技术规划
项目名称：28圈游戏光伏发电项目
石家庄28圈游戏电气设备有限公司
? ? ? 2017年12月
目录
1项目概述 - 1 -
2太阳能发电系统介绍 - 1 -
3规划设计 - 2 -
3.1设计凭据 - 2 -
3.2 设计准则 - 2 -
3.3 系统道理示意图 - 3 -
3.4 组件选型 - 3 -
3.5 逆变器 - 5 -
3.6光伏阵列的装置 - 6 -
3.7太阳能光伏电池组件组串设计 - 9 -
3.8 防雷接地设计 - 9 -
3.9 组件仿照排布图 - 10 -
4 发电量估算 - 11 -
4.1系统效能 - 11 -
4.2光伏电站25年发电量和收益 - 13 -
4.3节能减排 - 14 -
5 案例 - 16 -
1项目概述
拟建项目站址位于石家庄市28圈游戏电气股份有限公司 ，对28圈游戏一号车间、二号车间和成套车间进行散布式光伏项目建设��28圈游戏一号车间、二号车间选取水泥34°支角度方式装置光伏组件 ，成套车间选取彩冈旖铺的方式装置光伏组件。
拟选取265Wp光伏组件共计2830块 ，预计总装机容量约为750kWp。光伏并网方式为自觉自用 ，余电上网。
2太阳能发电系统介绍
太阳能电池发电系统是利用光生伏特效应道理造成的 ，它是将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。它重要由太阳能电池方阵和逆变器两部门组成。
如图3-1所示:白日有日照时 ，并网发电系统通过光伏组件将接管来的太阳辐射能经过高频直流转换后造成高压直流电 ，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦互换电流。配电箱拥有�；ぶ澳� ，采集系统可能让运维人员和用户第一功夫相识发电情况。
图2-1 太阳能并网发电系统道理图
3规划设计
3.1设计凭据
本工程重要遵循和凭据下列尺度、文件
GB 50797-2012 光伏发电站设计规范
GB 50794-2012 光伏发电站施工规范
GB 19939-2005 光伏系统并网技术要求
GB 50057-2010 构筑物防雷设计规范
GB 50009-2012 构筑结构荷载规范
Q/GDW617-2011 光伏电站接入电网技术划定
GB/T29319_2012 光伏发电系统接入配网电技术划定
GB/T50866-2013 光伏发电站接入电力系统设计规范
GB/T29321-2012 光伏发电站无功赔偿技术规范
GB/T29320-2012 光伏电站太阳跟踪系统技术要求
IEC 61215—2005 地面用晶体硅光伏组件(PV) –设计鉴定和定型
GB50205-2020 钢结构工程施工质量验收尺度
GB50171-2012 电气装置装置工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范
GB50054-2011 低压配电设计规范
GB50018-2002 冷弯薄壁型钢结构技术规范
GB/T20046—2006 光伏（PV）系统电网接口个性
GB/T19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术前提和试验步骤
GB 50205-2020 钢结构工程施工质量验收尺度
NB/T32014-2013 光伏发电站防孤岛效应检测技术规程
GB/T50065-2011 互换电气装置的接地设计规范
3.2 设计准则
本工程设计在遵循技术先进、科学合理、安全靠得住、经济实用的领导思想和设计准则下 ，着沉思考以下设计准则。
先进性准则：随着太阳能技术的发展 ，光伏电站设计必须思考先进性 ，使系统在肯定的时期内维持技术当先性 ，以保障产品拥有较长的性命周期。
实用性准则：光伏电站设计充分思考我国太阳能电源设备出产近况 ，选用有大规模现实工程利用经验的产品 ，选取先进成熟的技术 ，保障产品的不变性、靠得住性和可维性。
经济性准则：光伏电站设计在保障系统各项技术指标的前提下 ，致力降低工程、设备成本 ，提高系统的性价比 ，�；び没У耐蹲市б�。
3.3 系统道理示意图
图3-1 系统道理示意图
3.4 组件选型
目前国内表使用最普遍的是多晶硅、单晶硅太阳能电池。贸易化的多晶硅电池片效能通常在17～20％左右 ，单晶硅电池片电池效能在16～23％左右。
单晶硅电池是最早出现、工艺最成熟的太阳能光伏电池 ，也是光伏组件大规模出产中效能最高的。大规模出产的单晶硅电池效能可达到16～23%。由于受硅单晶棒状态的限度 ，单晶硅电池须做成圆形 ，对光伏组件安插也有肯定影响。
多晶硅太阳能电池的出产工艺与单晶硅根基一样 ，使用了多晶硅铸锭工艺取代单晶硅硅棒成长工艺 ，成本便宜 ，工业规模出产的转换效能为17～20.3％左右 ，略低于单晶硅电池的水平。和单晶硅电池相比 ，多晶硅电池固然效能有所降低 ，但是节约能源 ，节俭硅原料 ，达到工艺成本和效能的平衡。
转换效能是指在尺度的测试环境下 ，电池将辐射在肯定面积上的太阳能转换为电能的能力。高效就意味着更少的占地面积 ，更高的发电能力 ，因而 ，在思考地皮使用成本时 ，应尽量选用效能高的电池。
由前述可知 ，单晶硅太阳电池比多晶硅太阳电池拥有稍高（约2%）的转换效能 ，但受其造作工艺的限度 ，比力单元成本发电效能 ，两者靠近 ，其差距险些不到1%。
也就是说 ，对于一致容量的发电系统而言 ，选取这两种组件无论从系统转换效能还是占地面积而言 ，都差距不大。然而多晶硅组件比单晶硅组件产能要大的多 ，相比之下 ，多晶硅组件更占优势。
本项目拟选用多晶硅太阳能电池 ，在选择多晶硅组件时应满足以下几点要求：
a.有肯定防雨、防雹、防风等能力。凭据现实必要可将电池组件相互串联或并联衔接。
b.在两全易于搬运前提下 ，选择大尺寸、高效的电池组件；
c.选择易于接线的电池组件；
d.组件抗强紫表线切合GB/T18950-2003 橡胶和塑料管静态紫表线机能测定；
e.组件必须切合IEC61215尺度 ，保障每块电池组件的质量。
综上所述 ，本项目拟选择多晶型265Wp太阳能光伏电池组件 ，具体技术参数拜见表4-1。
表3-1 太阳能电池组件技术参数表
|
指 标 |
单 位 |
数 据 |
|
|
峰值功率 |
Wp |
265 |
|
|
开路电压（Voc） |
V |
37.0 |
|
|
短路电流（Isc） |
A |
8.94 |
|
|
工作电压（Vmppt） |
V |
31.0 |
|
|
工作电流（Imppt） |
A |
8.54 |
|
|
尺寸L×W×H |
mm |
1650*990*40 * |
|
|
最大系统电压（V） |
V |
1000 |
|
|
峰值功率温度系数 |
%/℃ |
-0.44 |
|
|
开路电压温度系数 |
% /℃ |
-0.34 |
|
|
短路电流温度系数 |
%/℃ |
+0.06 |
|
|
输出功率公差（W） |
W |
-0~+5 |
|
|
运行温度（℃） |
℃ |
-40~+85 |
3.5 逆变器
本项目选用组串型并网逆变器 ，其特点如下：
（1）环境温度- 25℃～+ 60℃；
（2）选取MPPT技术 ，跟踪电压领域要宽、最大直流电压要高；
（3）提供人机界面及监控系统；
（4）拥有极性反接�；ぁ⒎婪捶诺绫；ぁ⒐碌盒вΡ；ぁ⒒セ还骷爸绷鞴乇；ぁ⒅绷髂赶吖缪贡；ぁ⒌缤系纭⒌缤费埂⒌缤菲怠⒐夥罅屑澳姹淦髯陨淼慕拥丶觳饧氨；� （对地电阻监测和报警职能）等 ，并相应给出各�；ぶ澳茏魑那疤岷凸た觯词北；ぷ魑⒈；すΨ颉⒆猿筛丛Ψ虻龋�；
（5）齐全满足国度电网公司《光伏电站接入电网技术划定》的要求 ，可调有功功率 ，互换电流谐波不超过允许值；
综上所述 ，本项目拟选择28圈游戏公司出产的20kW逆变器 ，重要技术参数详见表4-2。
表3-2逆变器技术参数表
|
产品型号 |
KE-GT20KTL |
|
最大输入电压 |
1000V |
|
启动电压 |
250V |
|
满载MPP电压领域 |
480~800V |
|
最大输入功率 |
21.0kW |
|
最大输入电流 |
44A(22A*2) |
|
最大MPP路数/每路MPP可接组串数 |
2/3 |
|
额定输出功率 |
20kW |
|
最大输出电流 |
33A |
|
额定输出电压 |
3/N/PE, 230V/400V |
|
输出电压领域 |
180~265V |
|
额定输出频率 |
50Hz |
|
输出频率领域 |
49.5Hz~50.2Hz |
|
功率因数 |
0.95(超前)~0.95(滞后) |
|
总电流波形畸变率 |
<3% |
|
直流电流分量 |
<0.5% |
|
最大效能 |
98.0% |
|
欧洲效能 |
97.3% |
|
防护等级 |
IP65(电扇IP54) |
|
工作温度 |
-25℃~60℃ |
|
冷却方式 |
强造风冷 |
|
尺寸（宽*高*深） |
560mm*670mm*255mm |
|
沉量（Kg） |
53 |
|
显示 |
LCD显示 |
|
通讯方式（尺度） |
RS485 |
|
通讯方式（可�。� |
WIFI |
3.6光伏阵列的装置
对于光伏组件 ，分歧的装置角度接受的太阳光辐射量是分歧的 ，发出的电量也就分歧。装置支架不只有起到支持和固定光伏组件的作用 ，还要使光伏组件最大限度的利用太阳光发电。最佳倾角34°安插的光伏阵列可保障系统整年发电量最高。同时保障冬至日真太阳时上午9:00到下午15:00时光伏阵列不被遮挡。
拟选取彩冈旖铺和水泥34°支角度的装置方式进行设计。
彩冈旖铺设计利用夹具、导轨、中压块和边压块实现对光伏组件的固定 ，该装置方式不仅沉量轻 ，耐侵蚀性较强 ，还能够兼具美观等需要。彩冈旖铺的具体装置方式如下：
1. 使用中压块和边压块 ，将光伏组件固定在铝合金导轨上。
2. 滑轨与滑块螺母共同使用 ，将夹具和压块衔接起来。从上到下顺次为：压块 ，滑块螺母 ，夹具。
3. 使用夹具 ，将导轨固定在彩钢瓦上。夹具可凭据分歧种类的彩钢去选择。
彩钢瓦状态与对应的夹具：
4. 滑轨单根长度为6米 ，多根滑轨之间通过导轨衔接件来固定。
5. 装置时预留清洁和检建通路 ，方便后期守护。
3.7太阳能光伏电池组件组串设计
太阳能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能电池组件允许的最大系统电压所确定。本项目所选逆变器的最高允许输入电压凭据容量的分歧而分歧。凭据GB50797-2012 《光伏发电站设计规范》 ，以下逆变器组串数量做出推算 ，电池组件串联数量应同时满足以下要求：
经推算 ，选用20kW逆变器 ，多晶硅电池265Wp每路串联数量为18~20块。现实数量凭据现场组串情况确定。
3.8 防雷接地设计
3.8.1防雷设计
太阳能光伏并网电站防雷重要是防直接雷和感应雷两种 ，防雷措施应凭据《光伏（PV）发电系统过电压�；�-导则》（SJ/T11127）中有关划定设计。
a） 直击雷�；�
直击雷�；し止夥绯刈榧徒弧⒅绷髋涞缦低车闹被骼妆；�。光伏电池组件边框为金属材质 ，将光伏电池组件边框与支架靠得住衔接 ，选取接地扁钢将支架与防雷引下线相连 ，与接地网衔接 ，为增长雷电流散流成效 ，将站内所有光伏电池组件支架靠得住衔接。
b） 感应雷�；�
为预防感应雷、浪涌等情况造成过电压而败坏光伏发电系统设备及配电设备 ，其防雷措施重要为在汇流箱内配置防雷器。
3.8.2 接地设计
（1）�；そ拥氐牧煊�
凭据《互换电气装置的接地设计规范》（GB/T 50065-2011）划定 ，对所有要求接地或接零的设备均应靠得住地接地或接零。所有电气设备表壳、电缆金属表皮、电缆支架、桥架和其它可能变乱带电的金属物都应靠得住接地。
（2）接地电阻
电站的�；そ拥亍⒐ぷ鹘拥匮∪∫桓鲎艿慕拥刈爸�。凭据《互换电气装置的接地设计规范》（GB/T 50065-2011）要求 ，接地电阻要求R≤4Ω。如构筑物原有接地装置接地电阻值不能满足要求 ，应增打人为垂直接地极 ，垂直接地极选取DN50 ，2500mm长的热镀锌钢管 ，水平接地体选取-40X4镀锌扁钢。
3.9 组件仿照排布图
本项眼光伏方阵由3个光伏子阵组成。子阵1装置于28圈游戏1号车间屋顶 ，建设规模约150kWp ，使用7台20kW逆变器 ，装置成效如下：
子阵2装置于28圈游戏2号车间屋顶 ，建设规模约153 kWp ，使用8台20kW逆变器 ，装置成效如下：
子阵3装置于28圈游戏成套车间屋顶 ，建设规模约447 kWp ，使用23台20kW逆变器 ，装置成效如下：
4 发电量估算
4.1系统效能
年发电量的建改系数重要思考以下成分：
（1）互换输电线路的能量损失建改
通过初步估算输电线路损失约占总发电量的1%。
（2）逆变器效能建改
凭据拔取的逆变器产品参数 ，逆变器损失为2%。
（3）尘土覆盖建改
由于气象原因 ，造成光伏发电组件表表覆盖了尘埃或积雪造成的发电量损失 ，取2％。
（4）工作温度损耗建改
多晶硅组件峰值功率温度系数通常为-0.36%/℃。当光伏电池温度升高到60度时（夏季齐全可能） ，多晶硅组件功率损失为15.4%左右 ，当光伏电池温度降低到0度时（冬季本地域齐全可能） ，多晶硅组件功率增长发电量达11.0%左右 ，推算时思考思考各月凭据辐照量推算加权均匀值 ，因而推算得到由于温度造成光伏系统发电量损失为4%。
（5）组件串联不匹配产生的效能降低
组件串联由于电流不一致产生的效能降低 ，凭据电池板出厂的标称误差值 ，取1%。
（6）直流部门线缆功率损耗
凭据项主张直流部门的线缆衔接 ，直流部门的线缆损耗取2%。
（7）其他成分建改
除上述各成分表 ，影响光伏电站发电量的还蕴含不成利用的太阳辐射损失和最大功率点跟踪精杜装响折减等不确定成分 ，其他成分损耗取5%。
（8）总体系统效能
凭据以上各部门的效能和损耗推算 ，得到系统总体均匀效能为80%。
|
序号 |
效能损失项目 |
建改系数 |
系统效能 |
|
1 |
太阳入射角损失 |
98% |
80.00% |
|
2 |
辐射强度损失 |
99% |
|
|
3 |
阴影损失 |
98% |
|
|
4 |
温度损失 |
96% |
|
|
5 |
组件质量损失 |
99% |
|
|
6 |
组件串并联不匹配损失 |
99% |
|
|
7 |
直流电缆线损 |
98% |
|
|
8 |
并网逆变器效能损失 |
98% |
|
|
9 |
互换电缆线损 |
99% |
|
|
10 |
其它损失（不确定成分等） |
95% |
4.2光伏电站25年发电量和收益
|
28圈游戏光伏发电项目 |
光伏电站25年发电量推算表格 |
|||
|
组件斜面年峰值幼时数（h） |
1450.8724 |
|||
|
系统效能（%） |
80 |
|||
|
电站装机容量（MW） |
0.75 |
|||
|
首年衰减率 |
单元（%） |
3 |
||
|
前十年衰减率 |
单元（%） |
9.3747 |
||
|
后十五年衰减率 |
单元（%） |
10.6245 |
||
|
序号 |
累计衰减率 |
功夫 |
发电量（MWh） |
发电幼时（h） |
|
1 |
3.00% |
第1年 |
844.41 |
1125.9 |
|
2 |
3.71% |
第2年 |
838.24 |
1117.7 |
|
3 |
4.42% |
第3年 |
832.08 |
1109.4 |
|
4 |
5.12% |
第4年 |
825.91 |
1101.2 |
|
5 |
5.83% |
第5年 |
819.74 |
1093.0 |
|
6 |
6.54% |
第6年 |
813.58 |
1084.8 |
|
7 |
7.25% |
第7年 |
807.41 |
1076.5 |
|
8 |
7.96% |
第8年 |
801.25 |
1068.3 |
|
9 |
8.67% |
第9年 |
795.08 |
1060.1 |
|
10 |
9.37% |
第10年 |
788.91 |
1051.9 |
|
11 |
10.08% |
第11年 |
782.75 |
1043.7 |
|
12 |
10.79% |
第12年 |
776.58 |
1035.4 |
|
13 |
11.50% |
第13年 |
770.42 |
1027.2 |
|
14 |
12.21% |
第14年 |
764.25 |
1019.0 |
|
15 |
12.92% |
第15年 |
758.08 |
1010.8 |
|
16 |
13.62% |
第16年 |
751.92 |
1002.6 |
|
17 |
14.33% |
第17年 |
745.75 |
994.3 |
|
18 |
15.04% |
第18年 |
739.59 |
986.1 |
|
19 |
15.75% |
第19年 |
733.42 |
977.9 |
|
20 |
16.46% |
第20年 |
727.26 |
969.7 |
|
21 |
17.17% |
第21年 |
721.09 |
961.5 |
|
22 |
17.87% |
第22年 |
714.92 |
953.2 |
|
23 |
18.58% |
第23年 |
708.76 |
945.0 |
|
24 |
19.29% |
第24年 |
702.59 |
936.8 |
|
25 |
20.00% |
第25年 |
696.43 |
928.6 |
|
25年总和 |
20.00% |
25年总和 |
19260.42 |
25680.6 |
|
25年均匀 |
770.42 |
1027.2 |
||
项眼光伏总容量为750kWp ，用户可自行消纳光伏全数发电量 ，因而收益部门依照100%自用估算 ，自用电价按0.65元/度估算。首年总收益约为54.89万元 ，25年总收益约为1251.93万元 ，25年均匀年收益约为50.08万元。逐年及总收益如下表：
|
功夫 |
发电利用幼时数（h） |
发电量（万度） |
年度收益（万元） |
计算收益（万元） |
|
第1年 |
1125.9 |
84.44 |
54.89 |
54.89 |
|
第2年 |
1117.7 |
83.82 |
54.49 |
109.37 |
|
第3年 |
1109.4 |
83.21 |
54.08 |
163.46 |
|
第4年 |
1101.2 |
82.59 |
53.68 |
217.14 |
|
第5年 |
1093.0 |
81.97 |
53.28 |
270.42 |
|
第6年 |
1084.8 |
81.36 |
52.88 |
323.31 |
|
第7年 |
1076.5 |
80.74 |
52.48 |
375.79 |
|
第8年 |
1068.3 |
80.12 |
52.08 |
427.87 |
|
第9年 |
1060.1 |
79.51 |
51.68 |
479.55 |
|
第10年 |
1051.9 |
78.89 |
51.28 |
530.83 |
|
第11年 |
1043.7 |
78.27 |
50.88 |
581.71 |
|
第12年 |
1035.4 |
77.66 |
50.48 |
632.19 |
|
第13年 |
1027.2 |
77.04 |
50.08 |
682.26 |
|
第14年 |
1019.0 |
76.43 |
49.68 |
731.94 |
|
第15年 |
1010.8 |
75.81 |
49.28 |
781.22 |
|
第16年 |
1002.6 |
75.19 |
48.87 |
830.09 |
|
第17年 |
994.3 |
74.58 |
48.47 |
878.56 |
|
第18年 |
986.1 |
73.96 |
48.07 |
926.64 |
|
第19年 |
977.9 |
73.34 |
47.67 |
974.31 |
|
第20年 |
969.7 |
72.73 |
47.27 |
1021.58 |
|
第21年 |
961.5 |
72.11 |
46.87 |
1068.45 |
|
第22年 |
953.2 |
71.49 |
46.47 |
1114.92 |
|
第23年 |
945.0 |
70.88 |
46.07 |
1160.99 |
|
第24年 |
936.8 |
70.26 |
45.67 |
1206.66 |
|
第25年 |
928.6 |
69.64 |
45.27 |
1251.93 |
|
25年均匀 |
1027.2 |
77.0 |
50.08 |
4.3节能减排
光伏发电是一种清洁能源 ，与火电相比 ，可节约大量的煤炭或油气资源 ，有利于环境�；�。同时 ，太阳能是取之不竭用之不尽的可再生能源 ，早开发早受益。
本项目拥有极度凸起的环境效益。光伏发电不亏损化石燃料 ，无二氧化碳、二氧化硫蹬仔害气体的排放 ，节约水资源 ，同时削减相应的废水和温排水等对水环境的传染 ，清洁干净 ，环境效益优良 ，取代任何化石能源发电的环境效益都是巨大的。
光伏电站的建设代替了燃煤电厂的建设 ，将大大削减对周围环境的传染 ，还可起到利用可再生天然资源、节约不成再生的化石能源及�；ど肪车淖饔�。
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节能减排效益分析 |
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发电量（万度） |
尺度煤 |
二氧化碳排 |
硫氧化物 |
氮氧化物 |
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25年总发电量 |
1926.04 |
5874.43 |
15677.98 |
119.41 |
40.45 |
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25年年均发电量 |
77.04 |
234.98 |
627.12 |
4.78 |
1.62 |
5 案例
某采油厂智慧能源项目。
某油井现场 ，光伏系统容量80.48kW。
某油井现场 ，光伏系统容量25.92kW。
唐山市某村25.5kW光伏发电系统（彩钢）
邯郸台甫某公司6MW光伏发电项目（彩钢）
河北省某高快收费站治理处330kW光伏发电项目（平顶、彩钢+防水车棚）
河北省某高快收费站治理处330kW光伏发电项目（防水车棚）
邢台市临城县黄蜡沟村300kW村级电站
