分布式光伏电站建设项目可行性研究报告

1、分布式光伏电站建设项目可行性研究报告分布式光伏电站建设项目可行性研究报告（此文档为word格式，下载后您可任意修改编辑！）目录1概述 81.1项目概况 81.2编制依据 81.3地理位置 91.4投资主体 92工程建设的必要性 92.1国家可再生能源政策 92.2地区能源结构、电力系统现状及发展规划 102.3地区环境保护 103项目任务与规模 104太阳能资源 114.1太阳能资源分析 124.2太阳能资源初步评价 135网架结构和电力负荷 135.1电力负荷现状 135.2.电站厂址选择 156太阳能光伏发电系统设计 166.1光伏组件选择 166.1.1 标准和规范 166.1.2 主要

2、性能、参数及配置 186.2光伏阵列的运行方式设计 206.2.1光伏电站的运行方式选择 20622倾角的确定 206.3逆变器选型 206.4光伏阵列设计及布置方案 266.4.1 光伏方阵容量 266.4.2 光伏子方阵设计 28643汇流箱布置方案 296.5年上网电量估算 306.5.1光伏发电系统效率分析 306.5.2 年上网电量估算 307 电气 337.1电气一次 337.1.1 设计依据 337.1.2接入电网方案 337.1.3直流防雷配电柜 357.1.4 防雷及接地 367.1.5继电保护、绝缘配合及过电压保护 387.1.6 电气设备布置 387.2电气二次 387.

3、2.1电站调度管理与运行方式 387.2.2 电站自动控制 397.2.3继电保护及安全自动装置 397.2.4 二次接线 407.2.5 控制电源系统 40726 火灾自动报警系统 40727视频安防监控系统 40728 电工实验室 41729 电气二次设备布置 417.3通信 417.4计量 418工程消防设计 419劳动安全与工业卫生 429.1工程概述 429.2设计依据、目的与任务 429.3劳动安全与职业卫生潜在危害因素分析 439.4劳动安全与职业卫生对策措施 439.4.1设备运输、吊装作业的安全措施 439.4.2 施工时高空作业 449.4.3施工时用电作业及其它安全措施

4、449.4.4运行期安全与工业卫生对策措施 4410施工组织设计 4610.1施工条件 4610.1.1 主要工程项目的施工方案 4610.1.2 施工场地及施工生活区 4610.1.3 地方材料供应情况 4710.1.4动力能源供应 4710.2工程项目实施的轮廓进度 4711环境影响评价 4711.1工程施工期对环境的影响及防治 4711.1.1 噪声影响及防治 4711.1.2扬尘、废气 4811.1.3运输车辆对交通干线附近居民的影响.4811.1.4污染物排放 4811.2运行期的环境影响 4811.2.1 噪声影响 4811.2.2 废水影响 4911.2.3 电磁场影响 4911

5、.2.4 雷击 4911.2.5 污染物排放总量分析 4911.2.6 光污染及防治措施 4911.3环境效益 4912节能降耗 5013投资估算与经济分析 5013.1投资估算 5013.1.1编制依据及原则 5013.1.2 工程系统配置 5113.2经济技术分析 5214结论和建议 5414.1主要结论 5414.1.1 本工程的建设是必要的 5414.1.2 本工程的建设是可行的 5414.1.3 本工程建设经济上是合理的 5514.2社会效益 5515项目汇总表 581概述1.1项目概况某某纺织集团位于某某环城科技产业园，北依驰名中外的泰山， 南临历史文化名城曲阜，分别距遥墙机场、日

6、照港3小时的路程，紧 靠京沪高铁、京福高速公路，具有快速发展的交通条件和区域优势。 公司厂区内规划用屋顶2.1万平方米，计划可安装电池组件的规划 容量为2MV，实际装机容量以建设为准，某某某某新能源有限公司 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”的原则，以建筑 结合的分布式并网光伏发电系统方式进行建设。 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), 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。以保障安全

7、、优化结构、节能 减排、促进和谐为重点，努力构建安全、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、条例以及规程和规范。1.3地理位置本项目位于某某环城科技产业园，东经116 36117 38，北纬35 40 35 37，年日照数在2200-3000小时，年辐射总量达到 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，可以建设屋顶太阳能分布 式光伏并网电站。1.4投资主体本项目由某某新能源有限公司投资兴建。2工程建设的必要性2.1国家可再生能源政策我国政府已将光伏产业发展作为能源领域的一个重要方面

8、，并纳入了国家能源发展的基本政策之中。已于2006年1月1日正式实施的可再生能源法明确规范了政府和社会在光伏发电开发利用方面 的责任和义务，确立了一系列制度和措施，鼓励光伏产业发展，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共和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。本项目采用光伏发电技术开发利用 太阳能资源，符合能源产业政策发展方向。国家能源

9、局关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通 知（国能新能2012298号）为契机，积极发展分布式光伏发电，形成整体规模优势和示范推广效应。依托沈阳太阳能资源丰富的优 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，积极开发建设分布式光伏发电低压端并网自发自用项 目。2.2地区能源结构、电力系统现状及发展规划到21世纪中叶,某某省要实现第三步发展目标，国民经济要达到 中等发达国家的水平，能源消费量将会出现强劲的增长，而且对能源 供应质量提出更高的要求.某某能源结构优化调整必须坚持以可持续 发展思想为指导，以保证能源安全为前提.制定并贯彻实施能源结构 优化调整的总体战略

10、；建立协调一致、运转高效管理机制；加强法规 建设,提供政策保障；充分发挥市场调节的基础性作用；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.2.3地区环境保护光伏系统应用是发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项目任务与规模本工程建设于某某纺织集团公司顶屋面上。项目总装机容量是 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

11、.1万平方米。4太阳能资源某某省太阳资源具体的分布如下:中国丸阳能贽源分布北1 土如 SHUiJ-:MHSJFLW靈1 年ff04TB 1 iBRUIlfil iSfl+-WSr - S J图4.1中国太阳能资源分布图根据上图，可以看出某某济南为太阳能资源中等地区，年日照数在2200-3000小时，年辐射总量达到 5000-5850 MJ/川，相当于日辐 射量3.84.5KWh加。某某县属于温带大陆性半湿润季风气候区， 四季分明，寒暑适宜， 光温同步，雨热同季。春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季晴和气爽， 冬季寒冷少雪。年平均气温13C, 7月份气温最高，平均26.4 C, 1 月份最低，平均-

12、2.6 C。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78C,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注右。泰安地区太阳能辐 射量年际变化较稳定，其数值区间稳定在 3828.695507.17MJ/川之 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太阳能资源分析项目所在地多年平均太阳辐射量 5200.48MJ/m2/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

13、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、某某地区的年太阳总辐射为 5200 MJ/m2左右，即1444kW h/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1417.2kW h/m2。该地区的年日照时数为 2800 h左右，年日照百分率为63注右，太阳能资源处于全省前列。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，可达到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%

14、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，是最佳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，全年可达到 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，某某市太阳能资源丰富，属某某省太阳能资源丰富区， 可以开展太阳能发电和太阳能资源热利用项目。4.2太阳能资源初步评价项目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，可以建设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”的原则。

15、本项 目太阳能电池板采用按最佳倾角 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网架结构和电力负荷 5.1电力负荷现状某某纺织集团配电服务范围内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*630kVA共6台，总容量1.07万千伏安。表5.1某某纺织集团变电站基本负荷资料汇总表序号项目数值单位备注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10-18min时间1.4容载比1.251

16、.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2mm3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回低压侧馈线导3.4线截面各路不同2mm52电站厂址选择某某纺织分布式光伏发电项目拟选址在方纺织集团现有的建筑 物楼顶上建设太阳能电站，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、

17、地形条件，结合沈阳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项目。该项目建设地点完全按照国家有关规定规划建设，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，在基本不改造的情 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，有助于抵消部分电价成本；（7）良好的示范性，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

18、.1.1标准和规范(1) IEC61215 晶体硅光伏组件设计鉴定和定型(2) IEC61730 光伏组件的安全性构造要求(3) IEC6173O.2 光伏组件的安全性测试要求(4) GB/T18479-2001地面用光伏(PV发电系统 概述和导则(5) SJ/T11127-1997光伏(PV发电系统过电压保护 导则(6) GB/T 19939-2005光伏系统并网技术要求(7) EN 61701-1999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验)光伏组件对意外碰撞的承受能力(抗撞击试验)(10) EN 6134

19、5-1998光伏组件紫外试验(11) GB 6495.1-1996性的测量光伏器件 第1部分：光伏电流-电压特(12) GB6495.2-1996V求光伏器件 第2部分：标准太阳电池的要求(13) GB 6495.3-1996光伏器件第3部分：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和辐照度修正方法。晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度(15) GB6495.5-1997光伏器件 第5部分：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部分：光伏器件测量过程中引起的光谱失配误差的计算(17)

20、GB6495.8-2002应的测量光伏器件 第8部分：光伏器件光谱响(18) GB/T 18210-2000测量晶体硅光伏(PV方阵I-V特性的现场(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 13384 1992机电产品包装通用技术条件(22) GB/T 191-2008包装储运图示标志(23) GB 20047.1-2006结构要求光伏(PV组件安全鉴定 第1部分:(24) GB 20047.2-2006试验要求光伏(PV组件安全鉴定 第2部分:(25) GB6495-86 地面用太阳能电池电性

21、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范；(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(30) GB/T 11009-1989太阳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范；(34) SJ/T 2196-1982地面用硅太阳

22、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) SJ/T 11209-1999 光伏器件 第6部分 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、规范及规程仅是本工程的最基本依据，并未包括实施 中所涉及到的所有标准、规范和规程，并且所用标准和技术规范均应

23、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（Voc）V37.2短路电流（Isc ）A8.37工作电压（Vmppt）V30.4工作电流（Imppt）A7.89系统最大耐压Vdc1000尺寸mm1650*992*40重量kg19.5峰值功率温

24、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运行温度范围C-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25 C6.2光伏阵列的运行方式设计621光伏电站的运行方式选择本项目计划于某某纺织集团房顶安装面铺设光伏发电系统，楼 顶可铺设电池板面积约为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”的原则，以建筑结合的分布式并网光伏发电系统方式进行建 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(A

25、C380V 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倾角的确定根据本项目的实际情况，结合沈阳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 4

26、1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，一部分给当地 负载供电，剩余电力馈入电网，本系统逆变器采用合肥阳光电源有限 公司生产的型号为SG100K3功率为100KW勺逆变器。这样根据光伏 组件的电压变化和温变化范围，可保证绝大多数直流输出电压范围均 在MPPT范围内，汇流后进入一台逆变器可保证输出电压变化不超出 设备最大功率跟踪范围内(450V-820V),并不超过设备安全电压 1000V。阳光电源生产的光伏并网逆变器具有根据天气变化自

27、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止工 作并安全与系统脱离。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%X图6-2 SG100K3逆变器外观图SG100K；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，功率因数范围超前 0.9至滞后0.9高效发电？含变压器最高转换效率达97.0%?高精度电能计量装置方案灵活？ 25 C+ 55C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6-2SG100K3并网逆变器性能参

28、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MPRfe压范围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+55C冷却方式风冷允许相对湿度095%无冷凝允许最咼海拔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

29、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 项目，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直流输入电压范围，MPPTV）450-820允许最大直流输入电压（V）900允许最大直流输入电流（A）130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

30、输出电流（A）80电网工作频率范围（Hz）50/60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（C）-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金太阳认证（鉴衡CGC认证）体积和重量宽/高/深（mm820/1984/646重量（kg）6436.4光伏阵列设计及布置

31、方案641光伏方阵容量本项目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工作电压范围（450V820V）,每个电池串列按照 20块电池组件串联进行设计，100kW的并网单元需配置20个电 池串列，逆变器装机容量为100KV，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“汇流箱”）将光伏阵列进行汇流。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

32、配电单元是将汇流箱进行配电汇流接入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座项目 将1台逆变器并联接入0.4KV电网。刿钿咖2图6-4并网发电示意图本项目光伏组件铺设在某某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某某集团分布式光伏电站项目汇总表名称楼顶面积(m2)装机容量(kW)642光伏子方阵设计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

33、逆变器等因素，经技术经济比较后确定光伏子方阵的容量为 100kW 和 50kW6.422 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项目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

34、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 结构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；柜体采用封闭式结构，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

35、流进行测量和监控，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，在接受到1kW/ m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，进行光伏电站年发电量估算。光伏系统总效率暂按75%+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， 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1

36、0%, 25 年衰减不超过20%按某某地区年平均有效发电日辐照量为 4.606( kWh/ra)，平均 年有效发电辐照量1681.28( kWh/m.a)计算。平均年有效发电小时数 1681.28小时计算。某某集团分布式光伏电站项目装机容量为2000kWp全年发电量约等于：2000X 1681.28 = 3362560kWh=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%考虑太阳能电池板表面即使清理仍存在一定的积灰，遮挡损失系 数取5%光伏并网逆变器的效率（无隔离变压器，欧

37、洲效率）约为98%-98.5%,干式变压器的效率达到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%x 97%x 95% 98%x 98% 98%x 97% 98% 98%=79.18%全年上网电量约等于：3362560X 79.18%= 2662475kWh=266.2万 kWh按照实际装机容量2000kWp计算的上网年等效利

38、用小时数为：26624.75kWh 2000kW=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%光伏组件表面尘土遮盖损失 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X光伏组件表面辐射量X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光

39、 伏阵列平面上进行仿真计算，沈阳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，计划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,则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%则年平均发电量为 209.7万kWh7 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 导则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疋GB/T 20046-2006光伏系统电网接口特性（IE

40、C 61727: 2004）GB 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GB/ T14549-1993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范DL/T404-20073.6kV40.5kV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 4208-2008外壳防护等级（IP代码）GB/T4942.2-1993低压电器外

41、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：探就近低压并网，降低损耗，提高效率;探局部故障检修时不影响整个系统的运行；探用电高峰时提供大量电力，有助于城市电网调峰；探便于电网的投切和调度；探方便运行维护；国家电网在分布式电源接入电网技术规定中指出：“分布式 电源总容量原则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，若其负载 率为50%则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 D

42、GPV建议其容量要小于所接入中 压馈线最大负荷的40%以YJY22-3X 300为例，若采用单环网接线， 则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，若考虑容载比为2.0，则容量为20MVA和 31.5MVA的35kV主变所能接入的最大 DGP熔量分别为2.5MVA和 3.9MVA而2.5(3.9)10MVA勺DGPM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(AC380V 50Hz),使用独立的N线和接地线，适应的电网参数如表 所示：表

43、7.1电网参数表序号项目内容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行设计，需要配置 1台直流防雷配电柜 PMD-D100K100KV），主要是将汇流箱输出的直流电缆接入后，经直 流断路器和防反二极管汇流、 防雷，再分别接入1台SG100k3并网

44、逆 变器，方便操作和维护。直流输出直址输入1 亶 A3 直癞输入4 直瞬入5AlILi无输AS ittfrAS 亶就输入IDHi无伯入门亶鹼入12ArftfttAUA.-k :.h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

45、防雷及接地为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠，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，在进行太阳电池方阵基础建设 的同时，采用40扁钢，添加降阻剂并引出地线，弓I出线采用10mm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，埋深在电池支架基础的下方，接地电阻按交流 电气装置的接地DL

46、/T 621 1997中的规定进行选择应不大于 4Q。 接地网寿命按30年计算。接地装置符合高压输变电设备的绝缘配 合GB311.1-1997和电气装置安装工程施工及验收规范中的规定O(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 有效地避免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)，可有效地避免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

47、压保护本项目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。每台逆变器配有相同容量的独立的交直流防雷配电柜，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行保护。 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 的规定进行选择。7.1.6电气设备布置根据本

48、工程规模，结合沈阳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方式本项目采用集中控制方式，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。本项目受地方供电部门管辖，接受 当地电力调度部门调度管理。722 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。该项目在并网侧设置电能计量装置，

49、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行监控和管理，在 LCD上显示运行、故 障

50、类型、电能累加等参数。项目公司亦可通过该系统实现对光伏电站 遥信、遥测。7.2.3继电保护及安全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安全自动装置技术规程(GB1428O 93)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。724二次接线光伏发电、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。72

51、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范围

52、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行相关联动。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。728 电工实验室根据光伏发电工程管理原则和需要，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 的电气设备进行调整、实验以及维护和校验。729电气二次设

53、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门电话网络，采 用综合布线系统。7.4计量计量关口设置原则为资产分界点。本项目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、 规范进行设计，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；本期工程建设时，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范， 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