加油站屋顶光伏项目实施建议书宇之源太阳能2015 年 6 月11 日目录1. 概述 (3)2. 商业模式 (5)3. 项目信息 (6)3.2 项目地理位置 (6)3.3 供电形式 (6)3.4 项目所在区域太阳能辐照 (7)4. 技术设计方案 (8)4.1 系统设计依据/ 标准 (8)4.2 总体设计原则. (8)1)太阳辐照量 (8)2)高可靠性 (8)3)经济性、高效性、先进性 (8)4.3 系统设计原理及构成 (9)4.4 系统总体技术设计规划 (9)1)排布设计 (9)2)布线设计 (10)4.5 各主要设备性能及技术参数 (10)1)电池组件(力诺品牌) (10)2)逆变器 (12)4)监控系统 (13)5. 系统安装方案 (14)5.1 光伏支架的组成及安装原则 (14)1)光伏系统的组成 (14)2)图解系统零部件 (15)3)光伏支架的安装原则 (16)5.2 彩钢板屋顶安装方案 (16)1)安装原则 (16)2)彩钢屋顶类型 (17)2)彩钢屋顶安装方案 (17)5.3 操作规划。
(19)6. 与项目方的合作模式: (21)6.2 操作风险提示 (21)7. 运维管理方案 (23)8. 经济可行性方案 (24)9. 实施操作方案与双方职责 (25)1. 概述分布式能源供应的概念已经在我国得到了的极大的应用与推广,并取得了卓著的经济与环境效益,目前最广泛的分布式应用主要为针对城市建筑物屋顶的光伏发电项目,自2013 年下半年以来,国家发改委、能源局、财政部、国家电网和税务局等部委陆续出台了多项政策支持分布光伏发电市场的发展。
分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。
它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。
分布式光伏发电具有以下特点:一.输出功率相对较小。
光伏电站的大小对发电效率的影响很小,因此对其经济性的影响也很小,小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低;二.污染小,环保效益突出。
分布式光伏发电项目在发电过程中,没有噪声,也不会对空气和水产生污染;三.能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。
光伏发电集中在白天,白天正是用电量比较集中的时间;四.是可以发电用电并存。
大型地面电站发电是升压接入输电网,仅作为发电电站而运行;而分布式光伏发电是接入配电网,发电用电并存,且要求尽可能地就地消纳。
2. 商业模式然而作为分布式屋顶的主要资源提供方及用电方,拥有工商业屋顶的企业在操作过程仍存在较大难度,如屋顶面积小、分散程度大,增加了施工安装成本;申报手续冗杂,申报、设计、施工涉及从多的操作方,增加了操作难度;安装完毕后仍需要组织专业的人员长期进行定期维护,种种原因造成了投资成本的增加,拉长了投资回收期,为自主投建增加了许多不确定的风险因素。
在用电过程中,若遇到天气、设备故障等不确定因素造成系统停发,仍得转用昂贵的商业用电,保障性差。
考虑上述操作风险,本方案试图根据加油站项目的特点进行定制化设计,以呈现给合作方更为简洁、更具操作性及选择性的合作方案,本报告第6 部分将对提出的方案进行操作可行性及经济性进行讨论,供合作方做出判断。
3. 项目信息本项目太阳能电池组件安装在***** 三座加油站顶棚结构上,顶棚面积约3×264 平方米,预计安装规模为3×38KW,该油站临近,是与建筑结合的并网光伏发电(BIPV :Building Integrated PV) 系统。
光伏发电系统将太阳能资源通过太阳能电池组件转换成直流电能,再通过并网逆变器将符合电能质量的交流电给负载提供电能,为加油实现绿色电能的供给。
3.2 项目地理位置经度:东经119°22' 纬度:北纬26°05' 海拔:<1000m 采光面积:3×264m23.3 供电形式项目规划装机总容量:3×38KW 供电电压:400V AC/50Hz 发电类型:400V 低压并网3.4 项目所在区域太阳能辐照据统计,该区每年的太阳辐射日平均总量达到3.54kWh/m2/d ,日照时数平均值为1292h 。
具体每月份的太阳能辐照强度如下表所示:该区太阳能辐照强度根据上述数据,项目当地的单位发电量约为38kwh/kwp,该项目38KW 的装机容量预计年发电量为43,000 度。
可满足一个标准加油站约的年正常用电需求。
4. 技术设计方案4.1 系统设计依据/ 标准本项目设计方案中的光伏部分主要涉及/ 参照以下标准和相关公司标准GB/T19939-2005 光伏系统并网技术要求;GB/T12325-2003 电能质量供电电压允许偏差;GB/T14549-1993 电能质量公用电网谐波;GB/T15543-1995 电能质量GB/T15945-1995 电能质量三相电压允许不平衡度;电力系统频率允许偏差;GB6495-86 地面用太阳能电池电性能测试方法;GB/T 14007-92 陆地用太阳能电池组件总规范SJ/T11127-1997 光伏(PV)发电系统过电压保护—导则;GB/T9535-1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型;GB/T18210-2000 晶体硅光伏(PV)方阵I-V 特性的现场测量;GB/T18479-2001 地面用光伏(PV)发电系统概述和导则;GB/T61727:1995 光伏(PV)系统电网接口特性;同时还必须满足IEC61730-1 及IEC61215 对于光伏组件及产品的安全规范4.2 总体设计原则项目设计本着美观,可靠,安装维护便捷, 能够充分体现其节能示范的设计原则.采用国内外知名配件产品, 模块化设计。
1)太阳辐照量为了增加光伏阵列的输出能量,尽可能地避免光伏组件之间互相遮光,以及被屋顶电气设备、通风设备、屋顶边缘及其他障碍物遮挡阳光。
我们充分考虑到了太阳能组件的安装有效区域, 最大可能的提高太阳能电池阵列的输出效率。
2)高可靠性由于太阳能发电成本较高,而且主要部件:太阳能电池板的使用寿命在25 年以上,同时大功率电站都是强电,所以要求整个系统具备非常高的可靠性,整套系统全部采用标准化、模块化设计,而且充分考虑当地气候,所有设备的耐候性都要表现优秀,同时采用全天侯监控系统,发现故障及时报告,及时解决。
3)经济性、高效性、先进性组件:太阳能组件的效率高达16 ,采用国内一线组件品牌,高效率的太阳能电池组件大大减少了安装所需的区域面积,也减少了安装和制造的成本。
逆变器:效率可达,在同等功率太阳能组件的前提下,使太阳能发电的功率得到有效提升。
交流谐波小于,输入电网电流更干净,对电网影响更小,有效的维护了外部电网的稳定。
电缆:为了实现以下目的,从光伏组件到接线箱、接线箱到逆变器以及从逆变器到并网交流配电柜的电力电缆应尽可能保持在最短距离:减小线路的压降损失,提高系统的输出能量;减小电缆尺寸以降低成本,同时减轻屋顶负荷并增加其灵活性;由于连接电缆的长度较长,应尽可能按最短距离布置电缆。
支架:在本项目实施过程中,支架为模块化标准设计, 材料为铝合金和热镀锌方钢型材标准件为不锈钢,外形美观、结构牢固、施工方便、经久耐用。
4.3 系统设计原理及构成系统的基本原理:太阳能电池组件所发直流电通过光伏并网逆变器逆变成50Hz、400V 的交流电,经交流配电箱与用户侧并网,向负载供电。
本项目并网接入系统方案采用400V 低压本工程的光伏并网发电设备主要由光伏组件及其支架、光伏并网逆变器、交流配电柜、通讯软件和监控装置等组成。
4.4 系统总体技术设计规划1)排布设计以安装有效面积3×264m2,系统装机容量3×38KW计算,项目屋顶光伏排布为11 行13 列,光伏组件朝南排列,中间无间隔,倾斜角度17 度,采用合金铝做支架支撑结构,并充分考虑当地气象数据,评估系统支架固定方案。
电缆接线采用PVC 套管,将现场总线从屋顶孔洞引入室内,与室内悬挂式逆变器相连接。
下图显示了汇流箱现场安装位置,总线电缆套管需固定在进线孔洞附近。
(附设计图)2)布线设计将系统通过1 台SG40KTL型号并网逆变器接入0.4KV 交流电网,实现发电功能;系统的电池组件可选用国产某功率大于等于≥260W的p 多晶硅太阳电池组件,其工作电压约为37.1V ,开路电压约为38.04V 。
根据SG40KTL 并网逆变器的MPPT 工作电压范围(560V~800V),电池组串分4 组安装,每组并联2 组串,采用7 串×18 块+1 串×17 块组件并联安装(MPPT电压值542.52V),38 KW 的并网单元需配143 块电池组件,其功率为38KWp。
此系统还要配置直流防雷配电柜,该配电柜包含了直流防雷配电单元。
接入1 台“SG40KTL 型号”逆变器;经三相计量表后接入电网。
另外,系统应配置1 套监控装置,可采用RS485 或Ethernet (以太网)的通讯方式,实时监测并网发电系统的运行参数和工作状态。
示意图如下:4.5 各主要设备性能及技术参数工作电流(A)8.2峰值功率260Wp组件转换效16率工作温度-40℃ to+85 ℃最大系统电压1000VDC 最大保护电流15A应用等级Class A防火等级Class C功率公差0~标准测试条件:辐照度1000W/ ㎡,温度25℃, AM=1.52) 逆变器逆变器采用光伏并网逆变器SG40KTL 智能化程度高,每天自动启停工作,无需人为控制。
美国TI 公司32 位专用DSP 控制芯片精确控制并网逆变器;主电路采用德国最先进的智能功率IPM 模块,运用电流控制型PWM有源逆变技术和优质进口高效隔离变压器,可靠性高,保护功能齐全,且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点。
该并网逆变器的主要性能特点如下:1) 宽直流输入电压范围,最高可达1000V;2) 最高转换效率达;3) 最大功率点跟踪效率;4) 精确的输出电能计量;5) 具有先进的孤岛效应检测方案及完善的监控功能;6) 完善的保护功能;7) 模块化设计,方便安装与维护;8) 适应高海拔应用( <6000m);9) 人性化的LCD 人机界面,中英文菜单,可实时显示各项运行数据,故障数据,历史故障数据,总发电量数据和历史发电数据;10) 提供RS485 或以太网通讯接口;11) 低电压穿越,无功可调,有功降额等电力调节功能;12) 金太阳认证,意大利DK5940 认证,欧洲知名认证机构TUV 颁发的CE 证书。