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中国（云浮）石材产业基地规划展示中心光伏系统工程方案建议书珠海兴业绿色建筑科技有限公司目 录一、太阳能光电应用介绍11.1 太阳能资源简介11.2 太阳能光电应用技术21.2.1 太阳能应用方向21.2.2 光伏电池的工作原理31.2.3 光伏系统的特点41.2.4 光伏系统的应用形式41.2.5 光伏建筑一体化（BIPV）应用5二、光伏系统设计72.1 设计概述72.2 设计依据82.3 详细设计方案82.3.1 建筑结构布局82.3.2 电气设计方案92.3.3 安全保护设计102.4 主要设备选型112.4.1 光伏电池组件112.4.2 并网逆变器132.5 监控系统设计142.6 系统防雷设计162.7 项目的创新点17三、光伏系统效益分析203.1光伏系统发电量计算203.2 光伏系统的社会效益21四、设计单位介绍24一、太阳能光电应用介绍1.1 太阳能资源简介太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，也是人类可利用的最丰富的能源，可以说是取之不尽，用之不竭、廉价且无污染的理想能源。地球表面每秒钟能接受85万亿千瓦的太阳辐射能，这个数量相当于全世界发电量的几十万倍。太阳辐射到达地球表面后，一部分能量将以光和热的形式直接逸散掉，而另一部分能量将转化为风能、水能、潮汐能、生物质能等其它形式的地表能源，我们所利用的大部分能源均直接或间接与太阳有关。目前传统的燃料能源正在一天天减少，能源问题已经成为不容忽视的全球性问题。寻找新能源，已经成为当务之急。太阳能资源由于其能量密度低、不可控的特点使它注定无法媲美常规能源，但是在常规能源日益匮乏、能源安全难以保障的今天，太阳能以其巨大的资源总量、极广的地域分布、容易获取、清洁无污染等优势，使太阳能资源的开发应用成为未来替代常规能源的最佳选择。我国是世界上太阳能资源最丰富的地区之一，在我国广阔富饶的土地上，有着丰富的太阳能资源，绝大多数地区年平均日辐射量在4 kWh/（m2*d） 以上。其中西藏最高达7 kWh/(m2*d)，其年日照时数高达3000小时以上，是世界上太阳能资源最好的一个地区。下图为全国太阳能资源的分布图。根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将全国划分为五类地区。地区类型名称年辐射量MJ/（m2a）日辐射量KWh/（m2d）资源丰富区 6680 5.1资源较富区585066804.55.1资源一般区500058503.84.5资源较少区420050003.23.8V资源贫乏区 4200 3.2上述一、二、三类地区约占全国总面积的2/3以上，年太阳辐射总量高于5000 MJ/m2，年日照时数大于2000h，具有利用太阳能的良好条件。1.2 太阳能资源的光电应用技术1.2.1 太阳能应用方向目前对太阳能资源的开发利用分为光热与光电两个方向。太阳能的光热应用是利用太阳能对介质进行简单加热的应用，其应用领域较小，太阳灶、太阳能热水器、太阳能集热器等都是太阳能的光热应用。太阳能的光电应用则是通过“光生伏打效应”的光电转换原理，将太阳辐射能直接转换成的电能使用，从而使其具有广泛的应用领域。太阳能电池就是这样一种利用“光生伏打效应”，使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的器件，因此太阳能电池又称为“光伏电池”。1.2.2 光伏电池的工作原理光伏电池的工作原理为：太阳能电池吸收一定能量的光子后，半导体内产生电子、空穴对，称为“光生载流子”，两者的电性相反，电子带负电，空穴带正电；电性相反的光生载流子被半导体pn 结所产生的静电场分离开；光生载流子电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极所收集，并在外电路中产生电流，从而获得电能。具体过程如下图所示：1.2.3 光伏系统的特点应用光伏电池进行光伏发电的系统称为光伏系统。太阳能光伏系统具有如下特点： 没有转动部件，不产生噪音； 没有空气污染、不排放废水； 没有燃烧过程，不需要燃料； 维修保养简单，维护费用低； 运行可靠性、稳定性好； 作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达25 年以上； 根据需要很容易扩大发电规模。1.2.4 光伏系统的应用形式光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类：独立系统和并网系统。独立系统是不与公共电网连接而能够独立运行的发电系统。为保证供电的可靠性，通常独立系统需要配备蓄电池，因而成本较高。独立光伏发电系统在草原、荒漠、海岛等无电网地区的应用比较普及，并在通讯基站、太阳能路灯、太阳能水泵、户用电源等领域也有着良好的应用。并网系统是将光伏发电系统并接至公共电网上，与公共电网联合对负载供电的发电系统，并网系统具有即时发电即时消耗的实时性，功率不足的部分将由市电进行补充。并网系统与独立系统相比，在以下许多方面都有着巨大的优势：（1）系统稳定可靠：公共电网与太阳能发电互补供电，可连续稳定供电；（2）系统效率高：无需蓄电池储电，系统直接并网使用，提高整体效率；（3）成本低：并网电站比独立电站成本低20%-30%；（4）维护简单：只是简单的电器维护，无需蓄电池维护；（5）安装简单：只需并网，无需考虑蓄电池连接；（6）后期投入费用低：只是简单的电站维护，无需蓄电池更换费用的投入。一般在电网能够覆盖的地区安装光伏系统，均优先推荐安装并网系统。本项目安装地点广东省云浮市在电网可覆盖区域内，适宜安装并网光伏发电系统。目前我国电力部门原则上不允许发电上网，如需对外售电需要向电力部门取得特许经营权。中小型并网光伏发电系统所发电量一般在所处单位进行内部消耗，从而减少市电耗电量，降低电费支出。本项目装机容量不大，光伏系统所发电量完全可以在建筑内部消耗完毕，因此无需发电上网。1.2.5 光伏建筑一体化（BIPV）应用光伏建筑一体化（BIPV）是指在建筑上安装光伏系统，并通过专门设计，实现光伏系统与建筑的良好结合。BIPV设计不仅要求光伏构件能够发电，还要求它具备建筑结构所需的机械强度以及抗震、抗风雪、防渗漏、防寒隔热、透光度等各项性能。从建筑、技术和经济角度来看，光伏建筑一体化有以下诸多优点：A. 光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或墙面上，无需额外用地或增建其他设施，适用于人口密集的地方使用。这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要。B. 可原地发电、原地用电，在一定距离范围内可以节省电站送电网的投资。C. 夏季，处于日照时，由于大量制冷设备的使用，形成电网用电高峰。而这时也是光伏阵列发电最多的时候。BIPV系统除保证自身建筑用电外，还可以向建筑内负载供电，从而缓解高峰电力需求。D. 由于光伏阵列安装在屋顶和墙壁等外围护结构上，吸收太阳能，转化为电能，大大降低了室外综合温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷，既节省了能源，又利于保证室内的空气品质。 E. 避免了由于使用一般化石燃料发电所导致的空气污染和废渣污染，这对于环保要求严格的今天与未来更为重要。F. 由于光伏电池的组件化，光伏阵列安装起来很简便，而且可以任意选择发电容量。G. 采用光伏组件完成屋顶、外墙的维护，做到与建筑连为一体，使建筑外围护不仅起围护功能，而且能为建筑本身供电，建筑投资相对合理。 本方案作为光伏建筑一体化工程的专项设计，设计过程遵循以下设计要素：a. 保证建筑外观不因光伏系统影响。光伏建筑一体化不是简单的将光伏板直接安装于建筑物的顶部，而是与建筑物进行有机结合，与建筑合成一体。b. 系统稳定。保证系统稳定，是光伏系统的首要因素，从人造卫星到农家大院，均要求系统安全可靠。c. 价格合理。合理的价格是光伏系统发展的重要因素，我司与国内光电池生产厂家全套引进生产线，使成本得以控制d. 系统维护：良好的系统维护及售后服务，兴业公司作为国内大型建筑外围护系统公司，是系统长期应用及使用的保证。e. 工期要素：成熟的施工队伍，国内专业的技术人员，完善的采购渠道以及双方合作的基础，是工期保证的重要因素。f. 质量可靠：系统从设计到用材均采用国内知名品牌产品，专业的设计、安装队伍，使项目从设计到安装均得到有效的质量控制。二、光伏系统设计2.1 设计概述1、工程名称：中国（云浮）石材产业基地规划展示中心光伏系统2、工程位置：广东省云浮市3、地理位置：北纬2222，东经111034、环境温度：平均温度22，极端最低温度0，极端最高温度39.15、日照辐射：年平均日照时数1200-1300小时，当地水平面年均日照辐射量为1234.78KWh/m26、工程安装规模明细表：安装位置光伏电池组件类型安装方式安装数量安装功率大楼屋顶240Wp多晶硅标准组件20度倾角安装36086.400KWp大楼南立面240Wp多晶硅标准组件墙面安装18945.360KWp大楼采光顶130Wp多晶硅BIPV组件屋面平铺34644.980KWp总计895176.74KWp7、光伏系统基本情况明细表所属建筑展示中心装机容量176.74KWp安装组件类型多晶硅光伏电池组件安装组件总面积约1443m2发电峰值功率176.74KW供电类型并网发电并网方式380V低压并网逆变器配置3台三相并网逆变器并网输出交流电压额定400V预估使用寿命25年2.2 设计依据本方案设计全部符合相关行业标准。2.3 详细设计方案2.3.1 建筑结构布局本方案在展示中心大楼的屋顶、采光顶及南立面进行BIPV设计。依据建筑结构，在展示中心大楼屋顶需要安装多晶硅标准组件，设计安装多晶硅标准组件360块，组件功率为240Wp，分格尺寸为1650mm990mm，屋顶安装功率为86.400KWp。建筑布局如下图（屋顶电站区域）所示：依据建筑结构及采光要求，在展示中心大楼采光顶需要安装多晶硅BIPV组件，设计安装多晶硅BIPV组件346块，组件功率为130Wp，分格尺寸为1200mm1200mm，采光顶安装功率为44.980KWp。建筑布局如下图（屋顶采光顶区域）所示：展示中心大楼南立面处由于大楼外墙已经满足建筑结构要求，宜在立面安装标准化组件以节省投资。设计安装多晶硅标准组件189块，组件功率为240Wp，分格尺寸为1650mm990mm，南立面安装功率为45.360KWp。建筑布局如下图所示：2.3.2 电气设计方案屋顶、采光顶及南立面安装的光伏电池组件由于面板朝向不同，它们的光照时段、角度、强度各不相同，为保证其发电的一致性，需对不同朝向的光伏方阵分别进行电气设计。本方案为屋顶电站安装功率86.400KWp的光伏方阵配置一台100KW的三相并网逆变器，为南立面安装功率45.360KWp的光伏方阵配置一台50KW的三相并网逆变器，为屋顶采光顶安装功率44.980KWp的光伏方阵配置一台50KW的三相并网逆变器，所有逆变器输出均在并网柜汇流并直接并入展示中心大楼的380V低压电网，供建筑内部负载实时消耗光伏发电。本光伏系统由生产工艺成熟、高效的多晶硅太阳能电池组件，和技术先进、安全可靠的并网逆变器，通讯设备及显示系统，具备防逆流功能的并网自控系统，质量可靠的传输线缆及相关附件组成，保证光伏系统能安全、可靠稳定运行，并通过先进的显示与监控系统实时监测光伏系统运行状况及数据。光伏系统原理图如下：2.3.3 安全保护设计本设计采取以下措施保证系统安全：1）过/欠电压当系统检测到电网接口处电压超出规定电压范围时，光伏系统停止向电网馈电。2）过/欠频率当系统检测到电网接口处频率超出规定范围时，自动将光伏系统与电网断开。3）防孤岛效应当光伏系统并入的电网失压时，系统在规定的时限内与电网断开，防止出现孤岛效应。4）恢复并网由于超限状态导致光伏系统停止向电网馈电后，在电网的电压和频率恢复到正常范围后20s 到5min，光伏系统向电网馈电。5）防雷和接地光伏系统支架、组件铝框、箱体和柜体及逆变器均可靠接地。接地连续性符合国家标准。整个光伏发电按二级防雷设计和安装。6）短路保护光伏系统对电网设置有短路保护功能。当电网短路、逆变器的过电流大于额定电流的150%时，逆变器将在0.1s 内将光伏系统与电网断开。7）分断保护直流、逆变、交流部分均用断路开关进行分断隔离保护。8）谐波总谐波电流小于额定输出的4%，各次谐波电流小于2.5%。9）漏电保护系统中包含漏电保护装置。2.4 主要设备选型2.4.1 光伏电池组件多晶硅太阳能电池转换效率高，技术也最为成熟，在大规模应用和工业生产中占据主导地位。本方案所应用的多晶硅太阳能电池组件选用国内知名光伏电池生产商英利能源（中国）有限公司的产品。英利能源（中国）有限公司多晶硅电池组件具有卓越的性能，是光伏建筑一体化的好拍档。英利能源（中国）有限公司产品具有以下特点： 稳定的电性能； 高转换效率，接近加工前电池片效率的总和； 弱光性能卓越； 电池组件安装了旁路二极管，避免了热斑效应对组件的损伤； 阳极氧化铝合金边框，抗机械强度高，能够抵御恶劣的自然条件； 5年硬件保险； 25年输出效率保证；240Wp多晶硅标准组件参数如下：英利能源（中国）有限公司序号项目单位技术参数备注1太阳电池种类多晶硅2太阳电池生产厂家英利能源（中国）3光伏组件生产厂家英利能源（中国）4光伏组件型号YL240P-29b5光伏组件尺寸结构1650mm990mm50mm6光伏组件重量kg19.8电参数1最大输出功率Wp2402最大功率偏差3%3开路电压（Voc）V37.54短路电流（Isc）A8.655最佳工作电压V29.56最佳工作电流A8.147组件全面积光电转换效率%14.78反向电流能力或组串直流保险规格A159填充因素FF0.7410典型I-V曲线11开路电压温度系数%/K-0.3712短路电流温度系数%/K+0.0613功率衰降(1)第1 年功率衰降%2(1)前3 年功率衰降%3.5(2)前10年功率衰降%10(3)25年功率衰降%20极限参数1工作温度范围-40+852储存温度范围通风、干燥、相对湿度小于60%，温度低于503最大系统电压V1000VDC4最大抗风能力Km/h1305最大荷载能力Pa5400封装参数1组件尺寸长1650mm2宽990mm3高50mm4安装尺寸长1020mm5宽946mm6重量kg19.8可靠性参数1平均无故障间隔时间（MTBF） 年252平均故障修复时间（MTTR）小时72 3质保期年52.4.2 并网逆变器本方案设计全部选用三相并网逆变器。逆变器的生产厂商为国内逆变器产业的领头羊合肥阳光电源有限公司，其一直致力于国内逆变器的研发和生产。其逆变器的产品型谱齐全，应用方式灵活多变，外观设计充满时代感，能充分满足电力系统性能、可靠性和审美观的需求，其产品在性能方面不逊色于进口产品，具有良好的性价比。阳光并网逆变器具有以下技术特点：1、宽直流输入电压范围，最高可达900VDC；2、具有很高转换效率；3、最大功率点（MPPT）效率97%；4、先进的IGBT器件；5、完善的保护功能，逆变器具有过载、短路、电网断电、电网过欠压、电网过欠频保护和告警功能，具备防雷保护和防孤岛效应保护；6、模块化设计，方便安装与维护；7、精确的输出电能计量；8、多语种液晶显示&多种通讯接口；9、适应高海拔应用（6000米）；10、低电压穿越、无功功率可调、有功功率降额等功能（可选）；11、通过意大利DK5940认证，欧洲知名认证机构TUV颁发的CE证书以及通过国内金太阳认证。本方案所选用的阳光三相并网逆变器参数如下：型号SG 100K3SG 50K3尺寸1020*1964*770mm820*1964*646mm重量900kg700kg工频隔离变压器有有防护等级IP20(室内)IP20(室内)输入最大直流输入功率110KWp55KWpMPPT电压范围450820Vdc450820Vdc最大输入电压900Vdc900Vdc最大输入路数62最大直流输入电流250A130A输出额定输出功率100KW50KW额定电网电压400Vac400Vac额定电网频率50Hz/60Hz50Hz/60Hz电流谐波3%(额定功率)3%(额定功率)功率因数0.99(额定功率)0.99(额定功率)最大效率97.0%95.5%欧洲效率96.4%94.8% SG100K3逆变器 SG50K3逆变器 2.5 监控系统设计监控系统组成元件包括系统监控软件、工作站、探测器及相关软件等，采用RS485或Ethernet（以太网）远程通讯方式，实时采集电站中所有设备运行状态及工作参数并上传到监控主机。监控系统可采集直流侧电压、电流，电网各相电压、电流，光伏并网系统的每日发电量、总发电量等，气象数据由专门的采集系统采集辐照度、风向、风速、环境温度、组件温度等相关数据。监控系统可以显示出光伏并网系统的工作电压和电流、交流输出电压和电流、功率、频率、故障信息、以及环境参数等资料，并能统计和显示日发电量、总发电量等信息，软件界面可根据客户要求更改。监控工作站的液晶显示器（LCD）能实时显示光伏并网系统的工作状态以及进行集中监控。一套完整的光伏系统，必须有完善的监控显示系统，实时对光伏系统运行进行监控，同时记录与显示光伏系统运行参数与故障记录。监控显示系统不仅给光伏系统管理人员随时监控掌握系统运行情况；同时通过液晶显示器的对外展示，让社会公众了解展示中心在新能源太阳能发电方面的应用情况，提升节能环保的档次；而且对支持新能源光伏事业及环境保护起到积极示范作用，产生良好的社会效益。本系统采用阳光公司的数据采集控制器能够很好的对逆变器和各种气象数据进行全面监控。计算机通过监控软件将光伏电站的相关信息展示在平板显示器上，其效果图如下：2.6 系统防雷设计太阳能电池组件主要会受到直击雷和感应雷的袭击。光伏系统防雷的主要措施有：1） 太阳能电池组件布局屋面与建筑物主体避雷系统做可靠连接，能够有效的将入侵雷电导入大地。2）所有布置的线槽金属外壳与建筑物主体接地系作可靠接地连接，起到有效防雷和削减雷电波的影响。3）太阳能电池直流侧均采用防雷电涌保护器，起到防雷击保护作用。针对沿直流输入线侵入的感应雷在太阳电池方阵的汇线盒内进行一级防雷保护，安装防雷过电压浪涌保护器，起到保护光伏系统的作用。电涌保护示意图见下图。4）逆变器交流输出侧逆变器有防雷、过压、欠压、漏电等各种保护功能，起到防雷击保护作用；同时逆变器交流输出与外部公共电网并接，外部公共电网的防雷系统起到有效地保护。2.7 项目的创新点1、光伏建筑一体化并网应用技术本项目为光伏建筑一体化的并网应用设计，充分考虑了光伏电池组件作为建筑构件所需的机械强度和各项性能，使本方案具有光伏建筑一体化的所有优点。本方案所有光伏电池组件采用了多串、并组连接方式，保证了光伏阵列发电的一致性，提高了系统电能输出的平衡度。并网逆变器选用目前在国内技术和质量最好的合肥阳光产品，保证了整个光伏发电系统并网的可靠性。该并网逆变器采用了先进的最大功率跟踪、电网孤岛保护等技术，使光伏发电系统接入电网时的效率高、稳定可靠，减少了对电网的冲击。通过太阳能电池吸收更多的太阳能，使得直接辐射到建筑上的太阳能减少，具有保温隔热的作用，能降低围护结构的传热系数；另外还可吸收太阳直射光和部分反射光，将其中大部分太阳辐射能转变为电能。基于这两点，可以大大减少室内得热，所以在夏季可以减少很多冷负荷，这就是BIPV发电系统在节能方面的巨大优势。 该系统采取了不带蓄电池储能的方式，由光伏组件发出的直流电直接由并网逆变器变换为交流电并入电网使用。该技术充分利用了公司的屋顶及立面面积，提高发电效率，降低输配电损耗，与电网互为补充，并联运行。 该系统采纳国内外太阳能光伏发电及并网相关标准和规范，充分考虑了太阳能光伏发电系统在建筑物屋顶及立面上的安装结构与工艺设计、线路设计与配线、防雷保护、监控系统等等。该系统在设计时，不仅考虑了光伏系统本身的技术特点，而且严格执行了建筑行业的相关标准和规范，该系统的建设，对今后太阳光伏发电系统在民用建筑上的应用以及设计、建设大型并网光伏电站都具有积极的借鉴和参考意义。2、并网逆功率保护系统由于我国的电力供应采用集中供电的方式，太阳能光伏发电系统并网时有可能向公共电网倒送电，这可能会引起公共电网的电能质量下降，因此目前电力公司对分散发电并网的处理原则为：未取得特许经营权的发电项目，并网时禁止向公共电网输送电力。为保证负载功率较小时，本太阳能光伏发电系统的电能不会回流至主电网，我们为本光伏发电系统配备了可自动控制逆变器并网运行的逆功率控制系统。逆功率控制系统采用单片机对并网点侧的变压器二次总输出电流进行闭环监控，依据监控电网各种情况控制光伏系统并网运行与停止。（1）逆功率检测装置功能是用来检测太阳能光伏发电系统并网点所连的变压器低压二次侧总出线的总输出功率、各相的功率与电流方向，根据设定电流方向和功率的大小的进行检测，并将采集到的信号传输给远端计算机进行处理。（2）逆功率检测装置根据设定电流方向和功率的大小对变压器低压侧电流方向与大小进行闭环检测， 进而控制光伏发电系统投入并网运行与切断并网运行，当出现电流反向倒送电时，光伏发电子系统全部切断。（3）控制光伏发电子系统并网运行与切断并网运行的设备是光伏逆功率控制器。光伏逆功率控制器依据逆功率检测装置采集的数据判断本电网系统处于逆功率或非逆功状态从而控制接通或断开光伏发电子系统的数量。（4）将逆功率与电流检测装置的电流方向设定为正电流方向，即电流由变压器二次侧流向低压母线负载的方向，此时瞬时电流方向与瞬时电压方向相同。 当一旦出现逆功率反向电流时（电流由低压母线负载流向变压器二次侧的方向，此时瞬时电流方向与瞬时电压方向相反），所有的光伏发电子系统全部切断。（5）光伏逆功率控制器检测到变压器二次侧电流正向时，逆功率控制系统智能控制光伏发电子系统接通（自动考虑最佳发电效率），开始将光伏发电系统逐个发电子系统投入并网运行，通过闭环检测控制，直到变压器二次侧输出电流等于或接近于0，当变压器二次侧输出电流反向时，立即切断光伏系统所有发电子系统。同时智能检测变压器二次侧电流，依据最佳发电效率优先的条件，接通各发电子系统，为保证系统不出现逆功率，本逆功率系统会自动收集太阳能光伏系统已发电功率与准备要切入的发电子系统的发电功率，当满足切入后不使变压器二次侧电流出现负值（反向）时方可切入，本逆功率系统加入了的冗余判断技术保证系统不处在临界切换点而出现频繁切换。为满足上述的功能，我司精心设计了逆功率监控系统(软件)和光伏逆功率控制器（硬件），可以使光伏系统运行于以下四种状态之一：（1）自动逆功率运行状态；（2）全运行状态（光伏系统所有发电子系统投入运行）；（3）逆功率优先状态（保证非逆功率条件下满足最大负载功率）；（4）负载优先状态（满足负载功率条件下的最小逆功率）；另外，此逆功率监控系统还具有以下功能：（1）实时显示各相的发电功率、负载消耗功率、电网供电功率、逆功率等；（2）统计各相的日、月、年累计发电量、累计负载耗电量、累计电网供电量、累计逆功量等；（3）统计系统的日、月、年累计发电量，累计辐射量、累计负载耗电量、累计电网供电量、累计逆功量等；（4）显示各个逆变器的工作状态；（5）能生成各类统计的打印报表。三、光伏系统效益分析3.1光伏系统发电量计算并网光伏发电系统的总效率由光伏方阵的效率、逆变器的效率、线路效率三部分组成。光伏并网发电系统发电量计算公式如下： 发电量 Q = PRs / Ro 式中：P系统直流总功率；R倾斜方阵面上的太阳年总辐射量；s光伏系统发电效率；Ro标准日照辐射强度，即1KW/m2。其中光伏系统发电效率的计算方式为 s = 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-逆变器效率当地水平面年均太阳辐射量为1234.78KWh/m2。本方案分为20度倾角安装、墙面安装和屋面平铺安装三部分，三者接受的太阳辐射强度有差异，应分别进行发电量计算。根据公式计算可得整个光伏系统的理论发电量如下：安装位置安装功率安装方式年均发电量每瓦年均发电量大楼屋顶86.400KWp20度倾角安装114134 KWh1.32 KWh大楼南立面45.360KWp墙面安装41944 KWh0.92 KWh大楼采光顶44.980KWp屋面平铺53476 KWh1.18 KWh总计176.74KWp209554KWh-由计算结果可知，整个光伏系统的理论年发电量为209554度电。3.2 光伏系统的社会效益年月，联合国政府间气候变化专门委员会（）发布“全球气候变化第四次评估报告”，指出从世纪中期至今观测的大部分温度上升，超过的可能性与人类活动产生的温室气体排放有关。 自从工业革命以后，人类大量烧煤和石油等燃料，排放过量二氧化碳。大气中温室气体的浓度不断增加，加剧温室效应，令地球温度“节节上升”。科学家们预言，气温不断升高将在未来年至年间导致成千上万的人被洪水“逐出”家园，出现疾病流行、食物和饮用水缺乏等严重问题。联合国政府间气候变化专门委员会计划于月初发布的有关全球变暖的报告草案说，如果在几十年中，人类减少二氧化碳排放量，让大气中的温室气体停留在一定水平，那么多数坏的影响都能避免。全球变暖的直接诱因是温室气体排放量居高不下，而人们在日常生活中的资源浪费制造了大量不必要的温室气体。现在的科学研究已经证实，温室气体的排放是导致地球产生温室效应从而引起全球范围内气候变暖的重要原因，其中二氧化碳的排放是罪魁祸首。1、大气污染的危害大气污染对人体的危害主要表现为呼吸道疾病；对植物可使其生理机制受抑制，生长不良，抗病抗虫能力减弱，甚至死亡；大气污染还能对气候产生不良影响，如降低能见度，减少太阳的辐射(据资料表明，城市太阳辐射强度和紫外线强度要分别比农村减少10%30%和10%25%而导致城市佝偻发病率的增加；大气污染物能腐蚀物品，影响产品质量；近十几年来，不少国家发现酸雨，雨雪中酸度增高，使河湖、土壤酸化、鱼类减少甚至灭绝，森林发育受影响，这与大气污染是有密切关系的。各种大气污染物对人体的影响：煤烟：引起支气管炎等。如果煤烟中附有各种工业粉尘(如金属颗粒)，则可引起相应的尘肺等疾病。二氧化硫：浓度为1-5ppm时可闻到嗅味，5ppm长吸入可引起心悸、呼吸困难等心肺疾病。重者可引起反射性声带痉挛，喉头水肿以至窒息。1ppm是一百万分之一，是一个相当微小的比例，它相当于100千克水里的一滴酒精，5000千克盐中的一匙糖。二氧化硫的危害还在于它常常跟大气中的飘尘结合在一起，进入人和其它动物的肺部，或在高空中与水蒸气结合成酸性降水，对人和其它动植物造成危害。氧化氮：主要指一氧化氮和二氧化氮，中毒的特征是对深部呼吸道的作用，重者可臻肺坏疽；对粘膜、神经系统以及造血系统均有损害，吸入高浓度氧化氮时可出现窒息现象。火力发电的弊端及对环境的影响:烟气污染：煤炭直接燃烧排放的SO2、NOX等酸性气体不断增长，使我国很多地区酸雨量增加。全国每年产生140万吨SO2。 粉尘污染：对电站附近环境造成粉煤灰污染，对人们的生活及植物的生长造成不良影响。全国每年产生1500万吨烟尘。 资源消耗：发电的汽轮机通常选用水作为冷却介质，一座1000MW火力发电厂每日的耗水量约为 十万吨。全国每年消耗5000万吨标准煤。由于以煤炭为发电原料，火力发电厂未经处理的废气中含有大量的二氧化硫。二氧化硫是导致酸雨的主要污染物，中国二氧化硫排放量超过环境承载量的81%，酸雨污染的年损失额超过1100亿元，占国内生产总值的2%至3%。其中火电厂的二氧化硫排放占全国总量的34.6%。中国基本消除酸雨污染所允许的最大二氧化硫排放量为一千二百至一千四百万吨。按照中国目前经济发展模式，到2020年能源消费总量将达到三十至四十亿吨标煤，原煤消费量约需二十五至三十三亿吨，二氧化硫产生量将达四千二百至五千三百万吨，比2003年增加两千至三千万吨。按照目前污染控制方式和力度，预计2020年全国二氧化硫排放量将达到两千八百万吨左右，超过大气环境容量约一千六百万吨，将对生态环境和人体健康造成严重影响。中国目前每年因酸雨和二氧化硫污染对生态环境损害和人体健康影响造成的经济损失在一千一百亿元左右，今后这种污染损失还将持续不断地增加。1989 年，研究人员对北京的两个居民区作了大气污染与死亡率的相关值研究。研究结果表明，大气中二氧化硫的浓度每增加 1 倍，总死亡率增加 ll%；总悬浮颗粒物浓度每增加 1 倍，总死亡率增加 4%。所以我们要时刻警惕城市二氧化硫污染。2、建造光伏系统的效益我国常规电能以煤炭发电为主，煤炭发电量占全部发电量的75%以上，2001年我国煤炭发电厂平均每千瓦时电能耗用为360克标准煤。根据相关统计，光伏系统每发电100千瓦时，可省燃油26升或省煤36千克，这也意味着少排放99.7千克的二氧化碳、1.18千克的二氧化硫和430克氮氧化物。同时减少因火力发电产生的27.2千克粉尘，节约400升净水。本光伏系统的年发电量209554度，可省燃油54484.04升或节省标准煤75439.44千克，这也意味着少排放208925.338千克的二氧化碳2472.7372千克的二氧化硫和901.0822千克氮氧化物。同时减少因火力发电产生的56998.688