6MWp屋顶分布式光伏发电项目可行性研究报告

专业资料6MWp屋顶分布式光伏发电项目可行性研究报告目录第一章综合说明 31.1概述 31.2编制依据 31.3项目任务与规模 31.4太阳能资源 31.5工程地质 31.6发电单元设计及发电量预测 31.7电气设计 31.8总平面布置及土建设计 31.9工程消防设计 31.10施工组织设计 31.11工程管理设计 31.12环境保护与水土保持设计 31.13劳动安全与工业卫生 31.14节能分析 31.15工程设计概算 31.16财务评价与社会效果分析 3第二章项目任务与规模 32.1地区现状及发展规划 32.2工程建设的必要性 32.3开发光电，促进当地旅游业发展 32.4工程建设规模 3第三章太阳能资源分析 33.1我国太阳能资源分布 33.2某省太阳能资源分析 33.3参考气象站选择 33.4场址区域的太阳辐射量 33.5特殊气象条件对光伏电站的影响 33.6太阳能资源评价结论 3第四章工程地质 34.1设计理念 34.2结论及建议 3第五章发电单元设计及发电量预测 35.1太阳能光伏发电系统的分类及构成 35.2太阳电池组件选择 35.3太阳电池阵列的运行方式设计 35.4逆变器的选择 35.5太阳电池阵列设计 35.6年上网电量预测 3第六章电气设计 36.1电气一次 36.2电气二次 36.3通信部分 3第七章总平面布置及土建设计 37.1项目所在地概况 37.2设计安全标准及设计依据 37.3光伏阵列支架及逆变器-升压变单元基础设计 37.4地基处理 37.5主要建筑材料 37.6防风沙设计 3第八章工程消防设计 38.1设计依据 38.2设计原则 38.3消防总体设计方案 38.4建筑消防设计 38.5消防车道设计 38.6建筑灭火器设计 38.7采暧通风消防设计 38.8给排水消防设计 38.9消防电气设计 38.10施工期消防设计 3第九章施工组织计划 39.1编制依据 39.2编制原则 39.3施工条件 39.4施工总布置 39.5主体工程施工 39.6施工总进度 39.7工期保障措施 39.8安全文明施工措施 3第十章工程管理设计 310.1管理模式 310.2管理机构 310.3主要生产管理设施 310.4维护管理方案 310.5拆除、清理方案 3第十一章环境保护和水土保持设计 311.1设计依据及目的 311.2环境影响分析 311.3环境和水土影响评价结论及建议 3第十二章劳动安全与工业卫生 312.1设计总则 312.2工程劳动安全与工业卫生危害因素分析 312.3劳动安全与工业卫生对策措施 312.4劳动安全与工业卫生机构设置、人员配备及管理制度 312.5事故应急救援预案 312.6预期效果评价 312.7可能存在的问题和建议 3第十三章节能分析 313.1设计原则和依据 313.2施工期能耗种类、数量分析和能耗指标 313.3运行期能耗种类、数量分析和能耗指标 313.4主要节能降耗措施 313.5节能降耗效益分析 313.6结语 3第十四章工程设计概算 314.1编制说明 314.2机电设备及安装工程 314.3建筑工程 314.4其他费用 314.5投资主要指标 314.6工程设计概算表 3第十五章财务评价与社会效果分析 315.1概述 315.2项目投资与资金筹措 315.3分析和评价 315.4财务评价附表 3第十六章结论、问题和建议 3专业资料第一章综合说明1.1概述某市位于某省北部某三角洲地区，中华民族的某河，在某市境内流入渤海。某市地理位置为北纬某，东经某。东、北临渤海，西与某市毗邻，南与某市、某市接壤。南北最大纵距123公里，东西最大横距74公里，总面积7923平方公里。某市地处中纬度，背陆面海，受亚欧大陆和西太平洋共同影响，属暖温带大陆性季风气候，基本气候特征为冬寒夏热，四季分明。春季，干旱多风，早春冷暖无常，常有倒春寒出现，晚春回暖迅速，常发生春旱；夏季，炎热多雨，温高湿大，有时受台风侵袭；秋季，气温下降，雨水骤减，天高气爽；冬季，天气干冷，寒风频吹，多刮北风、西北风，雨雪稀少。主要气象灾害有霜冻、干热风、大风、冰雹、干旱、涝灾、风暴潮灾等。境内南北气候差异不明显。多年平均气温12.8°C，无霜期206天，不小于10°C的积温约4300°C，可满足农作物的两年三熟。年平均降水量555.9毫米，多集中在夏季，占全年降水量的65%，降水量年际变化大，易形成旱、涝灾害。本项目地处太阳能资源较为丰富的某市某经济开发区某市某工程有限公司厂房屋顶上，厂房总面积76780平方米。某工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目规划总容量6MW。某工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目屋面以固定倾角17°设计安装24000块标准功率255Wp多晶硅光伏组件，总容量6.12MWp，预计运营期内平均年上网电量744.12万kWh。某市位于某省北部某三角洲地区，区域太阳能资源丰富，具有利用太阳能的良好条件，根据我国太阳能资源区域划分标准，该地区为资源很丰富地区，适合建设大型光伏发电项目。1.1.1建筑类型项目总可利用面积约76780平方米，集中于某市某工程有限公司的厂房屋顶。建筑形式及承重结构完全满足屋顶太阳能光伏电站建设要求。1.1.2峰值功率本工程设计容量6.12MWp。利用厂房屋顶安装太阳能光伏组件。本工程运行期年平均上网电量744.12万kWh。本项目按6MW装机容量设计，计划总投资为5296万元人民币，包含设备供给、设计、安调、培训、消缺、质保等。本工程计划总投资5296万元，其中静态投资5190.46万元，单位千瓦静态投资8314.85元。上网电价1.47元（含税），在此电价下，投资回收期为（所得税后）6.73年，总投资收益率为12.71%，项目资本金利润率为49.01%，项目财务内部收益率（全部投资）15.37%;就财务报表显示，项目具有一定的盈利能力。某设计院有限公司受某工程委托，承担某工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目可行性研究阶段的设计工作。设计的主要内容包括项目任务与规模、太阳能资源、工程地质、发电单元设计及发电量预测、电气设计、电站总平面布置及土建设计、工程消防设计、施工组织设计、工程管理设计、环境保护和水土保持设计、劳动安全与工业卫生设计、节能分析、工程设计概算、财务评价与社会效果分析等。1.2编制依据1、《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》国发【2013】24号2、《某省人民政府关于贯彻落实国发【2013】24号文件促进光伏产业健康发展的意见》鲁政发【2014】16号3、本工程可行性研究技术咨询合同4、业主提供的其他资料及附件1.3项目任务与规模本工程的主要任务是发电。从可再生能源资源利用分析，某市太阳能资源较为丰富，开发潜力巨大。某市平均年太阳辐射量5186.10MJ/m2，属于太阳光能资源很丰富的地区，适宜建设太阳能电站。从项目开发建设条件方面分析，本电站场址选择在某市某工程有限公司厂房屋顶，不重新使用土地，有效地节约土地的使用。项目所在的经济开发区已经形成了由公路、铁路构成的交通网络，内外交通便捷，有利于建设期间所需设备材料的运输。综合分析，建设某工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目是合适的。本项目利用某市某工程有限公司厂房屋顶，不重新占用土地，项目建设用地符合国家有关土地利用政策。通过对场址所在地区各方面条件的分析，该处场址在技术上是可行的，具备建设太阳能光伏电站的条件。1.4太阳能资源某市太阳能资源较为丰富，开发潜力巨大。某市平均年太阳辐射量5186.10MJ/m2，属于太阳光能资源很丰富的地区，在场址区建设并网太阳能光伏电站是可行的。1.5工程地质本项目建设在某市某工程有限公司厂房屋顶，需要对屋顶的结构做好防水处理。1.6发电单元设计及发电量预测某工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目规划总容量6MW，设计安装24000块标准功率255Wp多晶硅光伏组件，总容量6.12MWp，预计运营期内平均年上网电量744.12万kWh。太阳能电池组件经日光照射后，形成低压直流电，太阳电池组件并联后的直流电采用电缆送至汇流箱；经汇流箱汇流后采用电缆引至逆变器室，逆变器输出的交流电由1台500kVA升压变压器将电压从270V升至0.4kV接至本厂区内的0.4kV配电室实现并网。太阳能光伏阵列效率指在1000W/m2太阳辐射强度下，实际的直流输出功率与标称功率之比。(1)太阳电池老化系数n1：太阳电池由于老化等因素的影响，使太阳能光伏系统运行期发电效率逐年衰减。多晶硅组件自项目投产运行之日起，一年内衰减率不高于2.5%，之后每年衰减率不高于0.7%，项目全生命周期内衰减率不高于20%;(2)系统综合效率^2:太阳电池方阵组合的损失、尘埃遮挡、线路损耗及逆变器、变压器等电气设备老化，使系统效率降低，本工程损耗及老化综合效率取85.11%。在运营期25年内的年平均上网电量为744.12万KWh。1.7电气设计1.7.1接入电力系统方案考虑电站装机容量、系统输电损失和接入点地理位置，该电站宜采用0.4kV电压等级接入电网。1.7.2电气接线方案本项目共12个光伏发电单元系统。每0.5MW太阳电池经串并联后发出直流电，经汇流箱汇流至各自的直流防雷配电柜，再接入逆变器直流侧。通过逆变器将直流电转变成交流电。(1)新建设光伏发电单元逆变器与箱式变压器的组合方式逆变器容量为500kW。每1台500kW逆变器输出的交流电由1台500kVA升压变压器将电压从270V升至0.4kV。(2)集电线路方案本工程集电线路采用0.4kV电缆接线方式连接至0.4kV配电装置。根据光伏阵列的布置情况，6MWp光伏阵列逆变器组成一个集电单元，共敷设12回集电线路至0.4kV配电装置。(3)并网方案通过12回0.4kV线路接至本厂区内的0.4kV配电室实现并网。1.7.3主要电气设备的选型和布置(1)太阳电池组件：太阳电池组件是通过光伏效应将太阳能直接转变为直流电能的部件，是光伏电站的核心部件。在电站直流发电系统中，太阳电池组件通过合理的连接，形成电站所需的太阳电池方阵，并与逆变器构成直流发电系统。在项目电站中，由众多的单件峰值功率为255Wp的晶体硅太阳电池组件构成了整个电站6MW的太阳电池方阵。(2)并网逆变器：逆变器采用MPPT(最大功率跟踪）技术最大限度将直流电（DC)转变成交流电（AC)，输出符合电网要求的电能。具有交流过压、欠压保护，超频、欠频保护，高温保护，交流及直流的过流保护，直流过压保护，防孤岛保护等保护功能。此外，逆变器带有多种通讯接口进行数据采集并将数据发送到远控室，其控制器带有模拟输入端口与外部传感器相连，可测量日照和温度等数据，便于整个电站数据处理分析。(3)电气设备布置：本项目共建设5个逆变配电室及5个箱变，每个逆变配电室及箱变布置对应0.5MW电池方阵每方阵设有1台500kW逆变器以及高、低压开关柜，升压变压器等设备。本项目6MW电池方阵通过电缆集电线路连接至0.4kV配电装置。1.7.4控制系统设计光伏发电监控系统采用分布式网络结构，监控范围包括太阳电池方阵、并网逆变器、总配电室及站用电等电气系统的监控，其主要监测参数包括：直流配电柜输入电流、逆变器进出口的电压、电流、功率、频率、逆变器机内温度、逆变器运行状态及内部参数、发电量、环境温度、风速、风向及辐照强度，以及站用电气系统的各种参数等。计算机监控系统实现对电站可靠、合理、完善的监视、测量、控制，并具备遥测、遥目、遥调、遥控全部的远动功能，具有与调度通信中心交换信息的能力。1.8总平面布置及土建设计1.8.1电站总平面布置项目占地约76780平方米，集中于某市某工程有限公司的厂房屋顶。建筑形式及承重结构完全满足屋顶太阳能光伏电站建设要求。1.8.2土建设计本期土建工程包括：太阳能光伏电站、箱式变压器、逆变器室等。太阳电池组件支架采用热镀锌防腐。由于该项目和某市某工程有限公司项目在一个厂区，则该项目用水和排水都依附于该项目。本期工程逆变器室设机械排风系统，排除室内余热。1.9工程消防设计本工程消防设计贯彻“预防为主，防消结合”的设计原则，针对工程的具体情况，积极采用先进的防火技术，做到保障安全，使用方便，经济合理。逆变器室配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器等消防器材。严禁采用明火采暖。本工程采用发热电缆和电辐射板的采暖方式。消防电源采用两路供电，场内重要场所设有通信电话。1.10施工组织设计拟选场址区地势平坦（建筑屋顶），交通便利，运输方便。主要建筑物材料来源充足，所有建筑材料均可通过公路运至施工现场。生活用品可从市区采购。本工程高峰期施工用电负荷约为200kW。施工电源从市电电网接入。施工高峰日用水量为70m3/d。本期工程施工期生产用水均引自市政管网。工程总工期为5个月，其中施工准备0.5个月，土建、太阳能光伏电池组件安装、电缆敷设等4个月，缺陷处理及验收等1个月。1.11工程管理设计本项目建设期间，根据项目目标，以及针对项目的管理内容和管理深度，成立项目公司。建设期计划设置5个部门：计划部、综合管理部、设备管理部、工程管理部、财务审计部，共12人，组织机构采用直线职能制，互相协调分工，明确职责，开展项目管理各项工作。综合管理部由工程建设期间的计划部和综合管理部合并，负责综合计划、总经理办公、文档管理；财务部负责财务收支、财务计划、工资福利管理；生产运行部负责运营公司生产运营以及安全管理；设备管理部负责设备技术监控、定期维护。1.12环境保护与水土保持设计太阳能光伏发电是可再生能源，主要是利用太阳能转变为电能，项目不排放任何有害气体。在施工中由于混凝土搅拌、钢结构的切割与焊接和施工车辆的行驶，可能在作业面及其附近区域产生粉尘和二次扬尘，造成局部区域的空气和噪音污染。可采用洒水等措施，尽量降低空气中颗粒物的浓度，同时避免夜晚施工，减少施工噪音对居民生活影响。太阳能光伏发电具有较高的自动化运行水平，电场运行和管理人员较少，少量的生活污水经化粪池处理后定期清掏外运，对水环境不会产生不利影响。本项目不存在水土流失等特点。本工程建成后对当地的地方经济发展将起到积极作用，既可以提供新的电源，又不增加环境压力，还可为当地增加新的城市景观，具有明显的社会效益和环境效益。1.13劳动安全与工业卫生劳动安全与工业卫生设计遵循国家已经颁布的政策，贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，参照GB50706-2011《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》的要求，在设计中结合工程实际，采用先进的技术措施和可靠的防范手段，确保工程投产后符合劳动安全及工业卫生的要求，保障劳动者在生产过程中的安全与健康。设计着重反映工程投产后，职工及劳动者的人身安全与卫生方面紧密相关的内容，分析生产过程中的危害因素，提出防范措施和对策。劳动安全设计包括防火防爆、防电气伤害、防机械伤害、防坠落伤害、防洪、防淹等内容。工业卫生设计包括防噪声及防振动、采光与照明、防尘、防污、防腐蚀、防毒、防电磁辐射等内容。安全卫生管理包括安全卫生机构设置及人员配备，事故应急救援预案等，在采取了安全防范措施及对生产运行人员的安全教育和培训后，对太阳能光伏电站的安全运行提供了良好的生产条件，有助于减少生产人员错误操作而导致安全事故以及由于运行人员处理事故不及时而导致设备损坏和事故的进一步扩大，降低了经济损失，保障了生产的安全运行。1.14节能分析本工程采用绿色能源-太阳能，并在设计中采用先进可行的节电、节水及节约原材料的措施，能源和资源利用合理，设计中严格贯彻节能、环保的指导思想，在技术方案、设备和材料选择、建筑结构等方面，充分考虑了节能的要求。通过贯彻落实各项节能措施，本工程节能指标满足国家有关规定的要求。本电站建成后预计每年上网电量744.12万KWh，按照火电煤耗(标准煤）每度电耗煤328g，建设投运每年可节约标准煤约2440.70t，每年可减少碳粉尘排放量约1843.92t，SO2排放量约203.14t，氮氧化物排放量约101.72t，CO2排放量约6759.56t。可见太阳能光伏电站建设对于当地的环境保护、减少大气污染具有积极的作用，并有明显的节能、环境和社会效益。可达到充分利用可再生能源、节约不可再生化石资源的目的，将大大减少对环境的污染，同时还可节约大量淡水资源，对改善大气环境有积极的作用。本工程将是一个环保、低耗能、节约型的太阳能光伏发电项目。1.15工程设计概算工程设计概算参照《风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准》，结合国家、部门及地区现行的有关规定、定额、费率标准进行编制。材料预算价格按某市2015年第四季度市场价格水平确定，并计入材料运杂费及采购保管费等。本工程运行期年平均上网电量744.12万KWh。本项目按6MW装机容量设计，总投资为5296万元人民币，包含设备供给、设计、安调、培训、消缺、质保等。1.16财务评价与社会效果分析1.16.1财务评价财务评价是在国家现行财税制度和价格体系的基础上，对项目进行财务效益分析，考察项目的盈利能力、清偿能力等财务状况，以判断其在财务上的可行性。本工程计划总投资5296万元，其中静态投资5190.46万元，单位千瓦静态投资8650.77元。上网电价1.47元（含税），在此电价下，投资回收期为（所得税后）6.73年，总投资收益率为12.71%，项目资本金利润率为49.01%，项目财务内部收益率（全部投资）15.37%;就财务报表显示，项目具有一定的盈利能力。1.16.2社会效果分析某工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目的建设与其他化石能源发电方式相比，可使有害物质排放量明显减少，大大减轻了对环境的污染。还可以促进当地能源电力结构调整以及当地经济和旅游业的发展。第二章项目任务与规模本项目地处太阳能资源很丰富的某经济开发区某市某工程有限公司厂房屋顶上，厂房总面积约76780平方米。某县经济技术开发区始建于1992年，1994年被某省政府批准为省级经济开发区。2009年成功跨入省级开发区30强，被评为“某十大最具经济活力的园区”和“某省十佳最具投资潜力开发区”。某县与东青高速、东港高速、威乌高速相邻，距济南、青岛、天津、北京分别为2、3、4、5小时的路程，距机场、火车站和海港仅1-1.5小时路程。公路交通四通八达，海、陆交通十分便利。本项目装机容量6MW，年平均上网电量为744.12万KWh。工程任务是发电。2.1地区现状及发展规划2.1.1某市某市位于某省北部某三角洲地区，中华民族的某河--某，在某市境内流入渤海。某市地理位置为北纬某，东经某。东、北临渤海，西与某市毗邻，南与某市、某市接壤。南北最大纵距123公里，东西最大横距74公里，总面积7923平方公里。某市公路交通十分便利。南北方向以东青高速公路和东港高速公路、S310、S240省道为主干，东西方向以G220国道（南二路）以及S319、S228、S315等省道为支路，高速公路、省道纵横交错，构成发达的公路交通运输网络。某市地处中纬度，背陆面海，受亚欧大陆和西太平洋共同影响，属暖温带大陆性季风气候，基本气候特征为冬寒夏热，四季分明。春季，干旱多风，早春冷暖无常，常有倒春寒出现，晚春回暖迅速，常发生春旱；夏季，炎热多雨，温高湿大，有时受台风侵袭；秋季，气温下降，雨水骤减，天高气爽；冬季，天气干冷，寒风频吹，多刮北风、西北风，雨雪稀少。主要气象灾害有霜冻、干热风、大风、冰雹、干旱、涝灾、风暴潮灾等。境内南北气候差异不明显。多年平均气温12.8°C，无霜期206天，不小于10°C的积温约4300°C，可满足农作物的两年三熟。年平均降水量555.9毫米，多集中在夏季，占全年降水量的65%，降水量年际变化大，易形成旱、涝灾害。2.1.2某经济开发区某县地处泰沂山北麓山前冲积平原和某冲淤积平原的交迭地带，地势由西南倾向东北，西南部最高程海拔28米，东北部最低为2米，绝大部分地区的地面高程在3.5-15米之间，坡降为0.48%。某县地处暖温带，属季风型气候，境内气候无明显差异。气候特征是雨、热同季，大陆性强(大陆度66.4)，寒暑交替，四季分明。春季为3-5月，气温回暖快，降水少，风速大，气候干燥。夏季为6-8月，气温高，湿度大，降水集中，气候湿热。秋季为9-11月，气温急降，雨量骤减，天高气爽。冬季为12-2月，雨雪稀少，寒冷干燥。境内历年平均日照时数为2234.0小时，年日照极值2881.4小时。历年平均气温12.3°C，年平均最高气温18.8°C，年平均最低气温6.8°C。降水量历年平均587.4毫米，多集中在6-9月。全年主导风向为东南风。风向随季节有明显变化。冬季多吹西北风，春、夏季多吹东南风，初秋多吹东南风，晚秋多吹西北风。常年始霜期为10月21日前后，常年终霜日在4月6日前后，年平均无霜期为198天。2.2工程建设的必要性2.2.1符合可再生能源发展规划和能源产业发展方向我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一，也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，在能源生产和消费中，煤炭约占商品能源消费构成75%，已成为我国大气污染的主要来源。因此，大力开发太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等某工程和可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施之一。根据《中国应对气候变化国家方案》和《可再生能源中长期发展规划》，我国将通过大力发展可再生能源，优化能源消费结构，到2020年，力争使可再生能源开发利用总量在一次能源供应结构中的比重提高到15%。今后我国在能源领域将实行的工作重点和主要任务仍是加快能源工业结构调整步伐，努力提高清洁能源开发生产能力。以光电、风力发电、太阳能热水器、大型沼气工程为重点，以“设备国产化、产品标准化、产业规模化、市场规范化”为目标，加快可再生能源开发。近几年，国际太阳能光伏发电迅猛发展，太阳能光伏发电已由补充能源向替代能源过渡，并在向并网发电的方向发展。本太阳能光伏电站选址在某省，从资源量以及太阳能产品的发展趋势来看，在某开发太阳能光伏发电项目，有利于增加可再生能源的比例，优化系统电源结构，且没有任何污染，减轻环保压力。2.2.2地区国民经济可持续发展的需要本太阳能光伏电站处在某经济开发区。为促进该地区经济持续快速发展，做好能源保障工作至关重要。要以充足的电力供应保障经济发展带来的用电需求，要以电力的发展带动产业的发展。在化石能源日益枯竭的情况下，确立发展某工程为战略目标，不仅符合当地生态环境的要求，也顺应了国家节能减排的要求，同时可为某市经济社会可持续、快速发展奠定坚固基础。某市太阳能资源丰富，充分利用该地区清洁的太阳能资源，把太阳能资源的开发建设作为今后经济发展的产业之一，可带动该地区清洁能源的发展，促进人民群众物质文化生活水平的提高，推动城镇和农村经济以及各项事业的发展。2.2.3促进能源电力结构调整的需要国家要求每个省（区）常规能源和可再生能源必须保持一定的比例。目前某能源结构中火电占较大比重，可以考虑充分利用当地丰富的太阳能资源，大力开发太阳能，将会促进某清洁能源多元化发展，并且在一定程度上促进某能源电力结构的改善。2.2.4改善生态，保护环境的需要保护与改善人类赖以生存的环境，实现可持续发展，是世界各国人民的共同愿望。我国政府已把可持续发展作为经济社会发展的基本战略，并采取了一系列重大举措。合理开发和节约使用自然资源，改进资源利用方式，调整资源结构配置，提高资源利用率，都是改善生态、保护环境的有效途径。太阳能是清洁的、可再生的能源，开发太阳能符合国家环保、节能政策，太阳能光伏电站的开发建设可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗，保护生态环境，营造出山川秀美的旅游胜地。本电站建成后预计每年上网电量744.12万KWh，按照火电煤耗(标准煤）每度电耗煤328g，建设投运每年可节约标准煤约2440.70t，每年可减少碳粉尘排放量约1843.92t，SO2排放量约203.14t，氮氧化物排放量约101.72t，CO2排放量约6759.56t。可见太阳能光伏电站建设对于当地的环境保护、减少大气污染具有积极的作用，并有明显的节能、环境和社会效益。可达到充分利用可再生能源、节约不可再生化石资源的目的，将大大减少对环境的污染，同时还可节约大量淡水资源，对改善大气环境有积极的作用。2.3开发光电，促进当地旅游业发展科技旅游是新兴的一种旅游形式，在促进旅游业发展的同时，提高了公众的科学文化素质。太阳能光伏电站是新的绿色能源项目，本太阳能光伏电站建成后，将会成为城市新景观，也是科普旅游的一个新亮点，有力促进当地旅游产业的发展。2.4工程建设规模太阳能光伏电站的规模主要考虑所在地区的太阳能资源、电力系统需求情况、项目开发建设条件等因素。从地区能源资源来看，某市太阳能资源很丰富。从电力系统需求方面分析，项目建成后，向整个厂区提供电力电量，减小电网负担可促进地区经济可持续发展。从项目开发建设条件方面分析，场址选择在某市某工程有限公司厂房屋顶，不重新占地。某工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目，建成后接入厂区电网。从能源资源利用、电力系统供需、项目开发条件等方面综合分析，本阶段装机规模拟为6MW是合适的。第三章太阳能资源分析3.1我国太阳能资源分布我国是世界上太阳能资源最丰富的地区之一，太阳能资源丰富地区占国土面积96%以上，每年地表吸收的太阳能相当于1.7万亿吨标准煤的能量。按太阳能总辐射量的空间分布，我国可以划分为四个区域，见表3.1-1。我国1978-2007年平均的年总辐射量、年总直接辐射量、直射比年平均值和年总日照时数的空间分布情况如图3.1-1所示。表3.1-1我国太阳能资源等级区划表名称等级指标（MJ/㎡·a）占国土面积（％）地区最丰富Ⅰ≧630017.4西藏大部分、新疆南部以及青海、甘肃和内蒙古的西部很丰富Ⅱ5040～630042.7新疆北部、东北地区及内蒙古东部、华北及江苏北部（包括某地区）、黄土高原、青海和甘肃东部、四川西部至横断山区以及福建、广东沿海一带和海南岛。丰富Ⅲ3780～504036.3东南丘陵区、汉水流域以及四川、贵州、广西西部等地区。一般Ⅳ﹤37803.6川黔区图3.1-1我国太阳能资源分布从图3.1-1中可以看出：新疆东南边缘、西藏大部、青海中西部、甘肃河西走廊西部、内蒙古阿拉善高原及其以西地区构成了太阳能资源“最丰富带”，其中西藏南部和青海格尔木地区是两个高值中心；新疆大部分地区、西藏东部、云南大部、青海东部、四川盆地以西、甘肃中东部、宁夏全部、陕西北部、山西北部、河北西北部、内蒙古中东部至锡林浩特和赤峰一带，是我国太阳能资源“很丰富带”；中东部和东北的大部分地区都属于太阳能资源的“较丰富带”；只有以四川盆地为中心，四川省东部、重庆全部、贵州大部、湖南西部等地区属于太阳能资源的“一般带”。年总直接辐射量的空间分布特征与总辐射比较一致，在青藏高原以南以及内蒙古东部的部分地区，直射比甚至达到0.7以上。年总日照时数的空间分布与年总辐射量基本一致，“最丰富带”的年日照时数在3000h左右，“很丰富带”的年日照时数在2400-3000h之间，“较丰富带”的年日照时数在1200-2400h左右，“一般带”的年日照时数在1200h以下。从全国太阳能资源空间分布来看，项目所在地某经济开发区的太阳能资源较好，属于很丰富带适合建设光伏电站项目。3.2某省太阳能资源分析某省太阳能资源较为丰富，年总辐射在4480-5800M」/m2之间，处于II类区（很丰富区）和III类区（丰富区），分布情况见表2.2-1所示。某省位于东经22.9'-38°24.01'、北纬114°47.5'-122°42.37，南北最大长度约420km，东西最大宽度约700km，境内有沿海、平原、丘陵、山地等多种地形,使之太阳辐射的差异较大。从下表可以看出，某省年太阳总辐射量分布呈现南少北多的趋势，其中，低值出现在鲁西南，在4650M」/m2以下，高值出现在鲁北和某三角洲，在5550M」/m2以上。可以看出，某市位于某省北部某三角洲地区，太阳能资源丰富程度为丰富，适合建设光伏电站项目。表3.2-1某省太阳能资源分布表序号区域区域经纬度年总辐射量MJ/㎡德州庆云与某无棣交界区域北纬37.7°～37.9°东经117.3°～117.6°5600某中部北纬37.4°～37.8°东经118°～119°5600济南最北部与德州和某之间北纬37.2°～37.5°东经116.8°～117.5°5500烟台西北部沿海北纬37.6°～37.8°东经120.2°～120.8°5500济南中南部与泰安交界处（泰山区域）北纬36.2°～36.5°东经117°～117.2°5500某北半部北纬37.5°以上东经117.3°～117.6°5400某其它区域北纬37°～38.2°东经117.5°～118.5°5400某北部沿海北纬37°以上5300德州大部分5300烟台其它区域5300某中上部北纬36.4°以上5200青岛北部5300济南中、北部5200青岛其它地区5200青岛市区、崂山、黄岛5100聊城大部分5000莱芜全部5000泰安大部分5000威海大部分5000某大部分5000日照、临沂北部北纬35.5°以上4900某、某南部与临沂交界区域北纬35.7°～36.3°4900日照中部4800济宁北部4800临沂中部4700菏泽西部4700日照西南部4700菏泽东部4600济宁南部4600临沂西南部4600枣庄全部4600全省平均50743.3参考气象站选择本工程场址位于某经济开发区，地理中心坐标为东经118°23^，北纬37°03^。离场址所在地较近的气象站为某气象站，该站只有太阳能辐射一般观测记录，但可作为场址区域的太阳能观测数据；通过与场址相对较近的济南和福山两个基准气象站的综合分析比较，最终选福山太阳能辐射观测站作为本工程太阳能资源分析的参考气象站，主要依据如下：1)地理位置对比：福山气象站地理中心位置为东经121°12'，北纬37°28'，观测站海拔高度7.1m;济南气象站地理中心位置为东经117°03'，北纬36°36'，观测站海拔高度170.3m;场址中心位置地理中心坐标为东经118°23'，北纬37°03'，场址区域海拔高度约10m。通过比较可知，福山气象站的海拔高度和纬度与场址更接近，从太阳能辐射量关系密切的纬度来说，福山气象站与场址基本属于同纬度地区，故从地理位置的比较来看，福山气象站比较适合作为本工程的参考气象站。2)局部气候对比：虽然两个气象站均位于某省内，同属暖温带季风型大陆性气候，但从周边环境来说福山与某更为接近，故从气候条件的比较来看，福山气象站比较适合作为本工程的参考气象站综上所述，福山气象站与场址处纬度接近，地表自然现状相近，局部气候特征相似，所以选取济南气象站作为本工程太阳资源分析的参考气象站比较合适。3.4场址区域的太阳辐射量3.4.1参考气象站太阳辐射的资料统计分析照时数历年变化情况见图3.4-1、图3.4-2和图3.4-3。图3.4-1福山气象站历年太阳总辐射量变化直方图图3.4-2福山站多年逐月平均总辐射量变化直方图图3.4-3福山气象站历年日照时数变化直方图从上面两图中可以看出根据福山日射站近10年的太阳辐射资料进行统计分析，近10年福山站年总辐射量在4916.95-5360.4MJ/m2之间，日照小时数在2286.4-2601h之间；年总辐射量最低值出现在2006年，为4916.95MJ/m2，年总辐射量最高值出现在2004年，为5360.4MJ/m2；年日照时数最低值出现在2005年，为2286.4h，年日照时数最高值出现在2007年，为2601h。其中有个别年份二者年际变化有所波动外，从总体来看二者都呈下降趋势，这与全国大部分地区太阳能资源的变化趋势一致。3.4.2实测气象站太阳辐射的资料统计分析根据近2001-2010年福山日射站和某多年观测资料统计得到多年日照时数特征见图3.4-4、图3.4-5。-图3.4-4某多年逐月日照时数变化直方图图3.4-5福山站多年逐月平均日照时数变化直方图从上图可看出，两站多年逐月平均日照时数年内变化趋势基本-致，3-6月份日照时数相对最多，12-2月份日照时数相对最少。依据《太阳能资源评估方法》中太阳总辐射计算公式（具体见公式1和公式2)，根据近10年（2001-2010年）福山日射站资料计算得到模型参数a、b，然后利用某气象站多年观测资料参照计算公式统计得到某多年太阳总辐射量特征。式中：Q为太阳总辐射量；Q天文为太阳天文辐射量；S为日照百分率，a、b为模型参数。结合某气象站多年辐射资料，根据计算公式与福山气象站的太阳资源对某气象局多年太阳资源进行修正。本项目选取修正后的图3.4-6场址多年逐月太阳总辐射量变化直方图3.5特殊气象条件对光伏电站的影响根据收集到的某气象站多年实测气象要素资料，结合本项目场址的实际情况，具体分析以下气象条件对光伏电站运行的影响。(1)气温的影响：本工程选用光伏组件的工作温度范围为-40°C-85°C。正常情况下，光伏组件的实际工作温度可保持在环境温度加30°C的水平。本工程场区的多年平均气温12.3°C，多年月极端最高气温42.2C，多年月极端最低气温-22.4°C。因此，按本工程场区极端气温数据校核，本项目太阳电池组件的工作温度可控制在允许范围内。本项目逆变器在采取措施后，其工作温度可控制在允许范围内。故场址区气温条件对太阳能电池组件及逆变器的安全性没有影响。另外，本工程太阳能电池组件运行环境温度年平均温度适宜，在太阳能电池组件的串并联组合设计中，应根据当地的实际气温情况进行温度修正计算，以确保整个太阳能发电系统在全年中有较高的运行效率。(2)风速的影响：本工程设计支架的抗风能力在33m/s风速下应不损坏，并按此设计光伏组件的安装支架。(3)沙尘暴影响分析沙尘暴天气时空气混浊，大气透明度大幅降低，辐射量也相应降低，会直接影响太阳能电池组件的工作，对光伏电站的发电量有一定影响，本工程厂址区年平均沙尘暴基本较少，故本工程实施时基本不需要考虑采取防风沙措施。(4)雷暴的影响本工程场址区年平均雷暴发生次数为32.2d。应根据光伏组件布置的区域面积及运行要求，合理设计防雷接地系统。3.6太阳能资源评价结论综上所述，本项目场址区域属暖温带大陆性季风气候区，气温温和，四季特征分明，光照充足。经计算，场址区域全年平均年太阳辐射量5186.10MJ/m2。根据我国太阳能资源等级区划表得知，场址区域太阳能资源很丰富，适宜建设太阳能电站。第四章工程地质4.1设计理念按照建设节约型社会要求，本项目安装在建筑屋顶，不需要做地质勘测，但需要做好建筑顶部的防水处理。太阳能光伏电站范围内不存在滑坡、泥石流、移动沙丘等不良物理地质现象。4.2结论及建议从地址情况角度来说，在拟建场址建设太阳能光伏电站是可行的。第五章发电单元设计及发电量预测5.1太阳能光伏发电系统的分类及构成太阳能光伏发电系统按与电力系统关系分类，通常分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统。并网太阳能光伏发电系统是与电力系统连接在一起的太阳能光伏发电系统，一般分为集中式和分散式两种，集中式并网电站一般容量较大，通常在几百千瓦到兆瓦级以上，而分散式并网系统一般容量较小，在几千瓦到几十千瓦5.2太阳电池组件选择太阳电池组件的选择应综合考虑目前已商业化的各种太阳电池组件的产业形势、技术成熟度、运行可靠性、未来技术发展趋势等，并结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输的状况，经技术经济综合比较选用适合并网太阳能光伏电站使用的太阳电池组件类型。5.2.1太阳电池组件类型的选择太阳电池技术现状从1839年法国科学家E.Becquerel发现光生伏特效应以来，经过170多年的发展，太阳电池无论是在基础研究还是生产技术上都取得了很大的进步。现在商用的太阳电池主要有：单晶硅电池、晶体硅电池、非晶硅薄膜电池、铜铟硒和碲化镉薄膜电池等。⑴单晶硅电池：单晶硅电池是最早发展起来的太阳电池，与其他电池相比，单晶硅电池的效率最高，目前的商业效率在16-20%之间。现在，单晶硅电池的技术发展动向是向超薄、高效发展，不久的将来，借助改进生产工艺实现超薄单晶硅电池的工业化生产，并可能达到已在实验室达到的效率。(2)多晶硅电池：多晶硅电池由多晶硅晶体硅片制造。硅片由众多不同大小、不同方向的晶粒组成，而在晶粒界面处光电转化容易受到干扰，因而多晶硅的转化效率相对较低。多晶硅的电学、力学和光学性能的一致性不如单晶硅，目前的商业效率在15-18%之间，与单晶硅电池组件的效率相差1-2%。(3)非晶硅薄膜电池：非晶硅薄膜电池是采用化学沉积的非晶硅薄膜，其特点是材料厚度在微米级。非晶硅为准直接带隙半导体，吸收系数大，可节省大量硅材料。商业化的非晶硅薄膜电池稳定的转换效率在8-11%左右，保证寿命为10年。非晶硅薄膜电池的市场份额从最早的1996年12%降到2013年的5%。目前，非晶硅薄膜电池之所以没有大规模使用，主要原因是光致衰减效应相对严重。(4)铜铟硒薄膜电池：铜铟硒(CuInSe2)薄膜是一种I-III-VI族化合物半导体，铜铟硒薄膜太阳电池属于技术集成度很高的化合物半导体光伏器件，由在玻璃或廉价的衬底上沉积多层薄膜而构成。CIS薄膜电池具有以下特点：光电转换效率高，效率可达到17%左右，成本低，性能稳定，抗辐射能力强。目前，CIS太阳电池实现产业化的主要障碍在于吸收层CIS薄膜材料对结构缺陷过于敏感，使高效率电池的成品率偏低。这种电池的原材料铟是较稀有的金属，对这种电池的大规模生产会产生很大的制约。(5)碲化镉薄膜电池：碲化镉是一种化合物半导体，其带隙最适合于光电能量转换。用这种半导体做成的太阳电池有很高的理论转换效率。碲化镉的光吸收系数很大，对于标准AM0太阳光谱，只需0.2微米厚即可吸收50%的光能，10微米厚几乎可吸收100%的入射光能。碲化镉是制造薄膜、高效太阳电池的理想材料，碲化镉薄膜太阳电池的制造成本低，是应用前景最好的新型太阳电池，它已经成为美、德、日、意等国研究开发的主要对象。目前，已获得的最高效率为16.5%。但是，有毒元素Cd对环境的污染和对操作人员健康的危害是不容忽视的，各国均在大力研究加以克服。从太阳电池技术现状分析，本项目拟采用单晶硅或多晶硅太阳电池组件。太阳电池组件选型5.2-1各类电池主要性能对比表电池类型商用效率实验室效率使用寿命优点单晶硅16%-20%23%25年效率高，技术成熟多晶硅15%-18%20.3%25年效率高，技术成熟非晶硅8%-11%13%25年弱光效应好，成本较低碲化镉8%-12%15.8%25年弱光效应好，成本相应较低铜铟8%-12%15.3%25年弱光效应好，成本相应较低太阳能电池组件是太阳能光伏发电系统的核心部件，其各项参数指标的优劣直接影响着整个光伏发电系统的发电性能。表征太阳能电池组件性能的各项参数为：标准测试条件下组件峰值功率、最佳工作电流、最佳工作电压、短路电流、开路电压、最大系统电压、组件效率、短路电流温度系数、开路电压温度系数、峰值功率温度系数、输出功率公差等。多晶硅太阳能电池组件的功率规格较多，从5Wp到310Wp国内均有生产厂商生产，且产品应用也较为广泛。由于本项目多晶硅电池装机容量为6MW，组件用量大，占地面积广，组件安装量大，所以设计优先选用单位面积功率大的电池组件，以减少占地面积，降低组件安装量。采用较大功率组件可减少设备的安装时间，减少了设备的安装材料，同时也减少了系统连线，降低线损，可获得较高的发电系统效率。某市某工程有限公司主要从事子午线轮胎用钢丝帘线项目。所以本项目6MW太阳电池组件选用某某工程光电科技股份有限公司生产的型号为某-255P多晶硅光伏组件。其主要技术参数如表5.2-2。表5.2-2太阳电池组件主要技术参数序号项目内容型式多晶硅光伏电池组件型号某—255P尺寸结构1640X992X30MM使用粘合胶体内容中性密封硅胶5AM1.5、1000W/m2的辐照度、25°C的电池温度下的峰值参数：5.1标准功率255W5.2峰值电压31.8V5.3峰值电流8.02A5．4短路电流8.68A5.5开路电压37.5V5.6系统电压最大系统电压1000V6最大开路电压(在AM1.51000W/m2的辐照度、-10°C时的开路压）42.0V7峰值功率温度系数-0.47%/C8短路电流温度系数0.065%/C9开路电压温度系数-0.36%/C10温度范围-40C—+85C11功率误差范围+3%12表面最大承压5400帕13承受冰雹直径25MM,速度23M/S14接线盒类型密封防水15接线盒防护等级IP6716接线盒连接线长度正极900MM，负极900MM17组件效率15.67%18组件的填充因子0.7419框架结构阳极氧化铝合金20边框和电池距离最小处12.5mm5.3太阳电池阵列的运行方式设计5.3.1太阳电池阵列的运行方式选择在光伏并网系统的设计中，光伏组件方阵的安装形式对系统接收到的太阳能辐射量有很大的影响，从而影响系统的发电能力。光伏组件的安装方式有固定安装式和自动跟踪式两种形式。自动跟踪系统包括单轴跟踪统和双轴跟踪系统。单轴跟踪系统以固定的倾角从东往西跟踪太阳的轨迹，双轴跟踪系统可以随着太阳轨迹的季节性升高而变化。自动跟踪系统增加了光伏方阵接受的太阳能辐射量，与固定支架相比，不同跟踪系统对发电量的影响不同，主要受当地的纬度、气象条件、跟踪系统的类型、跟踪系统的跟踪精度等因素的影响。不同安装方式的技术优劣性比较如下表5.3-1所示:支架形式固定式平单轴跟踪斜单轴跟踪双轴跟踪技术成熟度成熟一般处于示范阶段处于示范阶段运行经验具有大规模的运行经验国内已有运行经验国内以有运行经验国内有小规模运行经验运行可靠性可靠性高，支架故障维修量基本没有一般，比固定式增加一定维护成本一般，比固定式增加一定维护成本可靠性差，维护成本增加较快由于跟踪式支架的运行经验较少，且从已有的运行项目来看故障率相对较多，后期的运营维护成本较高。同时，跟踪式运行方式占地面积大于固定式，本项目的场址面积有一定的局限。因此，本项目建议组件安装形式全部采用固定式支架。5.3.2太阳电池阵列最佳倾角的计算设计原则(1)太阳电池方阵排列布置需要考虑地形、地貌的因素，要与当地自然环境有机地结合。同时设计要规范，并兼顾光伏电站的景观效果，在整个方阵场设计中尽量节约土地。(2)尽量保证南北向每一列组件在同一条轴线上，使太阳电池组件布置整齐、规范、美观，接受太阳能辐照的效果最好，土地利用更紧凑、节约。(3)每两列组件之间的间距设置必需保证在太阳高度角最低的冬至日时，所有太阳能组件上仍有6小时以上的日照时间。(4)所有太阳电池方阵的方位角控制为0度。注：本报告中以在东西方向上的组件为一行，在南北方向上的组件为一列安装方式设计本项目太阳电池方阵阵列的安装全部为固定倾角式。(1)安装角度的确定：从福山气象站得到的资料，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行发电量的计算。对于某一倾角固定安装的光伏阵列，所接受的太阳辐射能与倾角有关，较简便的辐射量计算经验公式为：Rp=SX[sin(a+P)/sina]+D式中：Rp——倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量S—一水平面上太阳直接辐射量D—一散射辐射量a—一中午时分的太阳高度角p一一光伏阵列倾角综合考虑安装难易度、抗风安全性和结构稳定性等因素，故本工程屋面推荐采用固定倾角17°光伏阵列的安装方向为正南方向。5.3.4光伏方阵间距的计算在北半球，对应最大日照辐射接收量的平面为朝向正南，与水平面夹角度数与当地纬度相当的倾斜平面，固定安装的光伏组件要据此最佳角度倾斜安装。方阵倾角确定后，要注意南北向前后方阵间要留出合理的间距，以免前后出现阴影遮挡，前后间距为：冬至日（一年当中物体在太阳下阴影长度最长的一天）上午9：00到下午3：00(此时间为太阳时间），光伏组件之间南北方向无阴影遮挡。固定方阵安装好后倾角不再调整。计算当光伏方阵前后安装时的最小间距D，如下图所示：一般确定原则：冬至当天早9:00至下午3:00光伏方阵不应被遮挡。5.4逆变器的选择5.4.1逆变器的选型原则作为太阳能光伏发电系统中将直流电转换为交流电的逆变设备，其选型对于发电系统的转换效率和可靠性具有重要作用。结合《国家电网公司太阳能光伏电站接入电网技术规定》的要求，在本工程中逆变器的选型主要考虑以下技术指标：(1)单台容量大对于大中型并网太阳能光伏电站工程，一般选用大容量集中型并网逆变器。目前市场的大容量集中型逆变器额定输出功率在100kW~1.5MW之间，通常单台逆变器容量越大，单位造价相对越低，转换效率也越高。本工程系统容量为6MW，从初期投资、工程运行及维护方面考虑，若选用单台容量小的逆变器，则逆变器数量较多，初期投资相对较高，系统损耗大，并且后期的维护工作量也大；在大中型并网太阳能光伏电站工程中，应尽量选用单台容量大的并网逆变器，可在一定程度上降低投资，并提高系统可靠性；但单台逆变器容量过大，则故障时对发电系统出力影响较大。因此，考虑本工程实际情况确定选用500kW的逆变器。(2)转换效率高逆变器转换效率越高，太阳能光伏发电系统的转换效率越高，系统总发电量损失越小，系统经济性也越高。因此在单台额定容量相同时，应选择效率高的逆变器。本工程要求大容量逆变器在额定负载时效率不低于96%，在逆变器额定负载10%的情况下，也要保证90%(大功率逆变器）以上的转换效率。逆变器转换效率包括最大效率和欧洲效率，欧洲效率是对不同功率点效率的加权，这一效率更能反映逆变器的综合效率特性。而太阳能光伏发电系统的输出功率是随日照强度不断变化的，因此选型过程中应选择欧洲效率高的逆变器。(3)直流输入电压范围宽太阳电池组件的端电压随日照强度和环境温度变化，逆变器的直流输入电压范围宽，可以将日出前和日落后太阳辐照度较小的时间段的发电量加以利用，从而延长发电时间，增加发电量。(4)输出电流谐波含量低，功率因数高太阳能光伏电站接入电网后，并网点的谐波电压及总谐波电流分量应满足GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》的规定，太阳能光伏电站谐波主要来源是逆变器，因此逆变器必须采取滤波措施使输出电流能满足并网要求。要求谐波含量低于3%，逆变器功率因数接近于1。(5)具有低电压穿越能力《国家电网公司太阳能光伏电站接入电网技术规定》中要求大型和中型太阳能光伏电站应具备一定的耐受电压异常的能力，避免在电网电压异常时脱离，引起电网电源的损失。这就要求所选并网逆变器具有低电压穿越能力，具体要求如下：a)太阳能光伏电站必须具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行1s;b)太阳能光伏电站并网点电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，太阳能光伏电站必须保持并网运行；c)太阳能光伏电站并网点电压不低于额定电压的90%时，太阳能光伏电站必须不间断并网运行。(6)系统频率异常响应《国家电网公司太阳能光伏电站接入电网技术规定》中要求大型和中型太阳能光伏电站应具备一定的耐受系统频率异常的能力，逆变器频率异常时的响应特性至少能保证太阳能光伏电站在表5.4-1所示电网频率偏离下运行。表：5.4-1大型和中型太阳能光伏电站在电网频率异常时的运行时间要求频率范围运行要求低于48Hz视电网要求而定48Hz-49.5Hz每次低于49.5Hz时要求至少能运行10分钟49.5Hz-50.2Hz连续运行50.2Hz-50.5Hz每次频率高于50.2Hz时，太阳能光伏电站应具备能够连续2分钟的能力，同时具备0.2秒内停止向电网线路送电的能力，实际运行时间由电网调度机构决定；此时不允许处于停运状态的太阳能光伏电站并网。高于50.5Hz在0.2秒内停止向电网线路送电，且不允许处于停运状态的太阳能光伏电站并网。(7)可靠性和可恢复性逆变器应具有一定的抗干扰能力、环境适应能力、瞬时过载能力，如：过电压情况下，太阳能光伏发电系统应正常运行；过负荷情况下，逆变器需自动向太阳能光伏电池特性曲线中的开路电压方向调整运行点，限定输入功率在给定范围内；故障情况下，逆变器必须自动从主网解列。系统发生扰动后，在电网电压和频率恢复正常范围之前逆变器不允许并网，且在系统电压频率恢复正常后，逆变器需要经过一个可调的延时时间后才能重新并网。(8)具有保护功能根据电网对太阳能光伏电站运行方式的要求，逆变器应具有交流过压、欠压保护，超频、欠频保护、防孤岛保护、短路保护、交流及直流的过流保护、过载保护，反极性保护、高温保护等保护功能。(9)监控和数据采集逆变器应有多种通讯接口进行数据采集并发送到主控室，其控制器还应有模拟输入端口与外部传感器相连，测量日照和温度等数据，便于整个电站数据处理分析。5.4.2逆变器的参数本工程6MW多晶硅阵列采用500kW逆变器。其主要技术参数见表5.4-2。表5.4-2：逆变器主要技术参数表技术参数直流侧参数最大直流功率（COS＆=1时）702KW最大直流电压1000Vdc最大直流输入电压1400A最低工作电压500V满载MPPT电压范围500-820V输入连接端数16交流侧参数额定输出功率500kW最大输出功率700kVA最大交流输出电流1283A额定电网电压315V允许电网电压250～362Vac额定电网频率50Hz/60Hz允许电网频率范围47～52Hz/57～62Hz(可设置)最大总谐波失真<3%(额定功率时）直流电流分量<0.5%(额定输出电流）功率因数0.9(超前）～0.9(滞后）效率最大效率98.7%欧洲效率98.5%5.5太阳电池阵列设计5.5.1太阳能光伏并网发电系统分层结构(1)太阳电池组串由几个到几十个数量不等的太阳电池组件串联而成，其输出电压在逆变器允许工作电压范围之内的太阳电池组件串联的最小单元称为太阳电池组串。(2)太阳电池组串单元布置在一个固定支架上的所有太阳电池组串形成一个太阳电池组串单元。(3)太阳能光伏发电单元由若干个太阳电池组串与一台并网逆变器及相应汇流设备构成一个太阳能光伏发电单元。(4)太阳电池子方阵由一个或若干个太阳能光伏发电单元组合形成一个太阳电池子方阵。5.5.2系统方案概述某工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目规划总容量6MW。屋面以固定倾角17°,设计安装24000块标准功率255Wp多晶硅光伏组件，总容量6.12MWp，预计运营期内平均年上网电量744.12万kWh。5.5.3太阳电池阵列子方阵设计太阳电池阵列子方阵设计的原则(1)太阳电池组件串联形成的组串，其输出电压的变化范围必须在逆变器正常工作的允许输入电压范围内。(2)每个逆变器直流输入侧连接的太阳电池组件的总功率应大于该逆变器的额定输入功率，且不应超过逆变器的最大允许输入功率。(3)太阳电池组件串联后，其最高输出电压不允许超过太阳电池组件自身最高允许系统电压。(4)各太阳电池组件至逆变器的直流部分电缆通路应尽可能短，以减少直流损耗。太阳电池组件的串、并联设计太阳电池组件串联