江苏太仓500kW光伏示范电站.doc

江苏太仓500kW光伏示范电站 江苏太仓500kW光伏示范电站总体方案设计2011年12月25日目 录一、项目概况11.1 项目地点及建设规模11.2 项目地理位置11.3 供电要求1二、项目场址太阳能资源2三、光伏电站系统设计23.1并网光伏系统原理23.2 电站总体规划33.3光伏发电系统设计43.3.1设计原则43.3.2系统配置43.3.3发电系统图53.4 光伏系统主要配件63.4.1 光伏组件63.4.2 并网逆变器63.5 组件安装支架83.6 监测系统10四、设备清单11五、发电量估算11一、项目概况1.1 项目地点及建设规模 江苏太仓市南仓金属材料有限公司新厂区位于南郊新城区工业安置区横五路，占地面积30亩,总投资8000万元人民币。建造厂房10400m ，其中：生产车间6600m、研发及化验分析用房800m、仓库1000m、办公及辅助用房2000m。本项目拟在新厂区的原料仓库屋顶、冶炼车间屋顶、浇铸拉丝车间屋顶，以及成品仓库屋顶安装光伏组件，总装机容量为498.905kW。设备房#4冶炼仓库#3原料仓库#2浇铸车间#1成品仓库图1-1 南仓金属新厂区效果图1.2 项目地理位置项目地点： 江苏太仓市经度： 东经121.1纬度： 北纬31.45海拔： 4米1.3 供电要求供电电压： 380V AC/50Hz发电类型： 380V低压并网12二、项目场址太阳能资源 据统计，太仓市每年的太阳辐射总量达到1383kWh/m2 ，日照时数平均值为1961h。具体每月份的太阳能辐照强度如下表所示：表2-1 太仓太阳能辐照强度时间空气温度相对湿度月平均太阳辐照度风速月C%kWh/mm/s13.976.5%83.394.225.475.4%87.924.239.175.5%103.233.9414.776.2%127.503.7519.278.7%148.183.3622.983.4%137.403.4726.186.2%156.553.5825.686.5%146.013.4922.182.6%119.703.51017.077.9%105.403.51111.676.7%84.303.8126.076.5%83.084.0三、光伏电站系统设计3.1并网光伏系统原理系统的基本原理：太阳能电池组件所发直流电通过光伏并网逆变器逆变成50Hz、380V的交流电，经交流配电箱与用户侧并网，向负载供电。本项目并网接入系统方案采用380V低压并网，如图3-1所示：图3-1 光伏电站并网发电系统框图3.2 电站总体规划图3-2 光伏电站平面布置图根据现场勘察，成品仓库、浇铸车间、原料仓库，以及冶炼仓库具备安装组件的条件，各车间屋顶的安装容量如下表所示：表3-1 安装容量分布序号安装厂房组件数量（块）组件功率（Wp）装机容量（kW）备注1原料仓库29423569.09 2浇铸拉丝车间756235177.663成品仓库29423569.09 4冶炼车间779235183.065 总计2123498.905本项目采用235Wp的多晶硅光伏组件，共2123块，498.905kW。根据容量，配置2台250kW的并网逆变器。各个车间屋顶的组件布置图如下所示： 图3-3 原料仓库屋顶组件布置图（#1） 图3-4 浇铸车间屋顶组件布置图（#2） 图3-5 成品仓库屋顶组件布置图（#3） 图3-6 冶炼车间屋顶组件布置图（#4）3.3光伏发电系统设计3.3.1设计原则 本工程的装机容量为498.905kW，光伏组件分别安装在各车间屋顶南北两面。根据南北屋面的采光差异，该系统分为南屋面和北屋面两个子系统，南北两面屋顶光伏组件各配置一台250kW逆变器。光伏电力逆变为380V交流后，直接接入10VkV/0.4kV变压器的400V输出端母排。本工程是一个380V用户侧并网系统，根据电力公司要求，不能有光伏电力逆流上网。为此，我们都在光伏系统的两个并网点都安装了防逆流控制器。3.3.2系统配置根据组件布置的实际情况，以及组串电气配置，19块组件或者21块组件组成一个串联支路，接入汇流箱，共需要汇流箱12台，其中：12进1出规格6台， 8进1出规格6台。汇流箱配置如表3-2所示：表3-2 系统汇流箱配置序号安装厂房组件数量（块）串 联（块）并联支路取整汇流箱(台)汇流箱进线支路1原料仓库294211427、72浇铸拉丝车间756213648、10、8、103成品仓库294211427、74冶炼车间7791941411、10、10、10总计212310512南北屋面两个子系统分别需要6台汇流箱、1台250kW并网逆变器（内含直流配电）、1台交流配电柜、1台防逆流控制器。3.3.3发电系统图光伏发电系统如图3-7所示，详图请参见CAD图。图3-7 光伏发电系统图3.4 光伏系统主要配件3.4.1 光伏组件 光伏系统采用235Wp的多晶硅太阳能电池组件，其参数如下：u 电池材料：多晶硅；u 电池组件尺寸：165099446mmu 电池组件重量：23.0 Kgu 电池组成： 60片多晶硅电池式串联而成u 满足IEC61215标准u 标称功率：220W；u 开路电压：37.4V；u 短路电流：8.42A；u 最佳工作电压：30.1V；图3-8 235Wp多晶硅组件u 最佳工作电流：7.81A；u 工作环境温度：4080u 正常使用25年后组件输出功率损耗不超过初始值的20%3.4.2 并网逆变器 本系统采用2台250kW逆变器，参数如下： 表3-3 250kW逆变器参数型号GSL0250T输入参数最大输入功率271KW输入电压范围450Vdc900Vdc满载MPP电压范围450850V最大输入路数12最大支路电流120A最大输入电流515AMPPT效率99%输出参数额定输出功率250kW电压制式三相三线+地线额定电压400Vac输出电压范围400Vac（-10%15%）工作频率范围502Hz额定输出电流361A最大输出电流379A功率因素0.99总电流谐波失真（THD）3%输出直流分量0.5%系统参数恢复并网20300s 可调节最大效率97.1%欧洲效率96.4%防护等级IP20（室内）夜间自耗电100W允许环境温度-10+40冷却方式风冷允许相对湿度095%，无冷凝允许最高海拔6000米（超过3000米需降额使用）显示与通讯显示LCD触摸屏标准通讯方式RS485可选通讯方式以太网机械参数外形尺寸（宽x高x深）1200x1850x945mm净重760kg图3-9 250kW光伏并网逆变器3.5 组件安装支架在生产车间的彩钢瓦屋顶结构，采用卡件形的构件与彩钢顶板肋相连，如下图：1组件、2.二次结构、3.一次结构、4.卡件、5.彩钢、6.屋顶图3-10 屋顶钢结构布置图图3-11 卡件与板肋连接示意图3-12 卡件型底座卡件安装完毕后作为整体支架的底座，东西横向檩条（通过螺杆固定于卡件型底座）构成一次结构平面。一次结构檩条设计为两面对称开槽，方便与一次结构和太阳能电池组件的安装。太阳能电池组件用Z字形和U字型两种压板固定。整体安装效果的案例如下： 图3-13a 整体安装效果案例图3-13b 整体安装效果案例3.6 监测系统采用独立监测系统监测并网发电系统的运行状况，利用工控机采集数据，连续24小时不间断地监测和记录所有并网逆变器的运行数据和故障数据，并通过大屏幕液晶电视显示：l 利用大屏幕液晶电视显示；l 监测环境参数温度、日照辐射的辐射量；l 检测光伏发电系统的运行参数（电压、电流、功率、频率、发电量、CO2减排量等）。系统运行显示，通过系统运行指示牌显示参数，该牌可以方便地通过RS485接口和直流/交流逆变器以及数字式发电量计量电表进行通讯。同时可以外接日照传感器和温度传感器显示日照强度和温度。并网逆变器的监控界面示意如图3-6所示：图3-14监控界面图四、设备清单 项目的设备清单如下：表4-1 工程设备清单序号设备型号单位数量备注1光伏组件235WpWp498.9052汇流箱12进1出台68进1出台63逆变器250kW台2含直流配电4交流配电柜250kW台25防逆流控制器/台26支架/套7光伏电缆PV-1.0-1*4光伏专用电缆米85008电力电缆YJV22-1.0-2*25米25009电力电缆YJV-1.0-3*120+2*70米30010 监控系统（含环境监测仪）/套111监控软件/套112监控显示器/台113安装辅材/套五、发电量估算经估算，厂房屋顶光伏系统首年发电量为49.3万kWh，25年内的年平均发电量为43.95万kWh。表5-1 整体光伏系统年发电量序号安装厂房装机容量（kW）发电量（万kWh）备注1原料仓库69.09 6.5 2浇铸拉丝车间177.66 17.8 3成品仓库69.09 6.5 4冶炼车间183.065 18.5 总计498.905 49.3 光伏系统在整个25年的运行期内，年发电量损失不超过初始年发电量的20%，按此计算，25年运行期内的年发电量估