7kW户用分布式光伏发电设计方案

分布式光伏发电系统方案核审查：原子核：编制：湖北梅格新能源技术有限公司2016年3月列表一、摘要1.1项目概述.41.2准备标准.41.3地理位置.4 1.4环境对设备的影响.41.5投资者.51.6国家政策和发展计划.5二、光伏发电系统设计2.1光伏组件的选择.52.2太阳能发电设备运行方式的选择.72.3拔模斜度选择.72.4光伏系统方形设计.72.5太阳能方块设计.82.6年发电容量计算.82.7防雷设计.8三、成本和利益分析3.1成本.93.2优点.10四、建筑方案设计4.1组织施工方案.10五、家庭分布式发电运行问题综述5.1运行中的问题.11附件1总体设计平面图附件2具体电气设计一、摘要1.1项目概述：该项目位于佛山市南海区关窑镇，屋顶面积为843211，安装容量为7千瓦，太阳能电池配件47个，广州闵城建设工程负责电厂的设计和施工安装。本工程是按照“近系联动、当地消费、低损耗高效”的原则，结合建筑的分布式并网光伏发电系统方式建设的。每个发电单元通过三相并网逆变器直接集成到三相低压交流电网(AC380V、50Hz)，通过交流配电线路为本地负载供电，并实现从10kV电压等级到最近访问的并网。分布式电源容量不超过先前等级变压器供电区域最大负载的25%，因此所有太阳能发电都可以自愿自行使用。致力于建立安全、环保、和谐的现代电力产业系统，重点是保障安全、优化结构、减少节能减排、促进和谐。1.2准备标准有关国家、地方和行业的相关法律、法规、规章、程序和规范。1.3地理位置该项目位于广东省佛山市南海区官基尔镇，位于东经11306，北纬2202之间。年度总调查时间多年平均约1666-2120h，每日平均日光时间4.65-5.42 h1.4环境对设备的影响区域天气条件对本项目的影响及主要准备1)气温的影响：在本项目中，逆变器的工作温度范围为-10 70 ，可选电池部件的工作温度范围为-40 85 。正常情况下，太阳电池模块的工作温度可以维持在环境温度加30 的水平。本工地地区多年平均气温为16.1 16.9 ，多年平均最高气温为38.4 ，多年平均最低气温为-3 。因此，本项目太阳能电池组件和逆变器的工作温度可根据本项目现场极端温度数据检查在允许范围内进行控制，区域天气温度条件不影响太阳能电池组件和逆变器的安全性。(2)冰雹的影响：根据GB/T 18911-2002 地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型(相当于ICE 61646标准)，符合国家标准的太阳电池部件可以承受直径25毫米、速度23米/秒的冰雹冲击。光伏组件制造商还可以生产直径35毫米，速度39.5m/s，满足冰雹打击条件的产品。本工作区没有冰雹日或冰雹大小的监测资料，不能直接评价冰雹的影响程度。一般认为，太阳电池模块的识别和定型标准保证了太阳电池模块的全球工程使用，也适用于这个项目。3)风荷载的影响：本项目的设计值主要基于建筑结构荷载规范 GB50009-2001的图(D.5.3国家基本风压分布图)，本项目确定的风荷载设计值为0.5kN/m 2 (50年基准风压)，相应地设计了光伏组件的安装支架和基础等。4)雷暴的影响：本项目区没有多年平均雷雨天数的监测数据。经验表明，本项目应根据电池组件布置的面积和运行要求，合理设计防雷接地系统，实现整个太阳能电池的防雷接地设计。5)太阳能资源评价佛山位于广东省，位于东经11306，北纬2302之间。年度总调查量多年平均约为1346.85千瓦时/m 2，根据行业标准太阳能资源评估方法 (QX/T89-2008)确定。表明，佛山属于太阳能资源丰富的地区，适合太阳能开发，日照时间满足光伏系统设计要求，区域光伏电站具有丰富照明资源的巨大优势，适合该项目的光伏电站建设。1.5投资者本项目由业主投资，广州民城建设工程有限公司建设。1.6国家政策和发展计划1，关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知摘要：通知规定，国家对分布式发电系统连续20年补助全部电力补贴0.42韩元/度。分布式光伏发电系统免除按电价征收的各种基金及其他相关并网服务费用。油田网部分是电力网企业根据当地燃煤电厂的基准电价购买的。2，佛山市分布式光伏发电应用项目奖励和补助资金管理办法(a)对于使用分布式太阳能发电项目的各种类型的建筑和结构所有者：(1)单分散太阳能发电项目安装规模1000瓦以上的自有建筑和结构面积，1元/瓦补偿，单项目补偿最高不超过1万元。(b)分布式光伏发电项目的各种投资者：(1)对2014-2015年竣工及补贴对象项目，按实际发电功率补贴0.15元/千瓦时，从分布式太阳能发电项目实现并网发展的月份开始连续三年补贴。3、太阳能未来发展计划二、光伏发电系统设计2.1光伏组件的选择序号设备名称型号数量参数注释1太阳能面板韩能源O系列O-13047个断路电压73.42V电流2.41A2并网逆变器未来电气SPS-KTL10-B一辆3防雷汇流箱未来电气SPV-B8一辆4补贴米三相米由电力供应局提供一辆5并网双向表由电力供应局提供一辆6光电池光伏单相1kv 4 mm2光电池三相1kv 10mm2现场确认7光伏支架现场定制8接地镀锌圆钢现场定制9电流互感器提供150/5A电源供应器六代100.4kV交流机柜制造商定做一辆2.2光伏电站运行模式选择该项目的屋顶可以安装约84平方米的电池板面积、47块太阳能板和约7千瓦的安装容量。本工程是按照“近系联动、当地消费、低损耗高效”的原则，结合建筑的分布式并网光伏发电系统方式建设的。每个发电单元通过三相并网逆变器直接集成到三相低压交流电网(AC380V、50Hz)，通过交流配电线路为本地负载供电，并实现从10kV电压等级到最近访问的并网。分布式电源容量不超过先前等级变压器供电区域最大负载的25%，因此所有光伏发电都可以自愿自行使用。为了减少光伏阵列和逆变器之间的连接线，并便于未来维护，建议配置可直接安装在电池支架上的光伏阵列汇聚盒。汇聚箱的输出通过直流电缆连接到并网逆变器，逆变器的交流输出0.4KV、50Hz三相交流电源启用用户侧并网发电功能。2.3拔模斜度选择根据该项目的实际情况，与佛山当地太阳辐射资源情况相吻合，保持了原来的建筑形式，屋顶屋顶使用3度倾斜太阳能板朝南放置。2.4光伏系统方形设计屋顶并网发电系统将采用分布式并网设计，单并网逆变器安装容量为10KW，容量为7kW的太阳能发电站将通过一个SPS-KTL10-B并网逆变器访问0.4kV交流电网，实现并网发电。电池部件可以选择韩能源公司自己生产的功率130瓦的非晶硅太阳电池组件(工作电压约为53.94V，开路电压约为73.42V)。根据SPS-30KTL栅格连接逆变器的MPPT工作电压范围(320V至800V)，每个电池串根据10个电池组件进行排队设计，7kW栅格连接单元需要5个电池串列，总计47个太阳能电池板。为了减少光伏组件和逆变器之间的连接线并便于维护工作，建议通过直流侧分段连接，即光伏阵列防雷汇流箱(又称“汇流箱”)加入太阳能阵列。其中，直流防雷配电装置是访问SPS-KTL10-B逆变器的合流箱。三相计量表后接近电网。2.5光伏系统方形设计1.考虑到住宅实际情况，各太阳光防震容量、汇流箱、及逆变器等因素经过技术经济比较，确定光电规格矩形的容量为6.11kW。2、根据所选择的光伏组件及逆变形式和参数，结合每小时的太阳辐射量、风速、气温等数据，确定非晶硅光电池组件组串数为10，合流形式为5进1出。3、本项目的光伏组件直接安装在支架上，支架用膨胀螺丝直接推入屋顶，将底座倒入混凝土。4、合流箱安装在防水、防灰、防锈、防晒、防雷功能、防护等级IP65以上的支架或钢结构上，满足室外安装要求；安装维护简单，方便，使用寿命长。直流集水区方块是具有闪电保护模组的8向输入，1向输出。2.6年发电功率计算并网光伏发电系统的效率是指在：系统中实际传送互联网的交流发电量与组件的公称容量在不损失能量的情况下理论能量的比例。接受1kW/m2太阳辐射能量时，理论发电量为1kWh的1kWp组件。根据太阳辐射资源分析确定的光伏电站年平均总辐射量，结合初期选择的太阳能电池种类和部署计划，估算光伏电站年发电，光伏系统总效率暂时计算为90%。2.7防雷和接地为了保证本项目的光伏并网发电系统的安全稳定，防止雷击、浪涌等外部因素对系统元件造成损坏，系统的防雷接地装置是必须的。用户可以根据整个系统情况合理设计交流防雷配电、接地装置和防雷措施。系统的防雷接地装置措施有多种，主要可从以下方面参考：(1)地线是防雷的关键，在进行太阳能电池防震基础设施的同时，使用添加阻抗剂、引导接地线的40平江，引线使用10mm2铜线连接太阳能面板周围的水平接地体、垂直接地体作为辅助，结合保护工作接地和接地的闭环接地装置。该接地是方孔接地网，埋在电池支架基础下，接地电阻应不大于4 ，按照交流电气装置的接地 DL/T 621 1997的规定。接地网寿命计算为30年。接地装置符合高压输变电设备的绝缘配合 GB311.1-1997和电气装置安装工程施工及验收规范的规定。(2)直流侧防雷措施：电池支架应保证良好接地，光伏阵列连接电缆连接到光伏阵列防雷合流箱，合流箱包含高压防雷装置，加入电池阵列后，可重新访问直流防雷配电柜，多级防雷装置，有效避免雷击造成的设备损坏。(3)交流侧防雷措施：每个逆变器的交流输出通过交流防雷配电柜传送到电网(用户所有)，有效防止雷击和电网浪涌引起的设备损坏。(4)所有机柜必须有良好的接地。三、成本和利益分析3.1，费用序号设备名称型号数量单价(元)小计(元)1太阳能面板韩能源O系列O-13047个715336052并网逆变器未来电气SPS-KTL10-B一辆20000200003防雷汇流箱未来电气SPV-B8一辆500050004并网双向三相米由电力供应局提供一辆5辅助三相计量器由电力供应局提供一辆6光电池YJV-1kV 14mm2150米2.53757光电池y和-1kv 310mm250米6.83408光电池y和-1kv 310 16mm2100米1111009光伏支架和支架67.21805376.810接地镀锌扁铁400100mm20米50100