伊金霍洛旗公共建筑BIPV规划方案

1 伊金霍洛旗公共建筑 划方案 第一部分 项目背景 伊金霍洛是一代天骄成吉思汗的长眠之地，是鄂尔多斯城市核心区的重要组成部分，是国家重要能源重化工基地之一，是成吉思汗祭祀文化、鄂尔多斯风情和蒙古草原文化汇集的地方。 伊金霍洛丰厚积淀与震撼崛起，使越来越多的关注聚焦到这片神奇圣洁的土地。越来越多的商务交流、旅游休闲、文化体验等活动，对伊金霍洛城市公共服务设施提出了更高的要求。 同时，建设现代新型城镇与追求高尚社会生活成为新时代发展的重要特征。伊金霍洛旗正处于建设新型城镇的快速发 展期，完善的公共服务配套成为实现城市社会服务功能的关键。 现代化新型公厕的功能：根据伊金霍洛旗社会文化、经济发展与城市建设情况，通过服务功能复合、公厕本土文化注入、特征景观打造等方式，实现城市公厕服务网络的全面升级。 第二部分 光伏照明系统相关要求 （业主方提供） 1. 光伏发电设计图纸及方案 2. 功率：市电互补 20003000W 3. 普通光伏板形式设计方案 4. 薄膜形式设计方案 5. 照明采用 . 施工方案 7. 报价（两种形式均做报价，选择其一或者全部使用） 8. 项目地理：内蒙，可在网上采集相关光照条件。 9. 项目实施时间： 2011月间 2 第三部分 光伏项目投资概算 普通光伏板形式设计方案一 本方案建设投资 ，投资范围包括工程费用、其他费用、预备费用等。其中工程费用包括建筑工程费和设备及安装工程费用；其他费用包括无形资产和其他资产；预备费用包括基本预备费用。 功率： 3000W、 220工作时间： 24小时 阴雨天设计： 2 个阴雨天太阳能发电供电，超过 2天使用市电供电 设计负载范围：交流照明灯具、 箱、风扇等电器 系统工 作寿命：项目设计使用 25年 系统设备 规格型号 数量 单价 （元） 设备价（元） 性能介绍 太阳能组件 18026块 2794 352044 单晶 太阳能支架 22680套 W 52164 铝合金型材 市电互补控制器 220台 54000 54000 南京冠亚 逆变器 20台 64800 64800 南京冠亚 蓄电池 2V/100008块 2363 255204 特茂荣胶体 6W/光灯 2 121 6292 用于室内照明、一个 3 大幅灯箱广告牌 3W/灯 6 61 2196 用于 3个小型灯箱广告牌 直流输入电缆 方铜芯电线 30米 25 铜线 交流输出电缆 方铜芯电线 400米 5 2000 铜线 施工费 80000 含施工工具，辅材等 建安合计 868925 元 每 前我国发电耗煤为平均 390根据能源基础数据汇编，国家计委能源所， 1999.1,光伏电站的总装机容量为 22680 太阳辐射年总量为 6113方米 ，折算为峰值日照时数为 5h； 光伏电站每天发电量约为： 5h 80% 伏 电站年发电量约为 : 365= 光伏 电站 25年累计发电量约为 : 83万 光伏 电站 25年累计发电量约为 83万 约标准煤 300吨，减排 20吨， 有巨大的社会环境效益。 普通光伏板形式设计方案二 本方案建设投资 ，投资范围包括工程费用、其他费用、预 备费用等。其中工程费用包括建筑工程费和设备及安装工程费用；其他费用包括无形资产和其他资产；预备费用包括基本预备费用。 功率： 3000W、 24V 直流电输出 工作时间： 24小时 阴雨天设计： 2 个阴雨天太阳能发电供电，超过 2天使用市电供电。 设计负载范围： 24 4 系统设备 规格型号 数量 单价 设备价 性能介绍 太阳能组件 1804 2794 67056 单晶 太阳能支架 4320套 W 9936 市电互补控制器 台 6500 9750 蓄电池 126块 2175 34800 6W/光灯 2 121 6292 用于室内照明、一个大幅灯箱广告牌 3W/灯 6 61 2196 用于 3 个小型灯箱广告牌 电缆 400米 5 2000 施工费 15000 合计 147030 每 耗煤：目前我国发电耗煤为平均 390g 标煤 /根据能源基础数据汇编，国家计委能源所， 1999.1,光伏电站的总装机容量为 太阳辐射年总量为 6113方米 ，折算为峰值日照时数为 5h； 光伏电站每天发电量约为： 5h 80% 伏 电站年发电量约为 : 365= 光伏 电站 25年累计发电量约为 : 光伏 电站 25年累计发电量约为 约标准煤 排 为 有巨大的社会环境效益。 项目建议： 项目拟建在建筑屋面上， 考虑建筑屋面全部面积只有 170 平方米，而整个系统预计面积需 324 平方米，系统负载方面较大，需安装方案一，还需占用地面空间。负载方面有交流负载电器，整个系统设计为交流输出，系统预算投入较大。因为考虑有市电的接入，如果太阳能发电系统只针对照明使用，成本可以大大的缩减。建筑屋面上安装空间完全能 5 满足系统方案二的使用。而且新能源设计到建筑一体化当中，有助于提升城市品味，为城市增加现代化元素有着非常重要的意义。 综上所述，建议使用方案二设计 。 第四部分 投资估算依据 一 、 国家计划委员会及建设部共同发布的建设项目经济评价方法与参数（第 6 三版） 计价格 19991283号文 工程勘察设计收费管理规定（计价格 200210 号） 拟建项目各单项工程的建设内容及工程量 二、投资估算办法及说明 前期工作咨询费包括项目建议书及可研编制费等，按计价格 19991283 号文计算 勘察设计费按计价格 200210号文计算 设备及材料费根 据当前市场信息价计算 三、系统节能减排量计算 节能法律法规依据 本工程节能分析依据的主要法律法规有 : 节能中长期专项规划 中华人民共和国节约能源法 综合能耗计算通则 2589 用能单位节能量计算方法 13234伏发电是一种清洁的能源，既不直接消耗资源，同时又不释放污染物、废料，也不产生温室气体破坏大气环境，也不会有废渣的堆放、废水排放等问题，有利于保护周围环境，是一种绿色可再生能源。 第五部分 光电系统技术设计方案 一、 设计依据及相关标准 本项目设计方案中的光伏部分主要涉及 /参照以下标准和相关公司标准。 19939伏系统离网技术要求； 12325能质量 供电电压允许偏差； 14549能质量 公用电网谐波； 15543能质量 三相电压允许不平衡度； 15945能质量 电力系统频率允许偏差； 1989 太阳光伏能源系统术语； 7 1986 地面用太阳能电池标定的一般规定； 86 地面用太阳能电池电 性能测试方法； 262伏组件的测试认证规范 ; 14007地用太阳能电池组件总规范 ; 14009 92 太阳能电池组件参数测量方法 ; 535 陆地用太阳能电池组件环境试验方法 ; 1996 光伏器件第 1部分：光伏电流电压特性的测量； 1996 光伏器件第 3部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据； 1996 晶体硅光伏器件的 I 11127伏（ 电系统过电压保护 导则 9535面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型 18210体硅光伏（ 阵 18479面用光伏（ 电系统概述和导则 19064用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法 61727： 1995 光伏（ 统电网接口特性 低压电器外壳防护等级 3859半导体变流器应用导则 辐射电磁场干扰试验 静电放电试验 工频磁场抗扰度试验 缘试验 半导体逆变器通用技术条件 B/光伏器件 线性特性测量方法 Q/3201逆变电源 Q/3201太阳能电源控制器 系统稳态输出电压调整率（要求小于 1%）、系统稳态输出频率调整率（要求小于 、三相平衡负载时输出电压最大总波形畸变率 （要求小于 、各次谐波含有率（要求小于 3%） 8 二、光伏建筑一体化设计 光伏建筑一体化是将太阳能利用设施与建筑有机结合，利用太阳能光电板替代屋顶覆盖层或替代屋顶保温层，既消除了太阳能对建筑物形象的影响，又避免了重复投资，降低了成本。太阳能与建筑一体化是未来太阳能技术发展的方向。1、太阳能与建筑一体化技术的特点： 建筑、技术和美学融为一体，太阳能设施成为建筑的一部分，相互间有机结合，取代了传统太阳能的结构所造成的对建筑的外观形象的影响； 或部分取代屋顶覆盖层，可减少成本，提高效益； 般对平屋顶而言用覆盖式，对斜屋顶用镶嵌式； 2、太阳能与建筑一体化应用技术适用对象： 1、适用于城建较严格，要求安装规范、美观、不损害市容市貌的单位、集体、小区等。 2、适用于在建筑设计之处，就将太阳能作为建筑的一部分考虑在内，与建筑一同设计。 3、适用于各种形式的建筑，例如：住宅小区、高层楼群、别墅等等。 4、单台集体购买统一安装，该种形式主要适合于新建住宅小区和旧房改造。 3、主要优点： （ 1）对于物业管理来说，安装规范、便 于管理。 （ 2）对于房地产商来说，可以作为楼盘销售的卖点。 （ 3）可以单独为某个小区设立售后服务点，专门为该小区服务，免去客户的后顾之忧。 随着经济建设和人民生活水平的提高，城市花园住宅已经成为潮流，同时能源危机和环境的恶化也在不断加剧，为此，既清洁又取之不尽的太阳能产品的开发和利用亟需普及，让太阳能产品助推城市花园化住宅实现既环保又节能，让未来住宅都太阳能化。太阳能作为一种无处不在、取之不尽、用之不竭的，洁净无污染的能源正日益受到重视，它的广泛应用对于节约不可再生的矿物能源，保 9 护环境，改善人类生存空间，实 现经济社会的可持续性发展具有重要的意义。 本项目光伏组件阵列在屋顶呈 40度倾角排布，起到屋面隔热层作用，降低了大楼能耗，对周边环境不会产生不良影响，应得到大力推广应用。 三、整体系统设计 1、系统发电原理 光伏 发电系利用半导体材料的光生伏打效应原理直接将太阳辐射能转换为电能的技术。通过光伏电池进行太阳能 电能的直接转换，并与测量控制 装置和直流 交流转换装置相配套，就构成了光伏发电系统。太阳能光伏发电具有许多其它发电方式无法比拟的优点：不消耗燃料、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单、寿命较长等等，所以自从实用性硅太阳能电池问世以来，世界上很快就开始了太阳能光伏发电的应用。 光伏离网发电系统主要由太阳能组件方阵、离网逆变器、蓄电池三部分组成。太阳能组件将光能转化为直流电能，离网逆变器将直流电能逆变成交流电能供负载使用或传输到电网。 2、太阳能组件 通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件，具有一定的防腐、防 风、防雹、防雨的能力，广泛应用于各个领域和系统。每片太阳能电池只能产生大约 低于实际使用所需电压，为了满足实际应用的需要，需要把太阳能电池串联成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池，这些太阳能电池通过导线连接。每件组件通常封装 36 片或 72片太阳能电池片，正常输出工作电压约 175应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时，可把多个组件串、并联组成太阳能电池方阵，以获得所需要的电压和电流。 电性能参数 10 本项目采用百世德太阳能高科技有限公司生产的高效单晶硅太阳能电池组件，型号为 组件颜色为天蓝色 , 组件电池按照严格的电池检验程 序，依靠国内国外最先进的光伏检测机构，保证电池的效率和稳定性处于世界先进水平。 组件的光电转换效率为 组件具体技术参数下表。 型号 大输出功率 W 165 170 175 180 功率误差 % 3 最佳工作电压 V 佳工作电流 A 路电压 V 路电流 A 大系统电压 V 1000 电池片转换效率 c % 件转换效率 m % 阳能电池类型 单晶硅电池片 125 x 125 池片数量 72 片 (6 x 12) 最大输出功率温度系数 % / C 路电压温度系数 % /C 路电流温度系数 % /C 定电池工作温度 C 45 2 标标准测试条件 : 光照 1000W / 2m , 模组温度 25 C , 空气质量 械特性 模组尺寸 A*B*C 1586*809*40 重量 11 接线盒连接器型号 装方式 包装形式 2 件 /箱 数量 / 托盘数量 40 件 /托盘 或 46 件 /托盘 载荷重量 560 件 /40 英尺 或 644 件 /40 英尺 (H) 极限条件 绝缘电压 (V 3000 工作温度 C 85 存储温度 C 85 外形尺寸 12 8 0 8 1158618 0 8 115861104 m m 1 0 0 0 6 5-) 电缆 ( + )接线盒8 - 1 4 9安装孔8 处接地孔 2 处408 - 8 3漏水孔 8 处7 7 0 1130018001143393950505030302-4 13 线 2228 0 0 W / 0 W / 0 0 W / 00功率(W)电流(A)电 性 能 电池片 : 2 5 电压 ( V )0346521 40802 0 02 4 01 6 01 2 00质量保证 产品保证 5 年 输出功率 10 年 90%及 25 年 80% 证书 、方阵支架 光伏组件间距示意意图 楼顶方阵拟采用固定式支架。支架采用型材结构，在先期屋顶建筑安装预埋件；支架底支撑框选用经热镀锌处理的 架底支撑、斜支 撑、横拉杆选用经热镀锌处理的 件主支撑选用铝型材；每块太阳板与主支撑的连接采用 4块边压块用螺栓紧固。太阳能方阵支架的设计 14 力求简单、可靠且安装方便。 太阳能方阵支架的抗风设计一般考虑 10 级风力的强度，如果对抗风要求更高的话，支架的强度可以适当增加，太阳板的边压块数量也可适当的增加。 太阳能方阵支架结构件应加工精确，无毛刺；安装、调整后应整齐划一，无扭曲，符合设计要求。 折合标准光照条件下，项目建设所在地全年平均日有效日照时数 5 小时，组件朝向与建筑朝向一致，组件按前后排设置。 为减少屋顶安装太阳能光伏组件所增加的荷载对建筑结构强度的影响，组件支架将一般考虑预埋在建筑屋顶上。 4、控制器 简介： 太阳能控制器是发电系统中非常重要的部分，是太阳能发电系统中的心脏部分，控制着整个系统的正常工作，其性能直接影响到整个系统的寿命，特别是蓄电池的使用寿命。 列太阳能控制器是一款通过微处理器控制和显示的智能充放电控制器，采用高质量、低损耗、寿命长的元器件，保证其性能可靠，从而使系统能长久的正常工作，减少系统的维护成本，特别是大大减少蓄电池的维护成本。 太阳能电源控制器为蓄 电池提供全面的保护功能，使蓄电池更可靠的长久工作。 原理简介： 用工业级 过对环境温度、蓄电池和太阳能板的电压和电流等参数的检测判断，控制 件的开通和关断，达到各种控制和保护的功能。 功能： 蓄电池过充、过放电保护；蓄电池开路保护、负载过电压保护、夜间防反充电保护；输出短路保护、太阳能电池接反保护、蓄电池接反保护；欠压和过压防震荡保护；均衡充电；温度补偿 (具有自动识别温度传感器是否在线 ) ；控制器采用的主控制器具有掉电保护功能。 保护功能： 1、蓄电池反接保护：蓄电池“”“”极 性接反，熔断丝熔断，更换后可继续使用。 2、 太阳能电池反接保护：太阳能电池“”“”极性接反，纠正后可继续 15 使用。 3、 负载过流及短路保护：负载电流超过额定电流或负载短路后，熔断丝熔断，更换后可继续使用。 4、 蓄电池开路保护：万一蓄电池开路，若在太阳能电池正常充电时，控制器将关断负载，以保证负载不被损伤，若在夜间或太阳能电池不充电时，控制器由于自身得不到电力，不会有任何动作。 5、 过充保护：充电电压高于保护电压（ ，自动关断对蓄电池充电；此后当电压掉至维护电压（ ，蓄电池进入浮充状态，充电指示灯出现闪烁；当低于恢复电压（ 浮充关闭，进入均充状态。均充保护恢复点电压和浮充保护恢复点电压均有温度补偿。 6、 当蓄电池电压低于保护电压时，控制器自动关闭输出以保护蓄电池不受损坏，液晶上电量显示为闪烁指示。 7、 过压保护：当电压过高时，自动关闭输出，保护电器不受损坏，液晶显示 出现整个液晶背光闪烁。 安装及使用： 请按下图接线，请注意“”“”极性，先接蓄电池，再接太阳能电池，电池板分两路 接入，每路承担 30接用电器。控制器的液晶显示屏显示蓄电池的电压和电量及充电状态， 2个 别表示系统的充电指示和放电指示，但蓄电池在欠压状态下，放电指示灯熄灭，液晶屏电量指示方格闪烁。为了防止误动作，欠压保护、欠压恢复和过压恢复点都有 5秒钟的延迟时间。过压保护点没有延时时间。点都有 5秒钟的延迟时间。过压保护点没有延时时间。 图： +-+-+ -+- 16 定时设置： 路灯型控制器的工作流程为；光控开定时关定时开光控关。长按 5秒后进入亮灯时间的设置，液晶显示 数字代表的时间为当 前亮灯时间，每按一次 加 时，最长时间可设置 15 小时；亮灯时间设置完停 5 秒后，常按 10 秒系统自动进入熄灯时间的设置，液晶显示 体操作和亮灯时间的设置一样。 5、系统发电量计算 光伏发电是根据光生伏打效应，利用太阳能电池将太阳光的能直接转化为电能。发电系统是根据这一原理制成的完整的发电系统。 光伏发电系统通常有两种形式，一种是独立式发电系统，另一种是非独立式光伏发电系统，也称联网系统或离网系统。独立式光伏发电系统包括逆变光伏发电系统 (交流负载 )和非逆变发电系统 (直流负载 )两个类圳；非独 立式光伏发电系统根据是否带有储能装置分为储能逆变离网和非储能能逆变离网两个种类。无论是独立发电系统还是离网发电系统、光伏发电系统均由太阳电池板 (组件 )、控制器和逆变器三大部分组成。由于这三个部分主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定，而且寿命很长，安装维护也很简便。 太阳能光伏组件的最基本元件是太能电池 (片 )， 有单晶硅、单晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前，单晶和多品电池用量最大，非晶电池用在一些小系统和计算器辅助电源等。由一个或多个太阳电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件 。 太阳电池 (以半导体制成的，将太阳光照射在其上，太阳电池吸收太阳光后，能透过 负极 )及电洞 (正极 )，同时分离电子与电洞而形成电压降，再经由导线传输至负载，见图 7。 由于太阳电池产生的电是直流电，因此若需提供电力给家电用品或各式电器则需加装直 /交流转换器，即逆变器，将直流电转换成交流电，才能供电至家庭用电或工业用电。 本项目太阳能光伏发电系