江苏宿迁光伏系统方案0406

1、江苏宿迁市宾馆屋顶遮阳并网光伏系统方案说明书编制： 核对： 审核： 批准： 深圳市金刚玻璃光伏建筑科技有限公司2011年04月08日目 录一、系统总体概况2二、主要设计依据3（1）、简介3（2）、地理位置3（4）、系统设计沿用的相关标准4三、系统设计原则4四、系统运行原理5五、系统安装数据5六、方案说明6（1）太阳能光伏供电方式：6（2）系统配置说明61、太阳电池组件62、并网逆变器：83、组件安装结构104、直流汇线箱105、交流控制柜106、电缆线117、防雷接地系统118、监控系统12七、效益分析12（1）、经济效益分析13（2）、环境效益分析13（3）、社会效益分析14八、光伏专业软件

2、分析结果15九、维护与使用注意事项18（1）、交付状态保养守则18（2）、维修与检查18（3）、安全规定20一、系统总体概况 江苏宿迁市宾馆屋顶遮阳项目屋顶拟采用双玻璃光伏组件构建一个太阳能光伏发电系统，既能展现出新能源发电的效果，又体现环保的理念。根据该项目屋顶的有效利用面积，拟采用125*125高效单晶硅电池的双玻璃光伏组件，可安装96块光伏组件，每块组件功率240wp，总安装容量为19.2kw，系统年输出电量约为1.4万 kwh。图1-1：屋顶光伏系统太阳电池组件布置参考实例 实例一（德国柏林火车站） 实例二屋顶遮阳篷光伏系统安装位置示意图二、主要设计依据（1）、简介江苏宿迁市宾馆屋顶遮

3、阳篷光伏发电项目，按照提供的相关技术要求，根据当地的地理环境和气象资料，利用的专业设计软件，对此项目光伏并网系统作了详尽的设计和计算(结果详见结尾)。（2）、地理位置本工程位于江苏省宿迁市，东经119度，北纬32.2度。宿迁，位于江苏省北部，属淮海经济带、沿海经济带、沿江经济带的交叉辐射区。境内平原辽阔、土地肥沃、河湖交错，是著名的“杨树之乡”、“水产之乡”、“名酒之乡”、“花卉之乡”和“蚕茧之乡”。自古便有“北望齐鲁、南接江淮，居两水（即黄河、长江）中道、扼二京（即北京、南京）咽喉”之称。宿迁是世界生物进化中心之一，也是人类起源中心之一，被誉为地球上的“生命圣地”（3）、气象资料日照：深圳日

4、照充分，平均日照时间约2120.5小时。气温：深圳属热带海洋性季风气候，风清宜人，降水丰富。常年平均气温24.0，7、8月份气温最高，月平均气温约31.7；最冷月平均气温13.5。降水量：年平均降雨量约1930mm。宿迁气象数据如下表：备注：以上数据整理自nasa网站。（4）、系统设计沿用的相关标准整个光伏系统主要采用建筑一体化bipv的形式，根据以下标准和规范： iec 61215 地面用晶体硅光伏组件-设计鉴定和定型 iec6173o.l光伏组件的安全性构造要求 iec6173o.2光伏组件的安全性测试要求 gb 50057-2000建筑物防雷设计规范 gb/t18479-2001地面用光

5、伏（pv）发电系统-概述和导则 gb/t 20046-2006光伏系统电网接口特性（iec 61727：2004） gb/t 19939-2005光伏系统并网技术要求 sj/t11127-1997光伏（pv）发电系统过电压保护导则 gb50217-2007电力工程电缆设计规范 gb/t 12325-2003电能质量 供电电压允许偏差 gb/t 14549-1993电能质量 公用电网谐波 gb 50303-2002 建筑电气工程施工质量验收规范 cecs 85：96 太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范 gb 50168-2006 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 gb 50169-

6、2006 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 dl/t 5137 电测量及电能计量装置设计技术规程 jgj203-2010 民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范三、系统设计原则根据所提供的技术资料和相应的技术图纸，就以下原则进行相应的设计。 合理投入，达到最佳的发电效果； 结合建筑物自身的特色与风格，将太阳能光伏发电系统与建筑物进行完美的结合，形成光伏与建筑一体化的发电系统，符合经济的原则； 利用清洁能源太阳能，有效减排，以达成环保目标； 采用先进的科技产品，展现现代建筑的风采。 采用适用于本项目使用的材料。 因为整个光伏系统的面积相对较大，对光伏组件到并网逆变器整个系统的走线都有很严格的要

7、求；所以，对电缆的走线进行了严格的设计。 分成若干供电子系统，避免了由于中心逆变器的失效而造成整个光伏系统停止供电，从而增加整个系统的安全性和可靠性，维护方便。 充分考虑所选用并网逆变器的mppt工作范围适配于太阳电池组件常年在天津地区的电能工作范围。四、系统运行原理屋顶太阳能光伏发电系统的原理图如图所示：五、系统安装数据我们使用专业设计软件对该项目采光顶光伏发电系统作了相应设计和计算。系统共安装96块125*125高效单晶硅电池的双玻璃光伏组件，整个大楼的系统总安装容量约为19.2kwp，具体安装配置见下表。表5-1： 屋顶bapv系统安装配置表序号安装部位屋顶1组件安装面积172.8()2

8、太阳电池组件峰值功率200wp3太阳电池组件数量（块）96块4光伏组串的连接方式12串4并5逆变器2台10kw逆变器6系统安装功率19.2kw7系统设计年发电量1.4万 kwh六、方案说明（1）太阳能光伏供电方式：在总体技术方案设计中，考虑到太阳能方阵的安装位置与朝向的对太阳能光伏系统发电量的影响等综合因素,本项目采取用户侧并网方式。（2）系统配置说明系统组成：整个系统主要由太阳电池组件、并网逆变器、直流汇线箱、交流控制柜、电缆线、防雷接地系统、监控系统等组成。1、太阳电池组件玻璃屋采用“5mm超白钢化玻璃+（pvb+单晶硅电池片）+5mm白玻钢化玻璃”125*125单晶硅太阳能电池的双玻璃光

9、伏组件，具体如下所示。阿特斯致力于持续的技术创新.2009年阿特斯成功建立省级太阳能电池片工程技术研究中心。该研究中心的主要目标是建立国内领先，国际先进的太阳能电池研发中试线及太阳电池测试分析中心，研发方向为高效太阳能电池及利用精炼冶金硅制作的低成本新型硅电池。阿特斯将投入1000万美元研发费用，建立38人组成的强大研发团队，其中包括四名博士，公司总裁瞿晓铧博士亲自担任负责人。阿特斯研发项目上的合作伙伴包括杜邦中国公司、上海交通大学太阳能研究所、荷兰 ecn 和加拿大多伦多大学等国际知名公司和院校研究机构。 阿特斯自成立之日起，就制定并执行了严格的质量管理体系和内部控制体系，长期以来，始终坚持

10、“协同开发、超前科技、持续改进、精工运营”的方针，坚持把“质量、品牌、诚信”作为企业的生存之道，发展之道。 表6-1：构件型光伏组件电性能参数项目名称性能参数项目名称性能参数标称功率200wp组件透光率工作电压39.2v开路电压49.12v工作电流4.93a短路电流5.35a组件尺寸1500mm1200mm光伏组件布置图2、并网逆变器：我们采用1台10kw光伏并网逆变器，将光伏组件产生的直流电逆变成符合要求的市网用电。并网逆变器的性能参数如下：注：本系统采用sg 10ktl3、组件安装结构 在该光伏系统中，我们采用钢方管支撑结构,钢方管支撑结构表面采用镀锌处理，焊接连接和螺栓连接形式，具备抗酸

11、、抗腐蚀、防锈和抗风等能力。4、直流汇线箱为了方便日后对系统的调试、检查与维护我们选用2台直流配电柜将从光伏方阵下来的电缆线，经过一定的分组后引接到逆变器的直流输出端。直流配电柜主要由直流断路器、直流防雷器和接线端子组成。a）zpl直流配电柜的特性 防护等级ip60,室外安装 安装操作简便 宽直流电压输入范围 可以接入6路光伏方阵 具有过流保护、过载保护、极限分段和短路保护5、交流控制柜为了方便日后对系统的调试、检查与维护我们选用1台交流配电柜将从逆变器敷设过来的电缆线，经过计量后引接到市电并网点并网。交流控制柜主要由交流断路器、交流防雷器、计量电表、电流互感器和熔断器等组成。acp交流配电柜

12、的特性 防护等级ip20,室内安装 安装操作简便 宽交流电压输入范围 具有过流保护、过载保护、极限分段和短路保护 采用液晶屏显示三相电压、三相电流、三相有功功率、三相有功功率、三相功率因数、复费率电能、开关量输入和输出状态、频率等 具备可编程测量、显示、数字通讯等功能，具备标准的rs485 通信接口 可以通过可编程按键，设置互感器倍率、电网类型、电量显示方式、仪表通讯地址、通讯波特率、变送输出对象、变送输出范围、报警对象、报警上下限等参数进行任意编程设置。6、电缆线华能海门电厂太阳能光伏发电系统的连接电缆主要包括：组件间的串联电缆连接线，组件到到直流汇线箱的电缆连接线，直流汇线箱到逆变器的电缆

13、连接线，逆变器到交流控制柜的电缆连接线，交流控制柜到并网点的电缆连接线。按照传输导线的损耗在2%以内，根据预估的距离，使用专业的太阳能光伏系统电缆线计算软件，对整个光伏并网发电系统的电缆进行了理论计算。直流电缆采用双绝缘防紫外线阻燃铜芯单心电缆线,交流电缆采用阻燃铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。7、防雷接地系统（1）防雷系统本太阳能光伏发电系统项目因为太阳能光伏阵列的面积宽，而且安装在没有遮盖物的室外，因此容易受到雷电引起的过高电压影响。所以，根据安装太阳能光伏发电系统的地区和重要性采取相应的防雷措施。本系统防雷构成分为防直击雷、防感应雷。防直击雷设计：本系统太阳能光伏组件的金属紧固件和屋

14、面敷设电缆桥架均与建筑避雷带或防雷引下线可靠连接，各接点的连接电阻小于4欧姆；。防感应雷设计：为防止感应雷给系统设备造成损坏，本设计以下处安装防雷保护装置：a、直流汇线箱；b、逆变器自身具有防雷保护；c、交流控制柜。（2）接地系统光伏屋面太阳能接地系统与建筑内其它接地系统共享同一接地体，联合接地体接地电阻小于4欧姆；本设计中所有电气设备金属外壳均应可靠接地；本设计中交流部分均设有专用保护接地线；8、监控系统为了更好的掌握整个系统的运行状况，我们安装太阳能光伏发电系统的监控系统。该监控系统的原理如下图太阳能光伏系统的监控系统原理图我们可以通过把逆变器发电数据、故障报警和环境数据等通过rs485连

15、接到数据采集器，然后通过以太网连接到局域网pc计算机实时监控系统和保存数据。七、效益分析本光伏系统总装机容量为：19.2kw，预计年平均发电量约为1.4万 kwh。，使用太阳能光伏发电将减少火力发电所导致的环境污染，从而减少国家治理污染的支出，具有难以估量的间接收益。 （1）、经济效益分析1、25年内节电量为31.84万kwh，25年可节约电费约￥63.67万元。2、25年共节约一次性能源量：114.61吨标准煤；3、节约国家火电建设成本：5.73万元；4、节约25年火电运营成本：12.1万元；5、减少25年环境综合治理费用9.55万元。（2）、环境效益分析每年可减排co2、so2、nox、等

16、的量如下：co2so2nox13.1吨0.121吨0.035吨（3）、社会效益分析1）本项目单纯按发电量来算，其经济值是较低的；与常规能源相比，费用仍然比较高，这也是制约太阳能光伏应用的主要因素。然而，我们也应看到，治理常规能源所造成的污染是一项很大的“隐蔽”费用，一些国家对化石燃料的价格也进行了补贴。2）太阳能光伏发电虽一次性投资较大，但其运行费用很低。3）太阳能光伏与建筑相结合是一个方兴未艾的领域，有着巨大的市场潜力。八、光伏专业软件分析结果九、维护与使用注意事项（1）、交付状态保养守则当光伏发电系统完工后，定期保养不但可以令玻璃表面光艳如新，更容易吸收太阳能，也可以减低钢材及玻璃电镀遭受

17、各种天气变化、空气污染或存聚污物产生化学反应或侵蚀有机硅胶，固定期保养是非常重要及不容忽视的。保养方法主要为定期清洗，应根据光伏组件表面灰尘污染程度，确定清洗的次数与周期。当玻璃发生污染，透光率减少5%时，人就可以感觉出来，当减少到10%时，就会感觉到脏了。大城市由于大气污染严重，经过一个月，透光率就减少10%。所以组件清洗最好每月不少于一次，雨季可适当沿长。如不能每月定期清洗，每年至少也应清洗三次，元旦、春节期间一次，五一、端午期间一次，中秋、国庆期间一次。每次皆采用清水及中性清洗剂，以清洁毛毛巾抹擦。玻璃清洁最重要的是四周边缘，因为这里比较容易藏污纳垢。同时由于硅胶硬化，故所有硅胶表面皆要

18、用清水配毛巾抹擦。按上述方法定期保养，硅胶性能可保持20年以上，根据硅胶厂安排，应于光伏系统完工后第七、第八年间全面检查一次（为此，我公司可派人代为检查，费用另议），至于内部可每三个月用此方法清洗一次。（2）、维修与检查幕墙应定期进行检查，对发现问题应及时进行维修、处理。1、光伏组件阵列 a. 保持光伏阵列采光面的清洁。在少雨且风沙较大的地区，应每月清洗一次；清洗时应先用清水冲。清洗时应选在清早或傍晚阳光不足的时间进行，以避免影响光伏系统的发电。b. 定期检查光伏组件板间连线是否牢固，方阵集线箱内的连线是否牢固，按需要紧固；检查光伏组件是否有损坏或异常，如破损，栅线消失，热斑等；检查光伏组件接

19、线盒内的旁路二极管是否正常工作。当太阳光伏组件出现异常时，及时更换，并详细记录组件在光伏阵列的具体安装分布位置。c. 检查方阵之间的连线是否牢固，与接地系统的连接是否可靠，电缆金属外皮与接地系统的连接是否可靠，按需要可靠连接；检查方阵集线箱内的防雷保护器是否失效，需要进行更换。d. 如发现螺栓松动应重新拧紧或焊牢，当发现连接件锈蚀应除锈补漆；e. 如发现玻璃有松动、或破损时应及时复或更换；f. 如发现密封胶和密封条脱落或损坏时，应及时修补与更换；g. 如发现构件及连接件损坏，或连接件与主体结构的锚固松动脱落时，应及时更换或采取措施加固修复；h. 定期检查排水系统，如发现堵塞，应及时疏通；i.

20、如五金件有脱落、损伤或功能障碍时，应进行更换和修复；j. 如遇台风、地震、火灾等自然灾害时，灾后应及时对玻璃幕墙进行全面检查，并视损坏程度进行维修加固。2、光伏逆变器和配电柜 光伏逆变器和配电柜通常十分可靠，可以使用多年。有时因设计不好，电子元器件经过长期运行可能会被损坏，雷击也可能导致元器件损坏。 a. 定期检查控制器、逆变器与其它设备的连线是否牢固，检查控制器、逆变器的接地连线是否牢固，按需要固紧；检查控制器、逆变器内电路板上的元器件有无虚焊现象、有无损坏元器件，按需要进行焊接或更换。b. 检查控制器的运行工作参数点与设计值是否一致，如不一致按要求进行调整。检查控制器显示值与实际测量值是否一致，以判断控制器是否正常。3、防雷装置 a. 定期测量接地装置的接地电阻值是否满足设计要求； b. 定期检