光伏组件设计、布置、施工方法说明

光伏组件设计、布置、施工方法说明1.1太阳能电池组件的选择太阳能电池组件的选择应在技术成熟度高、运行可靠的前提下，结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输的状况，选用行业内的主导太阳能电池组件类型。根据电站所在地的太阳能状况和所选用的太阳能电池组件类型，计算光伏电站的年发电量，选择综合指标最佳的太阳能电池组件。太阳能电池组件可分为品体硅电池组件、薄膜电池组件和聚光电池组件三种类型。根据建设方要求，选用多晶硅太阳能电池组件，尽量做到效率高，占地面积小，经比较选用功率295Wp的多晶硅电池组件最佳。其几何尺寸1956*992*40（长*宽*高，单位:mm），光照面积的光电转换效率（含组件边框面积）约15.2%。其主要技术参数如表2-1所示。表2-1295Wp多晶硅组件主要技术参数表（参考）ModelType295WOpenCircuitVoltage(Voc)45.1VOptimumOperatingVoltage(Vmp)36.2VShortCircuitCurrent(Isc)8.76AOptimumOperatingCurrent(Imp)8.15AMaximumPoweratSTC(Pmax)295WpModuleEfficiency15.20%OperatingTemperature-40°Cto+85°CMaximumSystemVoltage1000VDCMaximumSeriesFuseRating15APowerTolerance±3%STC:Irradiance1000W/m2,Moduletemperature25°C,AM=1.51.2工程建设标准依据设计文件的要求，本工程项目的材料、设备、施工须达到下列现行中华人民共和国以及省、自治区、直辖市或行业的工程建设标堆、规范的要求，但不限于下列规范：1.2.1工程测量规范（GBJ-50026-93）1.2.2设计单位设计的施工图中涉及到的规范、规程和标准集及相关技术要求。IEC61215晶体硅光伏组件设计鉴定和定型IEC6173O.1光伏组件的安全性构造要求IEC6173O.2光伏组件的安全性测试要求GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）发电系统概述和导则》SJ/T11127-1997《光伏（PV）发电系统过电压保护一导则》GB/T19939-2005《光伏系统并网技术要求》GB/T19964-2012《光伏发电站接入电力系统的技术规定》GB50797-2012《光伏发电站设计规范》GB/T20046-2006《光伏系统电网接口特性》（IEC61727：2004）GB/T29321-2012《光伏发电站无功补偿技术规范》GB12326-2000《电能质量电压波动和闪变》GB12325-2003《电能质量电力系统供电电压允许偏差》GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》GB50057-2000《建筑物防雷设计标准》DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》DL/T404-2007《3.6kV〜40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》GB50060-92《3~110kV高压配电装置设计规范》上述标准、规范及规程仅是本工程建设的基本依据，并未包括实施中所涉及到的所有标准、规范和规程，并且所用标准和技术规范均应为合同签订之日为止时的最新版本。1.3技术条件1.3.1现场自然条件云南大唐国际老鹰岩并网光伏电站本期容量30MWp。场址区位于云南省大理州宾川县大营镇洪水塘村以西，距宾川县城直线距离约22km。1.3.2气象资料宾川县位于云南滇西大理白族自治州东部金沙江南岸大面积丘状高原地区，是云南省太阳能资源最佳开发区域中之一的县，其年平均太阳总辐射为6425.2MJ/m2.a，年平均日照时数为2638hr，年平均日照百分率为60%。宾川县境内无地形影响的大部分地区的日照丰富，太阳辐射能量较高，坝子周边地形海拔一般在1100m以上，空气透明度高，太阳辐射在大气中的损耗较少，太阳总辐射值最高月与最低月之比在1.51以下，年内月太阳总辐射值变化基本平稳，工程开发利用价值较高，有利于太阳能能源的稳定输出，是云南省太阳辐射资源最好的地区之一。宾川县属北亚热带丘陵季风气候，具有干湿季节明显、冬春干旱、夏秋雨量集中、日照长、蒸发量大的气候特点，其1981〜2010年的多年气象特征值如下：气压(hPa)：多年平均气压：853.2hPa气温(°C)：多年平均气温：18.4C多年极端最高气温：37.6(1983年5月)多年极端最低气温：-6.4(1982年12月)相对湿度(%)：多年平均相对湿度：62%降水量(mm)：多年年平均降水量：563.9蒸发量(mm)：多年平均蒸发量：2606.5mm风速(m/s)：多年平均风速：1.9m/s多年最大风速：11.4m/s风向：全年主导风向：S雷暴日数：多年年平均雷暴日数：49.1天1.3.3地质地貌本项目场址位于宾川盆地西南部的山顶上，地形相对开阔平缓，坡度一般5°〜20°，海拔高程一般为2157m〜2254m；地貌属于高原岩溶石芽、残丘低中山地貌。场地地基岩土主要为第四系全新统残积型(Q4el)红黏土及下伏的泥盆系下统青山组(D1q)深灰、灰色灰岩组成。场地各岩土层均可满足天然地基基础设计要求。场地地下水以岩溶裂隙水为主，埋藏深，基础设计及施工可不考虑地下水对基础的不利影响。地表水及场址岩土对混凝土结构有微腐蚀性，对钢结构有微腐蚀性。)场地基岩出露地带及覆盖层厚度小于5米的地带，其建筑场地类别为11类，场地土类型为中硬土；场地覆盖层厚度大于或等于5米的地带，其建筑场地类别为II类，场地土类型为中硬土。场地地震动峰值加速度为0.20g，对应的地震基本烈度为伽度，场地为建筑抗震有利地段。太阳电池方阵及升压站场地地基岩土主要为第四系全新统残积型（Q4el）红黏土及下伏的泥盆系下统青山组（D1q）深灰、灰色灰岩组成。场址不良地质作用主要有冲沟、岩溶、边坡稳定及红黏土等方面。场地中的冲沟可视基础与冲沟的位置情况具体采取处理措施。场地岩溶发育形式主要为溶沟、溶槽及石芽，在覆盖层较薄地段，地基为岩土组合的不均地基，如变形不能满足要求，建议将溶沟（槽）内的黏性土清除后，用毛石混凝土换填；或将石芽超挖，使基础置于完整灰岩上；或设置褥垫层等措施进行处理。设计时应尽量减小大面积的开挖，布置设备时，应避开陡坡地段。场地内原始边坡稳定，开挖边坡坡高在8米以内时，土质边坡可按1：1.00~1：1.50的坡率进行放坡，岩质边坡可按1：0.25~1：0.35的坡率进行放坡；填方地段请设置支挡结构进行支挡。场地内的红黏土相对于一般的黏性土具有较高的力学强度和较低的压缩性，其胀缩性主要表现为收缩为主。该地区的大气影响深度为4.50〜5.00m；急剧层深度为2.00〜2.30m。工程场地属于岩溶水补给区，施工过程中应注意对水资源的保护；其南西侧为宾川县鸡足山旅游公路，应切实做好工程场地水土保持及环境保护工作，对潜在不稳定的浅沟岸坡应及时处理，避免诱发滑坡等次生地质灾害。施工图设计阶段，应进行本阶段的工程地质勘察工作，以满足设计要求。1.4光伏方阵及平衡系统1、电池组件组合根据逆变器最佳输入电压以及电池组件工作环境等因素进行修正后，最终确定太阳能电池组件的串联组数为18,则系统并联组数为5379，即18串5379并。☆太阳能电池方阵设计对于太阳能电池组件，在标准状况下投射在其表面的太阳辐射量越多则转换的电能越多。为了更多的获得太阳辐射能并考虑技术方案的经济性、可靠性，在参照《光伏发电设计规范CG50797-2012》的推荐倾角进行综合分析后，我们认为本工程电池方阵宜采用固定角25°安装方式。2、光伏支架支架设计，在抗风压、雪压及抗腐蚀方面，采取以下措施：1）所有支架采用国标型钢，多点结合：增加钢支架与地面基础的连接点，将受力点均匀分布在承重结构，并按当地50年一遇最大风速（10分钟平均）30m/s进行力学设计计算，各连接点选用特制型钢和不锈钢螺栓连接。2）所有支架都采用热镀锌，局部外裸部分喷涂氟碳涂料来有效防腐。3、太阳能光伏防雷汇流箱为了减少光伏阵列到逆变器之间的连接线，方便日后维护，本系统在室外配置光伏阵列防雷汇流箱。光伏阵列直流防雷汇流箱的性能特点如下：1）户外支架式或壁挂式安装，防水、防锈、防晒，满足室外安装使用要求；2）可同时接入16路光伏阵列，每路光伏阵列的最大允许电流为15A；3）光伏阵列的最大开路电压值为DC900V；4）每路光伏阵列配有光伏专用高压直流熔丝进行保护，其耐压值DC1000V；5）直流输出母线的正极对地、负极对地、正负极之间配有光伏专用高压防雷器，防雷器采用菲尼克斯品牌；6）直流输出母线端配有可分断的直流断路器，断路器采用ABB品牌详细汇流箱接线如图2-2，技术参数见表2-3。图2-2直流防雷16回路汇流箱原理图表2-3直流防雷汇流箱技术参数（参考）性能参数光伏阵列电压范围200-900V最大光伏阵列并联输入路数16每路光伏阵列的最大电流15A直流总输出空开是光伏专用防雷模块是输出端子大小M10防护等级IP65每路光伏阵列电流监控（选配）是通讯接口（选配）RS485环境温度-25-+60°C环境湿度0-95%宽/高/深mm600X500X180（参考）1.5施工说明（1）太阳能组件安装工程施工组件安装施工内容a、模块式支架和太阳能电池组件材料的运输b、现场定位放线c、模块式支架和太阳能电池组件的固定安装d、太阳能电池组串连接连接e、太阳能电池连接线和直流汇流箱的连接F、组串连接性能的电气检测（2）施工前主要设备材料的检验和准备施工前设备材料的检验太阳能电池组件外观检验：包括其包装、外框、表面玻璃、接线盒和接插件的完整性，产品说明书和合格证等是否齐全。直流汇流箱的外观检验：包括其外表、使用说明书、出厂合格证和连接头的完整性，数量、外观、型号等是否符合设计要求。太阳能光伏专用连接线和接插件的外观检验：包括其包装、外表面光洁度、产品认证证书、出厂合格证的完整性，接插件注意先抽样试连接，检验其配合紧密度和防护性能。模块式支架：包括型材外表面处理情况、紧固夹头的外表面和压块的外表面处理情况、以及夹头和安装檩条的紧固配合情况。槽钢的检验：包括材料材质质量报告，槽钢表面氧化程度和平整度是否符合施工质量要求。（3）安装部分根据设计的图纸，确定太阳能电池板的安装区域，根据不同组件不同的安装区域，检查预埋件是否符合设计要求，确定槽钢、铝合金型材各部分固定座的详细位置，分块划分并做好标记；本项目支架采用模块式支架根据设计的图纸，对已划分的区域进行细化划分，并通过水平仪、经纬仪等测量工具进行精测。根据各定位点放线，并进行复测，确保施工精度，以减少后道工序调整量。各定位点确定后，可以组织施工人员将槽钢按照各定位点进行试放，用水平仪和经纬仪进行复测；（4）太阳能电池组件布置方式选择对普通的多晶硅太阳能电池组件常用的布置方式是按当地的最佳倾角，采用固定式安装，这种布置方式的优点是支架系统简单，安装方便，布置紧凑，节约场地。太阳能电池组件组串配置及安装总容量选用500kW并网逆变器，根据逆变器的设备参数，多晶硅组件参数，多晶硅组件块串联形成一路，薄膜组件5块串联形成一路。（5）、电池组件阵列布置a、固定安装组件阵列布置太阳能光伏组件阵列单列排布组件安装方位角采用正南方向，安装倾角按当地最佳倾角设置，以最大限度地利用太阳能。保证全年真太阳时段内前后组件不遮挡。光伏阵列支架采用钢结构，采用工厂化生产，运至施工现场进行安装，现场仅进行少量钢构件的加工，支架均采用螺栓连接。支架基础采用混凝土独立基础，其施工顺序：放线一开挖一支模（埋件定位）一找平标高一浇筑混凝土一验收。本工程太阳电池组件全部采用固定式安装，待太阳电池组件基础验收合格后，进行太阳电池组件的安装，太阳电池组件的安装分为两部分：支架安装、太阳电池组件安装。光伏阵列支架表面应平整，固定太阳电池组件的支架面必须调整在同一平面，各组件应对整齐并成一直线，倾角必须符合设计要求，构件连接螺栓必须加防松垫片并拧紧。太阳电池组件支架安装工艺如下图4.6-1所示：图4-6-1太阳电池组件支架安装工艺将太阳电池组件支架调整为26度倾角进行太阳电池组件安装。安装太阳电池组件前，应根据组件参数对每个太阳太阳电池组件进行检查测试，其参数值应符合产品出厂指标。一般测试项目有：开路电压、短路电流等。应挑选工作参数接近的组件在同一子方阵内，应挑选额定工作电流相等或相接近的组件进行串连。安装太阳太阳电池组件时，应轻拿轻放，防止硬物刮伤和撞击表面玻璃。组件在基架上的安装位置及接线盒排列方式应符合施工设计规定。组件固定面与基架表面不吻合时，应用铁垫片垫平后方可紧固连接螺丝，严禁用紧拧连接螺丝的方法使其吻合，固定螺栓应加防松垫片并拧紧。太阳电池组件电缆连接按设计的串接方式连接太阳电池组件电缆，插接要紧固，引出线应预留一定的余量。组件到达现场后，应妥善保管，且应对其进行仔细检查，看其是否有损伤。必须在每个太阳电池方阵阵列支架安装结束后，才能在支架上组合安装太阳电池组件，以防止太阳电池组件受损。（6）太阳能电池