20KW光伏系统技术方案11要点.doc
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1、20KWp光伏发电项目技术方案2013年11月目录一、设计原则与标准11.1设计原则11.2设计标准1二、工程概况2三、厂址建设条件23.1地理位置及气候条件2四、系统设计方案34.1光伏电站系统组成34.2主要设备选择及性能参数34.2.1光伏发电组件选型44.2.2并网逆变器54.2.3电缆及桥架84.3光伏电池组件布置方案84.2.1设计原则84.2.2安装方式设计94.4 接入电网方案94.5系统防雷10五、效益分析115.1、经济效益分析115.2、环境效益分析115.3项目推广前景分析12一、设计原则与标准1.1设计原则(1)先进性原则:保证系统具有较长的生命周期。(2)环保节能原
2、则:采用太阳能电池发电。(3)安全可靠原则:系统设计应安全可靠,以保证光伏屋顶并网发电系统并入或撤出时对建筑物内的其他用电设备的安全;结构设计应充分考虑原有建筑结构的承受力、风荷载、温度应力和地震作用对组件及原建筑结构的影响,设计安全系数应保证满足国家规定及本工程的要求。(4)可拆卸更换,维修方便原则:方便拆换及维护。(5)经济性原则:保证资金投向合理,在确保满足国家规范的基础上,合理地使用材料。1.2设计标准(1)光伏电站接入电力系统技术规定GBZ19964-2005(2)光伏(PV)系统电网接口特性GB/T 20046-2006Eqv.IEC61727(1995)(3)国家电网公司光伏电站
3、接入电网技术规定(2009.07)(4)光伏(PV)系统电网接口特性(GB/T 20046)(5)光伏(PV)发电系统的过电压保护导则(SJ/T 11127)(6)地面光伏系统概述和导则 GB/T18479-2001 (7)光伏系统功率调节器效率测量程序(IEC 61683)(8)光伏系统性能监测、测量、数据交换和分析指南(IEC61724)(9)钢结构设计规范 GB50017-2003(10)新能源基本建设项目管理的暂行规定(11)光伏发电系统的过电压保护导则 SJ/T11127-1997 (12)低压配电设计规范(GB 50054)(13)建筑物防雷设计规范(GB 50057)(14)建筑
4、电气工程施工质量验收规范(GB 50303)(32)安全标志(GB2894)(33)安全标志使用导则(GB 16179)(35)电气装置安装工程质量检验及评定规程(DL/T5161.117)(36)建筑结构荷载规范 GB0009-2001 (2006年版) 二、工程概况拟将光伏太阳能板安装于XX屋面。该并网光伏电站装机容量为20kWp,屋顶安装功率为250Wp多晶硅光伏组件80块,安装面积约为250。整个系统采用国产通过金太阳认证的光伏并网逆变器1台,工作效率超过95%。使用多晶硅光伏电池片转换效率超过17%,年均发电量约20000kWh。本项目所建设分布式光伏发电系统,主要由光伏阵列、并网逆
5、变器、低压输配电、监控显示等几部分构成。用户侧并网型太阳能光伏电站是利用光伏组件将太阳能转换成直流电能,再通过逆变供给用户自己使用,实现“自发自用,余电上网”。光伏阵列:主要由太阳电池组件、光伏支架、直流电缆等构成;并网逆变:主要由并网逆变器构成;低压输配电:主要由低压交流配电柜、低压交流电缆等构成;监控:主要由光伏系统监控部分构成。三、厂址建设条件3.1地理位置及气候条件*位于*省东部沿海,*下游,介于北纬2515-2639,东经11808-12031。属典型的亚热带季风气候。*气候资源丰富,气温适宜,温暖湿润,四季常青,雨量充沛,霜少无雪,夏长冬短,无霜期达326天。年平均日照数为1700
6、1980小时;年平均降水量为9002100毫米;年平均气温为1620,最冷月12月,平均气温达610;最热月78月,平均气温为2429。极端气温最高42.3,最低-2.5。年相对湿度约77%。 *春季常阴雨绵绵,气温变化较大,是一年中阴雨天最多的季节。有春雨期(34月)和梅雨期(56月)之分,春雨期天气冷热多变,有的年份还会出现倒春寒天气和冰雹等强对流天气;夏季以晴热高温天气为主,是*地区出现局地热雷雨天气和热带风暴、台风活动最集中的时期;秋季天高云淡,日照充足,气候宜人;冬季雨量一般较少,气温较低,但无严寒。年太阳总辐射量4388.8MJ/m(来源于美国国家航空航天局(NASA)的气象数据资
7、料)。较适合太阳能光伏发电项目。各月气象资料见表二:月份平均气温温度平面有效光照气压平均风速C%kWh/m2/dkPam/s一月11.273.8%1.9398.92.4二月11.177.8%1.7598.82.3三月13.680.4%2.4298.52.3四月18.278.7%4.0498.12.4五月22.680.1%3.4997.72.5六月26.281.6%3.4397.42.7七月29.076.4%5.3197.33.2八月28.576.6%5.0097.33.1九月25.975.6%3.4297.82.9十月22.370.7%3.7698.32.8十一月18.169.5%2.6998
8、.72.8十二月13.369.9%2.7299.02.6平均20.175.9%3.3498.12.7 表二四、系统设计方案4.1光伏电站系统组成该项目采用BAPV安装,光伏组件采用串并联的方式组成多个光伏组件阵列,光伏组件阵列通过国产并网光伏逆变器完成DC到AC的转换,接入一楼低压配电柜进行并网发电的方案。4.2主要设备选择及性能参数主设备的选型遵循了先进性、成熟性和稳定性的原则,本项目中所用设备均为同类产品中的先进产品,并具有良好的应用业绩,保证系统整体稳定可靠运行。4.2.1光伏发电组件选型本工程采用单块功率为250Wp多晶硅光伏组件,具体参数详见下表:编号项目技术参数与规格备注1型式多晶
9、硅光伏组件2型号250Wp3尺寸结构1650*992*45mm重量19.5kg4转换效率15.5%含组件边框面积计算4在AM1.5、1000W/m2的辐照度、25C的电池温度下的峰值参数4.1标准功率250W4.2峰值电压30.504.3峰值电流8.224.4短路电流8.794.5开路电压37.2V4.6最大系统电压IEC10005温度系数5.1峰值功率温度系数-0.46%/K5.2峰值电流温度系数0.06%/K5.3峰值电压温度系数-0.33%/K5.4短路电流温度系数0.06%/K5.5开路电压温度系数-0.33%/K6温度范围-40+857功率误差范围03%8表面最大承压2400Pa9承
10、受冰雹直径25mm的冰球 冲击试验速度23m/s10接线盒类型Type IV防护等级IP64连接线长度1000 mm11使用寿命25年衰减率2年内不高于2%25年衰减20%质保期5年12框架结构铝合金边框13背面材料复合薄膜4.2.2并网逆变器4.2.2.1并网逆变器选型并网逆变器是并网光伏电站中的核心设备。它的可靠性、高效性和安全性会影响到整个光伏系统。 对于光伏并网系统逆变器的选型, 应注意以下几个方面的指标比较: (1)光伏并网系统必须对电网和太阳能电池的输出情况进行实时监测,对周围环境做出准确判断,完成相应动作,如对电网的投、切控制,系统的启动、运行、休眠、停止、故障等状态检测,以确保
11、系统安全、可靠的工作。 (2)由于太阳能电池的输出曲线是非线性的,受环境影响很大,为确保系统能最大输出电能,需采用最大功率跟踪控制技术,通过自寻优方法使系统跟踪并稳定运行在太阳能光伏系统的最大输出功率点,从而提高太阳能输出电能利用率。 (3)逆变器输出效率:大功率逆变器在满载时,效率必须在 95%以上。在 50W/m2的日照强度下,即可向电网供电,在逆变器输入功率为额定功率 10%时,也要保证 90%以上的转换效率。 (4) 逆变器输出波形: 为使光伏阵列所产生的直流电源逆变后向厂区电网并网供电,就必须使逆变器的输出电压波形、幅值及相位与公共电网一致,实现无扰动平滑电网供电。 (5)逆变器输入
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