5MW屋顶光伏系统设计方案(混凝土平屋顶)

1、5MW屋顶光伏系统设计方案混凝土平屋顶5MW屋顶光伏系统设计方案目录总 体 方 案 概述3工程总体 布局3 1.2设计依据3 1.3总体技术方案框图4 1.4系统组成5 1.5太阳能电池阵列设计5151、太阳能光伏组件选型1.5.2 、 光伏阵列外表倾斜度设计 6153、太阳能光伏组件串并联方案、太阳能光伏阵列的布置71.6防雷汇流箱配置1.7直流配电柜设计1.8并网逆变器的选择逆变器设计特点： 逆变器参数1.9 交 流 并 网 配 电 设计111.10环境监测仪111.11数据采集、系统远程监控111.12系 统 防 雷 接 地 设照利用率、逆变器效率、集电线路损耗、升压变压器损耗、光伏组件

2、 外表污染修正系数、光伏组件转换效率修正系数。本工程光伏组件安装总功率为5640kWp,当安装倾角为27时， 运用13RETScreen软件计算，得到倾斜面的日平均太阳辐射量为 4.06kWh/m2o因此可以测算本工程建成后光伏发电系统第一年的总 发电量为：Ep=4.06x365x5640 x0.75=*-*kWh也即是第一年的上网电量约为626万度。考虑到光伏组件效率 25年衰减20%,本工程25年运行期总发电量*.98万千瓦时，平 均每年发电量约为564万千瓦时，即每年发电564万度。表2.2各年平均发电量及首年发电量4、环境影响评价5MWp大型并网光伏电站承受支架根底，土建工程量小，整个

3、施 工对该区域的环境质量及生态环境影响根本可以无视。由于没有运动 部件没有噪声，对四周环境没有不利影响。随着工程的建设，该区域将消灭的人文景观，改善区域的面貌，美 化环境。本工程具有格外突出的环境效益。光伏发电不消耗化石燃 料，无二氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放，节约水资源，同时削 减相应的废水和温排水等对水环境的污染，清洁干净，环境效益良好, 取代任何化石能源发电的环境效益都是14巨大的。建设光伏电站可以削减燃煤火电装机，假设基准值为燃煤机组， 得知：燃煤机组：360g/kWh (0.36tce/MWh);不同类型温室气体换 算成二氧化碳：1吨CH4等于21吨二氧化碳依据*6) 1吨N2O

4、等于21吨二氧化碳(依据*6)依据上面的计算原那么，本工程建成后，将完成安装5MWp并网 光伏电站，25年内该系统年平均发电量约为564万kWh,每年减排 温室气体C02约5410.29吨，其具体节能、环保和减排的效果如下 表所示：表3.1温室气体的减排统计表5、电气主接线电气一次接入电力系统方式本工程发电量大局部自用，余量上网。拟选站址江苏省常州市高 区的出口加工区并选择并入园区变电站的用户侧并网方案。在 xxxx建设35kV升压站一座，本期5.0MW光伏发电系统以10kV电 压等级接入光伏发电站升压站，光伏发电站升压站出单回35kV线路 至站址四周llOkV变的35kV侧。15置112、初

5、步工程设 TOC o 1-5 h z 计1 1土建设计11方阵支架根底设计 、光伏电站配电室设计123年 发 电 量 估算12光 伏 发 电 系 统 效率121年 发 电 量 计算13环境影响评价14 5、电气主 TOC o 1-5 h z 接线15电气一次15接入电力系统方式、5MW并网光伏发电系统原理示意图 电气主接线16主要电气设备选择17方案分析1921、总体方案概述工程总体布局本工程将在江苏省常州市高区的出口加工区125号楼既有建筑 物屋顶安装多晶硅太阳能电池组件，建设BAPV方式的低压侧并网光 伏发电系统，系统总装机容量约为5.64MWp。有阳光时，太阳能电 池将阳光转换成直流电，

6、通过逆变器变成220/380V沟通电，通过系统升压T接入1 OkV中压电网线路。各建筑物屋顶安装的组件数及容量列于下表1.1安装位置组件功率组件数量块)安装容量*Wp) 1号楼2 号楼.24 号楼 25 号楼合计 235 235 . 235 235 960 960 . 960960 * 225.6 225.6 . 225.6 225.6 5640出于工程经济性及技术牢靠 性方面的考虑，承受固定式太阳能电池方阵方阵倾角27。，暂不 考虑承受跟踪系统。5.64MWp光伏电站共安装*块235Wp太阳 能电池组件，150台防雷汇流箱，台直流配电柜，50台100kW并网 逆变器，5台沟通配电柜，5台S9

7、-1250/35变压器和1套综合监 控系统。工程建设工期1年，25年内该系统年平均上网电量约为 564万kWh,每年减排温室气体CO2约5410.29吨。设计依据GB*-2022光伏发电站设计标准DGJ32J 87-2022太阳能光伏与建筑一体化应用技术规程3总体技术方案框图本工程由25个子系统组成，均承受用户侧低压并网；共使用 235Wp多晶硅组件*块，总容量5.64MWp。每个子系统均包括防雷 汇流箱、直流配电柜、并网逆变器，全部子系统将在分成25个 200KW的单元分别在沟通低压侧汇流后通过升压变压器升压至1 OkV, 光伏电站按国标要求安装防雷保护系统。在工程总把握室设置监控设 备一套

8、，监测气象数据及格子系统的直流参数、沟通参数及发电量数 据以及供给电网远动调度接口。并网光伏发电系统子系统原理框图如下：4系统组成5MW太阳能光伏并网发电系统主要组成如下：太阳能电池组件及其支架；光伏阵列防雷汇流箱；直流防雷配 电柜；光伏并网逆变器带工频隔离变压器；10KV升压站；系统的 通讯监控装置；系统的防雷及接地装置；土建、配电房等根底设施； 系统的连接电缆及防护材料；太阳能电池阵列设计、太阳能光伏组件选型(1)单晶硅光伏组件与多晶硅光伏组件的比拟单晶硅太阳能光伏组件具有电池转换效率高，商业化电池的转换 效率在15%左右，其稳定性好，同等容量太阳能电池组件所占面积小，但 是本钱较高。多晶

9、硅太阳能光伏组件生产效率高，转换效率略低于单晶硅，商 业化电池的转换效率在13%-15%,在寿命期内有肯定的效率衰减，但 本钱较低。两种组件使用寿命均能到达25年，其功率衰减均小于15%。(2)依据性价比本方案推举承受235WP太阳能光伏组件，全部 为国内封装组件，其主要技术参数见下表：型号 电性能参数电池片TSM-235 VOC PC/PA05 (V) ISC (A)VMP(V) IMPP (A) PM AX (Wp) (mm) 5组件外形 规格规格重量工作温mm) kg)度156x37.1 8.31 30.1 7.81 235 156 1650 x19.5 992x40 -40+85152

10、、光伏阵列外表倾斜度设计从气象站得到的资料，均为水平面上的太阳能辐射量，需要换算 成光伏阵列倾斜面的辐射量才能进展发电量的计算。对于某一倾角固定安装的光伏阵列，所承受的太阳辐射能与倾角 有关，较简便的辐射量计算阅历公式为：RB=Sxsin(x+B)/sino( + D式中：RB倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量S水平 面上太阳直接辐射量D散射辐射量(X中午时分的太阳高度角P光伏阵列倾角依据当地气象局供给的太阳能辐射数据，按上述公式可以计算出 不同倾斜面的太阳辐射量，确定太阳能光伏阵列安装倾角。利用软件RETScreen,得出计太阳能光伏阵列安装倾角为27。时，全年承受到 的太阳能辐射能量最大。考

11、虑到跟踪系统虽然能提高系统效率，但需 要维护，而且会增加故障率，因此本工程设计承受固定的光伏方阵。太阳能光伏组件串并联方案组件的串并联需依据选用逆变器的输入直流电压要求配置。依据概述中各建筑光伏组件配置，全部建筑屋顶光伏系统均选用 *型逆变器。该型逆变器的直流电压范围即 MPPT范围为）： 450Vde850Vdc。利用组串电压核算公式，得出组件块数2022,这 里考虑温度变化系数，取太阳能电池组件20块串联，单列串联功率P二 20 x235Wp=4700Wp；单台100KW逆变器需要配置太阳能电池组件串联的数量 Np=*+4700 = 23列，100KW太阳能光伏电伏阵列单元设计为24 列支

12、路并联，共计480块6太阳能电池组件，实际功率到达112.8KWpo整个5MW系统所需235Wp电池组件的数量Ml=25x960=* 块，实际功率到达5.64MW。该工程光伏并网发电系统需要235Wp的多晶硅太阳能电池组件 *块,20块串联，1200列支路并联的阵列。太阳能光伏阵列的布置光伏电池组件阵列间距设计为了避开阵列之间遮阴，光伏电池组件阵列间距应不小于D:D=0.707H/tan 1 arcsin。648cos-0.399sin ）式中中为当地地理纬度（在北半球为正，南半球为负），H为阵列 前排最高点与后排组件最低位置的高度差）。依据上式计算，求得：D=2939L。取光伏电池组件前后排

13、阵列间 总巨2.939米。防雷汇流箱配置为了削减光伏组件与逆变器之间连接线，便利维护，提高牢靠性， 一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置。使用光伏汇流 箱，可以依据逆变器输入的直流电压范围，把肯定数量的规格一样的光 伏组件串联组成一个光伏组件串列，再将假设干个串列接入光伏阵列 防雷汇流箱进展汇流，便利了后级逆变器的接入，保证了系统的安全， 大大缩短了系统安装时间。依据实际状况，每个楼顶配置6台防雷汇流箱，全部楼顶共计 150台汇流箱。本工程承受8进一出的光伏防雷汇流箱，将3路组件 串支线的光伏电流汇总在一起，送至直流配电柜或逆变器，每个汇流 箱均配有高压保险丝和防雷模块，对光伏组件进

14、展保护。经综合比拟，本方案设计承受合肥阳光8进1出汇流箱。其参数 如下表。7汇流箱参数直流配电柜设计光伏防雷直流柜的作用是二级汇流，马上汇流箱输出的光伏组 件电源再次进展汇流后接入并网逆变器，主要用于中、大型光伏系统 中。每台直流配电柜依据 lOOKWp的直流配电单元进展设计， 200KWp光伏并网单元需要2台直流配电柜。每个直流配电单元可 接入3路光伏方阵防雷汇流箱，5MWp并网光伏电站共需配置50台 直流配电柜。8直流配电柜参数并网逆变器的选择本屋顶光伏发电系统设计为25个200KW的光伏并网发电单元， 每个并网发电单元包含2台100KW的逆变器，整个系统配置50台 此种型号的光伏并网逆变

15、器。逆变器的选用要求性能牢靠、效率高、 可进展多机并联。经综合比拟，本次设计承受合肥阳光电源*光伏 并网逆变器。此电站型光伏并网逆变器具有有功功率调整力量，能够接收电网 调度部门远程发送的有功功率把握信号，并依据收到的调度指令把握 其有功功率输出，确保逆变器最大输出功率及功率变化率不超过电网调 度部门的给定值，以便在电网故障和特别运行方式时保证电力系统稳定 性。在其无功输出范围内，逆变器可依据并网点电压水平调整无功输出, 参与电网电压的调整。电网调度机构可远程设定其调整方式、参考电压、 电压调差率等参数。合理地把握电力系统的无功功率流淌，从而提高电 力系统的电压水平，改善电能质量，提高了电力系

16、统的抗干扰力量。9逆变器设计特点：(1)承受型高转换效率IGBT模块(2)先进的MPPT跟踪算法，最大功率点跟踪精度大于99% (2) 宽直流电压输入范围，输出有功功率连续可调(3)无功功率可调，功率因素范围为一0.9 (超前至+0.9 (滞 后)(4自带工频隔离变压器，完善的保护系统，让逆变器跟牢靠5纯粹弦波输出，电流谐波小，对电网无污染，无冲击6准 确的输出电能计量7设计合理，安装便利逆变器参数SG 100K3技术参数10沟通并网配电设计1.10环境监测仪1.11数据采集、系统远程监控1.12系统防雷接地设置1、女儿墙上避雷网做法都差不多，镀锌圆钢或扁钢沿避雷卡子明敷，避雷卡子每个1米设置

17、一个，转弯处0.5米设一个，避雷网和避 雷卡子也分很多档次，低档的用圆钢或扁钢，高档的用不锈钢管， 卡子也分自加工的和成品的。假设女儿墙低，而且设置了金属栏杆， 那么一般都是利用金属栏杆做接闪器，将接地引下线引出端与金属栏 杆牢靠焊接。2、屋面的避雷带，一般依据避雷等级的不同，要保证不同大小 的避雷网格，比方20m*20m,这样有的设计成避雷网沿水泥支墩敷 设，支墩做法施工图集上都有要求。有的设计成镀锌扁钢避雷网，直 接埋在屋面的保温层中暗敷，这样可以使屋面更加干净、美观，可上 人屋面的避雷网格也不简洁破坏，缺乏之处可能防雷效果没有沿支墩 明敷的好，但也能到达使用功能。2、初步工程设计土建设计

18、方阵支架根底设计平面屋顶安装系统类别：屋面彩钢板架平面屋顶安装系统适合户外或荷载量较大的平面屋顶，底部框架 使用优质铝导轨，预埋螺栓固定，支撑件材料为不锈钢，结实美观， 独创的铝合金导轨与单元连接设计，无需现场二次加工。1特点：适用于任意规格晶硅组件及局部薄膜组件；安装面预埋地 脚螺栓，或类似水泥根底；依据实际需要设计安装角度。组件尺寸为：1650mmx992mmx40mm,方阵倾角为27。方阵根 底承受C25混凝土现浇，预埋安装地角螺栓，单个根底0.04m3。每 20块组件为一排，每排分前后对应依据2m间隔各浇筑10个水泥根底, 合20个水泥根底，其中前后排水泥根底中心间距0.5m。每横排之间间 距为0.5m,便于组件后期的安装和维护。单排水泥根底浇筑示意图：光伏电站配电室设计光伏电站配电室承受轻钢及彩钢夹芯板围护构造，建筑面积约00m2o3、年发电量估算光伏发电系统效率影响发电量的关键因素是系统效率，系统效率的主要考虑因素有： 灰尘