(整理)新屋顶太阳能光伏发电系统设计说明书-882kWp-公主岭

1、精品文档屋顶太阳能光伏系统设计说明书亿和新能源有限公司2009-7-11目录一. 总体概述3二. 系统设计原则.3三. 主要设计说明 .4四. 系统方案说明 4五. 系统配置清单.10六. 系统发电量说明 .11七. 设计总结.1 2附件1.系统设计报告 .1 3附件2.工程图纸.16精品文档一总体概述按照太阳能光伏方阵的安装朝向为正朝南进行设计，太阳电池组件总功率为882kWp,组件总面积为5354 m2，组件安装的占地面积约为10000卅。使 用由本公司生产的SK-210S156P太阳电池组件共4200块。二. 系统设计原则根据所提供的资料，我们对屋顶太阳能光伏发电系统做了详尽的设计。根据

2、安装光伏组件的所在地理位置以及当地气象条件等综合因素，整个太阳能光伏发电系统采用20台由德国Fronius公司生产的Fronius IG500逆变器,4200块由本 公司生产的SK-210S156P太阳电池组件,7串X 600并,组件总功率为882kWp。整 个光伏系统分成20个子系统，每台Fronius IG500逆变器分别对应一个子系统实 行监测。以下为子系统的电气原理连接图（详见附件 CAD图）：丸叩能电港护BhPji)=2I0W tJoc=50.5V Utnpi尸ilXIsc=5.57AImpp-E. 09%I平=7塩电池钮件Uoc=353VPmppl470WIff (1=15# i=

3、105ife电港细件I&c=S3.55A卫 5APnipp=22050W1子系魏三羽列 电池组忡 kc=l7.1A Imf3p=l.52.7A Pmp|4-llWWFRONIUS! *4 *! *4 *崔f .整牛光优醍统井威20伞于系址.技和IM厂Fronius IG500Jj 网逆变器和吃00垠 HIP-210NH1-BO-1A 阳4!池细件凱诫；生本系址芍丈阳电池组件7pcl帕门傑统模块連携 图的于系统；N I第血配电箱体采用2tnm孚不锈钢板制成，动力电 堆便川ZR-YJV.CENASnitl*Chiaf enpniMfCAD4rJurui|C3ftT-lL4MCM7ScihCsdcl

4、ddbyDmD*二FSHiy uid di.a.-?ruy:NO.光悅菜笫电气脈理三. 主要设计说明1. 说明根据所提供的资料，我们使用瑞士的专业设计软件PVSYST V4.1对整个光伏发电系统做了详尽的设计与计算。2. 地理位置公主岭市位于中国的东北部，北纬 43.31 ；东经124.283. 系统设计我们使用PVSYST V4.1专业设计软件对882kWp太阳能光伏发电系统进行 了相应的设计与计算。整个光伏系统的年输出电量为865,337kWh/year (详见附件1的系统设计报告)。因为整个光伏系统都采用带有MIX SYSTEM设计的FRONIUS IG系列的逆变器，所以整个系统的年输出

5、电量将会比设计中的年输出 电量提高5%以上，即整个光伏系统的年输出电量达到 908,603.85kWh/year以上。四. 系统方案说明1. 系统组成：整个光伏系统由太阳电池组件、逆变器、支架、汇线盒、保护装置和电 缆线等。2.太阳电池组件：我们采用由本公司生产的 SK-210S156P太阳电池组件。电池组件技术参数 如下表所示：型号额定功率工作电压开路电压工作电流短路电流尺寸(mm)SK-210S156P210W41.3V50.9V5.09A5.57A1570*812*35STC: irradianee level 1000W/tf , spectrum AM1.5 and cell tem

6、perature 252 .3.逆变器：i) 我们推荐使用的是 Fronius公司生产的IG500太阳能光伏逆变器。Fronius公司是一个拥有1300名员工的国际高科技公司，Fronius国际GmbH出口产品到全球超过80多个国家，并且在美国、巴西和欧洲范围都有分公司。60多年前，Fronius公司就开始致力于功率转换技术的发展。如今Fronius公司已经成为在高频焊接技术领域世界市场的领导者，并成为光伏逆变器的主导制造商之一。Fronius公司是拥有全世界安装超过十万多台光伏逆变器的技术领先地位，并且有庞大销售伙伴的支持。ii) Fronius IG系列光伏逆变器具有完善的数据显示器，可显

7、示所有的系统参数，易于安装，具有高的可靠性，该系列的光伏逆变器采用了高频变压器设计，使产品体积小功率大,智能型管理模块使系统输出最优化。采用MIX TM设计，将逆变器分成若干个模块，用主/从/从的工作方式，IG500分成15个模块，这样将大大提高逆变器在低负荷时的发电量。逆变器的效率为94%，采用MIX TM技术后，将会使光伏系统提高5%以上的发电量。由于逆变器由多个模块组成，即使个别的模块失效，也不会影 响到这个逆变器的工作，维护相当方便。电压监测频率监测 过/欠压继电器（可选）特别注意的是， 这个特殊的监控程序是由逆变器自身实现的， 不包括任何附加的电测量 装置。这明显减少了安装所需的时间

8、和相关费用。iii ） 新一代逆变器的技术复杂性意味着许多想法需要加入到显示器的设计中， 最终形成 有效的用户界面。 显示器的设计理念是简单易操作， 系统数据长时间可用。 FRONIUS IG 有记录一天中的最低和最高值和全部基础数据的基本功能， 这项功能直接体现在 显示器上。（显示模式详见附件3）iv） FRONIUS IG 具有自我诊断故障和全自动监测各种错误并且能把它们以代码的形 式显示在显示模块上。4. 支架 在该光伏系统中，我们采用由本公司生产的 NLM-210F 支架。支架采用热 镀锌刚材料，抗风能力达到 150kMPH 。5. 汇线盒FRONIUS汇线盒在A型光伏系统旳着人辿KS

9、Wrt件连逖这使得很炬检测$悔州的 擲瞄况 m 氐nius肘邯j?i线鈿眾能测muiiii紗Fronius汇线盒Fronius ：1 线盒是FRONIUS IG DatCoirtfj一个组成部分，FRONIUS IG DatCom 多可以用来监控25纠。逋过组合最零町以臓控到由200伞盒子菇成的5000组连楼线.每一个单独的连接都是由总自身配盘的直渝熔断器起粽护作用.如果其中一组出现 故障.匚程扎英能够很容別也检测刘哪 紙炭牛故障并追踪比帆因 这杆就减少门吐多不 僵的麻烦舸嗷尉可选）10/15/20/25测灵通道数駁5盘大输入电流125 A每个测凤通道誥大输入电流25 A每个阵列国尢输入电流2

10、0 A盘大电压530 Vcc一 ft*数DC输入连接MC3, IMC4, TycoDC输出连接连接线M32M10 cable lugDatCorrtl 件连樓纯M252XRJ45耳流过乐慄护连接科OM16M10 cable lug环境温度范用-20 to + 40 C尺寸（长X宽X諾）416 x415x 179 mm币:最6 kg防护等级IP 45安全等级2供电电压12Vpp编号dn240T110业参数FRONIUS y.线倉FRONIUS汇线盒的技术参数;於注：以上不他拈熔断器*諾使用普通的I业W熔断器即可在屋顶太阳能光伏发电系统中，采用SCB15的汇线盒共40个。6.保护装置因为太阳能电池

11、阵列在面积宽， 而且安装在没有遮盖物的室外， 因此容易受到雷电引起 的过高电压影响。 所以， 有必要根据安装太阳能光伏发电系统的地区和重要性采取相应的防 雷措施。雷电分为感应雷和直击雷。 直击雷是指直接落到太阳电池阵列、低压配电线路、电 气设备及其配线等处， 以及在其近旁的雷击。 直击雷的防雷措施主要是在建筑物上方安装避 雷针。而感应雷则分为由静电感应形成的雷和由电磁感应形成的雷。 感应雷是影响几率较高 的雷电方式，在该光伏系统中，其主要的防雷措施包括： (1) 太阳电池组件金属框架全部与 建筑物接地相连 ;(2) 汇线盒防雷； (3)逆变器自身具有防雷保护； (4)逆变器负极接地； (5)建

12、筑 物接地 ;(6) 逆变器的交流输出与市电切入端安装防雷保护装置。7. 电缆线适当的电缆尺径选取基于两个因素：电流强度与电路电压损失，计算公式为：线损=电流 X 电路总线长 X 线缆电压因子根据德国西门子公司提供的关于太阳能光伏系统电缆线选择的计算方法,在该光伏系统中，根据连接的不同， 采用的电缆连接线如下所示 (详见 CAD 图中的光伏系统 电气原理接线图 )：i) 组件间连接线：FLEX-SOL 6.0 SN电缆(由MC生产)ii) 组件到SCB汇全盒连接线：FLEX-SOL 6.0 SN 电缆(由MC生 产)iii) SCB汇线盒到直流配电箱(直流输入):ZR-YJV70mm2电缆(距

13、离 按 100M 估算 ,实际距离必须经现场测绘后方能得出 )iv) 直流配电箱到逆变器 (直流输入 )： FLEX-SOL 6.0 SN 电缆 (由 MC 生产)v) 逆变器到市电连接线(交流输出):ZR-YJV25 mm2电缆本工程线损因子选为 2%五. 系统配置清单名 称规格型号数量单位备注太阳能电池组件SK-210S156P420块逆变器FRONIUS IG 50020台通信设 备通信卡FRONIUS IG Datalogger Profi(card)3块通信接头DatComRs485TerminationPlugs6个RJ45接头RJ45130个通信线RS485-Rvvp8000米显

14、示屏60英寸液晶3台（可选）支架NLM-210F4200付FRONIUSSC ( 15)SCB 1540个416*415* 仃9保险丝600V*6A600PCS支流配电箱箱体20个700*600*200隔离开关NS160DC/125TM-DC40套1套2个共80个交流配电箱箱体20个500*400*200交流断路器NC100H-C-2727( 400V/63A)20个交流防雷器DVTT 25520个交联聚氯乙烯绝缘氯乙烯 护套耐火电力电缆ZR-YJVZR-YJV 25m m2800米线逆变器交流输岀 线ZR-YJV 70m m8000米SCB汇线盒到直流 配置箱的直流输入 线MC连接线FLEX

15、-SOL6.0SN6m m20000米电池组件到SCB汇线盒 以及直流配电箱到逆变 器直流输入端连接线MC连接插座HOLLOWSOCKETPv-KBT3/6III1400个MC连接插头HOLLOW PLUGPv-KST3/6III1600个安装附料20套六、系统发电量说明月份光伏系统输出电量(kWh)一月57192二月45933三月56884四月68243五月75194六月81357七月94382八月96110九月77055十月70390十月74793十二月67805总计865337注：882kWp的太阳能光伏发电系统，我们做了初步的工程费用预算，投资成本为Y 50,000,000。七、设计总

16、结以上对屋顶太阳能光伏发电系统的设计,采用由本公司生产的 SK-210S156P太阳电池组件共4200块,7串X 600并，组件总功率为882kWp,组件总面积为5354叭 组件总安装面积约为10000叭 以及20台由Fronius公司生产的Fronius IG500逆变器，整个光伏系统的年输出电量为865,337kWh/year,系统效率达到12.49%;因为系统的Fronius IG 500并网逆变器采用了 MIX SYSTEM设计，故此 整个光伏系统的年输出电量将会比设计中的年输出电量提高5%以上，即达到908,603.85kWh/year 以上。太阳能光伏屋顶系统 技术上已经成熟；国内

17、外市场环境非常良好，国内又有 相关扶持政策推进，并有配套资金支助，太阳能光伏屋顶发电系统在国内的 发展 条件已经具备；大力发展太阳能光伏并网屋顶系统符合政府的能源政策;同时也体现了时代的责 任感。故此，从以上分析可以看出，太阳能光伏发电系统项目具有非常高的可行性， 值得大力推广。附件 1系统设计报告PVSYSTV4.1Page 1/2Chang&ha PV Roof Froject-882kWpGrid-Connected System: Simulation parametersProject :Geogr叩hical SiteSituationTime defined asMeteo da

18、ta :ChangSha ProjectChangShaLatitude 28.1 oNSolar TimeAlbedo 0.20ChangSha , synthetic hourly dataCountry ChinaLonQifticie 112.5oEAltitude149 mSimulation Variant :Changsha PV Roof Project -882kWpSimulation date 1 SOSO7 15h42Simulation parametersColi&ctor Plane OrientationHorizonNear ShadingsTiltFres

19、HorizonNo Shadings凹degAzimuthQ妞PV Array CharacteristicsPV modultHnModelHIP-210NH1-EO-1ManufEKturerSanyoNumber of PV modulesIn senes7 modulesIn parallel600 stringsTotal numter of PV modulesNb modules4200Unit Nom Power210 WpArray global powerNominal (STC)882 kWpAt operating cond309 kWp (StoC)Array ope

20、rating characteristics (SOoCU mpp254 V1 mpp3D6SATotal areaModule area6364 m2PV Array loss factoraHeal Loss Factorko const)29 0W/m2Kkv wirtd)0.0 W/m2K.fm/s= Nominal Oper. Coll. Temp. (800 W/m2, Tamb=20oC, wind 1 mfe)NOCT45 oCWiring Ohmic LossGlobal array res.2.8 mOhmLoss Fraction3.1 % al STCSerie Dio

21、de LossVoltage Drop0.7 VLoss Fraction0.3 % at STCModule Quality LossLoss Fraction3 0 %Module Mismatch LossesLoss Fraction2.0 % at MPPIncidence effect, ASHRAE parametrizationI AM =1-bo (1/cos i -1) bo Parameter0 05System ParameterSystem typeGr(d-Connected SysteminverterModelIG 500ManufacturerFroniusI

22、nverter CharacteristicsOporatir)g Voltage210-420 VUnit Nom. Power40 kW ACInverter packNumber of Inverter20 unitsTotal Power800 kW ACUnlimited load (gnd)Users:PVSYSTV4.1Page 2/2Chang&ha PV Roof Froject-882kWpGrid-Connected System: Main resultsProject :ChangSha ProjectSimulation Variant :Changsha PV R

23、oof Project -882kWpMain system parametersPV Field OrientationPV modulesPV ArrayInverterInverter packUseins needsSystem type tiltModelNb. of modules Model Nb of units Unlimited load (grid)Grid-Connected34 dogHIP-210NH1-6CX14200IG500如azimuthPnom Pnom tola IPnomPnom tola I0 deg210 Wp8S2 kWp40 kW ac800

24、kW acMain simulation resultsSystem ProductionProduced Energy 86S MWh/yearPerformance Ratio PR 75 3 %Specific 9fi1 kWh/k 训口疔nrPerfarmarKc Hjflio PRNornulised producbcvia (per instilled kWpi|: Novnirwl power flfi2 鬣州Ba la nee e r i cl moin resultskWh/m2T An* oCkWh/m2G3EVI kWhfm2EAfry kWhEQullnvkWhffTArrR%EflrSysfi %January67 65.9092.5flD.1i8132457 IK13.B812.95FebruaryS1 9砸冃盟a4M474595313 5712.53Marc