北京市延庆3KW屋顶光伏发电项目申请报告

1、北京市延庆3KW屋顶光伏发电项目申请报告设计： 李方园审核： 黄国桥批准： 徐 红清大奥普（北京）科技有限公司一、项目基本情况1、项目建设的必要性根据可再生能源中长期发展规划中指出，发挥太阳能光伏发电适宜分散供电的优势，在偏远地区推广使用户用光伏发电系统或建设小型光伏电站，解决无电人口的供电问题。在城市的建筑物和公共设施配套安装太阳能光伏发电装置，扩大城市可再生能源的利用量，并为太阳能光伏发电提供必要的市场规模。目前的太阳能发电技术主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电技术，其中太阳能热发电技术尚处于试验开发阶段，而太阳能光伏发电技术已经基本成熟，其使用寿命已经达到25年30年。 1.1 北京市具

2、备建设分布式并网光伏发电系统的条件北京地区太阳辐射量全年平均46005700MJ/m2。两个高值区分别分布在延庆盆地及密云县西北部至怀柔东部一带，年辐射量均在5600MJ/m2以上;低值区位于房山区的霞云岭附近，年辐射量约为4650MJ/m2。     北京地区年平均日照时数在20002800h之间，大部分地区在2600h左右。年日照时数分布与太阳辐射的分布相一致，最大值分布在延庆县和古北口，为2800h以上，最小值分布在霞云岭，为2063h。夏季正当雨季，日照时数减少，月日照在230h左右;秋季日照时数虽没有春季多，但比夏季要多，月日照在23

3、0245h;冬季是一年中日照时数最少季节，月日照不足200h，一般在170190h。太阳能总辐射主要集中在48月，占全年总辐射的55.1%，是太阳能利用最佳月份。  通过测算，北京市如果按照最佳倾角31°敷设光伏电池板，年满发小时数为1087.45h，其中0°敷设光伏电池板的满发小时数为989.0474h。 1.2 合理开发太阳能资源，实现地区电力可持续发展延庆地处北京市西北部，是首都生态涵养发展区的有机组成部分。县域面积1995平方公里，其中，山地占72.8%，川区26.2%，水域占1%，常住人口近29万人，县城是全市11个规划新城之一。综合分析延庆的

4、自然人文条件和发展面临的形势，我们认为，延庆有基础、有能力、有条件建设绿色北京示范区。新能源和可再生能源丰富。太阳能辐射总量5600-6000兆焦/平方米/年，延庆县太阳日照时数全年分配表，分析日照条件是我县的优势资源。 该电站建成后，与当地电网并网运行，本项目拟先设计一个独立系统，安装在客户自家的屋顶上，用于演示分布光伏并网固定模式时发电的情况，待客户参考后再设计一套发电量更大的系统，向附近居民提供生产生活用电。本系统建成后将为客户示范区产品做出很好的宣传，系统会直观的显示采用跟踪系统后发电总量的提升情况。可有效缓解地方电网的供需矛盾，促进地区经济可持续发展。同时也可充分利用我国的

5、太阳能资源，保障我国能源供应战略安全。 1.3 加快能源电力结构调整的需要根据我国可再生能源中长期发展规划，提出了未来15年可再生能源发展的目标：到2020年可再生能源在能源结构中的比例争取达到16%，太阳能发电装机180万kW。 1.4 改善生态、保护环境的需要延庆是全国生态文明建设试点县、全国绿色能源示范县、北京市新能源和可再生示范区、北京市循环经济试点县、智能电网示范城市。实施并完成了八达岭、龙庆峡等景区升级改造、滨河南北路、S2线等一批事关延庆经济社会长远发展的重大基础设施建设工程，新城和小城镇宜居性和承载服务能力持续提高。太阳能光伏发电以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点

6、，因此，提高可再生能源利用率，尤其发展并网型太阳能发电是改善生态、保护环境的有效途径。 1.5 电站形式 工业产业园是北京建设分布式电站的最佳选择，目前北京工业和产业园区主要有：中关村科技园区(一区十园)、延庆(2个)、怀柔(2个)、密云(1个)、昌平(6个)、海淀(7个)、顺义(11个)、平谷(4个)、通州(13个)、大兴(14)个、丰台(2个)、房山(3个)、门头沟(1个)，北京工业屋顶资源相对丰富，消纳能力较强，适宜建设分布式光伏电站。  除屋顶外，农业光伏大棚也将是北京市发展分布式光伏电站的重要形式，特点是不占用土地、不改变土地性质，就近并网节约投资，建设

7、形式多样，即可以依托原有大棚改造，又可以新建生态大棚与有机农业、观光农业结合。   1.6 北京市分布式光伏发电奖励资金管理办法为进一步加快本市分布式光伏发电产业发展，优化能源结构，根据中华人民共和国可再生能源法、中华人民共和国预算法、国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见和北京市分布式光伏发电项目管理暂行办法等有关规定，适用范围。本办法适用于在北京市行政区域范围内建设的分布式光伏发电项目，具体是指在用户所在场地或附近建设运行，以用户侧自发自用为主，多余电量上网，且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。奖励对象和标准。对于2015年1月1日至2019年12月31日期间

8、并网发电的分布式光伏发电项目，市级财政按项目实际发电量给予奖励，奖励标准为每千瓦时0.3元（含税），每个项目的奖励期限为5年，奖励对象为分布式发电企业或自然人。本办法财政奖励资金结算截止日期为2024年12月31日。奖励项目申报程序。北京市分布式光伏奖励资金申报工作每年开展两次，其中，分布式光伏发电企业分别于每年7月10日和次年1月10日前，向项目所在地区县发展改革委申报当年1月1日-6月30日和上一年7月1日-12月31日的奖励申请，自然人投资建设的项目由各区县电力公司按此时间向项目所在地区县发展改革委代为申请。综上所述，此3KW屋顶光伏发电工程可减少化石资源的消耗，减少因燃煤等排放有害气体

9、对环境的污染，带动地方经济快速发展将起到积极作用。因此，该项目建设是十分必要的。2、项目建设的主要内容2.1本项目设计在为延庆区康庄镇大营村屋顶建设安装太阳能光伏发电系统，项目类型为并网太阳能光伏发电系统，总装机容量为3KWp。2.2 太阳能光伏发电系统主要由光伏组件、防雷汇流箱、交直流配电柜、光伏逆变器、光伏支架、电缆等组成。2.3 系统设计安装12块250W多晶硅光伏组件。2.4 系统逆变器采用国内知名品牌，将光伏组件产生的直流电逆变成220V的交流电，然后并入电网。2.5 光伏方阵安装采用31°最佳倾角安装，光伏支架系统采用C型钢。二、技术方案选择1、概述本系统为大型并网光伏发

10、电系统，太阳电池板采用清大奥普（北京）科技有限公司生产的250Wp多晶硅太阳能电池组件，系统装机容量为3KWp，该产品采用国内最先进的电池片和组件生产设备加之完善的质量管理体系，从而保证了完美的产品品质。产品通过了IEC61215、TUV、和UL国际认证，该太阳能电池片转换效率高，表面玻璃为高透光低铁钢化玻璃，边框材料为轻质电镀铝合金。整个系统由1个3KW发电单元组成，太阳电池阵列发电经光伏方阵防雷汇流箱汇流、逆变之后，经过隔离变压器后220V并入电网，最终实现将整个光伏并网系统接入当地电网系统。光伏并网型逆变器并网后与电网安全运行，所产生的电与电网电力是同频、同相，且具备抗孤岛等控制特殊情况

11、的能力。其发电原理框图如下：2、设计依据 本项目各部分的设计严格遵循和参考以下规范、标准：配电系统和并网接口设计参考标准：GB 18479-2001 地面用光伏（PV）发电系统概述和导则DL/T 527-2002 静态继电保护装置逆变电源技术条件GB/T 13384-1992 机电产品包装通用技术条件GB/T 14537-1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB 16836-1997 量度继电器和保护装置案值设计的一般要求DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求GB/T 20046-2006 光伏(PV)系统

12、电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD）GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验B:高温试验方法GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）（IEC 60529:1998）GB 3859.2-1993半导体变流器 应用导则GB/T 14549-1993电能质量 公用电网谐波GB/T12325-2003 电能质量 供电电压允许偏差GB/T15945-1995 电能质量 电力系统频率允许偏差GB 19939-2005 太阳能光伏发电系统并网技术要求SJ 11127-199光伏(PV)发电系统

13、的过电压保护-导则GB 20513-2006光伏系统性能监测 测量、数据交换和分析导则GB 20514-2006 光伏系统功率调节器效率测量程序GB 4208-2008 外壳防护等级（IP 代码）GB/T4942.2-1993 低压电器外壳防护等级GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则Q/SPS 22-2007 光伏并网发电专用逆变器技术要求和试验方法GB/T14598.3-93 6.0 绝缘试验JB-T7064-1993 半导体逆变器通用技术条件3、系统设计方案3.1、并网逆变器选型光伏并网逆变器，是光伏并网发电系统的核心设备，它将太阳能发出的直流电能转化为与电网同频率同相位的

14、交流电能最大限度的馈入电网。下表为3KW并网逆变器的性能参数，此光伏发电系统需配置1套3KW的并网逆变器。技术指标型号GW3000-NS直 流输入最大直流功率(W)3200最大直流电压(V)500MPPT电压范围(V)80450启动电压(V)80最大直流电流(A)18输入路数1MPPT路数1直流端子类型MC4/Phoenix/Amphenol交流输出额定交流功率(W)3000最大交流功率(W)3000最大交流电流(A)13.5额定输出50/60Hz; 230Vac输出范围4555Hz/5565Hz; 180270Vac电流总谐波失真<3%功率因素0.9 leading0.9 laggin

15、g电网类型Single phase效率最大效率97.5%欧洲效率97.0%MPPT效率99.9%保护残余电流保护Integrated孤岛保护Integrated直流开关Integrated(optional)输出过流保护Integrated绝缘阻抗侦测Integrated证书和标准并网标准G83/2,VDE0126-1-1，AS4777.2&3安规According to IEC62109-1&-2，AS3100电磁兼容EN 61000-6-1, EN 61000-6-2, EN 61000-6-3,EN61000-6-4, EN 61000-3-2, EN 6100

16、0-3-3常规参数尺寸(宽x高x厚)344*274.5*123mm重量(kg)9安装方式壁挂式环境温度范围-2560°C(超过45减载)相对湿度095%最高工作海拔2000m防护等级IP65拓扑结构无变压器夜间自耗电(W)<1冷却方式自然对流噪音指数(dB)<25显示LCD通信方式USB2.0; WiFi/RS485 (可选)质保期(年)20/25(可选)电路原理图 数字化DSP控制，智能功率IGBT模块 满足自供电外供电的自动切换，方便客户选择使用 符合德国BDEW电压标准，通过国家权威机构安全故障低电压穿越测试 智能面板操作控制功能 先进的MPPT控制算法，实时追踪光

17、伏方阵的最大输出功率，自动适应遮挡、热斑等组件意外情况 纯正弦波输出，先进的锁相技术，电流谐波含量小， 主动+被动的双重检测技术，实现反孤岛运行控制 完美的保护和报警功能 适应高海拔及严寒地区 可配备RS232/RS485、以太网、GPRS通信接口，实现远程数据采集和监视，可与国家电网、住建部、金太阳运行管理中心实现无缝数据对接。3.2、光伏组件选型及阵列设计3.2.1光伏组件选型250W组件示意图本系统采用规格为250W/36V多晶硅组件，其性能参数如下：型号250W-36规格1640*992*40最大功率点电压vpm30.30V最大功率点电流Imp8.25A开路电压Voc36.40V短路电

18、流ISC8.81A最大系统电压1000V最大串电流13A重量19.9KG工作温度40TO85太阳电池组件的技术要求 A. 物理性能1) 玻璃表面采用低含铁量的、高机械强度的、高透射率的强化玻璃，正面能承受大于3040m/s的风载及沙石、冰雹或其他异物的撞击，在晶体硅太阳能电池响应波长范围（3201100nm）玻璃的透光率91，对于波长大于1200nm的红外光有较高的反射率，同时能耐太阳能紫外线的辐射；2) 利用先进的层压技术，保证在恶劣的环境侵蚀等各种条件下电气线路的稳定性；3) 电池板采用轻便、坚固、抗盐雾、抗潮湿腐蚀的框架，且整个框架完全密封；4) 接线盒为全天候型且方便与外电路连接。B.

19、 电气性能在标准条件下(大气质量AM为1.5，标准光强为1000W/m2，温度为25，光照面上的不均匀性小于±5%，稳定性1%)，转换效率14%，而且使用10年后，其效率不低于原来的90%，太阳能板使用寿命大于25年。3.2.2、光伏阵列设计光伏组件方阵安装效果示意图一个太阳能光伏方阵，由太阳能电池组件经过串并联组成。将组件串联得到并网逆变器的所要求的电压，再将串联组件并联达到逆变器的功率要求。逆变器的最高输入电压为230V，输入电压范围为210230V，而组件的开路电压为36V，峰值功率电压为30.3V。同时本项目选用（3KW）逆变器允许最大输入电流13.60A，最大并联组数=13

20、.6/8.25=112，则有： 串联组件数量：Ns=6；每串工作电压为：180V，开路电压为：218V；这里根据项目并联组件数量选用6个2路光伏汇流箱，组件经汇流后接入直流配电柜，然后接入到3KW并网逆变器中，逆变单元总功率3KWp。整个系统采用12块串联2路并联，共12块250W多晶硅组件。3.3、直流防雷汇流箱选型根据系统设计对逆变器和光伏组件的选择，配置型号为PVS-2M防雷汇流箱，每个汇流箱有2路直流输入。太阳能光伏汇流箱功能特点1.汇流箱采防护等级达到IP54，能满足室外安装要求的壁挂式密封型机柜。2.满足同时接入多路太阳电池组串，每个正、负极接线端子接一路光伏专用熔断丝。3.采用光

21、伏专用高压直流熔断丝对正负极同时保护；保险丝耐压达到直流1000V以上（含1000V）。4.采用光伏专用高压防雷器能满足正极对地、负极对地，工作电压达到直流1000V。5.采用国际知名品牌直流断路器。6.汇流箱能够接入最大太阳电池组串开路电压（最大直流电压）为1000V以上（含1000V）。7.汇流箱测控模块采用性能可靠的霍尼韦尔霍尔元件（直流CT传感器）对每一路光伏组串进行电流监测、报警和本地故障定位，并通过RS485串口通信。8.可实现光伏阵列电流量的独立测量。9.分析电流量、对有故障的光伏阵列报警。10.汇流箱测控模块可以实现光伏阵列的电压测量，电池板温度测量，防雷器及输出开光状态监测。

22、11.与外部接口部分均有防雷保护。12.能接收本地监控装置的参数下载，进行分析处理。13.汇流箱通讯供电可选择外界220V供电或者由汇流箱本身提供电源，如果采用汇流箱本身提供电源，现场可以不需要针对供电单独布线。14.汇流箱可以选择屏蔽双绞线通讯或者无线通讯，载波通讯，如果采用无线通讯或者载波通讯，现场可以不需要针对通讯单独布线。太阳能光伏发电系统防雷汇流箱产品执行标准 光伏汇流箱技术参数型号TOP-TB-80/510V最大持续运行电压Uc510V标称放电电流（8/20S）In40KA最大放电电流（8/20S）Imax80KA电压保护水平（In）Up1.95KV响应时间tA25ns温度范围-4

23、0+80安装接线方式/规格并联/多股16mm2外壳材料红色强化环保热熔塑料,UL94-V0安装宽度2个标准模块安装支架标准DIN35导轨，符合EN50022标准防护等级IP203.4、直流配电柜设计直流配电柜按照3KW的直流配电单元进行设计，一个配电单元接入2个光伏方阵防雷汇流箱，配电柜内设置断路器、防雷器、电表等。3.5、交流配电柜设计系统设计1个交流配电柜，经交流断路器接入用户电网配电变压器的0.4KV 侧，配电柜安装有断路器、发电计量表、交流电压表和输出电流表，可以直观地显示电网侧电压及发电电流等。3.6、系统接入电网设计太阳能发电光伏发电并网可采用低压并网、或者高压并网，具体并网电网方

24、式由当地电网决定，该项目选用220V低压并网，最终接入方案以电网公司批准的并网接入方案为准。PVS-16M汇流箱 1V3KW并网逆变器PVS-16M汇流箱 1 配电柜防雷器断路器4、安装设计方阵支撑结构设计包括安装方式设计、方位角设计、支架倾角设计、阵列间距设计，以及支撑结构的基础、结构、零件的设计等内容。需根据总体技术要求、地理位置、气候条件、太阳辐射资源、场地条件等具体情况来进行。 4.1、安装方式设计 大型的太阳电池方阵的安装主要有固定式和跟踪式两种。根据项目特点，本项目采用固定式安装。固定式结构简单，安全可靠，安装调试及管理维护都很方便。4.2、固定式支架

25、倾角的设计方阵安装倾角的最佳选择取决于诸多因素，如地理位置，全年太阳辐射分布，直接辐射与散射辐射比例，负载供电要求和特定的场地条件等，并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角可采用专业系统设计软件来确定，它是系统全年发电量最大时的倾角，根据项目所在地气象资料及实际情况，选择倾角为31º。4.3、方阵支架方位角的设计 一般情况下，太阳电池方阵面向正南安装。4.4、太阳电池阵列间距的设计计算 方阵排布示意图 上图为光伏方阵排布示意图，方阵由12块组件组成占用面积约为120平方米。光伏阵列之间的间距不小于D：D=0.707H/tanarcsin(0.648cos-0.399sin)式中: 为当地

26、纬度（北半球为正，南半球为负）； H为前排最高点与后排最低点的高度差。则D=1.3m。4.5、安装效果图示意图5、系统运行维护5.1、 运行维护本光伏发电系统由电气值班人员控制和维护。准备光伏电站的检验与维护手册，内容应包括进行定期和年度检验、日常维护、大修维护和年度维护的程序和计划，以及调整和改进检验及维护的安排程序。5.1.1 日常维护主要内容光伏电站的日常维护计划编制主要是方便日常维护人员对光伏系统进行日常检查，及时发现隐患并得以排除，日常维护的内容主要包括：a) 光伏组件阵列1) 检查表面有无污物、破损；2) 检查支架是否腐蚀、生锈；3) 检查外部布线是否破损；4) 检查接地线的损伤，

27、接地端是否松动。b) 电气部分1) 防雷汇流箱、逆变器、低压配电柜的外壳是否腐蚀、生锈；2) 防雷汇流箱、逆变器、低压配电柜的外部布线是否损伤；3) 逆变器工作时声音是否正常，有否异味产生；4) 逆变器换气口过滤网是否堵塞；5) 电缆接线端子的检查与紧固；6) 防雷系统检查；7) 接地装置检查；8) 显示器及控制按键开关功能检查。5.1.2 运行维护计划安排根据光伏发电系统的设计要求和本地区的气候、环境条件，在正常运行情况下，本光伏电站的年度例行维护周期执行下列标准：新投运的光伏组件：运行240小时(一个月试运行期后)例行维护；已投运的光伏组件：每2年例行维护3次；每次例行维护间隔运行时间为1

28、000h。三、实施组织1、管理机构、主要职责：根据本工程的特点和要求，本项目管理机构主要由项目经理（1人）、技术负责人（1人）、施工经理（1人）、及具有丰富光伏电站施工经验的专业工程技术管理人（3人）员组成本工程的项目经理部，以及施工队员3人，总计6人。2、 施工总布置2.1 设计原则和施工总布置依据光伏电站建设特点和项目所在地自然条件，以及安全、合理、经济原则，对光伏电站主要工程的施工进度作出控制性的安排，为工程施工方案拟定基本方向。主要原则如下：1) 施工准备工作在完成对施工场地进行“四通一平”的后，建造生产和生活临时建筑，为全面施工做准备。2)光伏电池组件基础先期开工光伏电池组件基础工程

29、及电池组件安装是本工程控制性施工项目，直接到影响工程总工期。为实现工程尽早投产发电，应先期展开光伏电池组件基础施工。3) 电缆铺设在光伏组件安装投产前完成每组电缆应在相应的电池组件安装之前完成铺设，以确组件安装完毕后能投产运行。4)在保证上述施工组织原则下，其他工程如仓库、临时辅助建筑、光伏组件基础等项目的施工可以同步进行，平行建设。其分部分项可以流水作业，以加快施工进度，保证工期。3、 主体工程施工3.1 光伏电池组件基础施工针对斜面瓦屋顶安装的光伏发电系统，需提前做好基座的安装.3.2 光伏电池组件安装(1) 施工准备：进场道路通畅，安装支架运至相应的阵列基础位置，太阳能光伏组件运至相应的

30、基础位置。(2) 阵列支架安装：固定支架分为底架、立柱、加强支撑、斜支撑等。支架按照厂家安装图纸要求，采用镀锌螺栓连接。安装完成整体调整支架水平后紧固螺栓。(3) 太阳能电池组件安装：细心打开组件包装，禁止单片组件叠摞，轻拿轻放防止表面划伤，用螺栓紧固至支架上后调整水平，拧紧螺栓。3.3 逆变器安装逆变器的防水等级为IP20，不要将其放置在潮湿的地方，环境温度保证在-2040。逆变器需安装在平整的地面上，前方应保证40cm的空间，背部应保证10cm的空间，顶部应保证60cm的空间以方便安装、散热与维护。安装时可以通过叉车从底部抬起逆变器，或是使用吊车通过逆变器顶部的预留吊孔移动逆变器。四、计划

31、进度1、2016年2-3月完成项目实施申请报告及项目实施批复；2、2016年2月底，完成项目设计；3、2016年3月初，完成项目施工、调试；5、2016年3月底，竣工验收。五、投资概算3KW光伏并网发电系统投资项目包括太阳电池组件、直流防雷汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电系统、电缆、电池组件安装架、及人工成本等。系统投资预算： 6、 技术经济效果分析与评价1、系统的发电量估算光伏发电系统的发电量影响因素较多，不仅与光伏电站所在地区的光照条件、地理位置、气侯条件、空气质量有关，也与电器负荷功率、用电时间有关，还与需要確保供电的阴雨天数有关，其它尚与光伏组件的朝向、倾角、表面清洁度、环境温

32、度等等因素有关。 倾斜光伏组件上的辐射量/水平面上辐射量=1.051.15；-发电系统综合影响系数； 光伏发电系统各种影响因素分析表 系数代号系数名称损失率1组件表面清洁度损失约3%2温升损失0.4%/3方阵组合损失约 3%4最大功率点偏离损失约 4%5组件固定倾角损失约 7%6逆变器效率85-97%7线 损约 3%合计并网系统=72-85%在计算光伏系统发电量中，发电系统综合影响系数取0.82；则系统发电量如下：3kW光伏电站25年发电量计算（考虑组件功率每年衰减0.8%）年份衰减率年发电量(KWh)年份衰减率年发电量(KWh)10.00%109501410.79%9768.420.83%1

33、08591511.62%9677.631.66%107681612.45%9586.742.49%106771713.28%9495.853.32%105861814.11%9404.964.15%104951914.94%9314.074.98%104042015.77%9223.185.81%103132116.60%9132.396.64%102222217.43%9041.4107.47%101322318.26%8950.5118.30%100412419.09%8859.6129.13%9950.22519.92%8768.7139.96%9859.325年累计发电量(KWh)21375