1mwp分布式光伏建设投资可行性研究报告

江苏辉丰农化股份有限公司994.5kw分布式光伏发电项目可行性研究报告二〇一六年四月江苏辉丰农化股份有限公司994.5kw分布式发电项目可行性研究报告目录TOC\o"1-2"\h\z\u1综合说明 61.1概述 61.2项目建设背景 61.3项目建设必要性 81.4太阳能资源 81.5项目任务与规模 81.6光伏系统总体方案设计及发电量计算 91.7电气设计 91.8消防设计 101.9总平面布置及土建工程 101.10施工组织设计 111.11工程管理设计 111.12环境保护和水土保持设计 111.13劳动安全与工业卫生设计 111.14社会稳定风险分析 121.15节能降耗分析 121.16工程设计投资估算 121.17结论与建议 131.18附表 132太阳能资源分析 162.1区域太阳能资源 162.2气象站数据统计 182.3太阳能资源综合评价 212.4太阳能资源综合评价 23第三章光伏系统总体方案设计及发电量计算 243光伏系统总体方案设计及发电量计算 253.1太阳能电池类型的选择 253.2光伏阵列运行方式选择 303.3逆变器的选择 313.4光伏方阵设计 363.5光伏子方阵设计 373.6光伏发电工程年上网电量计算 384电气设计 414.1电气一次部分 414.2集电线路部分 445消防设计 465.1工程概况和消防总体设计 465.2工程消防设计 475.3施工消防 47第六章总平面布置及土建工程 486总平面布置及土建工程 496.1设计安全标准 496.2基本资料和设计依据 496.3总平面布置 506.4光伏阵列支架及逆变器设计 516.5采暖、通风及空调设计 516.6通风消防设计 516.7生产生活及污水处理 51第七章施工组织设计 537施工组织设计 547.1设计原则 547.2施工条件 547.3施工总体布置 557.4工程建设用地 567.5主体工程施工 567.6施工总进度 587.7主要施工机械 59第八章工程管理设计 608工程管理设计 618.1工程管理机构 618.2主要生产管理设施 61第九章环境保护与水土保持设计 629环境保护与水土保持设计 639.1设计依据 639.2环境概况 639.3环境影响分析 649.4水土保持设计 669.5环境和水土影响评价结论 669.6建议 66第十章劳动安全与工业卫生 6710劳动安全与工业卫生 6810.1劳动安全与工业卫生设计规范 6810.2工程安全与卫生潜在的危害因素 6810.3劳动安全与工业卫生对策措施 68第十一章社会稳定风险分析 7111社会稳定风险分析 7211.1本项目的合法性 7211.2拟建项目所在地周边敏感目标和影响分析 7211.3项目所在地政府及有关部门的态度 7311.4媒体对拟建项目建设实施的态度 7311.5结论 73第十二章节能降耗 7412节能降耗 7512.1设计原则和依据 7512.2施工期能耗种类、数量分析和能耗指标 7512.3主要节能降耗措施 7612.4结论意见和建议 77综合说明综合说明概述江苏辉丰农化股份有限公司994.5kw分布式光伏发电项目，拟建于江苏省盐城市大丰区江苏辉丰农化股份有限公司仓库屋顶之上。大丰区，位于江苏省东部，黄海之滨，地理坐标为北纬32°56′~33°36′，东径120°13′~120°56，东临黄海，西连兴化市，南与东台市接壤，北与盐城市亭湖区交界，拥有112公里长的海岸线，总面积3059平方千米。本项目拟建的994.5kw分布式光伏项目为并网型发电，共使用8000块125WpSolibro薄膜组件，4台250KW逆变器，由4台250KW并网柜后，经4回电缆线路接入本工程厂区380V低压侧，线缆采用架空线路。本项目主要利用企业既有的建筑物屋顶有效面积建设，进行光伏组件安装，建设工期3个月。大丰区地理位置图如下：项目建设背景1）合理开发利用光能资源，是能源和环境可持续发展的需要世界能源问题位列世界十大焦点问题之首，特别是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高，世界能源需求量持续增大，由此导致全球化石能源逐步枯竭、环境污染加重和环保压力加大等问题日趋严重。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的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、地热能和海洋能等新能源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，国际光伏发电迅猛发展，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。2007年底国家发展和改革委员会下发了《关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知》，鼓励在宁夏、新疆、西藏、青海、甘肃等太阳能资源丰富地区开展大型并网光伏电站的建设工作。2）促进地区国民经济可持续发展的需要我国能源结构以煤炭为主，一次能源品种的消费构成比例为：煤炭占69.7%、石油占20.3%、天然气占3.0%、水电占6.0%、核电0.8%，其他0.2%。可以看出，煤炭在我国能源结构中比例超过2/3，而比较清洁的化石燃料（如石油和天然气）比例较小，与世界能源结构形成鲜明对照。中国是世界SO2排放最严重的国家，因而也是酸雨污染最严重的国家。煤炭燃烧排放的污染物占全国同类排放物的比例SO2为87%，CO2为71%，NOx为67%，烟尘为60%。2007年，除中国SO2排放持续为世界第一外，中国CO2排放也超过美国，成为世界第一。这给中国节能减排、改善能源结构以及能源可持续发展带来了巨大压力。加快可再生能源发展，优化能源消费结构，增加清洁能源比例，减少温室气体和有害气体排放是中国能源和环境可持续发展的当务之急。项目建设必要性盐城市电网以火力发电为主。由于电力缺口较大，拉闸限电会制约经济的进一步发展。单一电源结构难以满足地方用电需求，影响了地方经济可持续发展。随着《中华人民共和国大气污染防治法》开始实施，各省、市对新建、扩建火电厂的污染物排放标准或总量的控制力度逐步加大。新建和改建火电厂成本将大大增加。火电的建设和发展受到制约。因此，积极开发利用当地的太阳能资源，充分利用企业屋顶，建设994.5kw分布式光伏发电项目具有非常重要的示范意义和经济效益。本项目既能为江苏辉丰农化股份有限公司提供稳定的电力来源，也能改善当地能源结构，为可持续发展提供示范效应。太阳能资源本报告共收集到本项目所在区域NASA卫星数据和meteonorm软件中辐射数据。由于NASA数据为卫星扫描数据，其未考虑大气层对太阳光的吸收、反射等影响，业界普遍认为其数值偏高，测算结果误差较大，本报告采用meteonorm数据进行统计与计算。通过推算，最终得出本光伏电站年均太阳辐射约为4893.8MJ/m2，日均辐射量为3.72KWh/m2。根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008），属于太阳能资源较丰富带，太阳能辐射等级为III类地区。由于本阶段未收集到现场实测辐射量等相关数据，而目前所采用数据为插值推算而得，以上辐射量结果会存在一定的误差。综上，建议有条件时，在场址内使用测光设备，对以上太阳能资源结果进行复核。项目任务与规模江苏辉丰农化股份有限公司994.5kw分布式光伏发电项目，共使用8000块125WpSolibro组件，4台250KW逆变器、4台250KW并网柜。分2个光伏列阵形式分别在项目地点安装，分别构成2个独立的光伏发电电源点。125WpSolibro组件9块为一串，4串进入一个汇流套件（4T），16个汇流套件出线进入一个汇流箱（16进一出），然后分别接入到4台250KW光伏并网逆变器。本项目采用用户侧380V并网方案，将系统分成4个并网发电子分区，采用380V电压，接入厂区380V低压侧。光伏系统总体方案设计及发电量计算本项目为屋顶光伏，光伏组件采用与双T板屋面有7度角度的安装方式安装。工程推荐选用125Wp的Solibro薄膜光伏组件8000块，实际总装机容量994.5kw。根据本工程实际地区特点，本工程发电单元采用集中式逆变器。集中式逆变器选用250KW逆变器。250KW逆变器主要技术参数表最大直流功率285kWp最大直流电压1000VdcMPPT输入电压范围450~850欧洲效率96.7%最大输入电流635A额定交流输出功率250KVA最大交流输出电流400A额定交流输出电压400V额定交流频率50/60Hz功率因数（cosφ）-0.9～+0.9电流波形畸变率<3%（额定功率时）本工程实际总装机容量约为994.5kw，采取集中并网方案。电池组件采用Solibro薄膜光伏组件（125Wp）发电，本项目994.5kw光伏发电系统由4个约0.25MW的光伏发电单元组成。该光伏发电项目25年年均发电量约132万度；25年总发电量为3306万度。由于本阶段未收集到现场实测辐射量等相关数据，而目前所采用数据为插值推算而得，且数据实时性较差，以上辐射量结果会存在一定的误差。综上，建议有条件时，在场址内使用测光设备，对以上太阳能资源、最佳倾角、发电量等结果进行复核。电气设计电气一次1）接入系统方案本工程为并网型光伏发电项目，结合电网情况，本项目接入厂区380V低压侧并网（最终接入系统方案以接入系统审查意见为准）。2）主要电气设备选择A光伏站区a、光伏组件项目太阳电池组件采用Solibro薄膜光伏组件，额定值功率125Wp。b、逆变器本项目逆变器集中式逆变器使用250KW大型逆变器。c、并网柜250KW光伏并网柜消防设计消防系统根据《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-2006，11.5.1条，变电站内建筑物满足耐火等级不低于二级，体积不超过3000立方米总平面布置及土建工程工程项目规模本项目在江苏辉丰农化股份有限公司I30、I40仓库屋顶上建设994.5kw并网光伏发电项目，推荐采用单块容量为125Wp的Solibro薄膜光伏组件，共8000块。总体布置方案各个仓库屋顶安装组件数量和容量详见下表：序号安装区域屋顶面积（平米）组件数量（块）容量(KWp)1I30仓库64254050506.252I40仓库5892.63950493.75合计12317.680001000光伏支架设计本工程光伏阵列安装在已有仓库屋顶上，原有仓库为钢结构压型钢板屋面，为不破坏原有屋面结构并考虑加快施工进度，可采用槽钢连接固定在双T板上，再采用斜拉杆抗风。施工组织设计本工程场址交通便利，运输方便。施工所需水源由就近建筑用水解决，电源、通讯等，厂区内即可满足供应。本工程所需建筑材料工程量很少，当地均有供应。本工程施工范围大、施工面广，需频繁移动施工力量，特别是吊装设备，施工组织遵循分区划片、合理交叉、以点带面的原则，以安全、质量为目标，高效快速的施工。工程管理设计根据生产和经营需要，遵循精干、统一、高效的原则，对运营机构的设置实施企业管理。结合本工程具体情况，按“无人值班、少人值守”的原则进行设计，项目公司将根据专业化、属地化原则组建，部分管理人员和全部运行维护人员通过考试在项目当地选拔。根据光伏发电项目的特点及工程的总体布置情况，将整个光伏发电项目分为生产和生产管理两大区域布置。生产区包括太阳能电池方阵，生产管理区主要为控制室，采用业主原有配电房设置管理办公室以及设备用房，以满足现场对生产的管理要求。环境保护和水土保持设计光伏发电不产生废水、废气等污物。该工程建设对生态环境的影响施工期主要来自扬尘和施工噪音，运行期无任何污染。生活污水和垃圾由于产生数量少，对环境影响甚微。劳动安全与工业卫生设计光伏发电项目设计应贯彻执行国家及部颁现行的有关劳动安全和工业卫生的法令、标准及规定，以提高劳动安全和工业卫生的设计水平。在光伏发发电项目劳动安全和工业卫生设计中，要认真地贯彻“安全第一，预防为主”的方针，加强劳动保护，改善劳动条件，重视安全运行。对于劳动安全与工业卫生防范措施和防护设施，必须与主体工程建设三同时：同时设计、同时施工、同时投产，并要达到安全可靠，要保证劳动者在劳动过程中的安全与健康。社会稳定风险分析由于本工程建设、施工范围在已有厂区内，与当地政府和民众无利益冲突，不涉及移民和拆迁，不涉及基本农田，项目远离居民密集区，涉及的公共利益较简单，发生群众性事件概率较低，媒体对光伏项目建设一般也持正面态度。故本项目社会稳定性风险极小。节能降耗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，设计中严格贯彻了节能、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，符合国家的产业政策，符合可持续发展的战略方向。工程设计投资估算1）原则及依据依据国家、部门现行的有关文件规定、费用定额、费率标准等，主要材料价格按当地最新价格水平计列。（1）定额：执行国家能源局发布的《陆上风电场工程概算定额》（NB/T31010-2011）。（2）费用标准：国家能源局发布的《陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准》（NB/T31011-2011）。报告编制依据《光伏发电工程可行性研究报告编制办法》GD003-2011。（3）工程量：按各专业提供的设计提资单、说明书及设备材料清册计算。（4）主设备价格参考近期招标价格，太阳能电池板按6元/w计算；并网逆变器按1元/w计算。2）工程范围包括施工辅助工程、设备及安装工程、与工艺配套的建筑工程及征租地等其他费用。3）工程投资工程静态投资990万元，单位投资9900元/kW。结论与建议本期光伏发电项目日照资源较好，交通运输满足设备运输的要求，具有光伏发电场综合建设条件。附表一光伏发电项目场址概况编号项目参数备注1总装机容量MWp10002总占地面积m2约12317.6m23海拔高度m7m4经度范围（°′″）东经120°13′～120°56′5维度范围（°′″）北纬32°56′～33°36′6工程代表年太阳总辐射量MJ/m24893．87工程年均日照小时数h1029三主要设备编号名称单位数量备注1Solibro薄膜电池组件（SolibroSL2）1.1额定功率Wp1251.2开路电压（Voc）V100.21.3短路电流（Isc）A1.751.4工作电压（Vmp）V80.11.5工作电流（Imp）A1.561.6峰值功率温度系数%/K-0.371.7开路电压温度系数%/K-0.291.8短路电流温度系数%/K+0.011.9安装尺寸mm1190×789.5×7.31.10重量kg16.51.15固定倾角角度（°）2逆变器250KW2.1输出额定功率kW2852.2额定交流侧功率kW2502.3最大交流电流A4002.4最高转换效率%97.32.5欧洲效率%96.72.6输入直流侧电压VDC10002.7最大功率跟踪（MPPT）范围VDC450～8502.8最大直流输入电流A6352.9交流输出电压范围V310~4502.10输出频率范围Hz50±5HZ2.11功率因数-0.9～+0.92.12长/宽/高mm1600×850×2080mm2.13重量kg1465Kg2.14工作环境温度范围℃－25～＋553并网柜(250KW)3.1额定容量kw250-太阳能资源分析太阳能资源分析区域太阳能资源我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4kWh/m2·d以上，与同纬度的其它国家相比，和美国类似，比欧洲、日本优越得多。一、二、三类地区约占全国总面积的九成以上，年太阳辐射总量高于5000MJ/m2，年日照时数大于2000h，具有利用太阳能的良好条件。太阳能资源是以太阳总辐射量表示的，一个国家或一个地区的太阳总辐射量主要取决所处纬度、海拔高度和天空的云量。根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008），太阳能资源丰富程度等级划带分布如下图2.1-1、表2.1-1。图2.1-1中国水平面太阳辐射分布图表2.1-1中国水平面太阳辐射等级划分表等级资源带号年总辐射量（MJ/m2）年总辐射量（kWh/m2）平均日辐射量（kWh/m2）最丰富带I≥6300≥1750≥4.8很丰富带II5040–63001400–17503.8–4.8较丰富带III3780–50401050–14002.9–3.8一般IV<3780<1050<2.9从大兴安岭南麓向西南穿过河套，向南沿青藏高原东侧直至西藏南部，形成一条等值线。此线以西为太阳能日照丰富地区，年日照时≥3000小时，这是由于这些地区位处内陆，全年气候干旱、云量稀少所致。按照全国太阳能日照资源分为：最丰富带（≥3000小时/年）、很丰富带（2400-3000小时/年）、较丰富带（1600-2400小时/年）和一般带（≤1600小时/年）4个区域。图2.1-2我国全年日照时数分布图本项目位于江苏省盐城市大丰区。由上图可知，项目所在区域的年太阳辐射量在3780~5040MJ/m2之间，年日照时数为1600-2400小时/年，根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008），属于太阳能资源较丰富带.气象站数据统计气象站基本情况本报告收集到本光伏发电项目附近徐州气象站资料。徐州气象站位于北纬34°17′，东经117°09′，拔海高度为41.2m。收集徐州气象站各常规气象项目资料并进行统计，各项目统计成果见表2.2-1。表2.2-1气象站常规气象统计表（1981~2013）项目数值项目数值年平均气温14.9相对湿度68.1%极端最低气温-15.8极端最高气温40最大日降雨量3270mm最小相对湿度6%年平均降雨量690.6mm日照百分率48.5%月日照时间178.9h极大风速28.1m/s平均最大风速15.4m/s年平均风速2.18m/s雷暴日数29.4d气象站太阳能资源分析（1）日照时数年际变化分析收集徐州气象站日照数据并进行统计，结果见表2.2-2和图2.2-2。徐州年际日照时数变化较大：历年年平均日照时数为2146.7小时，年日照数最多为2452.4小时，最少为1732.8小时。表2.2-2徐州气象站历年日照时数统计表年日照时数（h）年日照时数（h）19812247.319982170.419822028.819992202.119832358.920002064.519842142.720012065.019851947.420021952.519862067.120031732.819872359.220042299.019882299.520052204.619892148.820061965.819902251.220071875.219912210.020081834.819922364.920091869.919932186.020102230.619942254.120112121.719952452.420122233.319961967.520132372.019972360.2图2.2-2气象站日照时数年际变化图（2）日照时数月际变化分析根据徐州气象站多年逐月日照小时数数据（表2.2-3），做出该地区多年日照时数月际变化图，如图2.2-3。表2.2-3气象站多年逐月日照小时数统计表月123456789101112日照时数（h）141.0141.5181.6215.7229.1204.5178.6185.5179.1186.0159.3144.8图2.2-3逐月日照小时数变化图从图2.2-3可以看出，气象站日照小时数从2月份开始增大，5月份达到最大，为280.429.1h开始减小，1月份最小，为141.0h，3~10月份日照时数均在180h之上。气象站主要影响气象要素分析1）气温条件影响根据气象站数据，累年极端最高气温为42℃，最低气温为-15.8℃。由下图可知，大丰地区多年平均气温都在0℃以上，最大值出现在7月份。本工程选用的逆变器工作环境温度为-25℃～+55℃，选用的太阳能电池组件工作环境温度在-40℃～+85℃，正常情况下，电池组件板面工作温度高于环境温度10℃～30℃图2.2-4气温逐月变化曲线图2）风速条件影响一方面风速流动，可增大组件的对流换热，降低组件的工作温度，有助于提高发电量；同时该区域风速较大，为确保光伏组件的安全运行，在组件支架设计时需适当考虑风荷载对支架不利的影响。图2.2-5风速逐月变化曲线图3）雷暴条件影响气象站多年雷暴日数平均为29.4天。为避免光伏发电项目受雷击影响，应根据光伏组件的布置区域、高度及运行方式要求，合理设计防雷接地系统。太阳能资源综合评价-本报告共收集到本项目所在区域NASA卫星数据和meteonorm软件中辐射数据。气象软件meteonorm中的辐射数据默认的辐射量算法是插值算法。其基本原理是，以全球范围内的7700多个观测站数据作为基础数据库，当输入任意一个站点经纬度时，软件自动在以站点为中心1000km范围内搜索观测站，然后通过插值算法将参考气象站数据折算成所需站点数据。NASA数据是美国宇航局NASA数据库提供的太阳能辐射数据。通过输入不同地理位置经纬度坐标，得到22年平均的太阳能月平均日辐射值（kwh/m2/d），卫星数据覆盖范围较大，记录时间较长，能够获得十年以上卫星扫描数据，但精度较低，有效范围约几百平方公里。综上，由于NASA数据为卫星扫描数据，其未考虑大气层对太阳光的吸收、反射等影响，业界普遍认为其数值偏高，测算结果误差较大，本报告采用meteonorm数据进行统计与计算。两种来源数据统计如下：表2.3-1多年逐月太阳辐射数据统计表月\辐射量NASA辐射数据meteonorm软件中辐射数据MJ/m2/monMJ/m2/mon一月322.5260.0二月361.9316.6三月441.9395.6四月527.0489.7五月598.2573.2六月538.9517.2七月531.2541.0八月521.2493.7九月441.7447.1十月380.6356.6十一月320.8257.2十二月300.2246.9年平均辐射量5286.14893.8图2.3-1两种辐射数据年变化对比图经meteonorm软件推算，该地区年总辐射量为4893.8MJ/m2，位于年辐射量为3780MJ/m2–5040MJ/m2的太阳能资源较丰富带III（表2.1-1）。由图2.3-1可知，该地区日太阳辐射量高峰月为5、6、7月，其中5月为辐射量最大月，12月份最小。太阳能资源综合评价-由全国太阳能资源分布图可知，该场区太阳能资源较丰富。同时，通过meteonorm软件中基础数据库推算，得出本光伏发电项目年均太阳辐射约为4893.8MJ/m2，日均辐射量为3.72KWh/m2。根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008），属于太阳能资源较丰富带，太阳能辐射等级为III类地区。由于本阶段未收集到现场实测辐射量等相关数据，而目前所采用数据为插值推算而得，以上辐射量结果会存在一定的误差。综上，建议有条件时，在场址内使用测光设备对以上太阳能资源结果进行复核。光伏系统总体方案设计及发电量计算光伏系统总体方案设计及发电量计算太阳能电池类型的选择目前世界上太阳能开发应用最广泛的是太阳电池。世界上，1941年出现有关硅太阳电池报道，1954年研制成效率达6％的单晶硅太阳电池，1958年太阳电池应用于卫星供电。在70年代以前，由于太阳电池效率低，售价昂贵，主要应用在空间。70年代以后，对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究，在提高效率和降低成本方面取得较大进展，地面应用规模逐渐扩大，但从大规模利用太阳能而言，与常规发电相比，成本仍然很高。太阳能电池类型的选择光伏电池是把太阳的光能直接转化为电能的基本单元，电池通过组合形成电池组件，电池的光伏性能决定了电池组件的发电特性，电池组件是光伏发电项目的基本发电设备。结合目前国内太阳能电池市场的产业现状和产能情况，选取目前市场上主流太阳能电池。商用的太阳电池主要有以下几种类型：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）。图3-1太阳能电池分类图1）晶体硅太阳电池晶体硅太阳电池包括单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、带状硅太阳电池、球状多晶硅太阳电池等，其中单晶硅和多晶硅电池是目前市场上的主流产品。单晶硅太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，是当前开发很快的一种太阳电池，它的结构和生产工艺已定型，产品广泛用于空间和地面。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池大多采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽，也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。单晶硅太阳电池片的光电转换效率可达16%～18%，试验室中的转换效率更高。单晶硅太阳电池的单体片制成后，经过抽查检验，即可按需要的规格组装成光伏电池组件，用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流，单晶硅光伏组件的转换效率一般在14%～17%。虽然单晶硅太阳电池转换效率高，但由于原材料的原因，电池片存在倒角，使得有效发电面积减小。单晶硅光伏组件更适合于建设场地面积有限而对工程发电功率要求高的发电项目，即通过提高电池组件的效率来实现整个工程的发电容量。另外，根据试验室和工程中的测试数据，单晶硅太阳电池在工程投产的前期，功率衰减较多晶硅太阳电池快。图3-2单晶硅太阳电池多晶硅太阳电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇铸而成，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材料的利用率，组装较为方便。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，且随着制造工艺的提供，多晶硅太阳组件的转换效率一般可达到15%以上，虽稍低于单晶硅太阳电池，但其材料制造简便，电耗低，总的生产成本较低，组件价格略低于单晶硅太阳电池组件，因此得到广泛应用，尤其适合土地资源丰富地区的工程大面积应用。图3-3多晶硅太阳电池2）薄膜太阳电池薄膜太阳电池包括硅薄膜太阳电池（Solibro、微晶硅、纳米晶硅等）、多元化合物薄膜太阳电池（硫化镉、硒铟铜、碲化镉、砷化镓、磷化铟、铜铟镓硒等）、染料敏化薄膜太阳电池、有机薄膜太阳电池等。Solibro薄膜太阳电池与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，生产电耗更低，规模生产前景很好。Solibro太阳电池很薄，或采用集成电路的方法制造，在一个平面上，用适当的掩模工艺，一次制作多个串联电池，以获得较高的电压。目前Solibro太阳电池光电转换效率一般能达到12%～18%。图3-4Solibro薄膜太阳电池多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多，除碲化镉、硒铟铜、铜铟镓硒薄膜太阳电池在国外有规模生产外，组件的效率在8%～9%，其他多数尚未形成产业化。有机太阳电池以其材料来源广泛，制作成本低廉，耗能少，可弯曲，易于大规模生产等突出优势显示了其巨大开发潜力，但目前的光电转换效率较低，未形成产业化。染料敏化纳米薄膜太阳电池的性能主要是由纳米多孔TiO2薄膜、染料光敏化剂、电解质、反电极(光阴极)等几个主要部分决定的。通过优化电池各项关键技术和材料的性能，并通过小面积的系列实验和优化组合实验来检测各项参数对电池性能的影响，光电转换效率最高可达9%，未形成产业化。非晶薄膜太阳电池除了薄膜厚度非常薄、只需少量的原料等因素而使得电池组件的价格较晶体硅太阳电池便宜。根据目前世界各国薄膜太阳电池的应用情况来看，薄膜太阳电池为主流产品尤其在土地资源丰富地区的工程上得到了广泛应用。3）聚光太阳电池聚光太阳电池组件由聚光太阳电池、聚光器、太阳光追踪器组成。聚光太阳电池，与普通太阳电池略有不同，因需耐高倍率的太阳辐射，特别是在较高温度下的光电转换性能要得到保证，故在半导体材料选择、电池结构和栅线设计等方面都要进行一些特殊考虑。最理想的材料是砷化镓，其次是单晶硅材料。一般硅晶材料只能吸收太阳光谱中400～1,100nm波长的能量，砷化镓可吸收较宽广的太阳光谱能量，三结面聚光型太阳电池可吸收300～1900nm波长的能量，相对其转换效率可大幅提升，其太阳能能量转换效率可达30%～40%。整个装置的转换效率为17%～25%。聚光器将较大面积的阳光聚在一个较小的范围内，以增加光强，克服太阳辐射能流密度低的缺陷，把太阳电池放置在这一位置，从而获得更多的电能输出。不过因聚光引起的温度上升会损伤太阳电池单元及发电系统，因此往往必须要抑制聚光率才可以使聚光器的倍率大于几十，其结构可采用反射式或透镜式。聚光太阳电池必须要在位于透镜焦点附近时才能发挥功能，因此为使模块总是朝向太阳的方位，必须配置太阳追踪系统，聚光器的跟踪装置一般采用光电自动跟踪。此设计虽然可以提高转换效率，但却存在透镜、聚光发热释放槽（散热方式可采用气冷或水冷）以及太阳光追踪系统的重量及体积较大等不足的特点。聚光装置可有效地减少晶体硅电池板的面积，从而降低成本，但跟踪装置将会使得造价有所增加，加上运行阶段传动装置的维护费用和能耗，工程造价反而会增加，目前在小范围内有示范性应用。同时，聚光装置不能利用散射光能量，不适合在散射辐射所占总辐射比例较高的地区使用。图3-5低倍聚光太阳电池图3-6高倍聚光太阳电池太阳能电池组件峰值功率的选择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。通过对目前市场上多种系列太阳能电池组件的技术参数分析比选，考虑本项目投资方的具体情况，并结合市场的生产供应和现场实施的实际情况，推荐在本工程中使用125Wp系列的Solibro薄膜电池组件。表3.1光伏组件主要参数表组件型号SolibroSL2最大功率温度系数-0.37%/℃最大功率125W工作温度-40℃至+开路电压100.2V最大系统电压1000VDC短路电流1.75A功率公差±3%最大工作电压80.1V表面最大承受能力60m/s(200kg/m2)最大工作电流1.56A重量16.5kg短路电流温度系数+0.01%/℃外形尺寸1190*789.5*7.3mm开路电压温度系数-0.29%/℃产品特点高透光率低铁钢化玻璃,抗老化EVA，优美的外观抗风,抗压光伏阵列运行方式选择最佳安装倾角计算本项目为屋顶光伏，光伏组件采用与双T板屋面有7度夹角的安装方式。图3.1-1斜安装效果示意图光伏阵列间距计算在安装方阵时，如果方阵前面有树木或建筑物等遮挡物，其阴影会挡住方阵的阳光，所以必须首先计算遮挡物阴影的长度，以确定方阵与遮挡物之间的最小距离。对于多排安装的方阵，必须在前后排方阵之间保持一定的距离，以免前排方阵挡住后排方阵的阳光，因此需要确定前后排方阵之间的最小距离。对于遮挡物阴影的长度，一般确定的原则是，冬至日真太阳时上午9:00至下午3:00之间，后排的光伏电池方阵不应被遮挡。影长计算公式如下：D=Lcosβ＋sinβ×(0.707tanφ＋0.4338)/(0.707-0.4338tanφ)式中φ是当地地理纬度，β是阵列倾角，L是阵列倾斜面长度。投影公式参数关系示意如图5.1-3：图3.1-3投影参数关系示意图本项目为屋顶光伏，光伏组件采用与双T板屋面有一定夹角的安装方式。由于是平铺，电池板阵列之间不受影响，相互没有阴影遮挡。本工程主要考虑女儿墙组件造成阴影遮挡分析。逆变器的选择逆变器的选型(1)集中型逆变器与组串式逆变器的比较A、常规发电项目设计中经常使用250KW的集中型逆变器，每个994.5kw发电分系统采用4台250KW逆变器，以分组模式运行。这样不仅能够提高运行的可靠性和灵活性，还可避免每250KWp发电单元之间高次谐波的传递与叠加，提高了输出电能的质量。单台逆变器容量越大，单位造价相对越低，但是单台逆变器容量过大，在故障情况下对整个系统出力的可靠性影响较大。250KW型逆变器的主要技术参数表序号名称供货方提供值生产厂家国产或合资公司逆变器型号250KW1逆变器输出功率(1)逆变器输出额定功率250KW(2)逆变器额定交流侧功率250kW2逆变器效率(1)最高转换效率97.3%(2)*欧洲效率（加权平均效率）96.7%(3)10%额定交流功率下>95.0%(4)整机效率（考虑配电柜、变压器等损耗）>95.0%3逆变器输入参数(1)输入电压范围DC450~1000V(2)MPPT电压范围DC450~850V(3)最大直流输入电流635A4逆变器输出参数(1)额定输出电压400V（线电压）(2)输出频率要求45-55HZ(3)功率因数>0.99(4)最大交流输出电流400A(5)总电流波形畸变率<3%5电气绝缘(1)直流输入对地AC2000V，1分钟(2)直流与交流之间AC2000V，1分钟6防雷能力(1)标称放电电流≥40kA(2)残压＜1kV7防护等级IP208噪音＜60dB9平均无故障时间>10年10要求的电网形式TN-C-SB、组串式逆变器是指一定数量光伏组件串联后输出的直流转换成交流的电能转换装置。逆变器允许多路输入，每路具有单独的MPPT，能够很好的避免并联阵列因模块差异和遮影等因素给系统带来的影响，减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配情况。组串式逆变器具有以下主要特点：优点：1）多路MPPT（994.5kw含120路MPPT）能够减少云层摭档、组件朝向不一致、组件衰减不一致情况下对发电量的影响、发电量提升约2%以上；2）发电项目系统更简单，省掉了直流汇流箱和防雷配电柜，改为使用交流汇流箱，箱变低压侧再进行二次汇流；3）无需建逆变器房，减少土建工程量；不用建设逆变器基础，降低现场施工组织难度，缩短工期；4）可不设风扇，防风沙盐雾效果好，逆变器免维护，无需定期清理灰尘和做防尘网维护；5）能够快速更换逆变器，单一逆变器故障对发电系统影响较小；6）支持不同型号的组件混用，方便更换和淘汰劣质组件，减少发电项目运维成本；缺点：1）目前组串式逆变器多用于商业屋顶，家庭屋面等有遮挡、非平面且规模较小的场合，对于大型发电项目，国内暂无运行经验；2）组串式逆变器在低电压穿越（LVRT）过程中，对于可靠保证所有设备不脱网方面，存在一定风险；3）由于组串式逆变器功率较小，数量多，调度不方便，且控制复杂，响应速度慢；4）组串式逆变器在电位诱发衰减效应（PID）的解决方案均不成熟，且成本过高；5）光伏发电系统整体投资成本高大约10-12%；6）由于系统设备数量多，整体故障率高；7）整机的效率较集中式逆变器方案略低，线缆损耗主要表现为交流线缆损耗；8）多组逆变器的交流输出并联时，容易产生多机并联谐波，较难抑制。常见的组串式逆变器功率范围从10kW~50kW，根据工程具体方案，可以选择28kW、40kW产品，常见的几种组串逆变器的技术参数如下：28kW组串式逆变器：最大直流功率28.2kWp最大直流电压1000VdcMPPT输入电压范围480~800V欧洲效率>98.4%最大输入电流18A额定交流输出功率27.5kW最大交流输出电流33.5A额定交流输出电压3x277/480V+PE额定交流频率50Hz/60Hz功率因数（cosφ）-0.8～+0.8电流波形畸变率<3%（额定功率时）40kW组串式逆变器：最大直流功率40.5kWp最大直流电压1000VdcMPPT输入电压范围280~950V欧洲效率98%最大输入电流66A额定交流输出功率40kW最大交流输出电流48A额定交流输出电压3x277/480V+PE额定交流频率45~55Hz功率因数（cosφ）-0.8～+0.8电流波形畸变率<3%（额定功率时）经逆变器厂商实际测试，在早晨和傍晚组件有遮挡的情况下，组串式逆变器相对集中式逆变器具有较明显的优势。经其测算，考虑机房散热及环境检测设备功耗、逆变器风扇功耗、直流电缆电压差导致的MPPT损失、组串失配带来的MPPT损失等方面差异，折算到全天发电量，组串式逆变器比集中式逆变器的发电量提高约2％。若工程建设地点属于不规则山地地形、不规则屋顶光伏或者建设场地场平落差较大，布置环境复杂，组件朝向不一致时，输出电压及工作电流也会存在多个数值，如采用集中型逆变器，其MPPT只有一路，各输入支路相互影响，不易跟踪各回路的MPPT电压要求，影响整体发电效率，结合发电量对比，宜采用具有多路MPPT的组串式逆变器，以弥补上述不足。C、综上所述，集中型逆变器适用于布置区域比较规整、安装容量较大地面和屋顶光伏发电项目；组串型逆变器适用于容量较小的分布式光伏、不规则山地地形或不规则屋顶光伏的应用，对于布置容量小且区域分散、组件朝向不一致的工程较为适合。根据本工程的实际状况，应属于容量较大、布置区域比较规整的屋顶光伏发电项目，组件选取同一产品，且统一朝向，各回路MPPT值无明显差异，故无需选用组串型逆变器，而建议选用技术成熟、更为经济的250KW级集中型逆变器。逆变器的技术指标对于逆变器的选型，应注意以下几个方面的指标比较：（1）性能可靠，效率高：光伏发电系统目前的发电成本较高，如果在发电过程中逆变器自身消耗能量过多，必然导致总发电量的损失和系统经济性下降，因此要求逆变器可靠、效率高，并能根据太阳电池组件当前的运行状况输出最大功率。逆变器的效率包括最大效率、欧洲效率和MPPT效率。欧洲效率（按照在不同功率点效率根据加权公式计算）更能反映逆变器在不同输入功率时的综合效率特性，因此本工程的逆变器效率采用欧洲效率计算。（2）要求直流输入电压有较宽的适应范围：由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化，这就要求逆变电源必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压稳定。（3）具有保护功能：并网逆变器还应具有交流过压、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。（4）波形畸变小，功率因数高：当大型光伏发电系统并网运行时，为避免对公共电网的电力污染，要求逆变电源输出正弦波，电流波形必须与外电网一致，波形畸变小于5%，高次谐波含量小于3%，功率因数接近于1。（5）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远控室，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，便于整个光伏系统数据处理分析。本工程选择的250KW逆变器主要技术参数如下最大直流功率285kWp最大直流电压1000VdcMPPT输入电压范围450V~850V欧洲效率96.7％最大输入电流635A额定交流输出功率250kW最大交流输出电流400A额定交流输出电压400Vac额定交流频率50Hz功率因数（cosφ）0.9超前-0.9滞后电流波形畸变率<3%（额定功率时）本设计选用的250KW逆变器，其谐波电流含量小于3%，满足《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》的要求。光伏方阵设计并网光伏发电系统分层结构1）太阳能电池组串由几个到几十个数量不等的太阳能电池组件串联起来，其输出电压在逆变器允许工作电压范围之内的太阳能电池组件串联的最小单元称为太阳能电池组串。2）太阳能电池组串单元布置在一个固定支架上的所有太阳能电池组串形成一个太阳能电池组串单元。3）阵列逆变器组由若干个太阳能电池组串单元与一台并网逆变器联合构成一个阵列逆变器组。4）太阳能电池子方阵由一个或若干个阵列逆变器组组合形成一个太阳能电池子方阵。5）太阳能电池阵列由一个或若干个太阳能电池子方阵组合形成一个太阳能电池阵列。发电系统方案概述本工程电池组件选用125WpSolibro薄膜光伏组件，本项目994.5kw光伏发电系统由4个容量约0.25MW的光伏发电单元组成。994.5kw光伏发电单元包括4个250kW光伏发电单元，共布置8000块光伏组件。在光伏发电单元中，太阳电池组件经串、并联后发出的直流电经汇流箱汇流至各自相应的直流防雷配电柜，再接入逆变器直流侧，通过逆变器将直流电转变成交流电。薄膜组件发出的直流电源经逆变器逆变成400V交流电，每个并网发电单元的电能经并网柜接到低压侧380V，送至电网。最终实施方案应以电网公司系统接入批复意见为准。光伏子方阵设计光伏子方阵设计原则1）太阳能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能电池组件的总功率不应超过逆变器的最大允许输入功率。3）太阳能电池组件串联后的开路电压不应超过逆变器最大直流电压。4）太阳能电池组串并联后的短路电流不应超过逆变器的最大输入电流。5）太阳能电池组件的温度特性应予以考虑。6）太阳能电池板至逆变器的直流部分电缆通路应尽可能短，以减少直流电压损耗和功率损耗。光伏子方阵串、并联设计本工程安装容量为994.5kw；选用容量250KW集中式逆变器。根据江苏大丰地区的有关气象资料，气温很少低于-10摄氏度。考虑到最低气温一般发生在凌晨太阳升起之前的时段，而光伏发电启动一般在上午日出之后（冬季一般在上午8点后），气温有所回升，故本工程组串计算中，最低气温按-10摄氏度进行计算，要求光伏系统在-10℃本工程250KW逆变器的最高允许输入电压Vdcmax为1000V，输入电压MPPT工作范围为450V～850V。125WpSolibro薄膜电池组件的开路电压Voc为100.2V，最佳工作点电压Vmp为80.1V，开路电压温度系数为-0.29%/K。光伏组件在极限温度下的参数会发生变化，依据光伏组件的温度系数，并考虑到阵列排布的合理性和逆变器的最佳工作效率，选用9块Solibro薄膜电池组件串联为1路。详细比选论述详见“4..1.5光伏方阵设计

”章节。光伏发电工程年上网电量计算-本报告所采用组件单板容量为125W，共需要8000块光伏电池板，总容量为994.5kw。按倾角7度计算，斜面上的年平均太阳辐射为4893.8MJ/m2，则斜面上峰值日照小时数为1415小时，该光伏电场理论发电量为8000*0.125*1415/1000MWh＝141.5万KWh，即994.5kw装机规模下理论年发电量约为141.5万KWh。要估算项目上网电量，需在理论发电量上进行如下折减：1）光伏方阵效率光伏方阵在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为光伏方阵效率。光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括：（1）组件匹配损失：对于精心设计、精心施工的系统，约有3%的损失；（2）最大功率点跟踪(MPPT)精度，取值3%；（3）粉尘污染损失：即组件表面尘埃遮挡损失，取值4%；（4）不可利用太阳辐射损失：即不可利用的低、弱太阳辐射损失，取值3%；（5）温度损失：温度影响额定输出功率，温度高于标准温度时额定输出功率下降，取值3%；所以，综合各项以上各因素，η1=97%×97%×96%×97%×97%=84.99%。2）直流输电效率直流系统包括：直流电缆、汇流箱、直流防雷配电柜、逆变器等。直流系统损失包括直流网络损失和逆变器损失，逆变器效率98.5%，直流网络损失约2.5%。故直流输电效率取η2=96%。3）交流并网效率即从逆变器交流输出至高压电网的传输效率，其中最主要的是交流电气连接的线路损耗。本次测算采用η3=98%。系统的总效率等于上述各部分效率的乘积，即：η=η1×η2×η3=84.99%×96%×98%=80%。4）衰减效率Solibro光伏组件在光照及常规大气环境中使用会有衰减。本报告组件每年输出衰减按0.8%计算，最终计算得本工程25年发电量如下表3.2-1所示。表3.2-125年光伏发电项目逐年发电量统计表使用年/产量产量（万度）收益（万元）使用年\产量产量（万度）收益（万元）第1年138.70191.43第14年131.66168.55第2年138.15190.67第15年131.13167.87第3年137.59176.15第16年130.61167.20第4年137.04175.44第17年130.08166.53第5年136.49174.74第18年129.56165.87第6年135.95174.04第19年129.05165.20第7年135.40173.34第20年128.53164.54第8年134.86172.65第21年128.02110.12第9年134.32171.96第22年127.50109.68第10年133.79171.27第23年126.99109.24第11年133.25170.59第24年126.49108.80第12年132.72169.91第25年125.98108.37第13年132.19169.2325年总产量（万度)3306.053993.40平均每年产电量（万度）132.24159.74平均每天产电量（万度）0.360.44由表3.2-1可知，该光伏发电项目25年年均发电量约132万度；25年总发电量为3306万KWh；25年年平均等效利用小时数为1029h。由于本阶段未收集到现场实测辐射量等相关数据，而目前所采用数据为插值推算而得，且数据实时性较差，以上辐射量结果会存在一定的误差。综上，建议尽快在场址内补立测光设备，待实测数据满一年并达到完整率要求时，对以上太阳能资源、最佳倾角、发电量等结果进行复核。电气设计电气设计电气一次部分电气主接线1）光伏部分光伏发电项目每个994.5kw光伏发电单元经逆变器转变为交流电后，通过四台250KW并网柜，分别接入厂区380V低压侧并网。整体技术方案根据本工程的太阳能资源状况、组件安装方式及安装倾角，并结合已有的工程经验，光伏发电单元组件容量和逆变器容量的配置比例为1:1，即组件为标配方案。本项目的994.5kw光伏发电系统由4个容量约0.25MW的光伏发电单元组成。994.5kw光伏发电项目由4个250kW光伏发电单元组成，项目共计4个250kW光伏发电单元。光伏发电单元中，太阳电池组件经串、并联后发出的直流电经汇流箱汇流至各自相应的直流防雷配电柜，再接入逆变器直流侧，将直流电转变成交流电。每1个250kW光伏发电单元中所发出的电能，分别由1台250KW并网柜接入厂区380V低压侧。电气设备选择1）光伏部分（1）光伏组件本工程选用125Wp的Solibro薄膜光伏组件。（2）光伏逆变器本工程为屋顶光伏，终期将结合总图布置，采用多种逆变器型号。本阶段暂按250KW逆变器成套装置进行设计。（3）并网柜光伏方阵设计1）光伏方阵的设计原则在极端温度下，光伏组件串联后的最大开路电压不能超过组件的最大系统电压，不能超过逆变器的最大允许电压；工作电压要在逆变器工作电压的跟踪范围之内。（2）光伏并联后的短路电流不应超过逆变器的最大输入电流。（3）光伏组件的总功率不应超过逆变器的最大允许输入功率。（4）光伏组件至逆变器的直流部分电缆通路应尽可能短，以减少直流电压损耗和功率损耗。2）光伏方阵串、并联设计本工程安装容量为994.5kw；选用容量250KW集中式逆变器。根据江苏大丰地区的有关气象资料，气温很少低于-10摄氏度。考虑到最低气温一般发生在凌晨太阳升起之前的时段，而光伏发电启动一般在上午日出之后（冬季一般在上午8点后），气温有所回升，故本工程组串计算中，最低气温按-10摄氏度进行计算，要求光伏系统在-10℃本工程250KW逆变器的最高允许输入电压Vdcmax为1000V，输入电压MPPT工作范围为450V～850V。125WpSolibro薄膜电池组件的开路电压Voc为100.2V，最佳工作点电压Vmp为80.1V，开路电压温度系数为-0.29%/K。光伏组件在极限温度下的参数会发生变化，依据光伏组件的温度系数，并考虑到阵列排布的合理性和逆变器的最佳工作效率，选用9块Solibro薄膜电池组件串联为1路。计算如下：（1）在最低气温条件下，阵列输出电压不应超过逆变器允许的最大阵列开路电压，N≤，代入各参数计算得：组件串联数不得多于10块。（2）在极端温度条件下，阵列输出电压不应低于逆变器正常工作电压的下限，不应高于正常工作电压的上限，≤N≤，代入各参数计算得：组件串联数不得多于10块，不得少于8块。（3）综上计算，组件串联数最多不能多于10块，最小不能少于8块。考虑总图布置和方案对比，按串联数在9块时进行校验：Vmax＝9×100.2+9×100.2×(－10－25)×（－0.29%）＝993.33VVmin＝9×80.1+9×80.1×(70－25)×（－0.29%）＝814.98V即：该矩阵组件的串联数在9块时，其输出电压范围小于逆变器的最高输入电压1000V，也在逆变器MPPT电压跟踪范围内。故选用9块Solibro薄膜组件串联为1路进行设计。根据对994.5kw光伏电池矩阵的组件串联数量及组串并联数量设计计算，994.5kw光伏电池矩阵的组件数量及发电容量如下：125WpSolibro薄膜电池组件数量：8000块。装机容量为994.5kw，标称容量为994.5kw。电气设备布置1）光伏部分汇流盒在其接入组件光伏组件的两端布置。汇流箱在其接入组件区域中间布置。光伏逆变器、直流防雷配电柜、通信配电柜、并网柜等放置在逆变器房内。绝缘配合及防雷接地1）设备绝缘保护原则设备涂防污涂料。2）防雷保护（1）开关站部分①直击雷保护对直击雷的保护通过设置独立避雷针、建筑物屋顶设置避雷带来实现，保护范围的计算采用现行过电压保护规程的计算方法。本站建设的户外变压器设备在避雷针的保护范围内。②侵入雷电波保护对侵入雷，在线路出入口处均设置了避雷器。（2）光伏部分①直击雷保护光伏组件在屋顶平铺布置，整体高度高于建筑物屋顶女儿墙避雷带高度，光伏组件系统做新的防雷带并与屋面已有避雷带结合，已有屋顶避雷带，可对光伏组件进行有效的直击雷防护。只需在光伏阵列区域将支持电池组件钢支架连接在一起，并与已有的屋顶女儿墙避雷带可靠连接，作为直击雷防护设施即可。交流侧的直击雷防护按照电力系统行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》进行。2、感应雷防护在太阳能组件的不同控制部分，分别设置二次防雷模块，避免其受感应雷和操作过电压冲击。3、接地屋顶的太阳电池方阵：将每排的电池支架连为一体，用热镀锌扁钢就近与屋顶已有避雷带相连（连接点不小于2点），保护接地、工作接地采用共网接地方式。

箱变敷设一圈接地扁钢和四根垂直接地极，构成接地网，然后与主地网可靠连接，连接点不少于2个。电缆设施及电缆防火光伏部分（1）组件至汇流盒的直流电缆沿光伏组件直接接入汇流盒。汇流盒至汇流箱的直流电缆沿光伏直接接入汇流箱。汇流箱至逆变器的直流电缆采用槽盒、直埋或电缆沟相结合的敷设方式。逆变器至箱变低压侧的交流电缆采用直埋敷设。（2）逆变器集装箱和箱变之间的电缆采用穿管敷设。（3）墙洞、盘柜箱底部开孔处、电缆管两端、电缆沟出入口处等采用防火封堵。（4）电缆防紫外线照射措施：所有室外电缆敷设采用架空桥架或沿光伏组件下面敷设，以避免太阳直射，提高电缆使用寿命集电线路部分本工程推荐采用桥架电缆的输送方式。电缆架设施工注意事项：电缆在架设中必须妥善做好保护工作，防止外力破坏电缆，电缆在转弯处敷设时，必须满足电缆的转弯半径要求(一般为电缆直径的15倍，如果电缆生产厂家有明确的要求，应根据厂家提供的资料确定电缆的转弯半径）。电缆在敷设过程中，必须随时监控电缆的牵引力，防止电缆的牵引力超过电缆的允许牵引力，电缆的允许牵引力由厂家明确。消防设计消防设计工程概况和消防总体设计工程概况江苏辉丰农化股份有限公司994.5kw分布式光伏发电项目，拟建于江苏省盐城市大丰区江苏辉丰农化股份有限公司仓库屋顶之上。本项目拟建的994.5kw分布式光伏项目为并网型发电项目，所发电能经电缆线路送入厂区380V低压侧工作段。本项目主要利用企业既有的建筑物屋顶有效面积建设，进行光伏组件安装和施工。消防设计依据1）《中华人民共和国消防法》2）《建筑设计防火规范》GB50016-20063）《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-20064）《电力设备典型消防规程》DL5027-19935）《光伏发电站设计规范》GB50797-20126）《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-20057）《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-19988）《建筑内部装修设计防火规范》(2001年局部修订)GB50222-1995。9）《电力设备典型消防规程》DL5027-93。国家及地方有关法令、法规、政策及有关设计规程、规范等。消防设计原则场区消防贯彻“预防为主、防消结合”的方针，立足自救，结合实际情况设置消防系统。消防系统设计严格遵循国家消防条例、规范，采取行之有效的先进防火、灭火技术，做到保障安全、方便使用、经济合理。消防总体设计方案消防系统根据《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-2006，11.5.1条，变发电项目内建筑物满足耐火等级不低于二级，体积不超过3000m³工程消防设计由于本工程主要建设范围是已有仓库的屋顶上组件、汇流箱的安装以及原有配电室增加开关柜、监控设备，无新增建筑物，故本工程施工、运行过程中，应遵守原有工程的消防规定，主要利用原有消防设施及消防通道、安全疏散通道。施工消防建筑工程开工前编制施工组织设计、施工现场消防安全措施及消防设施平面图。施工现场必须配备消防器材，做到布局、选型合理。要害部位应配备不少于4具灭火器材，要有明显的防火标志，并经常检查、维护、保养，保证灭火器材灵敏有效。施工现场设置明显的防火宣传标志。组织施工现场的义务消防队员，定期组织教育培训及演练。在每个施工期变压器附近各配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器两具，推车式磷酸铵盐干粉灭火器一辆以及砂箱一个。总平面布置及土建工程总平面布置及土建工程设计安全标准光伏组件支架的安全等级为二级，设计使用年限为25年，防火等级为C级。其他建构筑物设计使用年限50年。基本资料和设计依据地震设防烈度根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，本项目所在区域设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度为6度场址气象条件大丰区属于亚热带与暖湿带的过渡地带，四季分明，气温适中，雨量充沛，适宜喜湿作物的生长。年平均气温14.1℃，无霜期213天，常年降水量1042.2毫米，日照2238.9小时。设计依据《光伏发电站设计规范》（GB50797—2012）《35～110kV变电所设计规范》（GB50059—92）《3～110kV高压配电装置设计规程》（GB50060—92）《变电所建筑结构设计技术规定》（NDGJ96—92）《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）《钢结构设计规范》（GB50017—2003）《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）《构筑物抗震设计规范》（GB50191—2012）《建筑设计防火规范》（GB50016-—2006）《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB50229—2006）总平面布置站址条件本项目位于江苏省盐城市大丰区辉丰农化股份有限公司厂区内，光伏组件安装于厂区仓库屋顶之上。该厂区地势平坦，厂区四周为园区道路或相邻工厂，仓库四周无高大的建筑物和树木等遮挡物，建设光伏发电站条件较好。总平面布置本项目位于江苏省盐城市大丰区辉丰农化股份有限公司厂区内，光伏组件安装于厂区仓库屋顶之上。拟在厂区内I30和I40仓库屋顶之上安装光伏组件。各仓库屋顶面积统计如下：表6.3-1厂区各仓库概况一览表序号安装区域屋顶结构屋顶面积(㎡)1I30仓库双T板64252I40仓库双T板5892.6合计12317.6根据电气专业要求，光伏组件排布以9块125Wp的薄膜电池板串联为基本单元，单块电池板尺寸为1190mm×789.5mm×7.3mm（厚），各个车间屋顶排布组件数量见下表：表6.3-2厂区各仓库组件排布一览表序号安装区域组件数量（块）容量(Wp)1I30仓库40505062502I40仓库3950493750合计80001000光伏阵列支架及逆变器设计光伏阵列支架设计本工程光伏阵列安装在已有仓库屋顶上，原有仓库为钢结构双T型钢板屋面，为不破坏原有屋面结构并考虑加快施工进度，可采用槽钢整体连接在双T型钢板上，再在支架上采用拉条。逆变器室设计（拟建）本工程拟采用箱式逆变器，箱式逆变器就近安装于仓库两侧，箱式逆变器采用现浇素混凝土基础，基础埋深拟为1.5米光伏阵列及逆变器室工程量表6.4-1光伏阵列及逆变器基础工程量表序号项目单位数量1光伏组件支架槽钢吨98Q235钢吨902逆变器基础（拟建）土方开挖立方米58土方回填立方米38基础混凝土C25立方米20采暖、通风及空调设计本工程在农化工厂，通风需空调或风机等。通风消防设计本工程无新建的建筑物，不需采暖，需通风及空调等。生产生活及污水处理本工程位于已有厂区内，生产生活及污水处理设施可就近利用已有设施。供水和给水方案本工程厂区内已有市政供水管网接入，本工程用水主要为施工期用水，包括建筑施工用水、施工机械用水和生活用水等，可从邻近建筑取用。施工高峰时日用水量为10立方米每天，施工期可在场内设临时储水设施排水系统-本工程厂区内已有地下排水管网，可利用已有排水设施。施工组织设计施工组织设计设计原则施工组织设计方案时应综合分析本工程装机容量、建设条件、当地施工技术水平和工程特点等，应充分满足工程合理的建设期限要求和实现工程各项技术经济指标的要求；严格执行基本建设程序和施工顺序；调整好各时段的施工强度，保证均衡连续施工。施工总布置应考虑现有厂区内建构筑物、道路等的布置，充分利用现有交通、水电设施，减少临时用地和临时设施建设，尽量避免干扰厂内正常的生产秩序。施工总进度应重点研究和优化关键路径，合理安排施工计划，制定季节性施工措施。施工期组织机构的设置和人员配备应符合本工程具体的需求，应加强职业健康安全和环境保护管理，确保安全文明施工。施工条件工程概况本次拟建的994.5kw光伏发电项目场址位于盐城市大丰区经济开发区辉丰农化股份有限公司厂区内，交通便利。本工程全部光伏组件均安装于已有仓库屋面上，在2座仓库屋面上共安装8000块光伏组件，单块组件尺寸为：长1190mm、宽789.5mm、厚7.3mm，重约16.5Kg。已有仓库均为单层钢结构，高度8~10米，屋面均为双T型钢板，屋面坡度1:15。组件安装方式为固定式，组件与屋面有一定的夹角厂内集电线路采用桥架架空线缆的方式，路径较短，土建施工和电缆敷设工程量不大。本工程共需安装4台箱式逆变器和4台并网柜。以上设备均在地面上，设备基础采用现浇素混凝土基础，基坑开挖回填和基础施工工作量较小（拟建）。工程自然条件本项目位于江苏省盐城市大丰区辉丰农化股份有限公司厂区内。大丰区是江苏东部、上海北翼的沿海城市。北纬32°56′～33°36′，东经120°13′～120°56′，东临黄海，有112公里海岸线，南与东台市接壤，西与兴化市毗邻，北与盐城市亭湖区交界，南北长63公里，东西宽44公里，总面积3059平方公里。本工程场址周围公路交通网络建设完善，陆路交通便利。沿途道路、桥梁均能满足光伏电场的对外交通运输要求。场址所在地区基础建设齐全，道路通畅，也均能满足光伏电场的对外交通运输要求。厂区内已有运输道路和场外道路连接，交通运输便利能够满足本工程运输要求。建筑材料来源本工程仅需少量的混凝土等建筑材料，可采购商品混凝土，当地供应充足，能够满足工程需要。施工用水施工生产和生活区的施工用水量（包括直接生活用水、机械用水、生活用水）约为10立方/d，厂区多数建筑物内有取水点，可作为施工期生产和生活的用水源。施工用电综合考虑整个光伏发电项目的工程量及特点，施工用电设备较少及用电负荷较小，且用电时间较短，因此施工用电可从附近仓库变配电间接入380V电源使用。通信施工期通信可采用手机等移动通讯设备或使用无线电对讲机联络。施工总体布置施工总平面布置原则本工程位于原有厂区内，施工总平面布置应结合已有厂区总平面布置，尽量减少对厂内正常生产组织的影响，以及对场内交通运输的影响，尽量利用现有设施。根据本工程的特点，在施工布置中考虑以下原则：1)、施工总布置遵循因地制宜，利于生产、方便施工，安全可靠、经济适用的原则。2)、充分考虑太阳能电池组件的布置特点，尽量减少二次搬运。3)、根据已有厂区布置，尽量节约用地，不设或少设施工临时设施。4)、结合现场条件，合理布置施工供水与施工供电接入点。5)、施工期间施工布置必须符合环保要求，尽量避免环境污染。6）、充分利用现有基础设施，但尽量避免干扰厂内的正常生产秩序。施工总平面布置施工总平面布置依据已有厂区总平面布置，为了节约投资及便于生产管理，施工期间在预留的二期扩建场地内设置一个施工生活区，厂内不设混凝土搅拌站，采用商品混凝土，由搅拌车运输至每个设备基础处。组件临时存放在道路两侧的空闲场地。工程建设用地本工程光伏组件均安装在江苏辉丰农化股份有限公司技术有限公司仓库屋顶，仅有4台逆变器和4台并网柜需要永久占用场地，工程占地原则上以永久设施的基础边界划分。主体工程施工光伏阵列施工和安装要求考虑屋顶承重及风压等影响，光伏组件采用与彩钢板屋面平行的固定式安装方式。光伏组件支架与彩钢板屋面采用彩板进行固定连接，安装过程不需打孔，不破坏彩钢板屋面，然后进行光伏支架、光伏组件的安装以及电气系统的连接。光伏组件及紧固件可通过20t汽车吊吊至仓库屋面，然后由人工搬运、安装。组件安装顺序如下：运输→分点→检测→定位放线→验线→竖向支撑件装配→安装组件→安装压板→自检。组件的安装应符合下列要求：1）、按照设计图纸要求的组件型号、规格安装；2）、组件固定螺栓的力矩值应符合产品和设计文件的规定；3）、组件安装允许偏差应符合下列要求：相邻组件间高差≤2mm，同组组件间高差≤5mm。4）、严禁触摸组件串的金属带电部位；5）、严禁在雨中进行组件的连线工作；6）、组件之间的连线应连接牢固，同一光伏组件或组件串的正负极不应短接，组件连接数量和路径应符合设计要求，连接完成后应对组件串的开路电压和短路电流进行测试。逆变器安装逆变器设备安装前应对安装有妨碍的模板拆除，场地清扫干净。混凝土基础应达到允许安装的强度，预埋件应牢固，设备型号和规格应正确无误，外观完好无损。设备安装的允许偏差应满足下表要求：项目允许偏差mm/mmm/全长不直度＜1＜3水平度＜1＜3位置误差及不平行度-＜3逆变器交流侧和直流侧电缆接线前应检查电缆绝缘，校对相序和极性，必须确认汇流箱侧有明显断开点。电缆引接完毕后，设备本体的预留孔洞及电缆管口应进行防火封堵。电缆敷设电缆敷设应按照设计文件的要求施工，并应符合现行国家标准《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168的相关规定。特殊气象条件下的施工措施在气温较低时施工应做好防寒、防冻等施工准备，供暖，保温材料、抗冻剂要备足。混凝土采用覆盖养护。如遇大风、雷雨等天气应停止施工。施工总进度施工总进度目标初步设定3个月建设期限。施工总进度设计依据及原则施工总进度安排以争取快速投产发电为目标，由于本工程主要利用原有工业建筑屋顶，施工周期相对短