农场52kWp分布式并网光伏技术方案

连云港新浦单兴建5.2kWp分布式光伏并网项目技术方案项目编号：T-20151218-01设计单位：太阳雨集团有限公司2015年12月目录一、项目概况…………………………………………………………………………….…….11.1、项目概述………………………………………………………………………………….11.2、气候环境………………………………………………………………………………….11.3、太阳能资源分析………………………………………………………………………….2二、技术方案设计……………………………………………………………………………..32.1、设计依据………………………………………………………………………………….32.2、安装场址选择…………………………………………………………………………….52.3、用电负荷特性…………………………………………………………………………….52.4、容量估算………………………………………………………………………………….52.5、接入电网方式…………………………………………………………………………….72.6、电气和消防设计………………………………………………………………………….8三、效益分析………………………………………………………………………………….143.1、系统报价清单……………………………………………………………………………143.2、经济效益分析……………………………………………………………………………143.3、环境效益分析……………………………………………………………………………15一、项目概况1.1、项目概述项目名称：连云港新浦单兴建5.2kWp分布式光伏并网项目技术方案项目地址：连云港新浦云台农场装机容量：5.2kWp安装条件：平屋顶，平铺，承载符合要求；经纬度：119.29°E，34.6°N1.2、气候环境连云港位于中国沿海中部，江苏省东北部，处于北纬33°59′～35°07′、东经118°24′～119°48′之间。东濒黄海，与朝鲜、韩国、日本隔海相望，北与山东日照市接壤，西与山东临沂市和江苏徐州市毗邻。连云港位于鲁中南丘陵与淮北平原的结合部，境内山海齐观，平原、大海、高山齐全，河湖、丘陵、滩涂、湿地、海岛俱备。地势由西北向东南倾斜，形如一只飞向海洋的彩蝶。地貌基本分布为西部岗岭区、中部平原区、东部沿海区和云台山区四大部分。西部丘陵海拔100米～200米。中部平原海拔3米～5米，主要是山前倾斜平原、洪水冲积平原、及滨海平原3类，总面积5409平方千米。拥有耕地面积3797.9平方千米。东部沿海主要是约700平方千米盐田和480平方千米滩涂。云台山脉属于沂蒙山的余脉，有大小山峰214座，其中云台山主峰玉女峰海拔624.4米，为江苏省最高峰。连云港有云台山、锦屏山、马陵山、羽山等山脉。连云港处于暖温带南部，常年平均气温14℃，1月平均温度-0.4℃，极端低温-19.5℃：7月平均温度26.5℃，极端高温39.9℃。历年平均降水量920多毫米，常年无霜期为220天。主导风向为东南风。由于受海洋的调节，气候类型为湿润的季风气候，略有海洋性气候特征。四季分明，冬季寒冷干燥，夏季高温多雨。光照充足，雨量适中。气候处于暖温带与亚热带过渡地带，四季分明，寒暑宜人，光照充足，雨量适中。常年平均气温14.1℃，历年平均降水883.6毫米，常年无霜期220天。主导风向为东南风。1.3、太阳能资源分析根据气象站取得的信息，该地区的气象及太阳辐照情况如下:月份空气温度℃(地面)相对湿度%(地面)大气压力kPa(地面)每日太阳辐射-水平面kWh/m2/d(地面)土地温度℃(NASA)风速m/s(地面)一月3.0560.21022.934.134.12二月4.3460.21023.635.514.4三月8.2161.11014.29.424.29四月14.559.71015.0415.54.28五月19.264.61005.4820.23.87六月22.673.41005.2123.83.59七月24.983.81004.7626.13.59八月24.883.11004.59263.44九月22.171.71014.223.23.39十月17.562.21013.4519.13.31十一月11.261.51022.9512.63.74十二月5.5260.21022.676.743.87年平均数13.265.81004.2513.84.26二、技术方案设计2.1、设计依据本项目主要遵循和依据下列标准和文件设计：《光伏发电站施工规范》GB50794《光伏发电工程施工组织设计规范》GB50795《光伏发电工程验收规范》GB50796《光伏发电站设计规范》GB50797《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》GB/T9535《地面用光伏（PV）发电系统概述和导则》GB/T18479《低压配电设计规范》GB50054《低压直流电源设备的特性和安全要求》GB17478《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》GB50171《光伏器件》GB6495《电磁兼容试验和测量技术》GB/T17626《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620《交流电气装置的接地》DL/T621《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232－82《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2005版)《建筑物防雷设计规范》GB50057《建筑抗震设计规范》GB50011并网接口参考标准：《光伏并网系统技术要求》GB/T19939《光伏发电接入电力系统技术规定》GB/Z19964《光伏系统电网接口特性》GB/T20046《地面用光伏（PV）发电系统》GB/T18479《太阳能光伏系统术语》GB/T2297《电能质量供电电压允许偏差》GB/T12325《安全标志（neqISO3864:1984）》GB/T2894《电能质量公用电网谐波》GB/T14549《电能质量三相电压允许不平衡度》GB/T15543《电能质量电力系统频率允许偏差》GB/T15945《安全标志使用导则》GB/T16179《地面光伏系统概述和导则》GB/T18479《光伏发电系统的过电压保护—导则》SJ/T11127-电气、仪表工程：《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-82《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92《电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范》GB50170-92《继电保护和安全自动化装置技术规程》GB14285-93《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB50256-96《金属穿线管和固定件》IEC423《根据颜色和数字鉴别导线》IEC446《低压开关设备和控制设备组件》IEC439安全技术：《建筑机械使用安全技术规程》JGJ65-89《施工现场临时用电安全技术规程》JGJ46-88《建筑施工安全检查评分标准》JGJ59-882.2、安装场址选择建设地点产权是客户所有，不存在争议问题；项目安装在平瓦屋顶。2.3、用电负荷特性（1）进户电源是单相AC220V。（2）业主未提供月平均用电量或用电费用和主要用电时间段和进线总开关的容量。2.4、容量估算（1）场地屋面测量根据现场勘探资料建模（屋顶），如下所示：（2）模拟建模当地最佳倾角为32°，没有障碍物遮挡，本项目沿平屋面平铺安装；安装方式采用：组件采用纵向安装，左右间隔20mm。三维模拟图如下:（3）当地月平均辐射情况如下图所示（4）当地系统年发电总量以及月度情况如下图所示：（5）安装容量如下表所示：由上表可知，第一年总发电量估算值为7059kWh。2.5、接入电网方式用户进户电源为AC220V/50Hz电源，采用自发自用，余电上网的模式运行。初步拟定装机容量5.2kW，采用1台5kW光伏逆变器，MPPT电压输入范围为260V~850V，本系统共5200W/260W=20块组件；10块/串，共2串。并网方案原理如下图所示：2.6、电气和消防设计2.6.1、系统防雷设计对于直击雷的防护只能通过避雷针或避雷带的方式（不包含在本项目内），而本项目中所提及的防雷是针对雷电感应和雷电波的防护，在光伏方阵接入到并网逆变器之后，在交流侧加装浪涌保护器。为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠，防止因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件的损坏等情况发生，系统的接地装置必不可少。所有接地都要连接在一个接地体上，接地电阻小于4欧姆，不允许设备串联后再接到接地干线上。2.6.2、太阳能组件选型根据分布式发电及项目现场的要求，本项目采用高效多晶硅太阳能电池组件。对于电站电池组件选型我们遵循以下原则：1)在兼顾易搬运条件下，选择大尺寸，高效的电池组件，如180Wp~300Wp；2)选择易于接线的电池组件；3)组件各部分抗强紫外线（符合GB/T18950-2003橡胶和塑料软管静态下耐紫外线性能测定）；另外，铝边框组件产品性能有以下特点：1）多晶硅电池组件弱光性好；2）太阳电池绒面表面处理和减反射层减少对阳光的反射；3）电池片采用全自动焊接，有良好的接触可靠性；4）低铁超白钢化玻璃覆盖在表面，有很好的机械强度并保证好的透光性；5）后面的背板防止被磨损，撕裂和刺破，起到密封防水和绝缘的作用；6）铝边框上有四个安装孔，2个接地孔，便于安装和接地；7）接线盒达到IP65的防护等级，接线方便，安全并有保护作用；8）接线盒内，设有旁路二极管，可有效减少阴影带来的组件输出功率损失；9)组件的功率是从接线盒内由接线端子输出的。端子的材料是表面附银浆的H59，具有优良的耐候、抗腐蚀性能，可确保在产品在寿命期内的可靠输出；10）在接线盒上用O型圈，保证其密封性良好；11）接线盒用优质硅胶固定，保证有良好的耐腐蚀性、密封性；12）产品一致性好。所选取的光伏组件的外观和尺寸如下所示：电学性能STC峰值功率(Pmax)265W260W255W最佳工作电压(Vmp)31.0V30.9V30.8V最佳工作电流(Imp)8.56A8.42A8.28A开路电压(Voc)37.8V37.7V37.6V短路电流(Isc)9.02A8.89A8.76A组件转换效率16.3%16.0%15.7%组件共组温度-40°C~+85°C最大系统电压1000VDC(IEC)最大串联保险丝电流等级20A功率公差0~+5%STC:福照度1000W/m2，组件温度25℃，AM=1.5；使用AAA等级的IEC60904-9太阳能模拟器使功率测量公差控制在±3%NOCT峰值功率(Pmax)194W191W188W最佳工作电压(Vmp)28.3V28.2V28.1V最佳工作电流(Imp)6.86A6.76A6.68A开路电压(Voc)34.8V34.8V34.7V短路电流(Isc)7.32A7.19A7.12ASTC:福照度800W/m2，组件温度25℃，AM=1.5，风速1m/s；使用AAA等级的IEC60904-9太阳能模拟器使功率测量公差控制在±3%温度特性标称电池共组温度(NOCT)45±2℃峰值功率(Pmax)温度系数-0.42%/℃开路电压(Voc)温度系数-0.33%/℃短路电流(Isc)温度系数0.067%/℃产品规格太阳能电池多晶硅156*156mm（6inch）电池数量60（6*10）组件尺寸1640*992*35mm（64.6*39.1*1.4inch）重量18.2kg前玻璃3.2mm钢化玻璃边框氧化铝合金接线盒IP68标准输出电缆TUV（2Pfg1169：2007）4.0mm2，对称长度（-）1000mm和（+）1000mm连接器MC42.6.3、逆变器选型根据配电要求，本方案采用1台5KW并网逆变器，本产品操作简便，外形设计美观；转换效率高，性能可靠，电网适应能力强，即使在严酷的环境下也能够稳定运行。具体参数如下表所示：型号5KW直流输入最大直流功率（W）5400最大直流电压（V）580MPPT电压范围（V）125~550启动电压（V）125最大直