分布式光伏项目设计分享

1、分布式光伏项目设计分享第一页，共25页。0 1公司简介0 2分布式光伏电站主要形式0 3设计经验分享0 4设计案例目录Contents第二页，共25页。目录Contents0 1公司简介0 2分布式光伏电站主要形式0 3设计经验分享0 4设计案例第三页，共25页。无锡九宇建筑设计院公司简介无锡九宇建筑设计院有限公司创建于2003年7月，具有建设部颁发的建筑行业建筑工程甲级设计资质、房建工程乙级监理资质；江苏省建设厅颁发的电力行业送、变电工程乙级设计资质及电力行业新能源地点乙级设计资质；公司注册在江苏省无锡市江阴市；公司自成立以来，聚集了一批具有丰富设计经验且富有敬业精神的设计人员，现有各类专业

2、设计人员100余人，其中高级工程师16人，工程师52人，国家一二级注册建筑师、注册结构工程师、注册设备师、注册造价师、注册监理师31人。本公司对外营业以来，以其精心的设计理念，承担了各类建筑工程设计面积1000多万平方米，各类电力工程设计合同额约5000多万，各类光伏工程设计容量1GW以上。光伏事业部位于无锡市惠山区华清创意园16栋，专业工程师22人。第四页，共25页。光伏设计土建结构电气一次电气二次光伏事业部专业分配第五页，共25页。目录Contents0 1公司简介0 2分布式光伏电站主要形式0 3设计经验分享0 4设计案例第六页，共25页。0 2分布式光伏电站主要形式地面建筑物以依附支撑

3、体的不同分类分类第七页，共25页。依附的建筑形式不同分类光伏组件依附在建筑上，建筑作为支撑体。以分布式电站发展形势，多数以BAPV为主建筑附加光伏系统（BAPV）光伏组件直接作为建筑构件；光伏电池与建筑材料复合在一起。建筑集成光伏系统（BIPV）第八页，共25页。目录Contents0 1公司简介0 2分布式光伏电站主要形式0 3设计经验分享0 4设计案例第九页，共25页。角度Angle光伏电气设计要点您在光伏方阵的设计时，如果采用固定角度的安装方式，会有一个“最佳倾角”的概念，这里的最佳倾角指的是当光伏方阵按照某一角度倾斜放置时，光伏板倾斜面上的年总辐射量达到最大，但通常情况下，与这个最佳倾

4、角相近的角度辐射量差别其实很小。而当在电站容量一定的情况下，降低倾角可以节约占地面积、电缆，增加支架的抗风性；最佳只是说辐射量最大，对于电站整体收益未必最佳，在用地面积一定的情况下，降低倾角可以提高装机容量，提高收益率。不同项目应该根据项目情况考虑多方面因素，最终确定光伏阵列的安装角度。第十页，共25页。根据我院设计经验，可得以下结论：追求发电量的用户：倾斜面上辐射量最大的角度是“最佳倾角”；追求装机量的用户：倾斜面上辐射量最大时略微调低的角度是“最佳倾角”；夏季用电量大的用户：较小的角度是“最佳倾角”；冬季用电量大的用户：较大的角度是“最佳倾角”；追求全年各月输出稳定的用户，则发电量最大的角

5、度才是“最佳倾角”。光伏电站电气设备布置应从多方面进行考虑，以满足整体系统的最优化，保证设计的合理性，包括后期运维、系统效率等因素。光伏电气设计要点第十一页，共25页。集中式和组串式逆变器方案对比：0 1安全性：直流侧故障带来火灾隐患。集中式方案需要直流汇流箱，内部熔丝若持续发热，可能引发火灾。0 2发电量：屋顶复杂，遮挡和朝向不一致降低发电量。0 3匹配度：屋顶大小不一，集中式逆变器容量难以匹配0 4结论：组串式逆变器更加适用于布式光伏电站中，组串式逆变器解决方案目前广泛应用在分布式电站中。大的成片屋顶小片屋顶第十二页，共25页。单台逆变器MPPT路数少，发电量提升有限。含有熔丝、风扇等易损

6、器件，35年后频繁更换，屋顶运维工作量大。不具备PLC高效稳定通讯大规模应用。检测精度低，不具备智能分析的能力。同等功率段逆变器MPPT路数多，发电量更高。没有熔丝、风扇等易损件，IP65全密闭设计，设备故障率低。具有PLC通讯应用，通讯方案更经济可靠。具备AFCI（直流拉弧监测）功能，拉弧情况发生自动关断。具备智能I-V曲线扫描功能，快速运维更方便。传统组串逆变器华为组串逆变器第十三页，共25页。多种屋面支架形式彩钢瓦屋面现浇混凝土屋面瓦屋面预应力混凝土屋面柔性屋面第十四页，共25页。日本系数国家标准美国规范结构设计要求在这么多年的设计中，我院结构专业开拓创新，与时俱进，与国际接轨，在复杂屋

7、面条件情况下，我院结构工程师采用国家建筑标准荷载规范、美国风荷载规范以及日本风荷载体型系数的选取相结合方式，综合确定风荷载的作用力，从而既保配重及支架的设计既安全、又经济。第十五页，共25页。我院设计支架时，不会采用无多余约束的不变体系，由于钢结构支架基本是薄壁型钢，刚度小，在荷载作用下容易出现变形，这时无多余约束就成了少约束的可变体系了，因此我院设计必须采用有多余约束不变体系，这样就能足以保证在大风大雪的作用下，即使出现变形，结构依然为不变体系，从而从容不迫的经受着大自然的考验。坚持从力学原理出发，严格以国家规范为准绳，本着经济设计、绿色设计的思想设计出了一套又一套的结构。第十六页，共25页

8、。“问题”电站的加固设计正如刚刚所说的设计水平良莠不齐，导致很多电站后期出现问题。受很多业内人士的推荐，我院加固的“问题”电站主要有以下两个方面:1.配重不够的电站，这是由于原有设计单位未正确处理好风雪荷载的作用，导致大风过后支架折断，大雪过后支架坍塌。2.结构布局不合理的电站，比如未考虑温度荷载的作用，采用超长连通支架；未把握好铰接与刚接的区别，节点该刚的地方不刚，该薄弱的地方不柔，导致支架自身受力很不合理，有些杆件不受力，有些杆件一直保持高应力状态，从而在外力作用下很容易损坏。大家如果对这方面有兴趣，可以来我院做客与我们结构工程师细细探讨。第十七页，共25页。浅析分布式低压并网点对产权分界

9、点功率因数的影响及对策随着分布式光伏发电技术的高速发展，新建分布式光伏发电项目的大规模投入使用，对供配电系统的影响也与日俱增。下面，我院侧重讨论分布式低压并网点的选择对用户产权分界点功率因数的影响及对策。第十八页，共25页。计算方式计算公式结果影响功率因数当=0即交流电路中电压与电流同相位时，有功功率等于视在功率，这时 cos的值最大，即cos=1，当电路中只有纯阻性负载或电抗为零（电路中感抗与容抗相等）时，才会出现这种情况。感性电路中电流的相位总是滞后于电压（以电压为基准），此时相位角（）090，此时称电路中有滞后的功率因数,它是衡量用户电气设备效率高低的一个指标，功率因数过低会降低电网的运

10、行效率、影响电压的平衡。分布式光伏电站就近接入用户内部电网时，负载所需部分有功由逆变器提供，间接导致负载从电网获取的有功减少，而取自电网的无功不变，根据公式1可知，由于分子不变，分母变大，所以势必将造成产权分界点功率因数降低，低于电网公司的规定，带来高额电费罚款。功率因数的计算通过用户有功电量和无功电量的数值取得，一般来讲，无功电量比例越高则功率因数越低，所以，提高功率因数的一个重要措施就是加装无功补偿装置，以降低从电网吸收的无功功率。在交流电路中电压与电流之间的相位角()的余弦叫做功率因数（PF），用符号 cos表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos=P/S。因为有功功

11、率始终小于等于视在功率，所以功率因素的值在0到1之间。第十九页，共25页。当分布式光伏电站装机容量超过厂区配电变压器视在功率60%时，此时厂区光照条件较好、发电量较高，负荷较轻，绝大部分负荷供电由光伏发电出力提供，如果并网点(POI)选择不当将造成产权分界点功率因数的大幅度下降。目前基于上述问题，设计院大多习惯选择增加电容补偿的方式去处理，其实这是一个误区。因为供配电设计时，设计院考虑到配变所带负荷的特性大多会加设冗余的电容补偿，容量一般控制在配变容量的25%-50%之间，根据我院多年积累的设计经验：为了解决上述问题，仅需将分布式低压并网点设置在用户无功电流采样点之前即可。第二十页，共25页。

12、目录Contents0 1公司简介0 2分布式光伏电站主要形式0 3设计经验分享0 4设计案例第二十一页，共25页。盛步光伏苏滁现代产业园建设发展有限公司厂房屋顶9MW分布式光伏发电项目 本项目为上海晶科光伏电力有限公司委托我院设计的分布式光伏发电项目，屋面形式以混凝土屋面及彩钢瓦屋面为主，彩钢瓦屋面的光伏组件沿屋面平铺安装，混凝土屋面15度固定角度安装。彩钢瓦屋面考虑发电效率，考虑彩钢瓦屋面组件发电效率，箱变以1MW为一个单元，布置在对应组件屋面的中心区域，并尽可能的接近开关站，以减小电缆的长度。因屋面情况较复杂，障碍物较多，组件布置时采用单排和双排相互配合的方式布置，尽可能的利用屋面，使装

13、机量达到最大。第二十二页，共25页。兴化晶能电子商务产业园3MW分布式屋顶光伏发电项目 本项目为上海晶科光伏电力有限公司委托我院设计的分布式光伏发电项目。该项目以混凝土屋面及彩钢瓦屋面为主，彩钢瓦屋面坡向为东西坡，组件沿坡向竖向排布，保证每个组件方阵均满足组串数量，在不可避免的情况下尽量减少组件跨排连接，并且留出足够维护人员运维的通道，汇流箱采用挂女儿墙安装的方式。混凝土屋面以10角固定安装，汇流箱单独采用支架及配重安装于屋面上。第二十三页，共25页。中南重工6MW分布式光伏电站项目本项目位于江苏省江阴市，总装机容量为6MW，预计年发电量可达654.3万千瓦时，总投资5225.75万元，平均每年可节约标准煤255