千阳环保新材料厂屋顶光伏设计说明

1、 方案研究阶段设计说明书2015年9月 西安 方案研究阶段本说明编写工作人员表审 定： 审 核： 校 核： 编制人员： 目 录一. 概述 1二. 总平面布置 1三. 电气设计 2四. 结构布置 3五. 组件清洗及消防 4六. 国家及当地政府针对光伏补贴分析 5七. 结论 5八. 附图 6一、 概述 “光伏屋顶发电是个既有经济效益又有环保效益的项目。”，首先，使用厂房屋顶进行发电，不需要单独占用土地，发电量如此之大，也节省了一大笔费用。其次，与传统火力发电相比，光伏发电不产生任何有害物质，是清洁无污染能源。此外，光伏屋顶发电随发随用，就近供电，避免了长距离输电所造成的电能损失，节省了输电成本。当

2、前,国家颁布了“分布式光伏发电”有关政策，允许安装光伏设备并网发电，“除供自己使用外，用不完的还可以卖给电网。此外还能享受相关政策补贴”。根据新能源产业政策，项目建成后税收是三免三减半.受宝鸡市千阳环保新材料厂的委托；我们陕西众森电力勘察设计研究院，进行了千阳环保新材料厂屋顶光伏设计方案的研究。本次研究共设计了二个屋顶光伏布置方案；方案一（光伏板沿屋顶平铺）、方案二（光伏板垂直太阳直射角斜铺）。以下就我们的设计展开叙述。二、总平面布置 1方案一采用屋顶平铺式布置，本方案屋顶光伏总容量为7.59MWp，共计29766块光伏板,单个光伏板容量255W，尺寸1650×994×40

3、mm。结合实际情况留有检修通道，检修通道宽度定为1米， 连接拉杆的屋顶处不宜布置光伏板。本方案优点是装机容量大，单位面积容量大，屋面增加荷载较少，施工方便、周期短；缺点是光伏板用量大。2方案二采用支架支撑使光伏板垂直太阳直射角斜铺方式布置，本方案屋顶光伏总容量为4.999MWp，共计19604块光伏板,单个光伏板容量255W，尺寸1650×994×40mm。为了使光伏板发电效率达到最高，因此光伏板倾斜角度定为36°，由于每排光伏板之间的计算距离约2米，已满足检修通道要求，所以不考虑另设检修通道。本方案的优点是单位容量发电效率高，光伏板少；缺点是屋面增加荷载较多，装

4、机容量小，施工不方便、周期长。三、电气设计1、方案一说明1.1电气设备及经济参数序号名称型号规格单位数量单价总价（万元）备注光伏设备参数及价格1屋顶光伏总容量：7.59MWp2多晶硅电池组件255 Wp块297663元/W2277.863逆变器0.65元/W487.54直流电缆167.25交流电缆162.26交流配电柜50进1出 台85万元/台407安装费48变压器双挠组变压器400V-10KV 1000KVA18万元/台144升压入网9二次设备及监控需和当地电力部门联系是否需要300本次未计入合计3282.76（交流配电柜和箱式变压器放置于厂房中间地带，可减少电缆长度、降低造价）1.2光伏发

5、电量及收益（本光伏沿屋顶斜面布置，对光伏方阵角和光伏倾角有影响，屋脊南光伏效率降低约9%，屋脊北光伏效率降低20%）1）年发电量计算：1）根据当地气象局数据计算，得出当地理论年上网小时数为1878.82h,每天平均峰值日照小时数为5.15h。2）年上网发电量预测：经计算本工程年理论发电量（折减后）约为：1153.60万KW.h。本工程光伏发电总效率：79. 57%本工程第一年实际发电量约为：917.92万 KW.h组件衰减系数2%后，25年平均每年发电量为：731.91万KW.h2、方案二说明2.1电气设备及经济参数序号名称型号规格单位数量单价总价（万元）备注一、光伏设备参数及价格1屋顶光伏总

6、容量：4.999MWp2多晶硅电池组件255 Wp块196043元/W1499.73逆变器0.65元/W324.9354直流电缆105.65交流电缆102.66交流配电柜50进1出台55万元/台257安装费3.58变压器双挠组变压器400V-10KV 1000KVA18万元/台90升压入网9二次设备及监控需和当地电力部门联系是否需要300本次未计入合计2151.342.2光伏发电量及收益1、年发电量计算：1）根据当地气象局数据计算，得出当地理论年上网小时数为1878.82h,每天平均峰值日照小时数为5.15h。2）年上网发电量预测：经计算本工程年理论发电量约为939.22万KW.h本工程光伏发

7、电总效率：79. 57%本工程第一年实际发电量约为：747.34万 KW.h组件衰减系数2%后，25年平均每年发电量为：596.84万KW.h。四、结构布置针对本工程具体情况，因屋盖檩条承载力有限，考虑主体门式刚架结构受力形式，尽可能使檩条不受力，将屋面光伏板的主要荷载通过新增横梁传递于主钢架上，避免了对原有屋盖檩条的改造或加固。不改变原有屋面排水方向，避免了屋面因积水产生的渗漏和变形。并以此为结构布置的原则，进行两个方案的布置。方案一：光伏板平铺于原有屋面上。在原有屋面上设置钢横梁，固定于每跨门式刚架钢梁上，横梁上设置导轨，导轨坡度与屋面坡度一致，其上铺设光伏组件。整个系统自重折算后，屋面恒

8、载增加0.22KN/，其优点是不会产生额外的风荷载，对原有主体结构影响较小。总体平铺支架投资费用约为460万元。方案二：光伏板垂直太阳直射角斜铺方式布置。在原有屋面上设置钢横梁，固定于每跨门式刚架钢梁上，横梁上设置三角形支架，满足光伏板安装角度要求。三角形支架顶部设置后撑杆及斜拉杆，增加结构整体稳定性。整个系统自重折算后，屋面恒载增加0.25KN/，但因光伏板有迎风面，会产生额外的风荷载，对原有主体结构影响较大。总体斜铺支架投资费用约为650万元。从以上分析得出，在满足结构布置原则的前提下，方案一对原有主体结构的影响较小，材料费用投资较少，故推荐总平面布置方案一。待进行下一步深入设计时须校核主

9、体钢架及檩条在施工及运行期间的结构承载力能否满足要求。五、组件清洗及消防水源：光伏组件的清洗水源接自城市供水管网，清洗水管道沿屋脊侧敷设。方案一：本项目共安装规格为多晶硅255Wp光伏组件29766块。光伏擦洗水量按5 L/片考虑，每两月擦洗一次，则电池板全部擦洗年用水量为29766×0.005×6=0.0893万m³/年。方案二：本项目共安装规格为多晶硅255Wp光伏组件19604块。光伏擦洗水量按5 L/片考虑，每两月擦洗一次，则电池板全部擦洗年用水量为19604×0.005×6=0.0588万m³/年。消防：消防系统按照厂房原有

10、整体消防考虑，屋面不单独设计消防系统。六、国家及当地政府针对本项目补贴分析1、国家政策1）根据陕西省人民政府关于示范推进分布式光伏发电的实施意见陕政发201437号文件第六条第三款：加大财税支持力度。在落实好国家现有电价补助政策的基础上，省级财政资金按照1元/瓦标准，给予一次性投资补助。鼓励市、县政府安排资金对光伏发电项目给予补助。各地不得以征收资源使用费等名义向光伏发电企业收取法律法规规定之外的费用。2、方案补贴1）按照陕西省一次性光伏补贴政策，本项目方案一建成上网后一次性投资补助759万元，本站所发电量按照国家政策每度补贴电价为0.95元。2）按照陕西省一次性光伏补贴政策，本项目方案二建成

11、上网后一次性投资补助499.9万元，本站所发电量按照国家政策每度补贴电价为0.95元。七、结论综上所述，总平面布置方案一（光伏板沿屋顶平铺）同总平面布置方案二（光伏板垂直太阳直射角斜铺）相比较，其最大的优点就是在相同的屋顶可利用面积中发电量大（方案一比方案二装机容量多2.6MWp）。其次是方案一（光伏板沿屋顶平铺）布置格局符合建设场地条件，能充分利用原有屋面面积，冲洗供水管线短，运行费用低、施工条件好等。再次，方案一（光伏板沿屋顶平铺）使用平铺支架材料较少。通过方案比较和优化布置，站区总平面布置方案一的优势在于： 体现了设计新思路，优化工艺布置，结合原有厂房钢结构屋架，紧缩光伏方阵走廊和通道尺寸，达到合理布置并实现了发电量最大化。 功能分区明确，工艺顺畅，光伏方阵电缆布置合理，屋顶光伏电缆长度适中。 施工条件好，建