某铜业公司324mw金太阳工程示范项目-实施方案毕业论文初稿

PAGEPAGE1目录第1章工程概况 11.1项目基本情况 11.2编制依据 21.3项目业主概况 21.4项目建设地总平面图 31.5项目建设地简介 31.6项目建设地用电负荷曲线 4第2章项目建设地太阳能资源数据 12.1鹰潭市自然条件 12.1.1地理位置 12.1.2地质地貌 22.1.3气候 22.2太阳能资源分析 2第3章项目示范目标及主要内容 43.1项目示范目标 43.2光伏发电系统主要内容 5第4章3.024MWp太阳能金太阳示范项目示范工程设计方案 74.1设计依据的标准和要求 74.1.1设计依据 74.2建筑围护结构体系 94.3建筑面积及装机容量 104.3.1建筑面积 104.3.2安装容量 144.4系统方阵布置及结构设计方案 164.4.1自然条件 164.4.2抗震设防 164.4.3荷载确定原则 164.4.4支架的设计 184.4.5电池组件倾角铺设方式的支架结构和安装设计 194.5电力系统设计 254.5.1用电负荷与光伏电站预计发电量比较 264.5.2接入系统方案及示范区用户侧连片建设规划 264.5.3光伏方阵电气设计 274.5.4电气系统构成选型设计 294.6主要产品部件清单及性能参数 354.6.1主要产品清单 364.6.2产品性能参数 384.7防雷接地保护系统 424.7.1采用的标准 424.7.2系统防雷 424.7.3系统接地 434.8发电计量系统方案及计量结算 444.8.1发电计量仪表配置示意图、仪表类型 444.8.2计量结算 454.8.3数据采集方案 46第5章土建工程 515.1工程地质条件 515.2主要技术参数 525.3主要建筑材料 525.4地基处理 52第6章消防工程 546.1消防设计主要原则 546.2工程消防设计 546.2.1主要场所及主要机电设备消防设计 546.2.2安全疏散通道和消防通道 556.2.3消防给水 556.2.4消防电气 566.2.5消防监控系统 56第7章环境保护和水土保持设计 577.1设计依据 577.1.1法律法规 577.1.2技术导则 587.2环保措施 587.2.1电站对环境的影响 587.2.2电站采取的环保治理措施 587.3初步结论 597.4运行期环境影响分析 607.5主要不利影响的环保对策和措施 607.5.1生态环境保护对策措施 607.5.2废气和扬尘污染防治对策措施 617.5.3噪声污染防治对策措施 617.6环境影响评价结论及建议 627.6.1环境影响评价结论 627.6.2建议 62第8章劳动安全与工业卫生 638.1设计总则 638.1.1设计目的、基本原则 638.1.2设计范围和主要内容 638.2工程劳动安全与工业卫生危害因素分析 638.2.1工程安全 638.2.2道路交通 648.2.3光伏电站主要建（构）筑物 648.2.4高空作业 648.2.5电站工艺与设备 648.2.6作业运行环境 658.3劳动安全与工业卫生对策措施 658.3.1工程安全 658.3.2道路交通 658.3.3光伏工程主要建（构）筑物 658.3.4高空作业 668.3.5电站工艺与设备 668.3.6作业运行环境 668.3.7安全色和安全标志 678.4安全与工业卫生机构设置、人员配备及管理制度 688.4.1安全卫生机构设置、人员配备及管理制度 688.4.2安全生产监督制度 698.4.4工业卫生与劳动保护管理规定 69第9章系统建设及施工 699.1施工顺序 699.2施工准备 709.2.1技术准备 709.2.2现场准备 709.3设备安装部分 719.3.1太阳电组件安装 719.3.2逆变器安装 719.3.3连接要求 729.4检查和调试 729.5检测预留方案 739.6运行维护方案 739.6.1光伏发电系统监控 749.6.2运行维护 759.7太阳能光伏发电系统群控 759.8项目进度计划与安排 769.9试运行与交付使用 789.10电站运行和管理 789.10.1运行、维护方案 789.10.2电站的运行和检查 79第10章工程管理组织 7910.1管理模式 7910.2管理机构 8010.2.1工程建设管理机构 8010.2.2工程运营管理机构 82第11章社会经济效益及风险分析 8211.1年发电量分析 8211.2损耗取值 8311.3发电量 8411.4社会效益分析 8511.5技术经济分析 8611.5.1建设概况 8611.5.2投资估算范围 8711.5.3估算编制依据 8711.5.4资金筹措方式 8711.5.5投资估算结果 88第12章投资概算及经济评价 8812.1投资概算 8812.2基础数据 9112.2.1投资总额及资金筹措 9112.2.2成本数据 9212.3项目财务评价 9312.3.1项目投资回报分析 9312.3.1盈利能力分析 9412.3.2财务清偿能力分析 9412.4社会效果分析 9412.5财务报表 9412.5.1投资计划与资金筹措表 9412.5.2总成本费用表 9612.5.3利润表 9812.5.4项目投资现金流量表 10012.5.5财务指标汇总表 10312.6结论 104第13章保障措施 10413.1组织协调措施 10413.2监督管理措施 10513.3政策、资金等配套措施 107附录：第一部分：项目业主相关证明材料第二部分：项目审批手续第三部分：同意接入电网意见江西鹰潭瑞兴铜业有限公司3.024MWp金太阳示范工程实施方案为贯彻落实财政部、科技部、住建部、国家能源局《关于组织实施2012年度太阳能光电建筑应用示范的通知》（财办建[2011]187号）和《关于做好2012年金太阳示范工作的通知》（财建[2012]21号）文件精神，进一步扩大光伏发电应用规模，加强光伏发电应用示范工程建设管理，按照市委市政府的统一部署，结合我市实际情况，特制定此方案。第1章工程概况1.1项目基本情况●项目名称：江西鹰潭瑞兴铜业有限公司3.024MWp金太阳示范项目●项目业主：江西金泰新能源有限公司●建设内容：建造10kV用户侧并网太阳能发电项目●投资规模：项目总投资4536万元●资金筹措：本项目计划投资4536万元。其中业主拟自筹1419.2万元，国家财政补贴2116.8万元，银行贷款1000万●经济效益：根据计算得出本系统25年总发电量约7340万度，年平均发电量294万度。按照江西省电网大工业销售电价表0.584元/kWh计算得出每年可节省电费为172万元，系统25年可节约电费4292.4万元。同时作为绿色能源发电工程，整个系统每年可以带来节能减排效益：☆每年可节约煤：1176吨☆每年减排二氧化碳：2931.2吨☆每年减排二氧化硫：88.2吨☆年总减耗或减排量效益：149.8万元●附加值效益：●建设期：8个月●资质等级：电力设计（新能源电站）和电力工程总承包专业甲级●发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部1.2编制依据●国家发展和改革委员会、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）●国家发展和改革委员会《产业结构调整指导目录》（2005年）●金太阳示范项目项目实施纲要●国家环保总局关于印发《国家先进污染防治技术示范目录》（2007年度）和《国家鼓励发展的环境保护技术目录》●鹰潭市人民政府《鹰潭市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》●鹰潭市委、市政府《关于全力支持工业经济决战5000亿实现新跨越的决定》●国家有关技术标准及规范●建设单位提供的其他有关资料●江西金泰新能源有限公司关于可行性研究报告编制的委托书1.3项目业主概况江西金泰新能源有限公司位于国家重点风景名胜区、国家4A级旅游区龙虎山北端。座落在省级经济开发区鹰潭龙岗工业园区内。交通便利，铁路鹰厦线，高速公路景鹰线、鹰瑞线、沪昆线，国道320线、206线贯穿园区周边。从公司出发1个半小时可达昌北国际机场。公司注册资本1个亿，目标计划3-5年上市。属鹰谭市、余江县政府重点扶持企业。公司计划用2年时间分二期建设,占地面积330亩，建筑面积30000平方米洁静厂房和47000平方米标准厂房、办公楼、科研实验楼、职工宿舍等用房，拥有世界最先进的晶体硅太阳能电池片的制造工艺、技术和设备,达产后形成年产1000兆瓦晶体硅电池片及组件的生产能力,年产值超100亿元,将成为太阳能光伏产品应用系统,集研究、开发、制造、销售、系统集成、后续服务等一条龙完整产业链的高新技术企业。公司拥有多台套的德国、美国等先进设备，具有一支国内一流的研发和生产管理团队,依托华尔达集团强大的资源背景,传承其20年专业制造经验,与西安交通大学建立战略关系，与美国EVERGREEN、国内1.4项目建设地总平面图江西金泰新能源有限公司总体平面图及效果图见图1-1。图1-1平面图1.5项目建设地简介鹰潭瑞兴铜业有限公司是浙江瑞安客商投资，创办于2007年5月的民营企业。公司坐落在伟人邓小平赞美的“好口子”鹰潭工业园区金桥路8号，占地面积92393平方米，建筑面积48957平方米，注册资本4870万元，总资产9372万元。公司立足于鹰潭铜工业生产基地，瞄准国内外市场，充分利用废旧铜资源，目前以铜杆、干净通讯铜米、铜锭、铜丝为主导产品，并将逐步开发铜线、漆包线等精细铜产品，为鹰潭市铜产业的发展作出应有的贡献。公司坚持高起点、严要求，实行现代化企业管理。公司的企业战略是：以人为本、诚信经营、质量立厂、品牌兴企。公司创办4年多来，荣获了2007年度鹰潭市纳税大户荣誉奖；企业成长奖、规模上台阶奖和企业贡献奖。2008年度获鹰潭非公有制企业纳税大户银奖和工业发展企业贡献奖。2009年度获非公有制企业纳税大户金奖、1月由共青团中央列为“青年就业创业见习基地”；8月评为鹰潭市“捐赠希望工程爱心企业”。2010年度获纳税大户重大贡献奖、2011年度获企业纳税大户贡献奖。公司将一如既往地发扬“团结、务实、拼搏、争先”的企业精神，充分发挥全体员工的积极性，在各级政府的大力支持和指导下，把企业做大做强，为鹰潭经济和社会的和谐发展贡献力量。其地理位置优越，交通便利。厂区地势开阔平坦，无高层建筑，四周无公害和污染，环境空气质量满足《环境空气质量标准》二级标准，地下水质量良好，满足《地下水质量标准》Ⅲ类标准。二．主要建设内容金太阳示范工程大型用户侧并网光伏发电项目1个，建设规模达到3.024MW。示范工程项目建设内容类主要为：太阳能电池方阵、并网逆变、高压输配电系统及电站电气系统集成、监控系统、电网接入系统、给排水及消防系统、土建、环保设施等。其中光伏阵列包括太阳电池组件、光伏汇流箱、光伏防雷配电柜、直流电缆等。并网逆变包括并网逆变器、低压交流配电柜、低压交流电缆等。高压输配电系统包括升压设备-变压器、10kV高压电缆、10kV开闭所等，监控系统包括光伏系统监控及高压输配电监控两部分。1.6项目建设地用电负荷曲线项目建设地2011年分时间段用电负荷情况如图1-2所示。其日平均用电量大于20000kw/h。数据来源：鹰潭供电公司客户服务中心月份大工业用电（kw/h）非居民照明（kw/h）合计（kw/h）一月5877368264596000二月4333768624442000三月4507777223458000四月6417036297648000五月5186955305524000六月4683784902473280七月4685796701475280八月6476607500655160九月6206397361628000十月6717854215676000十一月8717104290876000十二月8476003900851500合计7228638745827303220图1-2第2章项目建设地太阳能资源数据2.1鹰潭市自然条件鹰潭市，处于江西东北部，北临鄱阳湖，南望武夷山，属中亚热带湿润季风气候。具有四季分明的特点。春季（3－5月），冷暖气团对峙，进退不定，骤冷骤热，盛行东南风，气候干燥，回暖迅速。夏季（6－8月），炎热多雨，高温高湿，降水集中，常有暴雨涝灾。秋季（9－11月）受大陆气团影响，气温迅速下降，降水减少，云淡风轻，日照充足。冬季（12月－翌年2月），盛行偏北风，气压高，温度低，气候干燥。2.1.1地理位置鹰潭地处江西东北部，位于东经116°41′至117°30′、北纬27°35′至28°40′之间。区位优越，交通便利。浙赣、皖赣、鹰厦三条铁路横穿东西，纵贯南北，15个火车站连珠成串，境内营运里程达156.3公里。公路四通八达，320、206国道纵横境内，上海至瑞丽高速公路穿境而过，高速挂线一期工程已建成通车，乘车至南昌1.5小时，达上海5.5小时，到杭州4小时，市、乡、村公路网络相通。全市水运通畅，千里信江直通鄱阳湖，市区离中国道教第一山、国家级风景名胜区龙虎山仅20公里。东、北部分别与弋阳、铅山和万年、余干接壤，南、西部分别与金溪、资溪和东乡毗邻，东南一隅与福建光泽相连。鹰潭是江西省辖市，地处江西东北部，史称“东连江浙，南控瓯闽，扼鄱水之咽喉，阻信江之门户”。鹰潭是江南重要的交通枢纽，同时也是新兴的铜业、能源和化工基地。现已初步形成了冶炼、电力、化工、机械、建材、医药、食品等门类较为齐全的工业体系。全球最大的工艺木雕生产企业，全国规模最大、产量最高、技术设备最先进的铜冶炼企业，全国储量最大的银矿，江西省第二大的火力发电厂，相继崛起，磷铵复合化肥厂的产量和技术也已跻身全国同行“四强”之列。全市土地总面积3554平方公里,占全省土地总面积的2.13%。全年太阳能总辐射量属于四类地区，此区为我国太阳能资源可利用2.1.2地质地貌鹰潭属南岭准地槽边缘的信江凹陷带。地势南北高,中间低。南部峻岭与武夷山脉相连，其浪港山最高峰海拔1541米。北部为怀玉山余脉绵延之丘陵。中部信江横贯东西，年径流量140亿立方米，最枯流量每秒9.12立方米，最低点河谷海拔30米。另有19条支流纵横交织。地表土以偏酸性红壤为主。地震烈度小于6度。地基土承压力每平方米达20至50吨。自然资源丰富。已探明的矿产有金属、非金属、特种矿、建材、宝石等5大类30多个品种，发现大型矿床4处。金属矿主要有银、铅、锌、金、镉、铁、稀土等,其中银矿储量丰富，为国内之首。非金属矿主要有硫、硅石、瓷土、长石、型砂、石墨、膨润土、红柱石、药用粘土等。特种矿以铀为主。建材矿有石灰石、红石、花岗石、辉长石、辉绿石、珍珠岩、河砂等。宝石矿有电气石、芙蓉石、玛瑙、蛋白石等。遍布境内的红石，质地硬，色型美，开采成本低，为天然优质建筑材料，鹰潭城乡建筑多用此石材。鹰潭龙虎山是我国丹霞地貌发育程度最好的地区之一，地质构造上属于信江断陷盆地。该盆地在三迭纪晚期开始形成，在晚侏罗纪（1.5～1.4亿年）至早白垩世（1.4～0.9亿年）时盆地中有活火山喷发并沉积了河湖相泥砂质岩石，为形成本区火山地貌奠定了物质基础。到晚白垩纪（0.9～2.1.3气候鹰潭位于江西东北部，属于中亚热带湿润季风气候；光、热、水资源较丰富，具有四季分明、气候温和、雨量充沛、日照充足、无霜期长的特点。春季因冷暖交替，天气多变；盛夏酷热，汛期常有雨水；秋季天高气爽，往往有伏、秋旱发生；冬季较温暖、霜雪少。年平均气温为18℃，年平均最高温度为22.7℃，年平均最低温度为14.3℃。按气候标准分季，则冬夏长而春秋短（春季70天、夏季120天、秋季62天、冬季113天）年平均气温18.1℃；最热月（7月）平均29.7℃，最冷月（1月）平均5.6℃，年极端最高温度41.0℃（1991年7月23日出现在鹰潭），年极端最低温度-15.1℃（1991年12月29日出现在余江），≥0℃以上的正积温平均为6586.4℃；≥10℃的有效积温达5705.6℃；持续天数平均有2522.2太阳能资源分析（1）南昌市太阳能资源南昌市太阳能资源采用南昌市气象站历年统计特征值。南昌全年日照小时数1972小时，占可能日照时数的45%。4～10月，各月平均日照小时数在120小时，其中7、8月日照小时数在270小时，平均每天有8小时以上。11～次年3月，各月平均日照小时数90～150小时。考虑到太阳能辐射量有减少趋势，选取趋势较稳定的近10年的南昌气象站太阳能总辐射观测资料进行统计，根据南昌气象站1999～2008年太阳总辐射量历年逐月统计资料。南昌年太阳总辐射量4093～4782MJ/m2，年际间变幅为689MJ/m2，多年年平均太阳总辐射量4420.21MJ/m2，最小的是2005年，年总辐射量4093MJ/m2，最多的是2000年，年总辐射量4782MJ/m2。南昌太阳总辐射量年内逐月变化过程见图1-1。月平均辐射变幅为177～614MJ/m2，月平均辐射最高值出现在7月份，为614MJ/m2，月平均辐射最低值出现在2月份，为177MJ/m2。4～10月月平均辐射较大，变幅为362～614MJ/m2，其中7～8月份辐射527～614MJ/m2；11～次年3月平均辐射偏小，变幅为177～283MJ/m2。图2-1南昌市太阳能总辐射量年内逐月变化过程图（2）鹰潭市太阳能资源鹰潭位于江西东北部，地处南昌、福州两座省会城市之间，位于东经116°41′至117°30′、北纬27°35′至28°40′之间。属中亚热带湿润性气候，具有四季分明、气候温和、日照充足、雨量充沛、无霜期长、严冬较短的特征。鹰潭市气象工作始于1974年，为县级气象站，1986年升格为地区级气象局。鹰潭气象站无太阳辐射观测资料，属无资料地区，依据《电力工程气象勘测技术规程》（DL/T5158-2002），太阳总辐射应按实测资料统计确定，我国除西北干旱区域以外无资料地区总辐射计算公式为：Q=Q0[0.18+(0.55+1.11/e)S]式中:Q——总辐射量，kWh/m2；Q0——理想大气总辐射量，kWh/m2；s——平均日照百分率，%；e——平均水汽压，hPa。考虑到太阳能辐射量有减少趋势，选取鹰潭市气象站近10年的逐月平均气压、平均水汽压、日照百分率等，按无资料地区总辐射计算公式计算鹰潭太阳辐射总量。经计算，鹰潭多年年平均太阳总辐射量4372.0MJ/m2。鹰潭年内逐月太阳辐射总量见表1-1，鹰潭太阳总辐射量年内逐月变化过程见图1-2。月平均辐射变幅为209～572MJ/m2，月平均辐射最高值出现在7月份，为572MJ/m2，月平均辐射最低值出现在1月份，为205MJ/m2。4～10月月平均辐射较大，变幅为361～572MJ/m2，其中7、8月份辐射504～572MJ/m2；11～次年3月平均辐射偏小，变幅为204～291MJ/m2。表2-1江西省鹰潭地区多年平均太阳辐射总量月份1月2月3月4月5月6月7月鹰潭辐射总量kwh/m256.9061.2480.95104.69120.07119.75158.98鹰潭辐射总量MJ/m2204.8220.4291.4376.9432.3431.1572.3月份8月9月10月11月12月全年鹰潭辐射总量kwh/m2139.90123.91100.4776.4971.101214.45鹰潭辐射总量MJ/m2503.6446.1361.7275.4256.04372.0图2-2鹰潭市太阳能总辐射量年内逐月变化过程南昌多年年平均太阳总辐射量4420.21MJ/m2，鹰潭多年年平均太阳总辐射量4372.0MJ/m2，两者相差1.09%。因此，鹰潭多年年平均太阳总辐射量的计算值是可信的。第3章项目示范目标及主要内容3.1项目示范目标本示范项目以一体化程度较高的普通型光伏构件应用为主，达到光伏系统与建筑的良好结合，为建筑物隔音，隔热，智能化与人性化，调解光线，方便舒适，有效抵御外界环境侵扰，使得建筑物具有更高强度，抗风，抗冲击，更安全；同时为既有建筑提供一种新的美学装饰效果。光伏发电，为建筑物提供清洁电力能源，本项目建筑本体达到国家节能标准。太阳能光伏发电示范项目的建设，符合我国21世纪可持续发展能源战略规划；也是发展循环经济模式，建设和谐社会的具体体现；同时对推进太阳能利用及光伏电池组件产业的发展进程具有非常重大的示范意义，可充分促进硅矿、硅提炼、电池片生产、组件生产、系统集成应用整条产业链的发展，大规模带动就业，其社会政治、经济、环保等效益显著。（1）利用清洁干净、可再生的自然能源太阳能发电，不耗用不可再生的、资源有限的含碳化石能源，使用中无温室气体和污染物排放，与生态环境和谐，符合经济社会可持续发展战略。（2）所发电能馈入电网，以电网为储能装置，省掉蓄电池，比独立太阳能光伏系统的建设投资可减少达35％一45％，从而使发电成本大为降低。省掉蓄电池并可提高系统的平均无故障时间和蓄电池的二次污染。（3）光伏电池组件与建筑物完美结合，既可发电又能作为建筑材料和装饰材料，使物质资源充分利用发挥多种功能，不但有利于降低建设费用，并且还使建筑物科技含量提高、增加“卖点”。（4）分布式建设，就近就地分散发供电，进入和退出电网灵活，既有利于增强电力系统抵御战争和灾害的能力，又有利于改善电力系统的负荷平衡，并可降低线路损耗。（5）可起调峰作用。联网太阳能光伏系统是世界各发达国家在光伏应用领域竞相发展的热点和重点，是世界太阳能光伏发电的主流发展趋势，市场巨大，前景广阔。（6）配合设计院等相关单位，通过实体工程建设，制定行业的设计、施工、质量标准和相关的规程和图集，引导行业的健康有序发展。3.2光伏发电系统主要内容太阳能组件通过合适的串并联，满足并网逆变器要求的直流输入电压和容量。每块组件接线盒都配有旁路二极管，防止“热斑效应”，将组件由于部分被遮荫或电池片故障而导致的失效对系统效率的危害降到最低。同时，太阳能方阵的直流汇流箱内设置防反二极管，以防止各并联组件串之间形成回路，造成能源浪费和缩减组件的寿命。并网逆变器采用双环控制系统，实时检测电网状态，取得电网电压、电流、频率、相位等关键变量，通过计算分析，使输出电力与电网同步运行。且在运行期间，并网逆变器按工频周期检测电网状态，一旦电网异常如突然停电，压降幅度超标，并网逆变器立即触发内部电子开关，实现瞬时与电网断开。同时，并网逆变器不断检测电网状态，一旦其恢复正常并通过并网逆变器的计算分析，并网逆变器将重新并网。总之，作为并网系统的控制核心和直流变交流的枢纽，并网逆变器高度的自动化和精密的检测控制功能从根本上保证了系统并网的安全性和可靠性。太阳能组件边框及其支撑结构均与建筑现有的接地系统连接，并网逆变器开关柜等设备外壳接电气地，防止直击雷及触电危险。另外，直流和交流回路中均设有防雷模块，防止感应雷击波伤害。系统配有完善的通讯监控系统，全面检测环境和系统的状态，将光照强度、环境温度、太阳能板温度、风速等环境变量和系统的电压、电流、相位、功率因数、频率、发电量等系统变量通过RS311或以太网或GPRS传输直控制中心，实现远程监控；同时如将同一地区多个并网电站的信息传输直同一控制中心，可方便区域的电网调度管理。并网系统可作为一种补充性能源，而不能作为后备或主要电力；这是因为其发电量相对安装场所的用电量而言，一般比重不过超过20%，而且由于其“孤岛保护”功能，即电网停电时，并网逆变器要与电网断开，以防止太阳能系统所发电力在电网停电检修时引发安全事故。切忌不可按照并网系统的发电量而将并网系统与特定的负载挂钩，即将并网系统与特定负载实现一对一供电和用电。这是因为并网系统的发电量依赖于系统的装机容量和天气条件（主要是光照和气温），其有效输出不是恒定的而是随机波动的；另一方面，负载的耗电量也会随负载特性（功耗的大小变化，如待机和工作时功耗明显不同）、负载投入使用的频次、使用时间而随机变化，因此如将并网系统和特定负载挂钩，将很难在不同时点上实现供需平衡。理想的做法是将并网系统的输出直接连接在当地供电母排上，实现系统即发即用，就近使用，不足部分可从电网索取补充。如果并网系统的发电规模达到一定程度如1MW以上且安装场所用电量有限不能充分消化并网系统的输出电力，将采取高压并网的模式，即将并网系统的有效输出通过0.4/10kV变压器传输直就近10kV高压网。至于高压变配输电，那是很成熟的技术，可按照传统的办法通过二次回路检测、监视、控制、计量高压系统的各个变量。第4章3.024MW金太阳示范工程设计方案4.1设计依据的标准和要求4.1.1设计依据配电系统设计遵循标准：《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》GB/T9535《地面用光伏（PV）发电系统概述和导则》GB/T18479《低压配电设计规范》GB50054《低压直流电源设备的特性和安全要求》GB17478《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》GB50171《光伏器件》GB6495《电磁兼容试验和测量技术》GB/T17626《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620《交流电气装置的接地》DL/T621《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50254–96《高层民用钢结构技术规层》JGJ99–98《建筑设计防火规范》GB50016–2006《高层民用建筑设计防火规范》GB50045–2001《建筑物防雷设计规范》GB50057–2000《建筑物抗震设计规范》GB50011–2001（2008版）《民用建筑电气设计规范》JGL/T16–92《电气工程电缆设计归范》GB50217–94《智能建筑设计标准》GB/T50314–2000并网接口参考标准：《光伏并网系统技术要求》GB/T19939–2005《光伏发电接入电力系统技术规定》GB/Z19964–2005《光伏系统电网接口特性》GB/T20046–2006《地面用光伏（PV）发电系统》GB/T18479–2001《太阳能光伏系统术语》GB/T2297–1989《电能质量供电电压允许偏差》GB/T12325–2003《安全标志（neqISO3864:1984）》GB/T2894–1996《电能质量公用电网谐波》GB/T14549–1993《电能质量三相电压允许不平衡度》GB/T15543–1995《电能质量电力系统允许偏差》GB/T15945–1995《安全标志使用导则》GB/T16179–19956《地面光伏系统概述和导则》GB/T18479–2001《光伏系统的过电压保护—导则》SJ/T11127–1997光伏电站接入电网技术规定国家电网公司（试行）围护结构设计依据标准：《钢结构工程施工质量及验收规范》GB50205–2001《建筑结构荷载规范》GB50009–2001（2006版）《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113–2003《钢结构设计规范》GB50017–2003《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018–2002《中国地震烈度表》GB/T17742–1999《建筑抗震设计规范》GB50011–2001（2008版）《建筑抗震设防分类标准》GB50223–2004《混凝土结构设计规范》GB50010–2002《公共建筑节能设计标准》GB50189–2005《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068–2001《建筑装饰工程施工质量验收规范》GB50210–2001《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81–2002《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》01SG519《钢结构防火涂料》GB14907–2002《铝合金建筑型材》GB/T5237–2000《混凝土接缝用密封胶》JC/T881–2001《硅酮建筑密封胶》GB/14683–2003《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776–20034.2建筑围护结构体系本工程项目建设所选用的建筑为江西鹰潭瑞兴铜业有限公司的生产车间1,2,3。经实地勘测，该建筑屋面可利用进行光伏电站建设，生产车间屋面类型为彩钢瓦结构；东、西、南、北侧均无明显的高大近距离障碍物对房屋屋顶的光照有遮挡，屋面载重符合要求，完全可以在屋顶架设太阳能光伏组件。建筑主体朝向为正南方向，朝向佳，太阳能开发利用资源条件较好。具备了良好的软硬件建设条件。（1）平坦的地形、地貌情况；（2）良好的气候条件，富集的太阳光照资源，保证较稳定的发电量；（2）靠近主干电网，有利于减少相关输变电基改建工程的综合投资；（3）主干电网的线径具有足够的承载能力，在基本不改造的情况下有能力输送光伏电站的电力；（4）便利的交通、运输条件和生活条件；（5）能产生附加的经济、生态效益，有助于抵消部分电价成本；（6）良好的示范条件，让公众认识和接受光伏发电技术，具有一定的社会影响力。根据本次勘察结果可知：拟建地址地形地貌较为简单，底层层次较少，无特殊性岩土层；地质结构简单，地层产状稳定，不良地质作用不发育；地震动峰值加速度为0.05g，抗震设防裂度为6度；地质环境基本未受破坏。厂址周围无任何障碍遮挡，不存在阴影影响，厂区现配有2000KVA变压器1台、1250KVA变压器1台，方便电力接入，为本次光伏系统提供了稳定的后备电源，因此该拟建场地非常适合建立太阳能并网电站。4.3建筑面积及装机容量4.3.1建筑面积经实地测量计算，江西鹰潭瑞兴铜业有限公司的建筑总面积约为9.24万平米，屋顶可利用面积近2.5万平方米，屋面开阔平坦，坡度小于3%，中心区域无杂物设备堆积存放。完全可以满足本项目的装机容量要求。本系统计划分3个区域安装，分别为：生产车间1,2,3。总装机容量为3.024MW。光伏系统分布如表4-1所示。表4-1光伏系统分布图安装地点安装面积（m2）装机容量（kWp）阵列组合方式组件类型组件数量（块）安装方式逆变器（台）汇流箱（台）生产车50并*4多晶硅4200平铺250kW*410路/20生产车间28100100821串50并*4多晶硅4200平铺250kW*410路/20生产车间38100100821串50并*4多晶硅4200平铺250kW*410路/20合计243003024//12600/1260太阳能电池板采用英利YL240P-29b型号多晶硅组件；逆变器选用南京冠亚GSG-250KTT-TV型号光伏并网逆变器。4.3.2安装容量本项目总装机容量为3.024MW，预计年平均发电量为294万度。（1）生产车间1装机容量1008kWp生产车间1分别铺设240Wp太阳能多晶硅电池组件4200块，总装机容量为1008kWp，分为4个子系统，每个子系统对应一个21串50并的电池组件阵列，5台10路汇流箱，直流峰值功率为252kWp。每个子系统选用1台250kW逆变器，共4台250kW并网逆变器。（2）生产车间2装机容量1008kWp生产车间2分别铺设240Wp太阳能多晶硅电池组件4200块，总装机容量为1008kWp，分为4个子系统，每个子系统对应一个21串50并的电池组件阵列，5台10路汇流箱，直流峰值功率为252kWp。每个子系统选用1台250kW逆变器，共4台250kW并网逆变器。（1）生产车间1装机容量1008kWp（3）生产车间3装机容量1008kWp生产车间3分别铺设240Wp太阳能多晶硅电池组件4200块，总装机容量为1008kWp，分为4个子系统，每个子系统对应一个21串50并的电池组件阵列，5台10路汇流箱，直流峰值功率为252kWp。每个子系统选用1台250kW逆变器，共4台250kW并网逆变器。4.4金太阳示范项目设计本示范项目以一体化程度较高的普通型光伏构件应用为主，达到光伏系统与建筑的良好结合，为建筑物隔音，隔热，智能化与人性化，调解光线，方便舒适，有效抵御外界环境侵扰，使得建筑物具有更高强度，抗风，抗冲击，更安全；同时为既有建筑提供一种新的美学装饰效果。光伏发电，为建筑物提供清洁电力能源，建筑本体达到国家节能标准。PAGEPAGE244.4系统方阵布置及结构设计方案4.4.1自然条件（1）基本风压W0=0.30kn/㎡（2）基本雪压S0=0.50kn/㎡（3）设计基本地震加速度值为0.05g4.4.2抗震设防（1）根据《中国地震烈度区划图》鹰潭市基本烈度6度。（2）根据周边已建项目的地质勘察情况，本项目所在区域地貌单一，地层岩性均一且层位稳定，对基础无任何不良影响，适于一般性工业及民用建筑。（3）抗震设施方案的选择原则及要求建筑的平、立面布置宜规划对称，建筑的质量分布和刚度变化均匀，楼层不宜错层，建筑的抗震缝按建筑结构的实际需要设置，结构设计中根据地基土质和结构特点采取抗震措施，增加上部结构及基础的整体刚度，改善其抗震性能，提高整个结构的抗震性。4.4.3荷载确定原则在作用于光伏组件上的各种荷载中、主要有风、雪荷载、地震作用、结构自重和由环境温度变化引起的作用效应等等，其中风荷载引起的效应最大。在节点设计中通过预留一定的间隙，消除了由各种构件和市面材料热胀冷缩的作用效应。在进行构件、连接件和预埋件承载力计算时，必须考虑各种荷载和作用效应的分项系数，即采用其设计值。荷载标准值计算恒荷载：太阳能板：q1=0.2kn/块Q2=0.12kn/㎡风荷载风荷载标准值Wk=woµzµsβz鹰潭市基本风压：Wo=0.30kn/㎡标高30米位置B类地区：µz=1.42体型系数：µs=0.7(正风压)µs=-1.4(负风压)Wk（+）=woµzµsβz=0.30x1.42x0.7=0.30kn/㎡Wk（-）=woµzµsβz=0.30x1.42x(-1.4)=-0.60kn/㎡雪荷载雪荷载标准值Sk=µrS0鹰潭市基本雪压：S0=0.50kn/㎡体型系数：µr=0.7(太阳能板倾角为32度)Sk=µrS0=0.7x0.5=0.35kn/㎡（2）荷载组合：1.2恒+1.4风（+）=1.2x0.12+1.4x0.30=0.564kn/㎡1.2恒+1.4雪+0.6x1.4风（+）=1.2x0.12+1.4x0.35+0.84x0.30=0.886kn/㎡1.0恒+1.4风（-）=1.0x0.12-1.4x0.60=-0.72kn/㎡1.2恒+1.4风（+）+0.98x雪（+）=1.2x0.12+1.4x0.3+0.98x0.35=0.907kn/㎡最不利组合为：正压：1.2恒+1.4风+0.98x雪（+）=1.2x0.13+1.4x0.35+0.98x0.6=1.438kn/㎡负压：1.0恒+1.4风（-）=1.0x0.13-1.4x1.09=-1.126kn/㎡每块电池板所承受载荷：S=1.126x1.7x0.99=1.9KN作用到次梁上的节点处荷载：S1=2.73/4=0.47kn/块4.4.4支架的设计设计标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构质量工程验收规范》GB50205-2001《铝合金建筑型材》GB/T5237-2000《碳素结构钢》GB/T700-1988《优质碳素结构钢》GB/T699-1999材料选取的依据：根据风压和雪压的计算结果，再根据太阳能布置进行材料的选择，完全满足抗风要求。根据材料力学的弯曲变形公式，计算出连接部件的最优截面，确定选择的材料及结构方式选择支架的防锈处理方法。①热浸锌当构件的材料厚度小于5毫米以下，镀层的厚度不得小于65微米。当构件的材料厚度大于5毫米以上，镀层的厚度大于86微米。使钢结构的防腐蚀年限达到②涂层法图层一般做4-5遍。干漆膜总厚度室外工程为150微米，室内工程为125微米，允许误差25微米。在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中，干漆膜总厚度为200——220微米。③太阳能方阵固定螺栓的选择根据风压和雪压的计算结果，再加上支架和太阳能电池板的分布，进行受力分析，根据例举的平衡方程，计算出螺栓的上拔力，并选择螺栓的大小和水泥带的宽和厚度。④钢结构支架符合钢结构支架的要求。方阵紧固螺栓连接符合现行国家标准《紧固件机机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098规定。4.4.5电池组件倾角铺设方式的支架结构和安装设计4.4.5.1电池组件屋面倾角铺设方式的支架倾角计算设计依据：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。由于气象站提供的辐射数据中没有太阳能直接及散射辐射量，因次选择地理位置最近的气象站武汉站的1993-2000年太阳辐射数据分析，见表4-1。表4-1武汉地区总辐射量、散射量及直接辐射量统计数据台站月总辐射散射辐射水平面直接辐射散射量比例直射量比例574941201421259962.55%752837.37%574942222071417163.81%803636.19%574943283401837064.82%997035.18%574944372022291361.59%1428938.41%574945440402589658.80%1818141.28%574946460102661057.84%1940042.16%574947536792527747.09%2847553.05%574948523902602449.67%2646450.51%574949399482109552.81%1886547.22%5749410317121652352.10%1518947.90%5749411251641310552.08%1205947.92%5749412218521170653.57%1013546.38%合计42268623428955.43%18859144.62%注:辐射量单位为0.01MJ/m2根据上表，此地区散射辐射量占总比重的55.43%，据此，推算出南昌市的散射即直接辐射数据见表4-2表4-2南昌地区直接、散射辐射推算统计表月水平面总辐射量地面直接辐射量地面散射辐射量1244.3991.34153.052177.1964.12113.073282.5399.39183.134371.92142.85229.075449.71185.66264.066445.49187.84257.657613.95325.68288.278526.78266.10260.699464.99219.59245.4110361.65173.22188.4311261.27125.21136.0712220.34102.19118.14总值4420.211983.182437.03从上表中得知1999-2008年太阳能地面水平平均总辐射量为4420.21MJ/m2，推算地面平均直接辐射量为1983.18MJ/m2，推算地面平均散射辐射量为2437.03MJ/m2。对于某一固定倾角安装的光伏阵列，其倾斜面所接受的太阳总辐射量与倾角有关，较简便的倾角辐射量计算经验公式为：Rβ＝S×[sin(α+β)/sinα]+D式中：Rβ—倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量；S—地面太阳直接辐射量；D—地