目录第一章项目概况 (4)1现场自然条件 (4)2气象资料 (4)3地质情况 (4)第二章光伏农业大棚原理及构造 (4)1 光合作用原理 (4)2 光伏农业大棚工作原理 (5)3光伏农业大棚的构造 (5)3.1光伏发电系统 (5)3.2光伏农业大棚主体结构 (6)3.3光伏农业大棚配置设施 (6)第三章工程方案设计 (7)1项目设计方案 (7)2系统设计基本原则 (8)3土建工程设计 (8)3.1建筑设计 (8)3.2大棚基础设计 (8)4大棚结构设计 (9)4.1设计依据 (9)4.2设计主要技术数据 (10)4.3建筑结构材料 (10)4.4建筑设计 (10)4.4.1 建筑设计原则 (11)4.4.3环保 (11)4.4.4其他 (11)4.5大棚结构设计 (11)4.5.1 钢结构设计原则 (12)4.5.2 安全 (12)4.5.3 材料 (12)4.5.4 大棚主体结构设计 (12)4.5.5电池组件放置形式和安装角度设计 (14)4.5.6大棚通风设计 (15)4.7消防系统设计 (15)4.7.1消防设计的主要原则 (15)4.7.2消防措施 (16)4.7.3灭火器的配置 (16)4.7.4建筑消防 (16)4.7.5其他消防设施 (16)4.8电气系统设计 (16)4.8.1板阵系统设计 (17)4.8.2光伏并网逆变器的选择 (19)4.8.3交流防雷配电控制箱 (20)4.8.4升压变压器 (20)4.8.5系统部分 (21)4.8.6绝缘配合和过电压保护 (28)4.8.7接地系统设计 (29)4.8.9站用电 (30)4.8.10照明 (30)4.8.11视频监控系统 (30)4.8.12全站时钟同步系统 (31)4.8.13电缆选型 (31)4.9主要产品选型 (32)4.9.1组件 (32)4.9.2配电箱 (33)4.9.3组串式逆变器 (34)4.9.4一体化箱式变压器 (35)第四章发电量计算 (36)1项目所在地光能资源 (36)2发电量估算 (39)2.1影响发电量的因素 (39)2.2发电量计算 (40)第一章项目概况1 现场自然条件本项目场址地处麻城市，位于湖北省东北部，大别山中段南麓，长江中游北岸。
2 气象资料麻城属亚热带大陆性湿润季风气候，江淮小气候区。
光照充足，热量丰富，降水充沛，无霜期长。
四季分明，冬冷夏热，雨、热同季为普遍现象。
年均气温13.0-16.1℃，平均降水量1111.2-1688.7mm，日照2153h，年无霜期250-270天。
3 地质情况麻城属大别山区。
全境有如马蹄形，三面环山，东、北、西三部分山脉相连，群峰突起。
地势东北高、西南低，形成全市总面积40%为山地，30%为低山丘陵，30%为平原的自然地理特点。
第二章光伏农业大棚原理及构造1 光合作用原理光合作用是植物用叶绿素和某些细菌利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水（细菌为硫化氢和水）转化为有机物，并释放出氧气（细菌释放氢气）的生化过程。
植物能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用可以吸收到植物及细菌所贮存的能量。
对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是赖以生存的关键。
而地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。
2 光伏农业大棚工作原理光伏农业大棚是使用太阳能电池组件（透光或半透光非晶硅薄膜太阳能电池板）作为大棚屋顶的主要覆盖材料。
光伏发电系统为加热、降温、调光、遮光、灌溉系统提供能源，使其具有较灵活的调节控制温室内光照、空气和土壤的温湿度、二氧化碳浓度的温室，即使在寒冷的季节，也可依靠太阳光使室内维持一定的温度，以满足蔬菜作物生长的需要。
光伏发电系统剩余的电可并入国家电网出售或由蓄电池储存供夜间使用。
光伏发电系统原理图见图3-1所示。
图3-1光伏发电系统原理图3光伏农业大棚的构造光伏农业大棚主要由光伏发电系统、大棚主体结构及大棚配置设施组成。
3.1光伏发电系统太阳能光伏发电系统由非晶硅薄膜太阳能电池组件、屋面安装钢架结构并网逆变器、交(直)流配电设备、数据采集监控系统、双向逆变充电一体机、蓄电池组、线缆及电缆桥架等组成。
3.2光伏农业大棚主体结构大棚结构主体：采用热浸镀锌钢制骨架。
大棚顶部覆盖材料：棚顶的南侧采用透光或半透光的光伏电池组件，与钢结构骨架通过专用柔性连接件连接，其余部分棚顶采用钢化玻璃。
四周墙面采用聚碳酸酯板（PC 板）。
光伏大棚的四周墙面设置窗户，东西向各设置一扇对开门，用于大棚降温。
3.3光伏农业大棚配置设施1、湿帘、降温系统。
它的降温原理是当水流经湿帘时，在湿帘表面上形成水膜，水膜和通过的空气进行热交换，利用蒸发降温的原理，水分蒸发到空气中，从而降低空气温度，增加空气湿度。
通过控制加湿和通风的大小，从而控制空气的温度和湿度。
2、补光系统。
植物补光灯是依照植物生长的自然规律，根据植物利用太阳光进行光合作用的原理,使用灯光代替太阳光来提供植物生长发育所需光源的一种灯具。
为自然植物的生长创立了准确的“蓝”和“红”的能量平衡。
光谱分布的改善使作物生长的环境得到更好控制，并且使作物生长更快，质量得以提高。
3、通风系统。
光伏大棚的建设一定要设置良好的通风系统，保证光伏温室内有良好的通风，降低温室内过高的温度和湿度，排除有害气体，换进新鲜空气。
通风分为自然通风和机械通风。
自然通风是通风窗通过大棚室内外的压力差来实现的，一般可采取顶部开窗、底部开窗和侧面开窗等方式进行通风。
对于顶部通风窗，应注意其开启方向与当地主导风向大体一致。
4、喷雾系统。
对于大棚不仅起灌溉作用，还可以起到降温，调节湿度，叶面施肥等作用。
第三章工程方案设计1项目设计方案根据项目建设位置地理环境，气象资料及太阳能资源数据，变电站位置，建筑物条件及电力负荷作为设计依据。
分析太阳能电池的应用发展状况，选择太阳能电池组件的类型。
根据电气设备技术指标和设计技术文件，并按照如下规范和标准进行光伏发电系统设计。
GB/T 19939-2005 光伏发电系统并网技术要求GB/T 20046-2006 光伏（PV）系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD）GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波GB/T 15543-1995 电能质量三相电压允许不平衡度GB/T 18479-2001 地面用光伏（PV）发电系统概述和导则设计依据太阳能组件技术指标，逆变器及相关交直流低压配电柜设备和计量仪表技术和设计手册等资料，以及本地接入电网技术条件和要求等。
2系统设计基本原则本项目系统设计本着节省系统建设投资，尽可能减小使用功率，减小污染，保护环境，电池板提供的功率应满足发电量要求。
安装电池板的区域要满足系统需要的面积说明光照等气象条件，提供系统发电效率避免对太阳能组件的光照遮挡系统设计要求使用的设备与电网兼容系统设计各连接部分要求最小电气损耗系统设计满足接入电网条件和要求。
3土建工程设计本项目土建所有土建工程严格按照项目所在地岩土勘察报告要求执行。
3.1建筑设计场区内建筑按工业建筑标准、以工业化生产模式设计，统一标准、统一模数布置。
满足生产要求，合理配置功能房间，优化房间设置，确保功能房间数量、大小合理。
按照工艺要求，本站设有门卫室、控制室、设备间等，具体描述如下：3.2大棚基础设计大棚的南北侧立面围合部分每隔3.33米设置一个钢结构立柱，每个立柱下面设置一个400³400³800mm的钢筋混凝土基础，立柱法兰与基础之间通过预埋在基础内的地脚螺栓固定。
大棚基础平面布置图如图1所示，图中1-立柱基础，2-立柱。
图1立柱基础平面布置图4大棚结构设计4.1设计依据（1）业主提供的资料（2）中华人民共和国的有关法律、法规及专用条件约定的部门规章或工程所在地的地方法规。
（3）现行有关的国家标准、规范，专用条件约定的行业标准、规范及有关省级地方标准、规范。
恒载：根据结构材料进行计算。
活载：基本风压：0.35kN/m2；基本雪压：0.55kN/m2。
（根据建筑结构荷载规范查询）抗震设防烈度为7 度，基本地震加速度值为0.1g，设计地震分组均为第一组。
不作抗震设计。
建筑耐火等级三级，结构安全等级三级。
本区冻土深度为0.5m。
4.3建筑结构材料型钢、连接件：Q235；均为热镀锌处理；钢筋：HPB300级钢筋，强度设计值fy=300N/mm²；HRB335级钢筋，强度设计值fy=335N/mm²；混凝土：根据设计需要，现浇混凝土结构为C30，混凝土垫层为C20。
砂浆：砌体采用M5水泥砂浆；砌体：烧结砖（MU10）、粉煤灰蒸压砖及加气混凝土砌块等，尽量采用当地产材料；门窗：塑钢窗、钢质木质乙级防火门或木门、塑钢门；保温：塑料薄膜等。
4.4建筑设计建筑外观设计首先要满足建筑功能，其次要着手于节约和美观的要求，再次要尽量使用最新符合环境要求的材料和技术，使建筑富有现代感及特色性；建筑色彩与企业文化相结合，建筑的主色调、装饰色及标识按企业意向和建筑类型综合设计。
以外表的简洁与周围环境取得一致和谐，精巧、自然。
4.4.2外观设计本次设计为独栋棚，南坡棚顶的倾角取项目所在地光伏组件安装的最佳倾角，组件发电量最大；北坡棚顶的倾角根据南坡倾角及大棚主体结构形式及其稳定性确定。
棚内空间大，可保温，利于农作物成长，四周立面的围护可用塑料薄膜或透光玻璃，也可用阳光板或其它材料，完全由用户的需要而定。
这种建筑很好的把太阳能发电、种植、节约、美观、科技性等诸多因素整合到一起，是一种成功的典范。
4.4.3环保由于主体建筑采用钢结构，且材料为镀锌，对于棚内种植无污染，耐腐蚀，棚内空间可分割的灵活度极大，而且使用后可回收，属于一种节能环保型的建筑。
4.4.4其他防火：本工程棚内无可燃物，空间大，利于防火。
棚内配电：可为棚内配套设施及照明提供用电。
排水：棚顶可设置排水槽，将雨水、雪水引至排水沟排出厂区。
采光通风：建筑以自然采光、自然通风为主，机械通风为辅的原则进行设计，保证建筑室内的空气和采光质量，满足室内种植要求。
4.5大棚结构设计结构设计首先要满足安全需要，其次是结构的合理性，再次则是以投入最小化为目标，最后才是满足一些特殊需要，比如：加工需要、安装需要、防腐需要、运输需要、美观需要等。
4.5.2 安全结构设计在主要结构上必须满足国家的规范规定，保证人员及财物的安全。
本次设计是以成熟的计算软件PKPM作为主要结构设计软件，有丰富设计经验的专业设计人员进行整个构架的设计及强度。
4.5.3 材料本次设计选用型钢均进行热镀锌防腐处理，所有钢构件由加工厂家供货，并保证支架结构使用年限为25年，处理后免维护年限不小于10年。