分布式电源容量不超出上一级变 压器供电区域内最大负荷25%，全部光伏发电自发自用。以保障安全、优化结构、 节能减排、促进友好为关键，努力构建安全、绿色、友好现代电力工业体系。1.2

3、编制依据国家、地方和行业相关法律、法规、条例和规程和规范。1.3地理位置 本项目在广东省佛山市南海区官窑镇，地处东经11306，北纬2202之 间。整年总辐照小时多年平均约16662120h,日平均日照小时4.655.42h1.4环境对设备影响区域气象条件对本 项目及关键设 备 影响1）气温影响：本工程选择逆变器工作温度范围为T070C,选择电池组件工作温度范围为 -4085C。正常情况下，太阳电池组件工作温度可保持在环境温度加30C水平。 本工程场区多年平均气温16.116.9C,多年平均最高温度38.4C,多年平均最 低温度-3C。所以，按本工程场区极端气温数据校核，本项目太阳电池组件及逆

4、 变器工作温度可控制在许可范围内,地域气象温度条件对太阳电池组件及逆变器 安全性没有影响。2）冰雹影响：依据GB/T 18911-地面用薄膜光伏组件设计判定和定型（和ICE 61646 标准等效）进行核实，达成国家标准太阳电池组件可经受直径25mm、速度23m/s 冰雹打击。光伏电池组件生产厂家还可生产满足直径35mm、速度39.5m/s冰雹 打击条件产品。本项目区无冰雹日、冰雹大小监测数据，不能对冰雹影响程度做 出直接评价。通常而言，太阳电池组件判定和定型标正确保了太阳电池组件在世 界范围内工程利用，能够认为对本项目也是适用。3）风荷载影响：本工程对于风荷载设计取值关键依据建筑结构荷载规范G

5、B50009-中附图 （D.5.3全国基础风压分布图），本工程确定风荷载设计值为0.5kN/m 2 （50 年一遇基础风压）并按此设计光伏电池组件安装支架及基础等。4）雷暴影响：本项目区无多年平均雷暴日数监测数据，依据经验，本项目应依据电池组件 部署区域面积及运行要求，合理设计防雷接地系统，并达成对全部太阳能电池进 行全覆盖防雷接地设计。5）太阳能资源评价佛山在广东省，地处东经11306，北纬2302之间。整年总辐照量多年平均约1346.85kWh/m 2，依据行业标准太阳能资源评定方法（QX/T89-） 划定等级，可知佛山市属于太阳能资源较丰富地域，适合开发太阳能利用，日照 小时数满足光伏系

6、统设计要求，发展和推广区域性光伏电站含有光照资源很丰富 较大优势，适合本项眼光伏电站建设。1.5 投资主体本项目由业主投资，广州敏城建设工程兴建。1.6国家政策及发展计划1、相关发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展通知 摘要：通知要求了国家对分布式发电系统实施全电量补助 0.42 元/度，连续补助20年。分布式光伏发电系统自用电量免收随电价征收各类基金和附加， 和其它相关并网服务费。余电上网部分由电网企业根据当地燃煤机组标杆上网电 价收购。2、佛山市分布式光伏发电应用项目奖励和补助资金管理措施（一）对使用分布式光伏发电项目标各类型建筑和构筑物业主： 1）个人家庭提供自有建筑和构筑物面积达成安装

7、单个分布式光伏发电项目规模 达1000瓦及以上，按1元/瓦奖励，单个项目奖励最多不超出1万元（禅城区）。二）对分布式光伏发电项目标各类投资者：1）对建成、符合补助范围项目，按实际发电量补助0.15元/千瓦时，自分布 式光伏发电项目实现并网发电次月起连续3年给补助。3、光伏未来发展计划年12650%1011201120152020总塩电装机容量GW10001660总发电量*, GWh500000060720007470000PV累计安装量，GWp3. 5GWp2OGKp50GWpPV发电量GWh45502600065000PY占总发电量比例Q.4$0.87%“+二五规划”及2020目标201 I

8、年一3. SGffp实际）2015年一2那（“十二五”规划）2020t-50GWp （ “十二五规划）我国光伏发电2015, 2020年规划 装瓠目标及贡献二、太阳能发电系统设计2.1光伏发电组件选择序号设备名称型号数量参数备注1太阳能电池板汉能0系列0-13047块开路电压73.42V电流2.41A2并网逆变器追日电气SPS-KTL10-B1台3防雷汇流箱追日电气SPV-B81台4补助电表三相电表供电局提供1台5并网双向电表供电局提供1台6光伏导线光伏单相1kv 4 mm2光伏三相1kv 10mm2现场确定7光伏支架现场定做8接地镀锌圆钢现场定做9电流互感器150/5A供电局提供6台100.

9、4kV交流柜厂家定做1台2.2光伏发电站运行方法选择本项目计划楼顶可铺设电池板面积约为84平方米，可安装太阳能电池板 47块，装机容量约7kW。本工程根据“就近并网、当地消耗、低损高效”标准， 以建筑结合分布式并网光伏发电系统方法进行建设。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）,经过交流配电 线路给当地负荷供电，最终以10kV电压等级就近接入，实现并网。因为分布 式电源容量不超出上一级变压器供电区域内最大负荷25%，全部光伏发电自发 自用。为了降低光伏阵列到逆变器之间连接线及方便以后维护，提议配置光伏 阵列汇流箱，该汇流箱可直接安装在电池支架

10、上，汇流箱输出经直流线缆接 至并网逆变器，逆变器交流输出0.4KV,50Hz三相交流电源，实现用户侧并网 发电功效。2.3倾角度选择依据本项目标实际情况，结合佛山当地太阳辐射资源情况，保持原有建筑 风格，楼顶屋面采取搭棚支架3度倾角太阳能面板朝南部署。2.4光伏系统方阵设计楼顶并网发电系统将采取分布式并网设计方案，单台并网逆变器装机容量 为10KW，容量7kW太阳能电站经过1台SPS-KTL10-B并网逆变器接入0.4kV交 流电网实现并网发电。电池组件可选择汉能企业自产功率1 3 0W 非晶硅太阳电 池组件，其工作电压约为53.94V，开路电压约为73.42V。依据SPS-30KTL并网 逆

11、变器MPPT工作电压范围（320V800V），每个电池串列根据10块电池组 件串联进行设计，7kW并网单元需配置5个电池串列，需太阳能电池板共47 块。为了降低光伏电池组件到逆变器之间连接线，和方便维护操作，提议直流 侧采取分段连接，逐层汇流方法连接，即经过光伏阵列防雷汇流箱（简称“汇流箱”）将光伏阵列进行汇流。其中：直流防雷配电单元是将汇流箱进行配电汇流接入SPS-KTL10-B逆变器；经三相计量表后接入电网。2.5光伏系统方阵设计1、考虑到房屋实际情况每个光伏方阵容量、汇流箱、及逆变器等原因， 经技术经济比较后确定光伏方阵容量为6.11kW。2、依据选定光伏组件和逆变器形式和参数，结合逐时

12、太阳能辐射量和风 速、气温等数据，确定非晶硅光伏组件组串数为10，汇流形式为：5进1出。3、本项眼光伏组件直接安装在支架上，搭棚支架底座直接用膨胀螺丝打 入楼顶，在用混凝土浇筑底座。4、汇流箱安装在支架或钢构上，含有防水、防灰、防锈、防晒，防雷功 效，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8路输入，1路输出，带防雷模块。2.6年发电量计算 并网光伏系统效率是指:系统实际输送上网交流发电量和组件标称容量在 没任何能量损失情况下理论上能量之比。标称容量1kWp组件，在接收到lkW/ m2太阳辐射能时理论发电量应为1kWh。依据太阳辐射资源分

13、析所确定光伏电 站多年平均年辐射总量，结合初步选择太阳能电池类型和部署方案，进行光伏 电站年发电量估算，光伏系统总效率暂按90%计算。2.7防雷及接地为了确保本工程光伏并网发电系统安全可靠，预防因雷击、浪涌等外在原 因造成系统器件损坏等情况发生，系统防雷接地装置必不可少。用户可依据整 个系统情况合理设计交流防雷配电、接地装置及防雷方法。系统防雷接地装置 方法有多个方法，关键有以下多个方面供参考：（1）地线是避雷、防雷关键，在进行太阳电池方阵基础建设同时，采取40扁钢，添加降阻剂并引出地线，引出线采取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，联合组成闭合回路接地装

14、置，供 工作接地和保护接地之用。该接地采取方孔接地网，埋深在电池支架基础下方， 接地电阻按交流电气装置接地DL/T 621 1997中要求进行选择应小于4Q。接地网寿命按 30 年计算。接地装置符合高压输变电设备绝缘配合GB311.1-1997和电气装置安装工程施工及验收规范中要求。（2）直流侧防雷方法：电池支架应确保良好接地，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避免雷击造成设备损 坏；（3）交流侧防雷方法：每台逆变器交流输出经交流防雷配电柜接入电网 （用户自备），可有效地避免雷击和电网浪涌

15、造成设备损坏；（4）全部机柜要有良好接地。三、成本及效益分析3.1、成本序号设备名称型号数量单价（元）小计（元）1太阳能电池板汉能0系列0-13047块715336052并网逆变器追日电气SPS-KTL10-B1台003防雷汇流箱追日电气SPV-B81台500050004并网双向三相电表供电局提供1台5补助三相电表供电局提供1台6光伏导线YJV-1kV 1X4mm2150m2.53757光伏导线YJV-1kV 3X10 mm250m6.83408光伏导线YJV-1kV 3X10+1X6 mm2100m1111009光伏支架和棚架67.21 就805376.810接地镀锌扁铁400X100mm2

16、0m50100011电流互感器150/5A供电局提供6台120.4kV交流柜厂家定做1台8000800013混凝土块500X500X4006座8048014电缆线槽50X50Xmm50m28140076676.83.2效益分析依据佛山市地理气象条件和设备技术参数得出：佛山市平均年有效小时数 为1666h, 块太阳能O-130电池板为：130W（累计47块），并网逆变器逆变效 率为98%,线路损耗98%,由以上条件得出此年发电量为：1年X 1666hX98% X98%X0.13kWX47=9776.161kw.h依据国家对新能源政策和佛山市地方性政策可得出前 3 年效益：9776.161kw.h

17、X3 年X0.95X（0.57+0.62）33155.851 元后 22 年：9776.161kw.hX22 年 X 0.85X1.04=190126.78 元成本回收期大约为：四、施工安全1、施工时高空作业设备应尽可能在地面进行拼装和固定,以降低高空作业工程量。依据电力 行业相关要求进行,并结合建构筑物情况设置安全保护方法,避免高空作业事 故发生。安装时严禁利用屋（棚）顶作为临时堆场,必需落实合理施工组织方 法,起吊和安装应同时衔接,预防荷载集中,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,应依据电力行业相关要求 制订施工方案,施工方案应包含安全预防和应急方法,并配置有对应

18、现场安全 监察机构和专职安全监督员。2、施工时用电作业及其它安全方法1）施工现场临时用电应采取可靠安全方法。2）施工时应准备常见医药用具。3）施工现场应配置必需通讯设备,如对讲机等。五、家庭分布式发电运行问题汇总1、打雷了接触电池板会不会触电？（光伏系统全部有防雷方法。）2、电池板反光,影响邻居？（现在光伏组件基础采取镀膜玻璃,反光影响很小。）3、电池板有辐射吗？（光伏发电系统是依据光产生伏打效应原理将太阳能转换为电能，无污染、无辐 射，逆变器、配电柜等电子器件全部经过EMC （电磁兼容性）测试，所以对人体 没有危害。）4、假如电网断电，光伏还能用吗？（有太阳，光伏系统就能发电。并网逆变器有孤

19、岛保护，市电断电自动停止输出。 能够了解为系统在发电，不过没有接通。）5、冬天天冷时会不会电力不足？（直接影响发电量原因是辐照强度，日照时长和太阳电池组件工作温度，冬天辐 照强度会弱，日照时长会短，发电量较夏天会少。分布式光伏发电接入电网，只 要电网有电，家庭负载就不会出现电力不足和断电情况。）6、怎样清洁光伏组件？（雨水能够清洁，不需要尤其维护，假如碰到附着性污物，进行简单擦拭即可。）7、用水擦拭时候会不会有触电危险？（为了避免在高温和强烈光照下擦拭组件对人身电击伤害和可能对组件破坏，提 议在早晨或下午较晚时候进行组件清洁工作。）8、能够踩在组件上面进行清理工作吗？（组件是有一定承重，不过不

20、能踩在组件上面清扫，会造成组件隐蔽损坏，影响 组件寿命。）9、光伏组件上房屋阴影、树叶甚至鸟粪会对发电系统造成影响吗？ （可能产生热斑效应，会影响发电量。假如发觉树叶和鸟粪，需要立即清理。）10、能抗台风、抗冰雹吗？（系统是依据当地情况来设计，风压、堆积、屋顶样式全部会考虑。）11、烈日当空，易损器件坏了需立即更换吗？（不能够立即更换，如要更换提议在早晨或下午较晚时候进行，应立即联络电站 运维人员，由专业人员前往更换。）12、雷雨天气需要断开光伏发电系统吗？（分布式光伏发电系统全部装有防雷装置，所以不用断开。为了安全保险提议能 够选择断开汇流箱断路器开关，切断和光伏组件电路连接，避免防雷模块无

21、法去 除直击雷产生危害，运维人员应立即检测防雷模块性能，以避免防雷模块失效产生危害。）13、阴雨天气发电效果怎么样？ （也会发电，只是效果不太好。假如是阴天，发电量大约只有晴天 20%左右。） 15、我家里用商电，每度 1 块钱，这种商住两用楼能够光伏并网发电并领取补 助么？（完全能够，这种电价比民用电安装太阳能发电更划算。）17、假如考虑多种费用，分布式电站发一度电成本价是多少？（0.6元-1元/kWh,依据地域日照情况不一样差异较大，还有系统容量，越是大 系统，成本越低。）18、假如加个太阳跟踪器（自动调整电池板角度跟方向），会不会多发电呢？ （能够多发电，但成本和多发电量不成正比，还要增加收回年限。另外，跟踪器属于机械设备，可靠性不高，会增加成本。）19、装太阳能发电设备有没有什么条件限制？ （家庭安装通常没有条件限制，需要到电网营业厅填表申请）20、自己安装难度大吗？ （需要有专业知识。提议找专业厂商安装，电网有设备资质要求，个人可能拿不到。）21、能够确保发电量吗？（能够确保，提议找正规专业屋顶光伏安装商。）