手艺方案
项目名称：mg冰球突破光伏发电项目
石家庄mg冰球突破电气装备有限公司
? ? ? 2017年12月
目录
1项目概述 - 1 -
2太阳能发电系统介绍 - 1 -
3方案设计 - 2 -
3.1设计依据 - 2 -
3.2 设计原则 - 2 -
3.3 系统原理示意图 - 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 组件模拟排布图 - 10 -
4 发电量估算 - 11 -
4.1系统效率 - 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mg冰球突破电气股份有限公司，，，，对mg冰球突破一号车间、二号车间和成套车间举行漫衍式光伏项目建设 。。。。。？？？？？g冰球突破一号车间、二号车间接纳水泥34°支角度方式装置光伏组件，，，，成套车间接纳彩钢平铺的方式装置光伏组件 。。。。。。
拟接纳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使用光生伏特效应原理制成的，，，，它是将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统 。。。。。。它主要由太阳能电池方阵和逆变器两部分组成 。。。。。。
如图3-1所示:白天有日照时，，，，并网发电系统通过光伏组件将吸收来的太阳辐射能经由高频直流转换后酿成高压直流电，，，，经由逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流 。。。。。。配电箱具有 ；；；；；すπВ，，，收罗系统能够让运维职员和用户第一时间相识发电情形 。。。。。。
图2-1 太阳能并网发电系统原理图
3方案设计
3.1设计依据
本工程主要遵照和依据下列标准、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 光伏系统并网手艺要求
GB 50057-2010 修建物防雷设计规范
GB 50009-2012 修建结构荷载规范
Q/GDW617-2011 光伏电站接入电网手艺划定
GB/T29319_2012 光伏发电系统接入配网电手艺划定
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手艺规范
GB/T29320-2012 光伏电站太阳跟踪系统手艺要求
IEC 61215—2005 地面用晶体硅光伏组件(PV) –设计判断和定型
GB50205-2020 钢结构工程施工质量验收标准
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 冷弯薄壁型钢结构手艺规范
GB/T20046—2006 光伏（PV）系统电网接口特征
GB/T19064-2003 家用太阳能光伏电源系统手艺条件和试验要领
GB 50205-2020 钢结构工程施工质量验收标准
NB/T32014-2013 光伏发电站防孤岛效应检测手艺规程
GB/T50065-2011 交流电气装置的接地设计规范
3.2 设计原则
本工程设计在遵照手艺先进、科学合理、清静可靠、经济适用的指导头脑和设计原则下，，，，着重思量以下设计原则 。。。。。。
先进性原则：随着太阳能手艺的生长，，，，光伏电站设计必需思量先进性，，，，使系统在一定的时期内坚持手艺领先性，，，，以包管产品具有较长的生命周期 。。。。。。
适用性原则：光伏电站设计充分思量我国太阳能电源装备生产现状，，，，选用有大规模现实工程应用履历的产品，，，，接纳先进成熟的手艺，，，，包管产品的稳固性、可靠性和可维性 。。。。。。
经济性原则：光伏电站设计在包管系统各项手艺指标的条件下，，，，起劲降低工程、装备本钱，，，，提高系统的性价比，，，， ；；；；；び没У耐蹲市б 。。。。。。
3.3 系统原理示意图
图3-1 系统原理示意图
3.4 组件选型
现在海内外使用最普遍的是多晶硅、单晶硅太阳能电池 。。。。。。商业化的多晶硅电池片效率一般在17～20％左右，，，，单晶硅电池片电池效率在16～23％左右 。。。。。。
单晶硅电池是最早泛起、工艺最成熟的太阳能光伏电池，，，，也是光伏组件大规模生产中效率最高的 。。。。。。大规模生产的单晶硅电池效率可抵达16～23% 。。。。。。由于受硅单晶棒形状的限制，，，，单晶硅电池须做成圆形，，，，对光伏组件安排也有一定影响 。。。。。。
多晶硅太阳能电池的生产工艺与单晶硅基内情同，，，，使用了多晶硅铸锭工艺取代单晶硅硅棒生长工艺，，，，本钱低廉，，，，工业规模生产的转换效率为17～20.3％左右，，，，略低于单晶硅电池的水平 。。。。。。和单晶硅电池相比，，，，多晶硅电池虽然效率有所降低，，，，可是节约能源，，，，节约硅质料，，，，抵达工艺本钱和效率的平衡 。。。。。。
转换效率是指在标准的测试情形下，，，，电池将辐射在一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，，，，因此，，，，在思量土地使用本钱时，，，，应只管选用效率高的电池 。。。。。。
由前述可知，，，，单晶硅太阳电池比多晶硅太阳电池具有稍高（约2%）的转换效率，，，，但受其制造工艺的限制，，，，较量单位本钱发电效率，，，，两者靠近，，，，其差别险些不到1% 。。。。。。
也就是说，，，，关于一律容量的发电系统而言，，，，接纳这两种组件无论从系统转换效率照旧占地面积而言，，，，都差别不大 。。。。。。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知足以下几点要求：
a.有一定防雨、防雹、防风等能力 。。。。。。凭证现实需要可将电池组件相互串联或并联毗连 。。。。。。
b.在兼顾易于搬运条件下，，，，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.组件抗强紫外线切合GB/T18950-2003 橡胶和塑料管静态紫外线性能测定 ；；；；；
e.组件必需切合IEC61215标准，，，，包管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，，，，详细手艺参数拜见表4-1 。。。。。。
表3-1 太阳能电池组件手艺参数表
|
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 |
|
|
事情电压（Vmppt） |
V |
31.0 |
|
|
事情电流（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）情形温度- 25℃～+ 60℃ ；；；；；
（2）接纳MPPT手艺，，，，跟踪电压规模要宽、最大直流电压要高 ；；；；；
（3）提供人机界面及监控系统 ；；；；；
（4）具有极性反接 ；；；；；ぁ⒎婪捶诺绫 ；；；；；ぁ⒐碌盒вΡ ；；；；；ぁ⒔涣鞴骷爸绷鞴乇 ；；；；；ぁ⒅绷髂赶吖缪贡 ；；；；；ぁ⒌缤系纭⒌缤费埂⒌缤菲怠⒐夥罅屑澳姹淦髯约旱慕拥丶觳饧氨 ；；；；； （对地电阻监测和报警功效）等，，，，并响应给出各 ；；；；；すπ卸奶跫和工况（即时 ；；；；；ば卸⒈ ；；；；；な奔洹⒆猿苫指词奔涞龋 ；；；；；
（5）完全知足国家电网公司《光伏电站接入电网手艺划定》的要求，，，，可调有功功率，，，，交流电流谐波不凌驾允许值 ；；；；；
综上所述，，，，本项目拟选择mg冰球突破公司生产的20kW逆变器，，，，主要手艺参数详见表4-2 。。。。。。
表3-2逆变器手艺参数表
|
产品型号 |
KE-GT20KTL |
|
最大输入电压 |
1000V |
|
启动电压 |
250V |
|
满载MPP电压规模 |
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 |
|
输出电压规模 |
180~265V |
|
额定输出频率 |
50Hz |
|
输出频率规模 |
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% |
|
最大效率 |
98.0% |
|
欧洲效率 |
97.3% |
|
防护品级 |
IP65(风扇IP54) |
|
事情温度 |
-25℃~60℃ |
|
冷却方式 |
强制风冷 |
|
尺寸（宽*高*深） |
560mm*670mm*255mm |
|
重量（Kg） |
53 |
|
显示 |
LCD显示 |
|
通讯方式（标准） |
RS485 |
|
通讯方式（可 。。。。。。 |
WIFI |
3.6光伏阵列的装置
关于光伏组件，，，，差别的装置角度接受的太阳光辐射量是差别的，，，，发出的电量也就差别 。。。。。。装置支架不但要起到支持和牢靠光伏组件的作用，，，，还要使光伏组件最大限度的使用太阳光发电 。。。。。。最佳倾角34°安排的光伏阵列可包管系统整年发电量最高 。。。。。。同时包管冬至日真太阳时上午9:00到下昼15:00时光伏阵列不被遮挡 。。。。。。
拟接纳彩钢平铺和水泥34°支角度的装置方式举行设计 。。。。。。
彩钢平铺设计使用夹具、导轨、中压块和边压块完成对光伏组件的牢靠，，，，该装置方式不但重量轻，，，，耐侵蚀性较强，，，，还可以兼具雅观等需求 。。。。。。彩钢平铺的详细装置方式如下：
1. 使用中压块和边压块，，，，将光伏组件牢靠在铝合金导轨上 。。。。。。
2. 滑轨与滑块螺母配合使用，，，，将夹具和压块毗连起来 。。。。。。从上到舷菇廖为：压块，，，，滑块螺母，，，，夹具 。。。。。。
3. 使用夹具，，，，将导轨牢靠在彩钢瓦上 。。。。。。夹具可凭证差别种类的彩钢去选择 。。。。。。
彩钢瓦形状与对应的夹具：
4. 滑轨单根长度为6米，，，，多根滑轨之间通过导轨毗连件来牢靠 。。。。。。
5. 装置时预留清洁和磨练通道，，，，利便后期维护 。。。。。。
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目由逆变器的最高输入电压和最低事情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证容量的差别而差别 。。。。。。凭证GB50797-2012 《光伏发电站设计规范》，，，，以下逆变器组串数目做出盘算，，，，电池组件串联数目应同时知足以下要求：
经盘算，，，，选用20kW逆变器，，，，多晶硅电池265Wp每路串联数目为18~20块 。。。。。。现实数目凭证现场组串情形确定 。。。。。。
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主要是防直接雷和感应雷两种，，，，防雷步伐应依据《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 ；；；；；し止夥绯刈榧和交、直流配电系统的直击雷 ；；；；； 。。。。。。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可靠毗连，，，，接纳接地扁钢将支架与防雷引下线相连，，，，与接地网毗连，，，，为增添雷电流散流效果，，，，将站内所有光伏电池组件支架可靠毗连 。。。。。。
b） 感应雷 ；；；；；
为防止感应雷、浪涌等情形造成过电压而损坏光伏发电系统装备及配电装备，，，，其防雷步伐主要为在汇流箱内设置防雷器 。。。。。。
3.8.2 接地设计
（1） ；；；；；そ拥氐墓婺
凭证《交流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装备均应可靠地接地或接零 。。。。。。所有电气装备外壳、电缆金属外皮、电缆支架、桥架和其它可能事故带电的金属物都应可靠接地 。。。。。。
（2）接地电阻
电站的 ；；；；；そ拥亍⑹虑榻拥亟幽梢桓鲎艿慕拥刈爸 。。。。。。凭证《交流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 。。。。。。如修建物原有接地装置接地电阻值不可知足要求，，，，应增打人工笔直接地极，，，，笔直接地极接纳DN50，，，，2500mm长的热镀锌钢管，，，，水平接地体接纳-40X4镀锌扁钢 。。。。。。
3.9 组件模拟排布图
本项眼光伏方阵由3个光伏子阵组成 。。。。。。子阵1装置于mg冰球突破1号车间屋顶，，，，建设规模约150kWp，，，，使用7台20kW逆变器，，，，装置效果如下：
子阵2装置于mg冰球突破2号车间屋顶，，，，建设规模约153 kWp，，，，使用8台20kW逆变器，，，，装置效果如下：
子阵3装置于mg冰球突破成套车间屋顶，，，，建设规模约447 kWp，，，，使用23台20kW逆变器，，，，装置效果如下：
4 发电量估算
4.1系统效率
年发电量的修正系数主要思量以下因素：
（1）交流输电线路的能量损失修正
通过起源估算输电线路损失约占总发电量的1% 。。。。。。
（2）逆变器效率修正
凭证选取的逆变器产品参数，，，，逆变器损失为2% 。。。。。。
（3）灰尘笼罩修正
由于天气原因，，，，造成光伏发电组件外貌笼罩了灰尘或积雪造成的发电量损失，，，，取2％ 。。。。。。
（4）事情温度消耗修正
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（夏日完全可能），，，，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（冬季外地区完全可能），，，，多晶硅组件功率增添发电量达11.0%左右，，，，盘算时思量思量各月凭证辐照量盘算加权平均值，，，，因此盘算获得由于温度造成光伏系统发电量损失为4% 。。。。。。
（5）组件串联不匹配爆发的效率降低
组件串联由于电流纷歧致爆发的效率降低，，，，凭证电池板出厂的标称误差值，，，，取1% 。。。。。。
（6）直流部分线缆功率消耗
凭证项目的直流部分的线缆毗连，，，，直流部分的线缆消耗取2% 。。。。。。
（7）其他因素修正
除上述各因素外，，，，影响光伏电站发电量的还包括不可使用的太阳辐射损失和最大功率点跟踪精度影响折减等不确定因素，，，，其他因素消耗取5% 。。。。。。
（8）总系一切效率
凭证以上各部分的效率和消耗盘算，，，，获得系统总体平均效率为80% 。。。。。。
|
序号 |
效率损失项目 |
修正系数 |
系统效率 |
|
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 |
并网逆变器效率损失 |
98% |
|
|
9 |
交流电缆线损 |
99% |
|
|
10 |
其它损失（不确定因素等） |
95% |
4.2光伏电站25年发电量和收益
|
mg冰球突破光伏发电项目 |
光伏电站25年发电量盘算表格 |
|||
|
组件斜面年峰值小时数（h） |
1450.8724 |
|||
|
系统效率（%） |
80 |
|||
|
电站装机容量（MW） |
0.75 |
|||
|
首年衰减率 |
单位（%） |
3 |
||
|
前十年衰减率 |
单位（%） |
9.3747 |
||
|
后十五年衰减率 |
单位（%） |
10.6245 |
||
|
序号 |
累计衰减率 |
时间 |
发电量（MWh） |
发电小时（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年平均 |
770.42 |
1027.2 |
||
项眼光伏总容量为750kWp，，，，用户可自行消纳光伏所有发电量，，，，因此收益部分凭证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年平均年收益约为50.08万元 。。。。。。逐年及总收益如下表：
|
时间 |
发电使用小时数（h） |
发电量（万度） |
年度收益（万元） |
合计收益（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年平均 |
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，，，，可节约大宗的煤炭或油气资源，，，，有利于情形 ；；；；； 。。。。。。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 。。。。。。
本项目具有十分突出的情形效益 。。。。。。光伏发电不必耗化石燃料，，，，无二氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放，，，，节约水资源，，，，同时镌汰响应的废水和温排水等对水情形的污染，，，，清洁清洁，，，，情形效益优异，，，，取代任何化石能源发电的情形效益都是重大的 。。。。。。
光伏电站的建设替换了燃煤电厂的建设，，，，将大大镌汰对周围情形的污染，，，，还可起到使用可再生自然资源、节约不可再生的化石能源及 ；；；；；ど樾蔚淖饔 。。。。。。
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节能减排效益剖析 |
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发电量（万度） |
标准煤 |
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 |
|
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 。。。。。。，，，光伏系统容量80.48kW 。。。。。。
某油井现 。。。。。。，，，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）
河北省某高速收费站治理处330kW光伏发电项目（平顶、彩钢+防水车棚）
河北省某高速收费站治理处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
