1MW屋顶光伏并网发电技术方案

屋顶光伏并网发电系统技术方案北京东润环能科技股份有限公司2016年05月目录一、概述...........................................................................................................................................11.1项目介绍............................................................................................................................11.2项目系统设备材料............................................................................................................3二、总体方案设计...........................................................................................................................42.1光伏系统项目介绍............................................................................................................42.2系统选型设计....................................................................................................................42.3并网系统原理框图............................................................................................................52.4主要设备选型说明............................................................................................................6三、光伏系统发电评估.................................................................................................................10四、系统安装及施工组织.............................................................................................................124.1光伏阵列的布置和安装.................................................................................................124.2系统接线.........................................................................................................................124.3土建..................................................................................................................................124.4电气设计..........................................................................................................................154.5接入电力系统方案.........................................................................................................154.6电缆敷设及防火..............................................................................................................16五.光伏项目效益分析.................................................................................................................175.1项目环境效益..................................................................................................................175.2节能减排分析..................................................................................................................175.3经济性分析......................................................................................................................191一、概述1.1项目介绍项目情况：1MW屋顶光伏并网发电本项目单位为河南郑州某屋顶。本项目太阳能电池组件安装在主楼屋顶上，不单独占用建筑区域的宝贵土地资源，是安装于建筑之上的屋顶并网光伏发电(BAPV：BuildingAttachedPhotovoltaic)系统。光伏发电系统将太阳能资源通过太阳能电池组件转换成直流电能，再通过并网逆变器将符合电能质量的交流电给负载提供电能。太阳能电池组件与建筑结合的光伏发电是近十几年发展起来的在城市中推广应用太阳能发电的一个主要方向。技术成熟，成功运营项目较多。城市建筑物屋顶能为光伏系统提供足够的面积，不需要另外占用宝贵的土地资源。预选的屋顶位于郑州，郑州市属北温带大陆性季风气候，冷暖适中、四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雪。郑州市冬季最长，夏季次之，春季较短。年平均气温在14~14.3℃之间。郑州年平均降雨量640.9毫米，无霜期220天，全年日照时间约2400小时。项目地地约处东经113.62°，北纬34.78°，郑州市太阳能辐射量年均总太阳能辐射量约为4798.6MJ／m2（水平条件下），年均日照时数为近1332.9h。2光资源数据31.2项目系统设备材料表一屋顶太阳能光伏并网发电系统概况表序号项目名称规格型号单位数量1总装机容量1MWP万度25年总发电量约为3332.25万度2太阳能光伏组件HONEY组件块37743太阳能光伏组件支架镀锌角钢项足量4并网逆变器SG50KTL台215交流并网配电柜-台16监控装置监控软件套1PC机套1通信传输系统套17光伏导线4平方1500V电缆红米65004平方1500V电缆黑米650070平方1500V电缆红米90070平方1500V电缆黑米9008交流电缆ZRC-YJV180mm2米509通信电缆阻燃屏蔽控制电缆米10010系统的防雷和接地装置-套111土建及配电等基础设施-套112系统连接电缆防护材料-项14二、总体方案设计2.1光伏系统项目介绍该项目总载机容量为1000KWp,采用并网方式进行发电，其发电原理如下所述：并网光伏屋顶系统由光伏组件、逆变器、直流配电柜、交流配电柜组组成。太阳能组件产生的直流电经过逆变器转换成符合市电电网要求的交流电直接接入或者经过升压站后接入公共电网，并网系统中光伏方阵所产生的电力除了供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。2.2系统选型设计太阳能光伏组件安装位置需要避免阴影遮挡，根据郑州项目的具体情况进行组件的铺设设计，预计可装3774块265Wp电池板，装机容量为1000kWp。52.3并网系统原理框图并网部分总装机容量为1000kWp，组件方阵以20块光伏组件为1串，不同组串通过并联汇流后，用21台50K并网逆变器输出0.4kV交流电，经变压器升压后，接入内部高压配电房10kV母线侧并网点进行并网。本方案共用1台交流配电柜，21台逆变器（9路输入，带负级接地/无隔离变），1台升压变压器，1台高压开关柜（10kV，配计量）。62.4主要设备选型说明（1）太阳能板组件多晶硅太阳能板优势：①优异的弱光发电表现（阴天、早晨、傍晚）先进的电池正面制绒、背电场工艺选择性发射极技术②极佳的空间利用率最高功率至265瓦功率密度为162瓦/平方米③基于严格质量管控而具备的高可靠性超过30项的内部测试（紫外、热循环、湿冻等）内部测试严于行业认证标准抗PID④应对严酷环境的最佳解决方案通过5400帕正面雪压，2400帕风压载荷认证测试通过直径达35毫米，速度97千米/小时的冰雹测试太阳能板具体参数如下：78（2）逆变器为了更加充分的利用逆变器的MPPT功能以及使用比，提高效率，本项目拟采用选用21台50K并网逆变器，技术参数达到智能、高效、安全、可靠。SG50KTL系统参数：9标注：组件的串联数根据上述数据得知：每路组串mppt电压范围为200V-1000V，组件开路电压为38.3V，38.3*20=766V1000V；每路组串的满载MPPT电压范围为550V-850V，组串的额定电压为30.8V，30.8*20=616V850V所以，每路组串串联20件组件。组件的并联数系统总容量为1000KWp。单板功率为265Wp,20块为一串列，总计3774块组件，3774÷20≈189，故得出，共需189串并联，每个逆变器共有9路，，需要21台逆变器可完全容纳系统189串并联，容纳系统容量，满足设计要求。10三、光伏系统发电评估本系统在郑州某屋顶安装多晶电池组件，可安装数量总共3774块，预计铺设容量1000kWp，并网系统装机容量为1000kWp，年发电量计算如下：发电量Q=P×R×ηs÷R0，式中：P-系统直流总功率1000kWp；R-30°倾角所接受的年太阳总辐射量1462kWh/m2；ηs-光伏系统发电效率0.8；R0-标准日照辐射强度即1kW/m2，其中：ηs=K1×K2×K3×K4×K5K1-光电电池运行性能修正系数；K2-灰尘引起光电板透明度的性能修正系数；K3-光电电池升温导致功率下降修正系数；K4-导电损耗修正系数；K5-逆变器效率；考虑光伏组件在室外长期工作带来的损耗，经过行业及产品测算标准，该系统在25年内的发电量如下表所示：各年/全年发电量统计（万kwh）第1年1,173,279.36第2年1,149,813.77第3年1,137,846.32第4年1,125,996.20第5年1,114,263.41第6年1,102,647.94第7年1,091,149.80第8年1,082,232.88第9年1,073,433.29第10年1,064,633.69第11年1,055,834.10第12年1,047,034.50第13年1,038,352.23第14年1,029,669.97第15年1,020,987.70第16年1,012,422.76第17年1,003