光伏工程离网光伏发电系统

XXX光伏工程离网光伏发电系统

1.274MWP光蓄互补离网供电系统

方案单位：XXX新能源科技有限公司

20xx年06月

目录

一、综合说明.......................................................4

1.1设计依据...................................................4

1.2项目概况...................................................4

121工程地点...............................................4

L2.2建设规模...............................................6

1.2.3设计范围..............................................6

二、项目任务与规模................................................7

2.1XXX现有电力系统概况.........................................7

2.2自然条件...................................................7

2.3项目任务...................................................8

2.4项目建设的必要性..........................................9

三、总体技术方案..................................................12

3.1设计依据及说明............................................12

3.2设计原则..................................................13

3.3设计概况说明..............................................14

3.4系统总体方案..............................................16

3.4.1光伏发电系统..........................................16

3.4.2储能子系统...........................................17

3.4.3双端双向储能逆变系统.................................20

3.4.4双向储能逆变系统.....................................21

3.5计量、数据采集与监测、控制系统设计........................21

四、项目的示范内容及指标..........................................26

2.1主要示范内容..............................................26

4.2示范项目整体技术性能的关键指标.............................30

2/30

提要：

本项目任务为XXX市XXX建设1274KWP离网光伏发电系统，

利用清洁能源取代岛上原有完全依靠柴油发电机的供电方案，减低岛

上的发电和用电成本。即：建设1274KWp离网光伏发电系统替代

原有柴油发电机供电系统，将原有柴油发电机供电系统作为

1274KWp离网光伏发电系统的备用发电系统，在1274KWp离网光伏

发电系统不能正常供电时，通过在1274KWp离网光伏发电系统双端

双向逆变系统自动开启原有柴油发电机供电系统并执行后备供电。

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一、综合说明

1.1设计依据

I）我公司与XXX电源有限公司签订的合同；

2）业主确认的主要技术原则；

3）业主提供的其它设计所需资料；

4）国家颁发的有关规程、规定及相应的技术标准。

1.2项目概况

1.2.1工程地点

本项目位于XXX省XXX市XXX市XXX村。如图1所示，

XXX位于XXX瓯江口东南约40km海域，纬度27.56°经度

121.11°E,属于XXX市XXX市管辖。由XXX,XXX、XXX、XXX、XXX等

38个岛屿和51个海礁组成。本项目建设所在地的XXX陆地面积4.31平

方公里，附近海域为北虎渔场，是XXX传统渔场之一。主岛上

共有四个行政村，分别是：XXX（452户，1437人）、XXX（183户，561人）、

XXX村（408户，1165人）、XXX（178户，552人），目前岛上四个村的

全部用电依靠供电

所的柴油机组发电。

本项目现场选址如图2所示，项目地位于XXX,从岛上的渔

港码头有村级公路可到达，其中储能系统的建设现场选择在紧邻岛

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上供电所的柴油发电机房，光伏发电系统的建设现场选在距离储能系

统1公里远的朝南山坡上，需建设进场道路与原有村级公路相连。

图2.项目现场地理位置图

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1.2.2建设规模

目前，XXX上用电全部依靠柴油发电，柴油发电不仅发电成本和

运输成本昂贵，而且对近海环境有一定影响。该地区的太阳能资源

具有良好的开发价值，建设本工程在充分利用当地的太阳能资源的同

时，有利于保护环境和促进地区经济发展，符合国家大力开发新能源、

使能源结构多样化的政策，具有良好的经济和社会效益。

本项目为离网型光储电站，规划建设总容量为1520kWp光伏，本

方案仅包括主岛的1274KWp光伏、6MWh铅酸蓄电池和IMWh磷酸铁锂电

池。安装多晶硅组件，组件支架采用固定倾角方式，储能系统以集装

箱形式安装放置。本项目一次建成，计划2013年开工，20xx年投产。

1.2.3设计范围

按照业主XXX朗呈新能源有限公司和EPC方XXX电源股份公司

的要求，本初步设计设计范围主要有以下内容：

D总体技术方案；

2）主体系统配置设计；

3）系统配置清单；

4）监控、计量、控制系统设计；

5）智能化工程；

6）设计概算。

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二、项目任务与规模

2.1XXX现有电力系统概况

XXX四个行政村现有1221户居民，总人口数为3715人。目前，

岛上年均用电总量约为100万度，最高用电月份为5月、6月，平均

每月约为15万度，最少用电月份为1月、2月，平均约5万度，流

动人口（渔讯期外地渔民）约3万人，企事业单位47户。另外，3

个副岛即3个行政村，长期有人居住，还有一个建设中的内长屿岛和

外长屿岛连接后的岛屿，将进行养殖渔业项目，目前全部处于无电供

应状态。

现在岛上建有一个供电站和WkV的供电孤网，所有供电全部依

靠柴油发电机发电，现供电站配有一台500kW发电机、一台200kW发

电机和一台200kW备用发电机，配有专门人员进行发电机房的维护和

管理。岛上的柴油发电的年耗油量为300多吨，柴油发电成本超过3

元/度，由于海岛距离XXX市的运输距离远，计算设备折旧、运输、

管理等费用后，岛上柴油发电总成本大于3.8元/度，岛上的居民用

电电费按照城市居民同标准收取，发电与用电之间的差额依靠国家财

政补贴，每年XXX市供电局要至少投入300多万元，用于补贴柴油发

电，油价的上涨和人工成本的攀升，使海岛电力紧张局面难以改变。

2.2自然条件

XXX属于亚热带海洋季风性气候，年平均降水量为

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1150-1400mm,平均气温为17.9℃o根据XXX地区数据资料，年平均

日照1900小时，水平面年太阳辐射量为4717MJ/ltf.a,24度倾斜角

2

年太阳辐射量5094.36MJ/m.ao属于我国太阳能资源可利用地区，

适合发展太阳能光伏发电。

下表为XXX近20年平均每月的气象数据表，数据来源于NASAo

从下表中可以看出，XXX日照情况季节性比强，夏季光资源充足，

冬季光资源较弱，从分布上看，与当地负荷情况分布基本相符合。

表1XXX历年气象数据表

一二三四五六七八九十十十平

月月月月月月月月月月一二均

太阳水平辐射

(kWh/m2/d)2.442.913.184.114.474.796.275.844.593.752.942.634.00

风速

7.016.766.135.465.055.214.885.036.056.666.976.715.98

(m/s)

大气压强

10110110110010099.999.899.8100100101101100

(Pa)

降雨量

(mm/day)2.653.555.054.996.017.944.456.345.972.952.632.024.54

温度

11.912.214.117.521.124.426.426.625.322.318.714.519.6

(°0

相对湿度

66.068.172.478.281.486.387.785.777.669.366.364.275.3

2.3项目任务

项目任务为XXX市XXX建设1274KWP离网光伏发电系统，利用清洁

能源取代岛上原有完全依靠柴油发电机的供电方案，减低岛上

的发电和用电成本。即：建设1274KWp离网光伏发电系统替代原有

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柴油发电机供电系统，将原有柴油发电机供电系统作为1274KWp离

网光伏发电系统的备用发电系统，在1274KWp离网光伏发电系统不

能正常供电时，通过在1274KWp离网光伏发电系统双端双向逆变系

统自动开启原有柴油发电机供电系统并执行后备供电。

(1)项目内容为XXX市XXX1274KWP光蓄互补离网供电系统。包

括建设场址的太阳能资源分析、光伏发电工程的建设条件、接入系

统方案推荐、光伏发电系统配置方案、主设备选型和布置、电站系统

调试等。

(2)设计范围为XXX市XXX1274KWp光蓄互补离网供电系统及其

配电网接入系统和后备柴油发电联动系统。系统界面从光伏发电组

件到用户侧(0.4KV)电压变压器端口，包含了光电转换系统、直流系

统、逆变系统、蓄电池储能系统等各个子系统。

2.4项目建设的必要性

1.提高海岛居民生活水平，发展海岛经济的需要

XXX现有500KW一台和200KW柴油发电机两台，500KW一台

用于正常发电，200KW两台作为备用，对全岛居民供电。柴油发电成

本超过3元/度，设备折旧、人员工资另计。每年XXX市供电局要至

少投入300多万元，用于补贴柴油发电。油价的上涨和人工成本的攀

升，使海岛电力紧张局面难以改变。3个副岛即3个行政村，长期

有人居住，还有一个建设中的内长屿岛和外长屿岛连接后的岛屿，将

进行养殖渔业项目，目前全部处于无电供应状态。

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海岛居民用水依靠当地天然的淡水水库，勉强满足日常生活需

要。遇到干旱，要依靠大陆通过轮船运水。2011年下半年用轮船运

水22次，每吨水运费是125元。

如果项目得以实施，可以利用光伏发电，建设海水淡化工厂，从

根本上解决海岛居民和渔民吃水，也可以带动水产品加工工业的发

展。从而，促进海岛经济的繁荣，改善海岛居民生活品质。

2.建设光风互补发电系统，建设微电网的需要

项目在XXX建设1274KWp光伏电站一座和副岛建设97.02KWp独

立光伏发电系统1套。同时建设200KW风力发电系统、200KW抽水

蓄能电站、100吨海水淡化综合利用工程，结合国家智能电网示范

区域建设，将XXX打造成国内甚至国际上最大的全面利用各种分布式

能源的独立的微网智能电网。将成为为全国海岛能源开发建设的

示范。

3.优化能源结构的需要

积极开发利用XXX太阳能资源，替代油电，减轻对柴油发电的依靠，

对改善XXX能源结构和走能源可持续发展的道路，改善海岛居民生

活，发展海洋经济是十分必要的。

4.发展低碳经济的需要

项目建设有助于节能和碳减排目标实现，也有助提高XXX环

境质量。

综上所述，项目建设将成为海岛新能源技术展示和应用的重要平

台，符合我国21世纪可持续发展能源战略规划，也符合发展XXX

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经济和提高海岛居民生活的需求，有合理的经济效益和显著的社会效

nfto

11/30

三、总体技术方案

3.1设计依据及说明

♦《中华人民共和国可再生能源法》

♦正C62093《光伏系统中的系统平衡部件-设计鉴定》

♦IEC60904-2《光伏器件第一部分：光伏电流-电压特性的测量》

♦IEC60904-2《光伏器件第二部分：标准太阳能电池的要求》

♦DB37/T729-2007《光伏电站技术条件》

♦SJ/T11127-1997《光伏（PV）发电系统过电压保护-导则》

♦CECS84-96《太阳光伏电源系统安装工程设计规范》

♦CECS85-96《太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范》

♦GB2297-89《太阳光伏电源系统术语》

♦GB4064-1984《电气设备安全设计导则》

♦GB3859.2-1993《半导体逆变器应用到则》

♦GB/T14007-92《陆地用太阳电池组件总规范》

♦GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》

♦GB/T15543-1995《电能质量三相电压允许不平衡度》

♦GB/T18210-2000《晶体硅光伏方阵I-V特性的现场测量》

♦GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）发电系统概述和导则》

♦GB/T19939-2005《光伏系统并网技术要求》

♦GB/T19964-2005《光伏发电站接入电力系统技术规定》

♦GB/T20046-2006《光伏（PV）系统电网接口特性》

12/30

♦GB/T20514-2006《光伏系统功率调节器效率测量程序》

3.2设计原则

太阳能光伏发电系统必须充分考虑光伏系统的适用性、先进

性、成熟稳定性和展示性。在系统设计过程中，将严格遵循以下

原则：

1、适用性

由于本项目是国家扶植为偏远地区解决用电问题的惠民项目，

有效、适用与否非常重要。合理组配资源、提高资源利用率十分

重要，充分利用岛屿坡地与荒废空场，设计安装光伏组件阵列。

2、先进性

按照分布式能源光伏发电技术特点，采用国际先进水平、具有

自主知识产权的创新技术方案，在国内外率先实现偏远岛屿无电或

缺电区域，构建双端多个分布式发电子系统完全离网的光蓄互补的供

电系统。优化系统配置、实现智能控制，同时最大限度降低损耗，

提高系统发电效率，确保了系统达到国际领先水平。

3、可靠稳定性

本项目将建于偏远岛屿且分布地域广阔地理环境恶劣的偏远

岛屿地域组网运行的光伏电站，因此，每个独立子系统离网运行

的可靠稳定性至关重要。本项目系统将采用多个分布式光伏发电

供电子系统，同时进行分散独立设置和组网共享调配运行，大大

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增加了系统的容错能力、提高了可靠性，各个独立光伏供电子系

统采用成熟的知名生产厂家的设备，结合完善的保护措施与运维

机制，以保证系统稳定并网运行。

4、示范性

有效、适用的自用为主共享为辅的分布式光伏蓄电互补系统和脱

油供电（不依赖柴油发电机供电），大大降低了供电成本，不仅是达

到国际先进水平的离网型分布式微电网的建设目，也是XXX市政府

对可再生能源可持续发展建立长效机制的有益尝试；不仅是展示

我国的光伏技术水平、体现共和县政府对可再生能源的重视，而

且在国内率先示范了可再生能源可持续发展建立长效机制的运行

模式。

3.3设计概况说明

本项目建设在偏远岛屿无电网覆盖区域，采用分布式微电网架构

的离网光储电站模式，本系统的总体结构如下图所示。

本项目1.274MWp光蓄互补离网供电系统示范项目系统，光伏发

电部分逆变器总容量为1.25MW,由5个250kW分布式光伏供电子系统

组成，由于光伏发电子系统现场与储能子系统现场相距较远，因此，

通过10kV电力线输送至储能供电子系统，由总控系统和交流调配装置

进行统一的平衡和调度。

14/30

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供

蓄电

电池

kWh锂

/400

50kW

2个2

6个，

设有

统共

子系

供电

储能

项目

MWh

/l.5

250kW

、2个

系统

能子

体储

式胶

MWh管

/0.9

250kW

、2个

系统

电子

用电

个备

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项目

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统作

机系

柴油

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