1、1北京市 XX厂房分布式并网光伏发电设计方案设计单位：北京钇恒创新科技有限公司设计人：屈玉秀设计日期：2017 年 4 月 10 日2一、 项目基本情况北 京 延 庆 县 XX 工 厂 厂 房 ， 占 地 15000 平 方 米 ， 其 中 水 泥 屋 顶 可 利 用 面 积 约 7000 平 方 米 。 年 用 电 约 25万 度 ， 其 中 ， 白 天 用 电 约 15 万 度 （ 白 天 综 合 电 价 1 元 /度 ） ； 夜 间 用 电 10 万 度 （ 夜 间 综 合 电 价 0.4 元/度 ） ； 全 年 缴 纳 电 费 约 19 万 元 。1、项目建设的可行性1.1 北 京 市
2、 具 备 建 设 分 布 式 并 网 光 伏 发 电 系 统 的 条 件北京地区太阳辐射量全年平均 46005700MJ/m2。多年平均的年总辐射量为 1371kwh/m2 北京地区年平均日照时数在 20002800h 之间，多年平均日照时数为 2778.7h（从北京气象局获悉）。通过测算，北京市如果按照最佳倾角 36敷设光伏电池板，峰值小时数为 1628h（通过专业软件计算获得），首年满发小时数=1628h*80%（系统效率）=1302.4h首年发电量=450KW*1302.4h=586080kWh58.6 万 kwh1.2 北 京 市 分 布 式 光 伏 发 电 奖 励 资 金 管 理 办
3、 法为 进 一 步 加 快 本 市 分 布 式 光 伏 发 电 产 业 发 展 ， 优 化 能 源 结 构 ， 根 据 中 华 人 民 共 和 国 可 再 生 能 源法 、 中 华 人 民 共 和 国 预 算 法 、 国 务 院 关 于 促 进 光 伏 产 业 健 康 发 展 的 若 干 意 见 和 北 京 市 分布 式 光 伏 发 电 项 目 管 理 暂 行 办 法 等 有 关 规 定 ，适 用 范 围 。 本 办 法 适 用 于 在 北 京 市 行 政 区 域 范 围 内 建 设 的 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 ， 具 体 是 指 在 用 户所 在 场 地 或 附 近 建 设 运
4、行 ， 以 用 户 侧 自 发 自 用 为 主 ， 多 余 电 量 上 网 ， 且 在 配 电 网 系 统 平 衡 调 节 为 特 征的 光 伏 发 电 设 施 。奖 励 对 象 和 标 准 。 对 于 2015 年 1 月 1 日 至 2019 年 12 月 31 日 期 间 并 网 发 电 的 分 布 式 光 伏 发 电 项目 ， 市 级 财 政 按 项 目 实 际 发 电 量 给 予 奖 励 ， 奖 励 标 准 为 每 千 瓦 时 0.3 元 （ 含 税 ） ， 每 个 项 目 的 奖 励 期限 为 5 年 ， 奖 励 对 象 为 分 布 式 发 电 企 业 或 自 然 人 。 本 办
5、法 财 政 奖 励 资 金 结 算 截 止 日 期 为 2024 年 12 月31 日 。2、项目建设的主要内容2.1 本项目设计在为北京 XX 工厂水 泥 屋 顶 可 利 用 面 积 约 7000 平 方 米 建设安装太阳能光伏发电系统，项目类型为并网太阳能光伏发电系统，总装机设计容量为 450KWp。2.2 太阳能光伏发电系统主要由光伏组件、防雷汇流箱、交直流配电柜、光伏逆变器、光伏支架、电缆等组成。2.3 系统设计安装 1800 块 250W 多晶硅光伏组件，2.4 系统逆变器采用国内知名品牌，将光伏组件产生的直流电逆变成 220V 的交流电，然后并入电网。2.5 光伏方阵安装采用 36
6、最佳倾角安装，光伏支架系统采用 C 型钢。3二、技术方案选择1、概述本系统为大型并网光伏发电系统，太阳电池板 250Wp 多晶硅太阳能电池组件，系统装机容量为450KWp，该太阳能电池片转换效率高，表面玻璃为高透光低铁钢化玻璃，边框材料为轻质电镀铝合金。整个系统由 45 个 10KW 发电单元组成，太阳电池阵列发电经光伏方阵防雷汇流箱汇流、逆变之后，经过隔离变压器后 220V 并入电网，最终实现将整个光伏并网系统接入当地电网系统。光 伏 并网 型 逆 变 器 并 网 后 与 电 网 安 全 运 行 ， 所 产 生 的 电 与 电 网 电 力 是 同 频 、 同 相 ， 且 具 备 抗 孤 岛
7、等 控制 特 殊 情 况 的 能 力 。 其 发 电 原 理 框 图 如 下 ：2、设计依据2.1 本项目各部分的设计严格遵循和参考以下规范、标准：配电系统和并网接口设计参考标准：GB 18479-2001 地面用光伏（PV）发电系统概述和导则DL/T 527-2002 静态继电保护装置逆变电源技术条件GB/T 13384-1992 机电产品包装通用技术条件GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB 16836-1997 量度继电器和保护装置案值设计的一般要求DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件GB/T 19939-2005 光伏系统
8、并网技术要求GB/T 20046-2006 光伏(PV)系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD）GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定4GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 B:高温试验方法GB 4208-2008 外壳防护等级（IP 代码）（IEC 60529:1998）GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波GB/T12325-2003 电能质量 供电电压允许偏差GB/T15945-1995 电能质量 电力系统频率允许偏差GB 19939-2005 太阳
9、能光伏发电系统并网技术要求SJ 11127-199 光伏(PV)发电系统的过电压保护-导则GB 20513-2006 光伏系统性能监测 测量、数据交换和分析导则GB 20514-2006 光伏系统功率调节器效率测量程序GB 4208-2008 外壳防护等级（IP 代码）GB/T4942.2-1993 低压电器外壳防护等级GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则Q/SPS 22-2007 光伏并网发电专用逆变器技术要求和试验方法GB/T14598.3-93 6.0 绝缘试验JB-T7064-1993 半导体逆变器通用技术条件2.2 太阳能电池组件选型本项目暂选用 250Wp 多晶硅电
10、池组件进行相关计算分析，具体参数见下表。表 3-1 250W 多晶硅光伏电池技术参数峰值功率（W） 250开路电压（V oc） 35.4短路电流（I sc） 7.12工作电压（V mpp） 27.6工作电流（I mpp） 6.56最大保险丝额定值 15A尺寸(L*W*H) 1650*990*40重量(kg) 19.1最大系统电压 (V) 1000VDC5额定电池工作温度（NOCT） 462工作温度 -40C 85CPm 温度系数 -0.45%/CVoc 温度系数 -0.33%/CIsc 温度系数 0.06%/C正面最大静载荷 5400Pa背面最大静载荷 2400Pa组件效率 15.3%二、 太
11、阳电池组件的串、并联设计太阳电池组件串联的数量由逆变器的最高输入电压和最低工作电压、以及太阳电池组件允许的最大系统电压所确定。太阳电池组串的并联数量由逆变器的额定容量确定。在条件允许时，应尽可能的提高直流电压，以降低直流部分线路的损耗，同时还可减少汇流设备和电缆的用量。经计算得出：串联多晶硅太阳电池数量 N 为：16N25。本项目屋顶形式多样，综合考虑各屋顶的结构，以尽可能多布置电池板为目标，结合支架承重、6抗风能力以及 450kW 逆变器的允许串联组件数量，本工程 N 取 20。则固定式安装每一路多晶硅组件串联的额定功率容量计算如下：P（N）250Wp20=5000Wp；对应于所选 450k
12、W 逆变器的额定功率计算，需要并联的路数：N450/590 路。根据逆变器和组件的技术参数，屋顶每组光伏组件采用 90 串 45 并的方式，共计 1800 块光伏组件，装机容量为 450.00kWp。每个方阵光伏组件串并联后，经 2 台 10 汇 1 防雷汇流箱，1 台100kW 直流配电柜，接入 1 台 100kW 并网逆变器。并网逆变器逆变产生的 380V 三相交流电并入超市指定的配电柜。产生的电能供超市内部负载使用。 四、安装方式设计 大型的太阳电池方阵的安装主要有固定式和跟踪式两种。根据项目特点，本项目采用固定式安装。固定式结构简单，安全可靠，安装调试及管理维护都很方便。4.1 固定式
13、支架倾角的设计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，并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角可采用专业系统设计软件来确定，它是系统全年发电量最大时的倾角，根据项目所在地气象资料及实际情况，选择倾角为 36。4.2、方阵支架方位角的设计 7一般情况下，太阳电池方阵面向正南安装。2.6、项目清单及预报价序号 设备名称 型号 单位 数量 单价 备注1 光伏组件及安装 YL250P-29b 元/W 450kw 3.5 英利2 光伏列阵支架 元/W 1800 0.33 水泥基础 元/W 1 0.44 光伏专用电缆 批 1 4
14、.0电缆数量为暂估米数，实际以现场为准5 交流电缆 批 190电缆数量为暂估米数，实际以现场为准6 防雷汇流箱 10汇1 台 9 32007 直流配电柜 100kW 台 5 35008 并网逆变器 SG100K 台 5 1350009 交流配电柜 100kW 台 5 600010 桥架管线及辅材 批 111 安装调试费用 项 112 监控系统 套 113 运输 项 1注：报价有效期为二个月； 初步预估工程造价为：3,825,000.00 元。84 电气接入示意图5、系统运行维护5.1、 运行维护本光伏发电系统由电气值班人员控制和维护。准备光伏电站的检验与维护手册，内容应包括进行定期和年度检验、
15、日常维护、大修维护和年度维护的程序和计划，以及调整和改进检验及维护的9安排程序。5.1.1 日常维护主要内容光伏电站的日常维护计划编制主要是方便日常维护人员对光伏系统进行日常检查，及时发现隐患并得以排除，日常维护的内容主要包括：a) 光伏组件阵列1) 检查表面有无污物、破损；2) 检查支架是否腐蚀、生锈；3) 检查外部布线是否破损；4) 检查接地线的损伤，接地端是否松动。b) 电气部分1) 防雷汇流箱、逆变器、低压配电柜的外壳是否腐蚀、生锈；2) 防雷汇流箱、逆变器、低压配电柜的外部布线是否损伤；3) 逆变器工作时声音是否正常，有否异味产生；4) 逆变器换气口过滤网是否堵塞；5) 电缆接线端子
16、的检查与紧固；6) 防雷系统检查；7) 接地装置检查；8) 显示器及控制按键开关功能检查。5.1.2 运行维护计划安排根据光伏发电系统的设计要求和本地区的气候、环境条件，在正常运行情况下，本光伏电站的年度例行维护周期执行下列标准：新投运的光伏组件：运行 240 小时(一个月试运行期后)例行维护；已投运的光伏组件：每 2 年例行维护 3 次；每次例行维护间隔运行时间为 1000h。6、技术经济效果分析与评价6.1、系统的发电量估算光伏发电系统的发电量影响因素较多，不仅与光伏电站所在地区的光照条件、地理位置、气侯条件、空气质量有关，也与电器负荷功率、用电时间有关，还与需要確保供电的阴雨天数有关，其
17、它尚与光伏组件的朝向、倾角、表面清洁度、环境温度等等因素有关。10倾斜光伏组件上的辐射量/水平面上辐射量=1.051.15；-发电系统综合影响系数；光伏发电系统各种影响因素分析表 系数代号 系数名称 损失率 1 组件表面清洁度损失 约 3% 2 温升损失 0.4%/ 3 方阵组合损失 约 3% 4 最大功率点偏离损失 约 4% 5 组件固定倾角损失 约 7% 6 逆变器效率 85-97% 7 线 损 约 3%合计 并网系统 =72-85%在计算光伏系统发电量中，发电系统综合影响系数 取 0.8；则系统发电量如下：450kW 光伏电站 25 年发电量计算（考虑组件功率每年衰减 0.83%）年份 衰减率 年发电量(KWh)1 0.00% 586080.0002 0.83% 581215.5363 1.66% 576351.0724 2.49% 571486.6085 3.32% 566622.1446 4.15% 561757.6807 4.98% 556893.2168 5.81% 552028.7529 6.64% 547164.28810 7.47% 542299.82411 8.30% 537435.36012 9.13% 532570.89613 9.96% 527706.43214 10.79% 522841.968
