邯郸1MW农业大棚分布式光伏发电项目设计方案

邯郸邯郸1MW农业大棚分布式光伏项目邯郸邯郸1MW农业大棚分布式光伏项目邯郸1MW农业大棚分布式光伏项目可行性研究报告二O—八年十二月TOC\o"1-5"\h\z目 录\o"CurrentDocument"第一承综合说明 3\o"CurrentDocument"1工程规模 3\o"CurrentDocument"1.2市区概况 3\o"CurrentDocument"1.3太阳能资源 5131我国太阳能资源 51.3.3气象数据 6\o"CurrentDocument"1.4结论 8\o"CurrentDocument"第二章总体方案设计 9\o"CurrentDocument"1、 光伏发电总体设计方案 92、 设备选型 92.1光伏组件选择的基本原则： 92.2逆变器选型 105、 消防设计 136、 保护及防雷接地 13\o"CurrentDocument"第三章系统能效分析 131系统效率 14\o"CurrentDocument"3.2发电量计算 153.2.1光伏电站 15\o"CurrentDocument"3.3投资收益分析 163.3.1光伏电站收益 16\o"CurrentDocument"3.4节能减排计算 163.4.1光伏电站 16\o"CurrentDocument"第四章运行维护方案 18\o"CurrentDocument"4.1光伏阵列的运行维护 18\o"CurrentDocument"2逆变器的运行维护 19\o"CurrentDocument"4.3防雷系统与防雷器的使用与维护 19\o"CurrentDocument"4.4结构安全定期检查评估 19\o"CurrentDocument"第五章结论 20邯郸1MW邯郸1MW农业大棚分布式光伏项目--#-邯郸邯郸1MW农业大棚分布式光伏项目-io--io-工作温度（°C）-40'+85最大系统电压（VDC）10002.2逆变器选型作为光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设备之一，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《光伏电站接入电网技术规定》Q/GDW617-20U的及其它相关规范的要求，在本工程中逆变器的选型主要考虑以下技术指标：（1） 转换效率高本工程要求大容量逆变器在额定负载时效率不低于95%,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。选型过程中应选择欧洲效率高的逆变器。根据《光伏制造行业规范条件（2015年本）》要求，“不含变压器型的光伏逆变器中国加权效率不得低于98%”o（2） 直流输入电圧范围宽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，可利用日出前和日落后太阳辐照度较小的时间段的发电量，延长发电时间，增加发电量。（3） 最大功率点跟踪MPPT跟踪指标表征着其追踪光伏组串最大功率点的能力，影响组件发电量的环境原因主要有早晚阴影对下排组件遮挡、灰尘覆盖不均匀、组件衰减不一致、线缆长度导致的直流压降不同等。MPPT跟踪路数：表征着每台逆变器能够追踪到最大功率点的个数；MPPT跟踪效率：按照口前光伏逆变技术的平均水平，通常要求逆变器的MPPT静态效率不得低于99%,MPPT动态效率不低于98%o（4） 输出电流谐波含量低，功率因数高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，要求谐波含量低于3%,逆变器功率因数接近于1。（5） 具有保护功能根据电网对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。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。综合考虑以上技术指标，在本工程选用组串式逆变器KSG-60K。基本参数如下:型号输入参数(DC)KSG-36KKSG-40KKSG-50KKSG-60K言流最大功率40KW45KW56KW67KW自诡悽大输入电压1100V0C1100VdC1100VdC1100VdCMPPT电庄范圉200-950Vdc200-950Vdc200-950Vcfc200-950Vdc潟我MPPT电压适国480~800Vdc480-800VdC-180-800Vdc500-800VdcMPPT路数/每路可接入组串数3/33/33/43/4单路MPPT最大直流电浦34AQ4AQ4A34A34A/34A36A/36A/36A40ZV40ASg谕出参数(AC)砒输出功率36KW40KW50KW60KW最大輸岀DJ率39KW42KW55KW66KW颔定电网电压400Vac400Vac>100Vac400Vac交流电压范围400Vacv20%400Vac±20%4COVa3±20%400Vac土20%S3走电网频率50/60Hz50/60Hz50/60Hz50/60Hz电网频率潮050/60(=5Hz\可设査50^60(±5Hz)，可设2550/60(±5Hz),可设E50/60(±5Hz),rJSS额定输出电流5”57A72A87A最大输岀电流57A61A80AC6A功牟因歪0.8超刖后百0.8昭前/后百0.8HW^E0.8超翩后as电流谐波晞安率<3%<3%<3%<3%輙竝制式效率3V/^NtPE/3V/t-PE3W*N-rPE/3WtPE3WEkPE/3W・PE3WfN^PE/3W-rPE最大转化效里98.8%98.8%98.8%688%中国转化效率98.3%98.3%96.45%98.45%有有有有交流爲电流检测有有有有尺寸(WxLxD)inmm553x715x223553x715x223630x1000x260630x1000x260净重(Kg)48486869环境参数工作温度范国-25r-*6(TC-25T^60X：・25T〜+60T-25r-*6or<55dB<55dB<60dB<60cB冷智智能刃冷暂能凤冷防护尊级IP65IP65IP65IP65特点LCD显示有有有通讯接口RS485/WIFI/GPRSRS485/WIFI/GPRSRS485/WIFI/GPRSRS485/WIFI/GPRS3、 电气设计每个发电单元的接线系统分为直流系统和交流系统。其中直流系统是指光伏组件与逆变器输入直流侧所构成的系统。组件每块容量275Wp,每22块275Wp多晶硅光伏组件审联为1个组串回路；每个棚顶，10个组串接入60kW逆变器输出交流电源；5台逆变器接入1台5汇1汇流箱；4台汇流箱接入1台配电柜；交流系统是指逆变器输出交流侧与汇流箱、配电箱构成的系统。电站以380V电压等级接入当地电网，最终接入点及接入方案以电网批复为准。4、 结构设计建（构）筑物设计主要包括：（1） 汇流箱，共4台（2） 配电柜，共1台；（3） 60kW组串式逆变器，共18台；（3）光伏阵列为预制钢支架，每组光伏支架支撑10块光伏组件，共22个光伏支架，组成一个光伏阵列。场址内建构筑物耐火等级为二级。建筑工程抗震设防类别为标准设防类（丙类）。大棚顶组件排布图如下:5、消防设计本工程消防总体设计采用综合消防技术措施，根据消防系统的功能要求，从防火、灭火、排烟、救生等方面作完善的设计，力争做到防患于未“燃”，减少火灾发生的可能，一旦发生也能在短时间内予以扑灭，使火灾损失减少到最低程度。6、保护及防雷接地本工程光伏方阵阵列组件采用发电单元外轮廓的铝合金外框作为防止直击雷过电压保护接闪器，发电单元的铝合金外框与其钢支架可靠连接后，通过50*5扁铁与大棚所建防雷接地主网连接。光伏阵列按三级防雷等级考虑，接地网接地电阻应不大于4欧姆，接地电阻以实测为准，如达不到，可采取加装人工接地极或降阻剂满足要求。第三章系统能效分析3.1系统效率根据《GB50797光伏发电站设计规范》，光伏发电站发电量可按下式计算：Ep=H,\X也xKEs式中，兀——水平面太阳能总辐照量（kWh・h/m2,峰值小时数）；Ep——发电量（kW・h）；Es——标准条件下的辐照度（常数二lkW・h/m2）；化z——组件装机容量（kWp）K——综合效率。综合效率系数K包括：光伏组件类型修正系数、光伏方阵的倾角、方位角修正系数、光伏发电系统可用率、光照利用率、逆变器效率、集电线缆损耗、升压变压器损耗、光伏组件表面污染修正系数、光伏组件转换效率修正系数。1）关于综合效率系数K的计算5为光伏组件类型修正系数，一般晶体硅电池取1.0：心为光伏方阵的倾角、方位角修正系数，由于此处已经将水平面太阳辐射量转化为光伏方阵阵列表面的太阳辐射量，讣算发电量釆取的是光伏方阵阵列表面的太阳辐射量，修正系数取1.0；B为光伏发电系统可用率，根据经验，一般取98%；…为光照利用率，山于本方案中光伏系统设计符合相关设计标准，满足在项目地真太阳时上午9时至下午15时内无阴影遮挡，因此，取1.0oX为逆变器利用率，本方案中选取的逆变器效率为99.5%。店为集电线缆效率修正系数，本设讣方案中线路损耗约3%,即集电线缆效率约为97%；X为光伏组件表面脏污修正系数，根据经验，一般取95%。叽为光伏组件转换效率修正系数，综合考虑所选用组件的温度系数、组件失配损失等因素，此处选取光伏组件转换效率修正系数93%。综上所述，发电系统综合效率系数K1等于上述各部分效率的乘积，即：K：二「Xn2x Xn3^80.45%2）系统发电量的衰减光伏组件的输出功率在光照及常规大气环境中使用会有衰减，根据本项LI拟釆用的多晶硅太阳电池组件性能，最大极限按系统25年输出功率衰减20.0%讣算。并网光伏系统发电量的测算项口光伏组件在彩钢瓦屋顶采用平铺方式直接安装，在水泥屋顶采用37°倾斜安装。结合系统总效率及太阳辐射数据，根据式1可以计算出每年的发电量和年均发电量，即：3.2发电量计算3.2.1光伏电站采用275W多晶组件共讣3960块，总装机容量约为1.089MWp。根据计算结果，25年年均发电量约116.31万kWh,25年总发电量为2907.84万Wh。首年利用小时数为1179.4小时，25年年平均利用小时数1068.1小时。年份累计衰减率(%)每年发申皐(MWh)等效发电小时数(h)12.51284.321179.423.21273.351169.333.91262.371159.244.61251.391149.155.31240.411139.0661229.441129.076.71218.461118.987.41207.481108.898.11196.511098.7108.81185.531088.6119.51176.751080.61210.21167.971072.51310.91159.181064.4

1411.61150.401056.41512.31141.621048.316131132.841040.31713.71124.061032.21814.41115.281024.11915.11106.491016.12015.81097.711008.02116.51088.93999.92217.21080.15991.92317.91071.37983.82418.61062.59975.72519.31053.80967.725年总和19.3%29078.392670L925年平均1163.141068.13.3投资收益分析电价补贴计算（按自发自用余电上网讣算）根据文件规定：河北省电网售电价格：0.65元/度，预测每日用电约为3500度，光伏发电量可以全部消纳。3.3.1光伏电站收益25年总收益二2907.84万度X0.65元/度=1363.60万元3.4节能减排计算3.4.1光伏电站整个系统25年总发电2907.84万度,每发一万度电就可以替代3.6吨标准煤，这样25年就节省了1.05万吨标准煤，同时年可以减排的有害气体如下：总发电量（kWh）:29078390.88煤的价格（元/700.00

吨）节约标准煤（t）:10468.22节约效益（元）:7327754.50减排二氧化碳（t）:25717.28减排效益（元）:5362052.43减排二氧化硫（t）:172.73减排效益（元）:217634.31减排氮化物（t）:163.30减排效益（元）:326608.49减排粉尘（t）:100.49减排效益（元）:55272.21参数二氧化碳二氧化硫氮化物粉尘总体减排效益（元）：13289321.93排放系数（/t）2.60.0220.010.017单位减排效益（元）208.512602000550第四章运行维护方案为满足光伏阵列的维护和光伏组件的更换，在适当的位置预留检修及维护通道。经过十儿年的实际运行情况分析表明，光伏系统的运行对维护的要求很低，基本不需要特别维护与维修。光伏系统中最可黑的是包含组件、直流接线盒（箱）以及直流线缆的光伏阵列，即使出现问题也多是旁路二极管或防逆流二极管。在光伏系统极少发生的故障中，光伏阵列的故障只占5%,更多的是逆变器的故障，占到53%,其他故障（保险丝、电表柜等）占10%。由于光伏系统对维护的要求不高，通过简单的日常检查及相应处理即能够很好地保证光伏系统的良好运行。但是，山于光伏系统的运行与维护具有一定危险性，专业技术人员或经专业培训的人员方可上岗。且在系统试运行阶段之就应建立完整的运行与维护规程，建立严格的管理制度，备齐安全措施、各种检修与巡查工具。4.1光伏阵列的运行维护光伏阵列是光伏系统中最稳定，最不容易出现故障的组成部分，但考虑到灰尘、鸟粪、塑料袋等杂物的遮挡可造成系统效率降低，进而影响系统的功率输出，合理及时地维护非常有必要。由于秋冬季节一般风尘较大，所以在每年的秋冬季节，对组件进行定期的清洗，对保证系统的功率输出非常有必要；对幕近地面、公路的光伏阵列，发现有灰尘需要及时清理。清理（洗）时用海绵觥水擦拭或水龙头冲洗即可，不能用硬物、刷子，不能用有可能腐蚀组件或电缆的溶液。每月至少安排人员作一次巡查，发现有明显的异物（塑料袋、树叶、纸屑、鸟粪等）在太阳能电池组件上，应及时将其清理掉。如果没有自动数据釆集设备，还需要每个月记录发电的数据：对于带有自动记录设备的，需要每个月或定期了解数据情况，需要下载或转存时及时操作。侮半年对直流汇线盒（箱）进行一次巡检，确定没有虫子、没有潮气等，检查相关的保险丝；每半年需要检查避雷装置（防浪涌装置等）是否动作，每次雷电之后也需要检查；每半年检查一次线缆，看是否有烧焦、绝缘破坏以及其他破坏（被老鼠咬等），电缆连接头以及电缆固定点是否松动。每三到四年请专业技术人员重复一次试运行时的各项检测。每次天气异常时，都必须进行一次巡查，了解光伏系统受到的影响，及时处理。4.2逆变器的运行维护山于逆变器需要不停地动作，故障率最高，所以必须每天检查逆变器是否有异常现象（噪音、温度、转换效率），如果有数据采集系统，可以掌握设备的转换效率与温度是否在合理的范围，也至少每个星期现场检查并记录一次逆变器的噪音、温度。检查相关的空气开关的闭合以及保险盒的保险丝是否熔断。检查逆变器的通风口是否有被堵住，附近是否有热源，是否有漏水或其他液体到逆变器上，固定是否松动等。在温度特别高的夏季，需要特别注意逆变器的散热是否良好。4.3防雷系统与防雷器的使用与维护太阳能电池阵列的金属支架及其它金属构件均与避雷带或防雳引下线做可靠连接，在交、直流配电箱内均安装防雷保护装置。