并网光伏电站技术方案.pdf

1、第 1 共 12 页昆 山 市 某 某 有 限 公 司107.61KW分 布 式 光 伏 发 电 项 目技 术 方 案二 一 六 年 四 月第 2 共 12 页目 录一 、 项 目 简 介 .3二 、 相 关 规 范 和 标 准 3三 、 组 件 安 装 区 域 示 意 4四 、 系 统 设 计 .44.1系 统 构 成 44.2系 统 构 成 主 要 元 器 件 ： .4五 、 安 装 设 计 .75.1安 装 设 计 75.2配 电 室 改 造 8六 、 项 目 所 在 地 区 太 阳 能 源 分 析 及 发 电 量 估 算 86.1 太 阳 气 象 数 据 分 析 86.2.太 阳 能

2、月 辐 射 量 96.3.项 目 光 伏 电 池 板 总 容 量 96.4.项 目 年 发 电 量 估 算 9七 、 项 目 产 生 经 济 效 益 和 系 统 环 境 效 益 11第 3 共 12 页一 、 项 目 简 介昆 山 某 某 有 限 公 司 是 结 合 厂 内 建 筑 屋 顶 的 太 阳 能 光 伏 发 电 项 目 ， 光 伏 发 电 系 统 位 于江 苏 省 苏 州 市 昆 山 市 。 该 项 目 属 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 ， 整 个 项 目 装 机 容 量 107.61KW，计 划 2016年 X月 至 2016年 X月 完 成 并 网 。该 项 目 性 质 为

3、 ： 400V系 统 并 网 ， 自 发 自 用 、 余 电 上 网 。本 项 目 拟 建 设 107.61KW并 网 光 伏 电 站 。 出 于 项 目 经 济 性 及 技 术 可 靠 性 方 面 的 考 虑 ，采 用 固 定 式 太 阳 能 电 池 方 阵 。 107.61KW光 伏 电 站 由 太 阳 能 电 池 组 件 ： 422块 255Wp， 1台 交 流 汇 流 箱 ， 5台 组 串 型 逆 变 器 ， 1台 交 流 配 电 柜 组 成 。太 阳 能 电 池 板 金 属 固 定 架 上 连 接 屋 顶 原 有 避 雷 网 作 为 保 护 。 防 止 太 阳 电 池 板 方 阵 设

4、备 遭 直 接 雷 击 。 太 阳 电 池 方 阵 通 过 电 缆 接 入 智 能 汇 流 箱 ， 汇 流 箱 内 含 有 防 雷 保 护 装 置 ，经 过 防 雷 装 置 可 有 效 地 避 免 雷 击 导 致 设 备 的 损 坏 。二 、 相 关 规 范 和 标 准 中 华 人 民 共 和 国 可 再 生 能 源 法 IEC 62093 光 伏 系 统 中 的 系 统 平 衡 部 件 -设 计 鉴 定 IEC 60904-1 光 伏 器 件 第 一 部 分 :光 伏 电 流 -电 压 特 性 的 测 量 DB37/T 729-2007 光 伏 电 站 技 术 条 件 SJ/T 11127-

5、1997 光 伏 （ PV） 发 电 系 统 过 电 保 护 导 则 CECS84-96 太 阳 光 伏 电 源 系 统 安 装 工 程 设 计 规 范 CECS 85-96 太 阳 光 伏 电 源 系 统 安 装 工 程 施 工 及 验 收 技 术 规 范 GB2297-89 太 阳 光 伏 能 源 系 统 术 语 GB4064-1984 电 气 设 备 安 全 设 计 导 则 GB 3859.2-1993 半 导 体 逆 变 器 应 用 导 则 J_11496-2009 太 阳 能 光 伏 与 建 筑 一 体 化 应 用 技 术 规 程 GB/T 14549-1993 电 能 质 量 公

6、用 电 网 谐 波 GB/T 15543-1995 电 能 质 量 三 相 电 压 允 许 不 平 衡 度 GB/T 18210-2000 晶 体 硅 光 伏 方 阵 I-V 特 性 的 现 场 测 量 GB/T 19939-2005 光 伏 系 统 并 网 技 术 要 求 GB/T 19964-2005 光 伏 发 电 站 接 入 电 力 系 统 技 术 规 定 GB/T 20046-2006 光 伏 （ PV） 系 统 电 网 接 口 特 性 第 4 共 12 页GB/T 20514-2006 光 伏 系 统 功 率 调 节 器 效 率 测 量 程 序 三 、 组 件 安 装 区 域 示

7、意本 次 方 案 共 1个 区 域 ， 组 件 布 置 如 下 ：四 、 系 统 设 计4.1 系 统 构 成变 压 器 并 网 ：4.2 系 统 构 成 主 要 元 器 件 ：光 伏 并 网 发 电 系 统 由 太 阳 电 池 组 件 、 交 流 汇 流 箱 、 组 串 型 逆 变 器 和 计 量 、 并 网 柜 组成 。 屋 面 光 伏 组 件107.61kWp 逆 变 器20KTL 4台25KTL 1台 交 流 汇 流 箱1台 变 配 电 房 交流 并 网 柜 1台 变 400V系 统并 网第 5 共 12 页107.61KWp并 网 光 伏 发 电 站 主 要 组 成 如 下 ：107

8、.61KWp 晶 体 硅 太 阳 能 电 池 组 件 及 其 支 架 采 用 255Wp 晶 体 硅 组 件 ；交 流 汇 流 箱 采 用 AZX-H系 列 交 流 汇 流 箱 ；光 伏 并 网 逆 变 器 采 用 固 德 威 GW25K-DT型 逆 变 器 和 安 科 瑞 20KTL逆 变 器 ；计 量 、 并 网 柜 具 有 85%检 有 压 、 低 压 、 低 周 保 护 、 计 量 等 功 能 ；通 讯 监 控 装 置 采 用 光 伏 电 站 综 合 监 控 系 统 。107.61KWp并 网 光 伏 电 站 主 要 配 置 表 ：序 号 项 目 名 称 规 格 型 号 数 量1 太

9、阳 电 池 组 件 TP660P-255Wp 422块2 太 阳 电 池 组 件 支 架 铝 合 金 支 架 1套3 防 反 二 极 管 DM25A 25只4 交 流 汇 流 箱 AZX-H 1台5 组 串 型 逆 变 器 GW25K-DT 1台6 组 串 型 逆 变 器 ASI-20KTL 4台7 计 量 、 并 网 柜 汇 流 、 保 护 、 计 量 、 并 网 功 能 1台8通 讯 监 控 装 置 1套4.2.1太 阳 电 池 组 件根 据 总 装 机 容 量 和 各 区 屋 面 实 际 情 况 （ 屋 顶 排 水 沟 、 排 风 设 备 和 冬 至 日 日 照 ） ， 本期 项 目 采

10、 用 255Wp 多 晶 硅 太 阳 电 池 组 件 422块 。4.2.2防 反 二 极 管每 串 光 伏 组 件 串 末 接 入 一 个 防 方 二 极 管 ， 用 于 防 止 热 斑 效 应 。 本 项 目 采 用 华 晶DM25A产 品 。 固 定 安 装 在 光 伏 支 架 上 。4.2.3交 流 汇 流 箱交 流 汇 流 箱 是 光 伏 发 电 系 统 中 的 重 要 组 成 部 分 。 本 项 目 根 据 太 阳 电 池 组 件 排 布 特 点采 用 安 科 瑞 电 气 股 份 有 限 公 司 的 AZX-H系 列 产 品 。第 6 共 12 页4.2.4逆 变 器本 期 项 目

11、 采 用 固 德 威 GW25K-DT系 列 和 安 科 瑞 电 气 股 份 有 限 公 司 ASI-20KTL。 根 据各 个 区 域 太 阳 电 池 组 件 串 联 数 及 产 生 的 光 伏 电 能 容 量 布 置 各 个 型 号 的 光 伏 并 网 逆 变 器 。GW25K-DT组 串 型 技 术 参 数 表 ：ASI组 串 型 逆 变 器 技 术 参 数 表 ：技 术 参 数 GW25K-DT最 大 输 入 功 率 25.8KWp最 大 输 入 电 压 1000VdcMPPT电 压 范 围 260850Vdc最 大 输 入 电 流 27A/27A最 大 输 入 路 数 2*3路额 定

12、 输 出 功 率 25KW额 定 电 网 电 压 三 相 400V（ -15%， +10%）额 定 电 网 频 率 50Hz, 0.5Hz电 网 谐 波 总 畸 形 率 2%(额 定 功 率 )功 率 因 素 （ cos ） 0.995防 护 级 别 IP65（ 户 外 ）最 大 效 率 98.4%使 用 环 境 温 度 -25 +60使 用 环 境 湿 度 0100%， 无 凝 露通 讯 接 口 RS485宽 *高 *深 （ mm） 516mmX650mmX203mm重 量 （ kg） 40 千 克技 术 参 数 ASI-20KTL最 大 输 入 功 率 22kWp最 大 输 入 电 压 1

13、000VdcMPPT电 压 范 围 250800Vdc最 大 输 入 电 流 22A*2路最 大 输 入 路 数 A:3/B:3额 定 输 出 功 率 20kW额 定 电 网 电 压 三 相 四 线 400V（ -15%， +15%）额 定 电 网 频 率 50Hz， 0.5Hz电 网 谐 波 总 畸 形 率 2%功 率 因 素 （ cos ） 0.9i.1.0.9c防 护 级 别 IP65（ 户 外 ）最 大 效 率 98 %使 用 环 境 温 度 -25 +60使 用 环 境 湿 度 98%， 无 凝 露通 讯 接 口 RS485宽 *高 *深 （ mm） 695mm 600mm 254m

14、m重 量 （ kg） 60kg第 7 共 12 页4.2.5计 量 装 置计 量 装 置 有 供 电 局 提 供 专 用 计 量 ， 带 通 讯 功 能 ， 需 要 数 据 上 传 。 J1柜 中 计 量 表 用于 计 量 光 伏 组 件 发 电 量 ；高 压 侧 计 量 表 需 要 具 有 双 向 计 量 功 能 ， 逆 向 用 于 计 量 光 伏 发 电 逆 出 电 量 。 便 于 计算 卖 电 价 格 。4.2.6通 讯 监 控 装 置并 网 型 光 伏 发 电 系 统 监 控 软 件 是 安 科 瑞 电 气 股 份 有 限 公 司 面 向 并 网 光 伏 发 电 的 远程 监 控 软

15、件 ， 它 以 现 场 总 线 技 术 、 以 太 网 技 术 、 无 线 通 讯 技 术 、 计 算 机 技 术 为 基 础 ， 采用 先 进 技 术 开 发 的 监 测 、 控 制 和 管 理 系 统 ， 具 有 组 态 功 能 、 控 制 功 能 、 报 警 功 能 、 调 试诊 断 、 报 表 及 曲 线 功 能 ， 系 统 拓 展 方 便 。 该 软 件 集 成 光 伏 发 电 系 统 和 电 能 管 理 系 统 监 控功 能 ， 对 光 伏 发 电 系 统 进 行 远 程 实 时 监 控 、 统 计 分 析 、 历 史 事 件 记 录 ， 同 时 还 直 接 将 配电 房 接 入

16、， 进 行 集 中 监 控 。五 、 安 装 设 计5.1 安 装 设 计安 装 主 要 有 ： 光 伏 组 件 安 装 、 交 流 汇 流 箱 安 装 、 逆 变 器 安 装 、 防 雷 系 统 布 置 和 各 组件 间 电 缆 接 线 布 置 。5.1.1光 伏 组 件 安 装本 项 目 光 伏 组 件 全 部 安 装 在 水 泥 屋 面 上 ， 参 照 施 工 图 纸 ， 光 伏 组 件 朝 南 安 装 在 倾 角为 27度 的 铝 合 金 支 架 上 。5.1.2交 流 汇 流 箱 安 装参 照 施 工 图 纸 ， 按 图 纸 位 置 用 膨 胀 螺 丝 安 装 到 指 定 墙 面 上

17、 或 用 不 绣 钢 螺 栓 安 装 在 对应 支 架 上 。 安 装 要 牢 固 。5.1.3逆 变 器 安 装参 照 施 工 图 纸 ， 按 图 纸 位 置 用 膨 胀 螺 丝 安 装 到 指 定 墙 面 上 或 用 不 绣 钢 螺 栓 安 装 在 对应 支 架 上 。 安 装 要 牢 固 。5.1.4防 雷 系 统 布 置太 阳 能 电 池 板 周 围 安 装 40*4扁 钢 ， 组 件 接 地 与 之 相 连 ， 通 过 40*4扁 钢 引 入 建 筑 物防 雷 接 地 系 统 。 防 止 太 阳 电 池 板 方 阵 设 备 遭 直 接 雷 击 。 智 能 汇 流 箱 ， 汇 流 箱

18、内 含 有防 雷 保 护 装 置 就 近 连 接 接 地 系 统 ， 可 有 效 地 避 免 雷 击 导 致 设 备 的 损 坏 。第 8 共 12 页5.1.5各 器 件 间 电 缆 接 线 布 置参 照 施 工 图 纸 ， 布 置 渡 锌 线 管 和 线 槽 。 按 原 理 接 线 图 连 接 个 光 伏 组 件 、 交 流 汇 流 箱 、逆 变 器 之 间 接 线 ， 引 至 对 应 配 电 间 。 各 种 电 缆 应 该 安 装 在 线 管 和 线 槽 内 。5.2 配 电 室 改 造计 量 、 并 网 柜 J1安 装 于 配 电 室 内 。 光 伏 组 件 发 电 通 过 组 串 型

19、 逆 变 器 逆 变 后 接 入 交流 汇 流 箱 ， 再 接 入 交 流 配 电 柜 J1。 J1柜 实 现 各 种 保 护 和 计 量 ， 接 入 400V系 统 并 网 。六 、 项 目 所 在 地 区 太 阳 能 源 分 析 及 发 电 量 估 算6.1 太 阳 气 象 数 据 分 析昆 山 经 纬 度 ： （ 12052 ,3125 ） ； 隶 属 于 苏 州 市 。根 据 太 阳 能 资 源 评 估 方 法 （ QX/T89-2008） ， 以 太 阳 能 总 辐 射 的 年 总 量 为 指 标 ，对 太 阳 能 的 丰 富 程 度 划 分 为 4个 等 级 ， 苏 州 为 3类

20、资 源 带 ， 属 于 太 阳 能 资 源 “ 较 丰 富 带 ” 。苏 州 地 区 年 均 日 照 数 2130.2小 时 ， 占 可 照 时 数 48 ； 年 平 均 气 温 15.4 ； 年 均 降水 量 1054毫 米 。 根 据 中 国 太 阳 辐 射 资 源 区 划 标 准 ， 苏 州 全 年 太 阳 总 辐 射 量 4571.25兆焦 /平 方 米 ， 日 平 均 太 阳 辐 射 为 12.5兆 焦 /平 方 米 ， 其 中 7月 份 平 均 太 阳 辐 射 最 多 ， 达 到18.46兆 焦 /平 方 米 ； 12月 份 最 少 ， 为 5.06兆 焦 /平 方 米 。 年 均

21、 日 照 数 2130.2小 时 ， 年 日照 率 48%。 下 图 是 苏 州 1-12月 日 平 均 太 阳 辐 射 数 据 图 。第 9 共 12 页6.2.太 阳 能 月 辐 射 量根 据 中 国 气 象 辐 射 资 料 年 册 提 供 的 资 料 ， 昆 山 地 区 各 月 辐 射 量 资料 见 下 表 ：月 份 日 辐 射 量kwh/m 2/day 月 辐 射 量kwh/m 21月 1.83 56.732月 2.17 60.673月 4.03 124.934月 4.17 125.15月 4.61 142.916月 3.68 110.47月 5.22 161.828月 3.89 12

22、0.599月 4.67 140.110月 3.78 117.1811月 2.52 75.612月 1.42 44.026.3.项 目 光 伏 电 池 板 总 容 量本 次 项 目 根 据 建 筑 物 顶 的 实 测 有 效 安 装 光 伏 电 池 板 的 面 积 ， 依 据 光 伏 阵 列 间 距 计算 ， 建 筑 物 顶 可 安 装 光 伏 板 总 容 量 为 107.61kW。6.4.项 目 年 发 电 量 估 算以 日 射 量 来 估 算 发 电 量 。a、 光 伏 阵 列 效 率 1：光 伏 阵 列 在 1000W/m 2太 阳 能 辐 射 强 度 下 ， 实 际 的 直 流 输 出

23、功 率 与 标 称 功 率 之比 。光 伏 阵 列 在 能 量 转 换 与 传 输 过 程 中 的 损 失 包 括 ： 组 件 匹 配 损 失 ： 对 于 精 心 设 计 、 精 心 施 工 的 系 统 ， 约 有 4%的 损 失 ； 太 阳 辐 射 损 失 ： 包 括 组 件 表 面 尘 埃 遮 挡 及 不 可 利 用 的 低 、 弱 太 阳 辐 射 损 失 ，第 10 共 12 页取 值 5%； 偏 离 最 大 功 率 点 损 失 ： 如 温 度 的 影 响 、 最 大 功 率 点 跟 踪 （ MPPT） 精 度 等 。 取值 2-4%； 直 流 线 路 损 失 ： 按 有 关 规 定 ，

24、 应 小 于 1-3%。取 ： 1=96% 95% 98% 98%=87.6%b、 逆 变 器 的 转 换 效 率 2：一 般 并 网 逆 变 器 效 率 在 94%以 上 ， 取 94%;逆 变 器 输 出 的 交 流 电 功 率 与 直 流 输 入 功 率 之 比 。C、 交 流 并 网 效 率 3：若 不 经 过 高 压 电 网 的 传 输 ， 效 率 可 取 3=1系 统 总 效 率 = 1 2 3=87.6% 94% 1=82.3%系 统 第 一 年 发 电 量 （ EP） =PAS HA 365PAS： 太 阳 光 伏 阵 列 容 量HA： 当 地 平 均 日 射 量 （ kwh/

25、 /day） : 系 统 总 效 率昆 山 某 某 有 限 公 司 ： 角 度 随 屋 面 角 度 ， 水 泥 屋 面 正 南 27度 安 装 ， 按 光 伏 板 使 用 25年 计 算 ， 考 虑 到 光 伏 电 池 板 及 相 关 部 件 的 损 耗 ， 剩 下 24年 按 照 每 年 0.8%递 减 计 算 。25年 发 电 量 如 下 表 ：107.61kW 年 发 电 量使 用 年 份 发 电 量 （ 万 度 ）第 1年 11.24第 2年 11.16第 3年 11.08第 4年 10.99第 5年 10.91第 6年 10.83第 7年 10.75第 8年 10.67第 9年 10

26、.59第 10年 10.51第 11年 10.43第 12年 10.35第 13年 10.27第 14年 10.19第 11 共 12 页第 15年 10.11第 16年 10.03第 17年 9.95第 18年 9.87第 19年 9.78第 20年 9.70第 21年 9.62第 22年 9.54第 23年 9.46第 24年 9.38第 25年 9.30总 计 256.72年 均 10.27七 、 项 目 产 生 经 济 效 益 和 系 统 环 境 效 益根 据 上 述 发 电 量 情 况 ， 结 合 公 司 的 工 业 用 电 价 格 及 国 家 补 贴 等 ， 本 项 目 在 25年

27、 的使 用 周 期 内 ， 具 有 可 观 的 经 济 效 益 ， 如 下 表 ：项 目 名 称 总 计 备 注含 税 投 资 成 本 107.93 万 元 每 千 瓦 的 年 平 均 发 电 量 约 为954 度年 平 均 发 电 量 10.27 万 度自 用 95% 发 电 冲 抵 电 价（ 元 /千 瓦 时 ） 1 包 含 峰 平 谷 分 时 段 平 均 电 价政 府 补 贴 价（ 元 /千 瓦 时 ） 0.42 目 前 国 家 的 补 贴 政 策自 用 电 价 小 计 （ 元 /千 瓦 时 ） 1.42 上 述 两 项 累 加年 自 用 发 电 总 收 入（ 抵 电 费 ） 13.85

28、 万 元 每 千 瓦 中 95%自 用 电年 平 均 收 入 （ 抵 电 费 ）上 网 5% 余 电 上 网 电 价 （ 元 /千 瓦 时 ） 0.46 目 前 太 阳 能 发 电 上 网 电 价政 府 补 贴 电 价 （ 元 /千 瓦 时 ） 0.42 目 前 国 家 的 补 贴 政 策余 电 上 网 电 价 小 计（ 元 /千 瓦 时 ） 0.88 上 述 两 项 累 加年 上 网 收 入 0.45万 元 每 千 瓦 中 5%发 电 上 网年 平 均 收 入合 计 年 总 收 入 14.30 万 元年 投 资 收 益 率 13.25%投 资 回 报 期 （ 年 ） 7.54总 收 益 28

29、6.12 万 元备 注 ：第 12 共 12 页1 分 布 式 光 伏 发 电 使 用 寿 命 在 25年 左 右 ， 平 时 维 护 成 本 较 小 ， 可 以 忽 略 不 计 。2 余 电 电 网 每 月 结 算 一 次 ， 政 府 补 贴 每 季 度 结 算 一 次 。经 济 效 益 方 面 ： 根 据 发 电 量 和 投 入 的 建 设 成 本 结 合 实 际 用 电 情 况 、 在 不 考 虑 电 费 上涨 、 设 备 维 护 更 换 等 因 数 的 基 础 上 ， 预 计 7年 左 右 收 回 投 资 成 本 ， 25年 产 生 经 济 效 益 约为 286.12万 元 。系 统 环 境 效 益 方 面 ： 根 据 目 前 我 国 发 电 煤 耗 为 平 均 390克 标 煤 /度 计 算 。预 计 25年 总 节 约 标 煤 ： 256.72万 度 390克 /度 =1001吨 标 准 煤 。预 计 25年 减 排 CO2： 2567200kWh 1.4kgCO2/kWh=359吨 、 减 少 排 放 SO2约 24.39吨 、 减 少 排 放 NOx约 7.29吨 ， 具 有 较 大 的 环 境 和 社 会 效 益 。技 术 支 持 ： 安 科 瑞 鲍 静 君 2881068600qq.Com 18860995108