1、临沂兰华集团屋顶光伏项目2015年7月目录1项目初步设计方案31.1光伏并网发电系统简介31.2系统配置的原则31.3 系统设计依据41.4 系统设计方案41.4.1 组件安装区域和装机容量41.4.2 屋顶类型及承载51.4.3 组件布置51.5光伏发电系统电气设计方案61.5.1主设备选型61.5.2光伏发电系统总体电气技术方案71.5.3电网接入情况81.5.4 光照资源分析81.5.5 防雷接地及过电压保护91.5.6 继电保护101.5.7 计量101.5.8发电量101项目初步设计方案1.1光伏并网发电系统简介图1.1 光伏并网原理图如图1.1所示，光伏并网电站系统主要由太阳电池方
2、阵、逆变器、计量装置、低压配电系统组成，太阳电池方阵及逆变器系统是光伏电站的核心系统。光伏电池组件串联后称为组串，并联后的光伏电池组串称为光伏电池方阵，与逆变器连接后称为光伏发电单元系统。太阳能能量通过光伏组件转化为直流电能，再通过并网逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流，所产生的电力馈入电网。1.2系统配置的原则1)贯彻“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设方针；2)贯彻并网光伏电站与原有建筑有效结合原则；3)贯彻并网光伏电站应自发自用、余量上网的原则；4)全面执行国家相关的政策、法规；5)本项目累计建设规模为11.47MW，电池组件选择：采用单块功率310Wp多晶硅光
3、伏组件。1.3 系统设计依据本项目各部分的设计严格遵循和参考以下规范、标准：1)光伏系统并网技术要求GB/T19939-2005；2)工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002)3)建筑抗震设计规范(GB50011-2001)4)低压配电设计规范(GB50054-95)5)电子设备雷击保护导则(GB7450-87)6)电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范(GB50172-1992)7)电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范(GB50168-1992)8) 太阳能光伏能源系统术语(GB/T 2297-1989)9) 电气成套装置中的导线颜色(GB/T 2681-1981)10)光伏发电系统过电压保
4、护导则(SJ/T 11127-1997)11)光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则(IEC61724：1998)。1.4 系统设计方案1.4.1 组件安装区域和装机容量本项目共安装37009块310Wp多晶硅光伏组件，总功率11.47MW，组件安装在临沂兰华集团屋顶下辖各厂房及办公室屋顶上，由于兰华集团下辖屋顶数量较多、分布于三个不同且相互距离较远区域,本项目将依据屋顶位置进行光伏发电区域及交流配电系统划分,即每个园区为1个光伏电站区域，每个园区并网配电系统为1个交流配电区域。即：地产品加工园配电区域、沙发市场配电区域、研发产业园配电区域。1.4.2 屋顶类型及承载本项目使用业主所提供屋顶
5、进行光伏组件安装，安装光伏发电系统之前必须由专业技术人员进行屋顶荷载校验并出具荷载校验报告，满足荷载要求时才能安装光伏发电系统。1.4.3 组件布置电池板的布置依据现有场址形状进行合理布局，充分考虑屋顶结构实际情况和场址方位角，并结合310Wp多晶硅电池组件的电气参数进行考虑，本项目采用沿屋面平铺安装，每18块组件为1个组串，本项目共计使用37009串多晶硅组串，单串组件排布及3串组件排布如下图所示。图1.2光伏组件布置图1.5光伏发电系统电气设计方案1.5.1主设备选型1.5.1.1 光伏组件选型本项目根据该系统建设地点，周边环境及当地辐照量情况，建议采用单块功率为310Wp的多晶硅光伏组件
6、。表1-1 组件性能参数表太阳电池种类多晶硅太阳电池组件生产厂家太阳电池组件型号310Wp指标单位参数额定功率(Pmax)Wp310开路电压(Voc)V45.45短路电流(Isc)A8.85工作电压(Vmp)V37工作电流(Imp)A8.38尺寸mm1955*991*45重量kg22.5多晶硅电池组件示意图：图1.3多晶硅电池组件1.5.1.2系统电缆敷设方式及选型光伏阵列间电缆沿屋面敷设；阵列输出部分电缆经PVC管敷设连接至光伏逆变器直流进线端。交流部分电缆经穿管或电缆沟缚设，接入到10kV箱式变电站。整个系统中光伏直流部分电缆选用光伏发电专用电缆,型号为PV1-F系列。交流部分电缆选用ZR
7、-YJV22系列电缆。1.5.2光伏发电系统总体电气技术方案系统共安装37009块310Wp光伏组件，18块组件为一个串联方阵，共2050个串联方阵。1.5.3电网接入情况项目所在地位于山东省临沂市兰华集团各园区屋顶上。系统装机总容量为11.47MW，由于兰华集团下辖屋顶数量较多、分布于三个不同且相互距离较远区域,不利于光伏电站集中并网的情况，建议光伏电站以三个不同园区为单位采用分散并网方式并网。由于现阶段为初步方案出具阶段，考虑到业主各厂区用电负荷较低且配电变压器容量较小的情况，建议园区光伏电站采用10kV电压进行并网，各园区光伏电站可就近接入到园区内配电变高压侧，并网方式为用户自发自用余电
8、上网方式（本并网方案为项目初期建议方案，具体并网方案需依据当地电力部门出具的最终电站系统接入批复进行设计施工）。可在光伏电站出线侧配置1台光伏计量箱用以计量光伏所发电能，将各园区市电侧计量表计更换为双向电表（如市电侧计量表为双向电表，则不需更换）用以计量光伏电站余电上网电量。（光伏发电系统接入方案需与电力部门协商取得正式相关文件后最终确定）。1.5.4 光照资源分析本项目选址位于山东省临沂市，北纬34223613，东经1172411911。气候属温带季风区大陆性气候，气温适宜，四季分明，光照充足，雨量充沛，雨热同季，山情水韵无霜期长。全年平均气温14.1，极端最高气温39.，最低气温-24.1
9、，年降水量849毫米，全年无霜期200天以上。曾在五十年代，冬季最低气温达零下24摄氏度。根据行业标准太阳能资源评估方法（QX/T89-2008）划定的等级，可知属于太阳能资源较丰富地区，适合开发太阳能的利用，日照辐射量满足光伏系统设计要求，发展与推广区域性光伏电站具有光照资源很丰富的较大优势，适合建设光伏电站。1.5.5 防雷接地及过电压保护1）本系统接地拟将建筑物现有接地网与光伏系统接地网连接组成联合接地网，太阳能光伏组件金属部分与屋面及建筑物主体避雷系统做可靠连接，形成等电位,接地电阻小于4欧姆,能够有效的将入侵雷电导入大地。2）所有布置的支架与建筑物主体接地系作可靠接地连接，接地电阻不
10、大于4欧姆。3）太阳能电池直流侧设备均采用避雷器，起到防雷击保护作用。针对沿直流输入线侵入的感应雷在太阳电池方阵接入的逆变器内进行防雷保护，系统所安装的逆变器具有防雷保护功能，起到保护的作用。4）逆变器直流侧断路器有短路、过载、过压、欠压、漏电等各种保护功能，起到保护作用；同时逆变器交流输出与外部公共电网并接，外部公共电网的防雷系统能有效地保护交流系统的安全。5）接地装置及设备接地的设计按交流电气装置的接地和十八项电网重大反事故措施的有关规定进行设计。光伏组件区域接地装置设计原则为以水平接地体为主，辅以垂直接地体的人工复合接地网，水平接地体采用热镀锌扁钢，垂直接地体采用热镀锌钢管。1.5.6
11、继电保护严格按照接入系统批复做好继电保护，继电保护和安全自动装置配置符合相关继电保护技术规程、运行规程和反事故措施的规定，装置定值与电网继电保护和安全自动装置配合整定，防止发生继电保护和安全自动装置误动、拒动，确保人身、设备和电网安全。1.5.7 计量本工程为分布式光伏电站项目，建议将光伏电能升压至10kV电压等级并接入各园区配电变压器高压侧，可在各光伏电站出线侧配置1台光伏计量箱用以计量光伏所发电能，将各园区市电侧计量表计更换为双向电表（如市电侧计量表为双向电表，则不需更换）用以计量光伏电站余电上网电量。（光伏发电系统接入方案需与电力部门协商取得正式相关文件后最终确定）。1.5.8发电量临沂地区多年平均水平太阳辐射量为1261.7kWh/，该项目组件安装容量为11.47MW，安装方式为沿屋面平铺安装。充分考虑本项目的实际情况，结合考虑光伏电站各种损耗因素，经计算本系统综合效率为80.2%，首年发电量约为10732.93万度电,25年总发电量为239740.28万度电，25年年均发电量为9589.61万度电。
