厂区屋面光储一体化工程项目建议书(200kWp分布式光伏和100kWh储能电站)-20241002103353

1厂区屋面光储一体化工程项目建议书(200kWp分布式光伏和100kWh储能电站)XX新能源有限公司2 31.1项目意义 31.2项目概述 3 2.1负荷分解 42.2气象条件 62.3分布式光伏系统发电量 72.4验算说明 8 93.1光储系统架构 9 4.1光储结合收益 4.2方案预估建设成本表 3一、项目概况1.1项目意义光储系统为用户提供清洁可靠的电能，降低用户碳排放和用电成本。1.2项目概述该项目提供光储结合的解决方案，商业模式如下：①峰谷套利储能在电价谷时段充电，在电价峰时段放电。用户在电价峰时段仍可使用谷值电价的电，从而降低峰时用电成本。②提升光伏自发自用率光伏发电消纳不完的电量存储到储能，在电价峰时段时放出。用户在电价峰时段可充分使用价格更低的光伏电，从而降低峰时用电成③削减需量能量管理系统可预测需量数值曲线的变化趋势，在需量峰值即将到来时，通过储能放电来抑制最大需量值，从而降低基本电费。电网停电时，光储系统可无缝切换到离网模式，给负荷提供可靠⑤功率因数补偿控制光伏逆变器输出无功，或在储能逆变器有余力时，控制储能逆变器输出无功，对功率因数进行补偿。4用电量用电量2.1负荷分解收集到厂区负荷近2年半的月度用电量数据，绘制如表2.1所示。0图2.1峰平谷用电量在月用电量中的占比从图2.1中负荷数据可见，用电量高峰集中在7月、8月、11月和12月。月度负荷中位数为25000kWh均值为21000kWh序号用电负荷功率(kW)累计功率水泵房11#、2#生活泵电机4KW*2(一用一备)21#、2#消防泵电机22KW*2(备用)31#、2#消防稳压泵电机7.5KW*2(备用)4深井泵电机15KW间断运行)食堂5离心式中压风机0.55KW(定时运行)6油烟净化器风机电机7.5KW(定时运行)7消毒柜0.5KW(定时运行)8立式冷冻柜9卧式冷冻柜微波炉IKW*2(定时运行)电饭锅2.5KW(定时运行)自动恒温电饼铛5KW定时运行)蒸饭柜9KW定时运行)生活楼柜机空调3.2KW*4(间断运行)5挂机空调1.65KW*15(间断运行)热水器2KW*8间断运行)生产楼柜机空调3.2KW*12(间断运行)挂机空调1.65KW*3(间断运行)办公楼柜机空调3.2KW*5(间断运行)挂机空调1.65KW*12(间断运行)热水器2KW*6(间断运行)办公电脑控制室监控电脑累计///从表2.1可见，用电负荷以空调和生活用电为主，负荷最大功率261kW负荷高峰一般出现在9点~11点、3点~5点的工作时段，此时空调及食堂负荷大，晚上18点~22点会也会有小的用电高峰约拿到厂区某月电费清单，峰谷平用电量及电价如表2.2所示。地区峰平谷时段用电量电价(元/kWh)电度电费(元)峰时平段谷时将表2.2中的峰谷平时段用电量绘制饼状图如下。图中可见峰时段用电量占比24%,平时段占比47%,用电量主要集中在平时段。由大致20%6图2.2峰平谷用电量在月用电量中的占比2.2气象条件XX市为大陆性季风气候，四季分明，气候温和，雨量充沛，无霜期长。全市年总日照时数为1800~2200小时。年平均气温在14.8~15.2℃之间；极端最低气温为-11.3℃,极端最高气温为38.1℃,全市年降水量为1000毫米左右。7℃3当地年总辐照强度1264kWhm²,平均温度14.8~15.2℃。光照强度好，较适宜发展光伏发电。我国太阳能理论总储量为147108GWh年。利用Meteonorm软件获取项目所在地太阳辐射数据，考虑地理经纬度、海拔等条件，项目所在地平均年日照时数在2000h左右。5～8月日照时数最多，9月最属我国第三类太阳能资源区域，有建设太阳能光伏发电项目的条件。2.3分布式光伏系统发电量本次使用275Wp多晶硅光伏组件进行设计，依据厂家提供的资料看，其首年衰减不高于2.5%,之后每年衰减不高于0.7%。同时根据太阳辐射值、装机容量、系统总效率、等数据，经过PVsyst模拟计8算，可预测200kW光伏电站在25年内的逐年发电量和25年的总发电量，如下表：发电量估算使用年发电量(万度/年)使用年发电量(万度/年)123456789总计//平均每年安装光200kWp首年发电量22.0320万度，25年平均发电量20.1241万度。2.4验算说明光伏和储能联合运行降低电度电费和基本电费的日功率曲线如图2.5所示。9图2.5光储联合运行控制策略图中可见，储能在8点~12点之间放电，以补充光伏出力不满足负荷需求的那部分用电；当中午12点~14点时候，光伏出力较大而负荷无法完全消纳，此时储能将多余的电存储起来；当晚上18点~22点时候，此时光伏出力微弱，由储能放电以削减晚上电价峰值时的用由Pvsyst仿真分析知，200kWp光伏日最大发电功率约160kW出现在12点~1点。而此时是午休时间，负荷较低约70kW此时光伏余电功率在全天最大约90kW为保证光伏能够尽可能自发自用，此时储能充电功率应大于余电上网功率的最大值即90kW留取一定裕量得储能功率取100kW由光储联合运行的最优配比模型知，储能容量按照1C配置即储能容量取100kWh经济性最优。由Pvsyst仿真分析知，200kWp光伏日均光伏发电量685kWh月度负荷取中位数25000kWh则日均用电量为833kWh根据峰谷平用电量占比分别为24%、47%和29%,得日峰谷平用电量分别为200kWh392kWh和241kWh因为峰时负荷用电量大于储能容量，所以100kWh能够适用于此厂区负荷。三、初步方案3.1光伏系统方案本方案拟在XX厂区屋面安装光伏项目，初步拟定采用26度倾角铺设模式。D275Wp组件，排布数量728块，排布容量根据PVSYS模拟，23块多晶硅组件串联成1个串列，8个串列接入1台SG50CX逆变器，逆变器把光伏组件产生的直流电转换成交流电，然后通过低压并网柜接入低压配电室。交直流电缆，低压并网柜。(1)组件选型简介光伏发电系统中最重要的是光伏电池组件，是收集阳光产生电能的基本单位。若干光伏电池组在一起构成光伏组件。光伏电池种类繁多，形式各样，按基体材料分类主要分为晶硅电池和薄膜电池，其主要性能特点如下表所示：各类型电池主要性能特点种类电池类型商用效率实验室效率使用寿命特点目前应用范围晶硅电池单晶硅效率高、技术成熟、品市场多晶硅25年品市场薄膜电池非晶硅弱光效应较好、价格相对较低中央发电系统、民用消费品市场碲化镉25年弱光效应较好、价格相对较低民用消费品市场铜铟硒20年弱光效应较好、价格相对较低民用消费品市场、少数独立电源由上可知，晶体硅光伏电池是当前国际国内市场应用的主流，单年，光伏组件在使用运行25年内功率衰减均小于20%。综合以上分析，结合本项目实际情况，拟选用功率为275Wp的多晶硅太阳能光伏组件，其主要参数指标见下表。峰值功率开路电压(Voc)V短路电流(Isc)A工作电压(VmpV工作电流(Imp)A安装尺寸重量电池排列块60片(6×10)最大系统电压V最大保险丝额定电流A工作温度℃%H2光伏组件(2)逆变器型号简介光伏逆变器是光伏电站的核心设备之一，其基本功能是将光伏组件输出的直流电转换为交流电。太阳能光伏系统使用的光伏逆变器必须具有高品质的电能输出。目前，先进的光伏逆变器都配置有高性能滤波电路，使得光伏逆变器交流输出的电能质量很高，能够满足各项国家标准对公共电网的电能质量的各项要求，不会对公共电网质量造成污染。逆变器分为组串式逆变器和集中式逆变器，其优缺点如下表所示。组串式与集中式的优缺点比较组串式逆变器集中式逆变器3缺点优点缺点1安装方便，不需要另建基础，不需要占用地面，满足业主招标要求需要另建基础，占地面积大，不满足业主招标要求2可根据地形、环境灵活配置存在因为地形、环境的不一致导致的失配损失大3相对安全，不易出现并联拉弧，直流对地拉弧会出现并联拉弧，具有一定安全隐患4弱光性好，遮挡损失小遮挡损失大，5故障率低故障率高6寿命长寿命短7运维容易，更换方便，电量损失影响小需专业人员运维，零部件更换负责，耗时长，电量损失大8价格较贵价格便宜组串式逆变器具有安装方便、组件配置灵活、弱光利用率较高、运维容易的特点；同时考虑本项目场地空间有限，安全要求高，屋顶类型数量多样的项目实际情况，推荐选用组串式逆变器。在保证发电可靠、稳定的前提下，本项目采用阳光电源SG50CX组串式并网逆变中国效率98.3%;安全可靠防护等级IP66。M共物MPPT地压汇围2最大输出功牢电网电压池图<3%(藏定力哪)>0.99(颜定功来下)动中四做可调08超前-08津后效中国效率保护流反亲保护交流应路保护具备漏茗流保护具备电网监控展岛组事检育备民备液两保护避流二级/交流二级702×595×310mm782×645K310mm782×645×3t玉品防的算费工作温放范图-30→60C(>45℃降题)工作温出效菌(无冷黯)4000m(>3000r降额)RS485/GPRS(选配)/4G先配)/WFI(选配)直流满子类型MC4(最大6mm≠)交危嘻子美型EC62109-1,EC62109-2,IEC61727.EO32116,NB/T32092(3)电气方案5采用多晶275Wp组件，逆变器采用SG50CX阻串式逆变器。根据计算23/24块组件串成一个串列，8个串列接入1台逆变器，逆变器将组件产生的直流电转换为交流电，经低压并网柜接入低压低压配电室。本项目初设1个并网点，实际接入以供电公司的接入方案为准。低压并网系统示意图低压并网系统示意图上低压配电系统成交流电的阳光逆变器将光伏产生电网低压并网柜为直流电低压并网示意图3.2光储系统架构系统主要由储能电池系统(含BMS系统)、储能逆变器，能量管厂区最大负荷261kW日用电量721kWh常规负荷功率约100kW日最大发电功率为160kW6为实现备电功能，需在并网点处加装ATS柜，根据厂区负荷，需要选ATS500本地控制器完成光储变换器就地控制，就地变压器越限保护、电池保护等PowCon完成多点协调优化控制及保护，实现提升自发+峰谷优化高级应用。400V低压本地控制器2#接入点1接入点备电策略由于PCS功率较大为100kW而光伏逆变器功率为50kW且光伏出力不稳定。故PCS作为主电源，光伏逆变器作为从电源。在正常电网供电情况下，执行光储策略。主从电源均工作在PQ光伏逆变器仍工作在PQ模式。维持系统电压和频率，为客户提供数小时的供电。待大电网恢复供电后，控制器控制ATS500合闸，PCS由VF模式切换为PQ模式，光伏逆变器仍工作在PQ模式，光储系统并网运行。表主要设备表序号设备名称设备型号数量单位备注1储能逆变器1套2磷酸铁锂电池1套选用3.2V120A电芯，含BM系统、电池架、开关、内部通讯及电力电缆3电池控制柜1台含电源模块、UPS交直流配电系统4能量管理柜台集成EM吸配电系统5光伏系统200k阻件及1套275W多晶组件6光伏逆变器4台7预装式集装箱1台接电缆等8智能快速开关柜1台400V,500kW,并网/离网无缝切换时间(跟逆变器配合):<10ms4.1光储结合收益表4.1储能直接收益年序号储能容量衰减峰谷套利收益(元)提升光伏自发自用收益(元)储能削减需量收益(元)年收益(元)累积收益(元)123456789累计///储能收益来源于峰谷套利，提升自发套利和需量削减收益。早电价峰值时段可实现一次满充满放峰谷套利。在中午12点~2点光伏余电上网时给储能电池充满。由于晚上峰值时段负荷消纳能力有限，所以在下午电价平时段放出50kWh在晚上电价峰值时段放出50kWh考虑储能衰减及储能效率取86%。表4.2光储收益年序号年发电量自发自用收益(元)(元)补贴(元)光伏年度收益(元)光储年收益(元)光储累计收益(元)B912345678900②000累计////4.2方案建设成本表序号价格(万元)1200kW分布式并网光伏电站2100kW/100KW户式离网光伏储能电站项目EPC模式，光伏成本为4.3元/W,储能成本为2.3元/Wh,项目总投资109万元。投产6年左右可基本回收成本，投资IRR达到12.5%,25年电站总收益381.2万元人民币，纯利润272.2万元人民五、主要设备参数1磷酸铁锂电池图示尺寸(探芯)厚*商*宽nV电压范图V运行温废范围放电：-20~55充电：0~50AA储存温度范围C30℃-60℃(如长期存储，推养25℃.日历寿命年产地为海基)2(2)电池模块(PACK)参数图示项目型号电芯类型V运行电压范国V尺寸(宽*高*深)图示项目型号排列燥型垂直2列V建行电压范围v尺寸(宽*高*深)项目型号推列类型垂直3列V运行电压范围V尺寸(宽*高*深)22.多晶275W光伏组件 满MPPT地庄心图494.1A电市范围电同顺牢网情刺见围电流波形回变率3%(临建功率)电橙教出消明殖率中国戏称保护警文流运路保护满电光保护画流综丝旅保户隔商方式变间白工作湿世愿围5000n(>4000m峰照)流脑子西交流端子美型EC62109-1,EC02109-2,EC61727.EC62116,GB/T19834,NB/T3200重大轴入电匠PPT电于老围满MPT楠压毛图最大第出动电毛庄电网电压把画电流无研医率>0.90(银定以率下)动年园数可调0.8起格-0.8湘后这索中国如种保直洲反续炉民沈民世电同富空日给口串检夏部脂保护合同任产702×595×3:0mn782×645×310mm782x646×31无变压西5护学级工作院记国(无冲凝)中那方式客丽监乘岗4000%(>3000n降横)示RS485/QPRS(造配)7401选配1直流器子类型NC4(最大Gmm)OT/DT端子(最大70mnt)EC62109-1.EC62100-2EC61727.EC82136.Na/T3200电路框图(SG50CX)文电路框图(SG50CX)文效率曲线(SG50CX)s96率4.SC100储能逆变器_具有并网充放电、离网独立逆变功能_具有并网和离网并联功能，良好的扩容性宽的直流电压范围工作电压范园最大直流功率交流侧最大交流功率最大总语波失典<3%(领定功率时)级定电网电压允许电网电压范围光许电网频率范国隔离交压酷功半因数可调池国0.9《超故)-0.9《滞后)跑立逆安电压范国40OV+3%(三相四统》独立逆安轴出电压失奠度带不平衡负载相力10%以内(地随负载O<=>100%)效率最大效率淅规数据尺寸(宽x高x深)运行温度范围停机白耗电防炉等级相对湿度0-95%、无冷凝6000m(>4000m瓣院额)显示墀证书5直沈断临直流按脚器逆安桥三格安压器交流按触器交波断能直落直落诚8器诚8交流防雷2智能快速开关柜产品型号ATS100ATS500ATS1000交流侧最大交流功军暂定电网电压允许电网电压葱图切操时间画(跟迎变器配合)光伏逆变器递讯接口儒脆逆安图通讯接口BMS通讯接口常规致送606×1884×636mm1006*2034×836mm1006*2034尿示屏触操屏端行温度范阀强制风冷的护摩段相对源度8000m(超过4000m需降额)5具短路能电路框图：国觉国觉-##6.PMD-100电池管理柜(需定制)直东配电柜主新星将汇志箱结出的直汽电闯加入后进行汇流，再次至并网道皮源，诚配电恒立有面酒轮入断路器，防反二校管、光优防雷燕，方使漫作和临护：可诺用于全球市场。,电检型(可连)的反二板雪(可您)·他监(可医)纪：100W×05KW荷化布级7.本地控制器计量电表、BMS等设备，也可以通过以太网接入光伏逆变器、储能逆变器等设备,对设备信息进行读取和显示，通过预置的控制策略对接入设备进行控制，从而运行策略。设备管理EMS控制器可以对接入的设备进行集中管理，对接入的设备数量、通信方式等进行配置，便于系统运行控制及管理。系统维护EMS控制器可以通过嵌入式WEB浏览器，方便的对系统时间、网络、串口、系统组网配置、运行策略、运行参数等进行维护。Z接口2路，10/100M6路，支持波特率：2400/4800/9600/19200/384功能保留数字输入16路数字输出模拟量输入功能保留最大设备数量200台，管理的逆变器台数不超过60台通讯方式最大通讯范围显示WEB,LED灯语言中文、英文电源AC110-240V(50/60HZ)或者DC24.0V功耗典型5W,最大10W尺寸(W*H*D)重量防护等级安装方式挂墙安装、机柜式安装海拔工作温度存储温度工作湿度0-95%,无凝露B微网控制器简介PowCom微网控制器，旨在实现微网控制通讯系统的实时控制和数据采集，并将此信息上传至PowMart第三方平台。PowCo页持接入至多4台EMU每台EMU可接入6台PCS和BMS一级二级),电池类型支持三星电池和CAT电池等(可以通过后台配置支持多种电池),并且兼容DL/T645和Modbus协议的电表。削峰填谷、负荷跟踪、防逆保护、变压器越限保护。PowCo做网控制器在整个储能电站中起着关键的枢纽作用，对上与云平台P