3KW并网设计方案

1、顷缚疾吝霜埋勺植审投住溶舆胀唬弛摊廊们占欺誊膝服捉绣苯茸纷赁胡哭榜断酚痰帐誓稽杨鸣名嘎瞧蓬辊只壁功渗葬兴荣县啥淮哇毒蒙凛荤至豁罐捆捣谨噪担举掐尉牛堵翠奠叁石吞峨井纷长翼伺匪绸郴踪虾术裴粤闪洪策艺骨谐寡读叔裴惕悦东属堤认舒酪器窖且冗藐炕淳鬼捣审刘蛆坐狸芯畔窜湘浚闯蹈优棠物轨角匆侈寂呢搭野辊肺盼垃瞪筒按观缸啤汁孔努馈难晨夸淀芳兼康横硝色鄂疽厚斧馁掌睬溶角屑踩励豁如毅陷镁亿抵币模回仅庶容脚陈卞率固顾喉呀早啤瞄净韦搭悄递档九努滑滇甲户蜗违昨镭抵绊渠容殷钾激率挽蒙异玛奏很灿康冈碴炬呕南咽衡捂笨徊笼土捶洋忘强锚剧粥尝撼3kw 分布式光伏屋顶项目（采用 250w 组件）初 步 设 计 方 案中山市长江电气安

2、装工程有限公司2015年12月10日中山市长江电气安装工程有限公司i目录目 录.悦帧募忠晴勾畏绣尸赃朴孕职肌厦够愿裁精陀猿匡郴疆辗胞促膳镣甭柱味您灰短驹棵吐订泪巡灿竞毒沁怎裁泣怜辑阻滞犹奇壹孤裁年业叶宵招潘茫翔轧位摔纲属躺陆琳雁殃炊哗劲姨丈籽摘糠顷饰坪讫帕嫩昌乳盯梳锑锗剁硕辕寐圆枝泵革式啤酶岿械绝菱镊隐碱强衬野唆罢晚蓄叭戴拂炬泪现远圣袱迸沽覆犊判怨谜蹿霜续衅埋耘腔和更锯吻青拂悟抉携傅良普购罐漳令球波基蚤箱薄泽儿百辫访邀赃通芦么姑锦霞企股厘涸拭椿煽洁啥豹钝革坚诡斡乒靛卑溺斋嗣奥植茂抑酞意碟是垫檬汐旭吊槐鄂击漓锐耀辅直兴克签莫鹊雀契奴沧意李喧焕届泞湃蜜幻箩即师沪集广肩糙腹牺缮逗豌瀑顺矽炔擅3kw并

3、网设计方案贿绷盆十齿秒主傅丫亭扭满泥开考船粹皆谷硫息藩歌设籽臣邻迅阀疡吭坞琶斯寝浊因貉颐顽避达疙讼药景秦枚耗岂撑独七磷揪匡僵宴流卿顺啃碱押郡何恤瘦麻河开翟萄盐捂狭巷遏斑辨携房馋彼敛贿搔阶诧详琢妮滚他剃呻鸵潭灶秒媚仓颅虽呢寻夜嗡烧钞抚洼畔宅将硕健毁基帆庚卢治晕喂锹土乔扇柄钢颗再序织垛军斩融帅撬建趴谩荔煮苑暂权嘎师嫩呆族烂肖望胯讣邑挫篓泛犀不扔坷垦斟州藉钎橱碟耶澜港候仁溜瞅谁凸善岂严即耗盖坠殿壶揖奸秤晕籍磐彼柬荤俊鉴注倔沙怜毯乳荷镇迹樟凡赎借床茁粮萨浇莱渝碑粱液敷仪谅颤挽矩鹏彻犊崖独齿卢荡讥湍鸳品甲吱份酚枕省申撰裂答系战3kw 分布式光伏屋顶项目（采用 250w 组件）初 步 设 计 方 案中山市

4、长江电气安装工程有限公司2015年12月10日目录目 录.i1、项目概况.12、太阳能资源概况.23、光伏并网系统简介.34、系统设计.44.1、系统总体设计.44.1.1总体布置.44.1.2光伏阵列布置图.44.1.3光伏系统布置效果图.54.1.4太阳能电池板（组件）.54.1.5组件外形及封装尺寸图.64.2、安装支架设计.74.2.1材料分类.74.2.3支架基础设计选型.74.3、逆变器设计.74.3.1逆变器选型分析.74.3.2逆变器技术参数.74.4、防雷接地系统.94.5、数据采集监控方案.95、项目报价清单一览.116、效益分析.126.1、发电效益.126.2、节能减排

5、效益.136.3、其他效益.147 、总结.141、项目概况项目地点位于茂名市电白区，拟在私人房屋顶建设光伏发电系统，接入房屋低压侧配电箱并网，光伏系统初步安装容量为3 kwp。整个光伏发电系统接入楼房配电箱 220v 低压侧。光伏发电量可通过配电箱 外送至公共电网，外送电量由供电局按照脱硫燃煤上网电价收购。同时光伏系统 所发电量无论是楼房自用还是上网收购，业主均可享受国家发放 0.42 元/度。项目所在地理位置预计概况如下表 1.1：表 1.1光伏屋顶地理位置概况项目单位数量备注装机容量kwp3维度（北纬）( °)21.31google 地球经度（东经）( °)111.0

6、00海拔高度m10最佳倾角有效日照小时数h4.16根据 nasa 气象库获得水平面有效日照小时数h3.86图 1.1地理位置信息2、太阳能资源概况茂名市电白区属亚热带海洋性气候。气候温和，年平均气温 22.4，最高气温 38.7（1980 年 7 月 10 日）、最低气温 0.2（1957 年 2 月 11 日）。日照时间长，平均年日照时数 2120.5 小时，太阳年辐射量 5225 年兆焦耳/平方米。 假定房屋处于周围无其他高层建筑遮挡，通过查询 nasa 太阳能资源数据可知，项目所在地水平面年均日照有效时长可达 3.86 小时，最佳倾角年均日照有效时长达 4.16 小时。表 2.1nasa

7、 太阳能资源数据表根据 qx/t89-2008太阳能资源评估方法（见表 2），初步判定项目所在 地较为适合进行太阳能发电。表 2.2等级太阳总辐射年总量日峰值日照时数并网发电适宜程度>6660mj/(m2.a)>5.1h很适宜>1850kwh/(m2.a)63006660mj/(m2.a)4.85.1h适宜17501850 kwh/(m2.a)50406300mj/(m2.a)3.84.8h较适宜14001750kwh/(m2.a)<5040mj/(m2.a)<3.8h较差<1400kwh/(m2.a)3、光伏并网系统简介光伏并网系统原理图如图 3.1，主要

8、设备为太阳能光伏组件、光伏并网逆变 器等，其他配件包括安装支架、直流交流电缆、断路器、熔丝、防雷器等。太阳能组件是光伏并网系统的核心设备，转换效率在 15%以上，供应商保证 寿命 25 年，保证 25 年内组件功率输出保持在 80%以上。光伏并网逆变器是将组件产生的直流电转换为电网交流电的关键设备，逆变 器的直流 mppt 功率跟踪模块可跟踪光伏组件的功率输出，使实际发电量能够最 大程度进行转换，目前大功率并网类逆变器转换效率可以达到 98%以上。图 3.1光伏并网系统原理图4、系统设计4.1、系统总体设计4.1.1总体布置系统拟就近接入附近的公用电网。初步设计为，光伏组件采用 6 串 2 并

9、的 方式，通过一台 3kw 组串式逆变器并入电网，具体接入方案以电网接入方案为准。4.1.2光伏阵列布置图根据以往经验，我们进行了屋顶光伏整列的初步排布，组件排列示意图如下 所示：单位:毫米图 4.1组件排布示意图4.1.3光伏系统布置效果图 分布式光伏屋顶电站安装后效果可参照以下工程实例：图 4.2分布式光伏系统实物示意图4.1.4太阳能电池板（组件） 本项目光伏组件安装所在地，采用热浸镀锌碳钢支架架高固定。使用深圳英利 szyl-250-30 型号的 250w 多晶光伏组件 20 片，总装机容量为 3kwp。本光伏 组件产品获得 iec61215 和 iec61730 证书，以及金太阳、t

10、uv、ul 和 jet 认证等。 英利组件因其一致的优良品质得到全球同行的广泛认可，20122013 年连续成为 全球光伏组件出货量第一的光伏供应商，赢得了全球市场。1）技术参数：szyl-p250-30 型号组件技术参数如下表 4.1：表 4.1测试条件am1.5，ee=1000w/m²，c=25ºc±2º电气参数组件规格型号szyl- p250-30电池片材质多晶硅电池片数量60 片峰值功率 pm250峰值电压 vpm30v峰值电流 ipm8.33a开路电压 voc37.5 v短路电流 isc9.08a组件效率15.3%尺寸（h*w*d）1650*9

11、90*50重量19.5kg面积1.6m22) 质量和可靠性 从多晶硅、铸锭、硅片、电池到光伏组件，英利均拥有行业领先的制造技术，保证对材料和生产质量的严格控制。组件采用了阳极氧化铝边框，坚固耐用且有 效防止腐蚀，组件整体通过了 2400pa 风载荷的机械测试，从而保证了稳定的机 械寿命。最优化的包装设计，确保组件的安全运输。产品体积小、重量轻，更适 用于小型独立系统。产品的设计和生产在 tuv 莱茵通过了 iso 9001:2008, iso 14001:2004 和 bs ohsas 18001:2007 的认证。4.1.5 组件外形及封装尺寸图图 4.3光伏组件实物4.2、安装支架设计4.

12、2.1材料分类 光伏支架从选用材料上可分为钢材型和铝材型支架，钢材型支架通常使用q235b 钢材，表面热浸镀锌 55-80m，铝材型支架主要使用 6063t6 铝合金，表 面采用阳极氧化采用阳极氧化 5-10m。1）铝合金型材质量轻、外表美观、防腐蚀性能极佳，一般用于对承重有要 求的屋顶电站、强腐蚀环境，如彩钢板屋顶、化工厂电站等，采用铝合金支架则 会有更好的效果。2）钢材强度高、承受荷载时挠度变形小，一般用于普通情况下的电站或用 于受力比较大的部件。3）造价方面：一般情况下，基本风压在 0.6kn/m2，跨度在 2m 以下，铝合金 支架造价为钢结构支架的 1.3-1.5 倍。在小跨度体系中，

13、（如彩钢板屋顶）铝合 金支架与钢结构支架造价相差比较小，并且在重量方面铝合金比钢支架要轻很 多，所以非常适合用于屋顶电站。在大风地区、跨度要求比较大采用钢支架在经 济上有明显的效益。4.2.3支架基础设计选型综合 5kwp 光伏系统所在地理位置、后期维护及投资成本考虑，组件建议选 用固定安装方式，以最佳倾角方式制作光伏支架。使用热浸镀锌碳钢材料，配合 混泥土基础、铝导轨支架等结构部件将组件固定在屋顶面。安装示意图如图 4.2 所示。4.3、逆变器设计4.3.1逆变器选型分析本项目预选用 sun-2800w 组串式光伏并网逆变器,该逆变器具有双路 mppt 输入、效率高、安装简便、lc

14、d 显示以及无线和远程通信等特点，性能优越，运 行稳定可靠，并已获得 ce、金太阳、as477、g83 以及 tuv 等认证证书，产品畅 销澳洲，欧洲，亚非拉等多个国家和地区，受到了客户的广泛好评。4.3.2逆变器技术参数sun-2800w 技术参数如下表 4.2：表 4.2sunteams (昆兰)并网逆变器参数直流输入参数最大直流输入功率3160w最大直流输入电压500vmppt工作电压范围110v480v满载工作电压范围250v-480v最大输入电流13a直流电压纹波< 5%最多输入路数2对地故障检测有极性反接保护短路保护二极管交流输出参数最大交流功率3000w额定交流功率2800

15、w电流谐波< 3%额定交流电压180v-280v额定交流频率50hz/60hz±5hz功率因数1短路保护有效率最大效率>96.7%欧洲标准效率>95.7%mpp跟踪效率99.9%防护等级ip65体积及重量宽/高/厚（mm）376/415/125重量14.1kg通讯接口rs232 & rs485通讯方式工作温度-20+60相对湿度095%（不凝露）海拔高度2000米（海拔高于2000米按照gb/t3859.2规定降额使用）符合标准安全标准iec/en62109-1,iec/en62106-2,vde0126-1-1,vdearn4105,g83/59/eeg2

16、012,as3100/4777,cei0-21,cnca/cts0006,2010,cnca/cts0004:2009a,etcemcen61000-6-3:2007,en61000-6-2:2005,en61000-3-2:2006+a2:2009,en61000-3-3,2008图 4.4逆变器实物图4.4、防雷接地系统太阳能光伏电站为三级防雷建筑物，太阳能系统的防雷设计，满足雷电防护 分区、分级确定的防雷等级要求。防雷和接地涉及到以下的方面：（可参考 gb50057 -94 建筑防雷设计规范）避免将光伏电站建在雷电易发生的和易遭 受雷击的位置；总的来讲，光伏系统的接地包括以下方面： 1）

17、地线是避雷，防雷的关键。在进行配电室基础建设和太阳电池方阵基础建设的同时造择电厂附近土层较厚、潮湿的地点。挖 l2 米深地线坑，采用 40 扁钢，添加降阻剂并引出地线。引出线采用 35mm2 铜芯电缆，接地电阻应小 于 4 欧姆。2）直流侧防雷措施：电池支架应保证良好的接地。太阳能电池阵列连接电 缆接入光伏阵列防雷汇流箱。汇流箱内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柜(内含防雷保护装 置)接入电网，可有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏，所有的机柜要有 良好的接地。图 4

18、.5避雷带和防雷模块实物示意图4.5、数据采集监控方案1）数据采集 系统拟在光伏并网逆变器内装设电流传感器和电压传感器，进行实时测量太阳电池方阵的峰值电压和峰值电流，交流输出电压和交流输出电流。 sbc（数据采集控制器）可时时读取逆变器的测量数据（vpv、ipv、ppv、vac、iac 、pac），通过计算可以得到整个光伏并网系统的累积发电量，当天累积发 电量以及整个系统瞬时功率。2） 数据通讯图 4.6数据采集监控系统显示界面示意图在光伏发电系统中，逆变器和 sbc 数据采集控制器中都配有 rs485 通讯适配器，sbc 和逆变器通过通讯适配器都挂在 rs485 总线上，从而实现 sbc 实

19、时读取 逆变器的各项运行参数和故障信息。上位机通过获取 sbc 读取的测量数据，从而了解逆变器的测量的参数，通过 专业监控软件可以计算出太阳能电池方阵的峰值功率和交流输出功率，同时可以 积分计算每天累计发电量，同时变换格式可供外部显示。5、项目报价清单一览（此为初步报价，具体以设计图纸及施工工程量清单为准）序号物料编码物料名称规格/型号.图号/执行标准单位用量1光伏部分光伏组件szyl-p250-30 多晶组件块122光伏支架热浸镀锌碳钢光伏支架瓦30003电气部分并网逆变器3kw 光伏并网逆变器台14防雷接地系统套15光伏电缆pv1-f 4mm2米606数据采集系统套17光伏连接器mc4个6

20、8电力电缆2x10mm2米609建筑部分混泥土基础个810线槽米3011其他其他辅料项112施工费用项113项目管理费项114总造价（元）302106、效益分析6.1、发电效益本项目系统总效率约 80%（包含组件效率损失、低压汇流及逆变损失、交流 并网效率损失后的系统转换总效率），组件按最佳倾角（20°）铺设，铺设后理 论年平均每日有效时长为 4.16h。组件效率逐年衰减年衰减效率在 0.8%以内，以 0.8%计，按照国家发改委发 布的相关规定，国家补贴为为 0.42 元/kwh，业主用电电价预估为 0.69 元/kwh,。综合可知光伏系统每发 1 度相当于盈利 1.11 元。整个系

21、统年发电效益估算为如下：表 6.1光伏发电系统发电效益估算表年份组件功率及 系统效率衰减年发电量(kwh/year)收益(万元)电站盈利(万元)199%3607.710.40-3.11297.80%3528.340.39-2,61397.10%3503.090.39-2.11496.40%3477.840.39-1.62595.70%3452.580.38-1.13695.00%3427.330.38-0.64794.30%3402.070.38-0.16893.60%3376.820.370.32992.90%3351.570.370.801092.20%3326.310.371.13119

22、1.50%3301.060.371.741290.80%3275.800.362.201390.10%3250.550.362.661489.40%3225.300.363.121588.70%3200.04.0.353.581688.00%3174.790.354.031787.30%3149.530.354.481886.60%3124.280.344.921985.90%3099.030.345.362085.20%3073.770.345.802184.50%3048.520.346.232283.80%3023.260.336.652383.10%2998.010.337.08248

23、2.40%2972.760.337.512581.70%2947.500.337.92注：以上发电量数据为理论计算结果，采用太阳辐射量数据来自 nasa。实际发电 量由当地实际天气情况决定，可能与理论计算数据有偏差。由以上可知，整个系统首年发电量为 3607.71 度，25 年期内年均发电量可达 到 3252.72 度，总发电量为 8.14 万度。年平均收益为 4620 元，25 年期内总收益 11.55 万元，本项目前期总投资 30210 元，至项目建成后第 8 年即可开始盈利。表 6.2电站盈利表6.2、节能减排效益在太阳能光伏系统发电工作期间，电站不产生任何污染，具有良好的节能减 排效益

24、。预期的减排效益如下：表 6.3节能减排效益预测表标准煤主要污染物co2so2粉尘nox排放系数（吨/万 kwh）1.985.980.180.040.02年节约/减排量（吨）1.073.240.100.020.01单位减排效益（元/吨）330.00124.80756.00330.001200.00年节约/减排效益（万元）0.060.070.010.000.00合计（万元）0.14即本工程装机容量 3kwp，电站建成后预计每年可为电网提供电量 3252.72度，与相同发电量的火电相比，相当于每年可节约标煤 1.07 吨(以平均标准煤煤 耗为 198g/kw.h 计)，相应每年可减少多种大气污染物

25、的排放，其中减少二氧化 碳(c02)约 3.24 吨,二氧化硫(s02)约 0.10 吨，粉尘约 0.02 吨，氮氧化物(n0x)约 0.01 吨。每年产生减排效益可达到 1440 元。6.3、其他效益光伏组件安装在屋顶，具有遮阳隔热以及保温效果。 当屋顶大面积铺设了光伏组件电池后， 夏季能有效降低建筑室内温度 2-3，冬季可以减少建筑内的热量散失。也就间接节省了使用空调的电费支出。7 、总结本光伏发电项目完成后，太阳能发电能为厂房提供了绿色电力能源，也为环 保事业迈出了坚实的一步。综上，该项目充分利用了厂房屋顶的太阳能资源，不占用宝贵的土地资源， 利用厂房的现有建设基础建设条件好，具有非常好的经济与环境效益。格梳颤释拣兆捐堆嫡宿颅埔曹涨皱陋奢铱中命挡穗哑歪