光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)培訓(xùn).ppt

1 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)培訓(xùn) 主要內(nèi)容 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類 1 2 前期勘查 3 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 4 標(biāo)準(zhǔn)方案設(shè)計(jì)及案例介紹 5 PVSYST應(yīng)用 2 一 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類 3 1 1光伏發(fā)電系統(tǒng)分類 4 1 2分布式光伏發(fā)電的幾個(gè)特征 特征一 位于用戶附近 特征三 接入配電網(wǎng)并在當(dāng)?shù)叵{ 特征四 單點(diǎn)容量不超過6MW 多點(diǎn)接入以最大為準(zhǔn) 漁光互補(bǔ) 農(nóng)光互補(bǔ)單點(diǎn)接入容量不超過20MW 特征二 10kV及以下接入漁光互補(bǔ) 農(nóng)光互補(bǔ)為35kV 66kV 及以下接入 注 目前的分布式光伏發(fā)電一般是指并網(wǎng)型系統(tǒng) 不包括離網(wǎng)系統(tǒng) 5 1 2分布式光伏發(fā)電原理圖 6 二 前期勘測(cè) 7 2 1分布式電站前期勘測(cè) 2 2地面電站前期勘測(cè) 8 地理位置自然條件經(jīng)緯度坐標(biāo)周圍情況交通運(yùn)輸 2 1 1廠址情況 2 1分布式電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 9 2 1分布式電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 2 1 2屋面情況 混凝土屋頂 10 二 戶用系統(tǒng)勘察設(shè)計(jì) 2 1 2屋面情況 直立鎖邊結(jié)構(gòu) 彩鋼屋頂 角馳結(jié)構(gòu) T型結(jié)構(gòu) 2 1分布式電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 11 二 戶用系統(tǒng)勘察設(shè)計(jì) 2 1 2屋面情況 瓦下結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)圖 瓦下結(jié)構(gòu) 瓦屋頂 和瓦 平瓦 2 1分布式電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 12 屋頂可利用面積障礙物情況 尺寸 大小 女兒墻高度 2 1 2屋面情況 2 1分布式電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 13 2 1 3配電情況 配電間位置現(xiàn)有電力配電結(jié)構(gòu)負(fù)載供電電壓負(fù)荷用電量 用電情況當(dāng)?shù)仉妰r(jià)變壓器數(shù)量 容量確定并網(wǎng)點(diǎn)位置開關(guān)大小 位置 2 1分布式電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 14 確定逆變器安裝位置規(guī)劃線路走線方向確認(rèn)光伏陣列到逆變器走線確認(rèn)逆變器到配電箱 并網(wǎng)點(diǎn) 走線 2 1 4線纜路線 2 1分布式電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 15 2 1 5收資單 注 是必須收集的資料 2 1分布式電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 16 注 是必須收集的資料 2 1 5收資單 2 1分布式電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 17 2 2 1電站選址 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 光伏電站選址 氣象 施工條件 土地性質(zhì) 電力接入 地形地質(zhì) 交通 光伏發(fā)電項(xiàng)目的特點(diǎn)是裝機(jī)靈活 安裝簡(jiǎn)單 不需要燃料輸入 對(duì)站址的場(chǎng)地平整要求高 并且發(fā)電功率與當(dāng)?shù)厝照諒?qiáng)度 大氣質(zhì)量 環(huán)境溫度相關(guān) 18 2 2 1電站選址 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 19 山地場(chǎng)址說幾個(gè)需要注意的問題 1 觀察山體的山勢(shì)走向 是南北走向還是東西走向 山體應(yīng)是東西走向 必須有向南的坡度 另外 周圍有其他山體遮擋的不考慮 可以按兩個(gè)山體距離高于山體高度3倍以上來粗略估計(jì) 2 沖擊溝和敏感物 墳頭 牛羊圈 等 2 2 1電站選址 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 20 山地場(chǎng)址說幾個(gè)需要注意的問題 3 山體坡度大于25 的一般不考慮 山體坡度太大會(huì)導(dǎo)致 施工難度會(huì)很大 施工機(jī)械很難上山作業(yè)土建工作難度也大項(xiàng)目造價(jià)會(huì)大大提高未來維護(hù) 清洗 檢修 難度大 2 2 1電站選址 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 21 山地場(chǎng)址說幾個(gè)需要注意的問題 4 基本地質(zhì)條件 目測(cè)有一定厚度的土層 看斷層或被開挖的斷面看一下土層到底有多厚 土層下面是什么情況 如果是目測(cè)半米一下是堅(jiān)硬的大石頭 那將來基礎(chǔ)的工作量就會(huì)特別大 2 2 2氣象搜集 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 搜集初選站址的周圍氣象站歷史觀測(cè)數(shù)據(jù) 各月日照輻射量 海拔高度 風(fēng)向 平均風(fēng)速及最大風(fēng)速 年降雨量 極端最低氣溫 最高氣溫 全年平均雷暴次數(shù)以及其他災(zāi)害性天氣發(fā)生頻率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果 22 2 2 3土地性質(zhì) 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 1 在全國(guó)土地二調(diào)圖上 不是基本農(nóng)田 基本林地等不可用地類 2 未壓覆礦 涉軍事 文物 保護(hù)區(qū) 水源地等環(huán)境敏感地 3 光伏項(xiàng)目占地大 要核實(shí)可用土地的面積滿足要求 因小部分土地不能用而進(jìn)行土地調(diào)規(guī) 23 2 2 4地形地質(zhì) 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 地理位置電站擬選址距離變電站及城市等用電中心越近越好 這樣可以減少大量電能在運(yùn)輸過程中的損耗 交通運(yùn)輸便利 有利于建站施工安裝及運(yùn)行維護(hù)管理 土地類型太陽能輻射能量密度低 光伏電站需要很大面積的廉價(jià)土地 如戈壁 半固定沙漠 荒坡 鹽堿地等 耕地 草原等土地利用價(jià)值大的地區(qū)不宜開發(fā) 地形光伏電站要建在地勢(shì)平坦 開闊且周圍沒有高大建筑物 樹木 電線桿等能投影到太陽能光伏組件上的遮蔽物 坡度越小越好 最好不要高于30 坡向朝向正南方向 附近無發(fā)生滾石 山體滑坡 洪水的危險(xiǎn) 因?yàn)楣潭ㄊ焦夥M件在北半球朝南架設(shè)能夠接收到的太陽能輻射最多 面積光伏電站占地面積較大 基本判斷值為 1萬千瓦占地約300 600畝 水源要落實(shí)水源的遠(yuǎn)近 是否充足 水質(zhì)情況 24 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 常年陰雨 25 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 霧霾 26 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 地形平坦 開闊 27 2 2 5電網(wǎng)接入 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 1 接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)2 核實(shí)接入間隔3 送出線路長(zhǎng)度4 當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司政策5 當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)消納或限電情況等 329號(hào)文在容量管理方面強(qiáng)調(diào)了落實(shí) 電網(wǎng)接入 電力消納評(píng)價(jià) 因此 業(yè)主在備案前需要落實(shí) 28 2 2 5電網(wǎng)接入 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的地理接線圖 接線圖上有所在縣或地級(jí)市的所有35kV及以上變電站 線路的情況 29 2 2 5電網(wǎng)接入 2 2地面電站現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 擬接入的變電站考察變電站電氣主接線圖照片接入變電站的接入間隔接入變電站的送出線路的型號(hào) 變電站的主要設(shè)備的銘牌 主變壓器 屋外配電裝置等 電氣主接線圖 30 三 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 31 3 1光伏組件傾角設(shè)計(jì) 32 1 分別計(jì)算各傾角傾斜面上的全年輻射量 取最大值 注 以固定地點(diǎn)為例 33 3 1光伏組件傾角設(shè)計(jì) 引自GB50797 2012光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范 3 1光伏組件傾角設(shè)計(jì) 34 2 采用PVsyst軟件計(jì)算 3 2光伏組件間距計(jì)算 光伏組件間距計(jì)算原則 GB50797 2012光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范 保證全年9 00 15 00 當(dāng)?shù)卣嫣枙r(shí) 時(shí)段內(nèi)前 后 左 右互不遮擋 即冬至日當(dāng)天9 00 15 00時(shí)段內(nèi)前 后 左 右互不遮擋 35 3 2光伏組件間距計(jì)算 36 赤緯角 地球赤道平面與太陽和地球中心的連線之間的夾角 其中n為積日從1月1日開始計(jì)算的天數(shù) 1月1日為1 冬至日赤緯角為 23 27 3 2光伏組件間距計(jì)算 37 太陽高度角 太陽光的入射方向和地平面之間的夾角 為當(dāng)?shù)鼐暥?時(shí)角 從太陽正午時(shí) 0算起 上午為負(fù) 下午為正 數(shù)值等于離正午的時(shí)間 小時(shí) 乘以15 3 2光伏組件間距計(jì)算 38 方位角 天體在方位上與地平面正南方向所夾的角 3 2光伏組件間距計(jì)算 39 近似公式 3 2光伏組件間距計(jì)算 為當(dāng)?shù)氐乩砭暥?H為陣列前排最高點(diǎn)與后排組件最低位置的高度差 組件間距不能小于D 40 傾角小于最佳傾角時(shí) 傾斜面上輻射量減小 但是組件間距變小 單位面積安裝容量增加 3 3組件傾角 間距 容量的關(guān)系 41 輻照度對(duì)Isc的影響較大 對(duì)Voc的影響較小 通?？梢越普J(rèn)為輻照度與Isc成正比例關(guān)系 3 4光伏組串設(shè)計(jì) 輻照度對(duì)組件的影響 42 3 4光伏組串設(shè)計(jì) 溫度對(duì)組件的影響 43 溫度的變化 影響最大的是開路電壓 設(shè)計(jì)原則 1 光伏組件串聯(lián)形成的組串 其輸出電壓的變化范圍必須在逆變器正常工作的允許輸入電壓范圍內(nèi) 2 每個(gè)逆變器直流輸入側(cè)連接的光伏組件的總功率應(yīng)大于該逆變器的額定輸入功率 且不應(yīng)超過逆變器的最大允許輸入功率 3 光伏組件串聯(lián)后 其最高輸出電壓不允許超過光伏組件自身最高允許系統(tǒng)電壓及逆變器最大允許的直流電壓 3 4光伏組串設(shè)計(jì) 44 根據(jù)GB50797 2012光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范要求 Vdcmax 1000vkv 采用規(guī)組件格書上的功率溫度系數(shù) 3 3光伏組串設(shè)計(jì) 45 3 3光伏組串設(shè)計(jì) 46 鉑陽63W組件參數(shù)Voc 89VVpm 70Vkv 0 367 Kv 0 279 t 25 t 60 500kW逆變器基本參數(shù)Vdmax 1000VVmppmin 460VVmppmax 850V W 發(fā)電單元的發(fā)電量 kWh P 光伏發(fā)電站裝機(jī)容量 W t 年峰值日照小時(shí)數(shù) h 光伏發(fā)電站綜合效率 1 光伏方陣效率 2 逆變器效率 3 交流并網(wǎng)效率 3 5發(fā)電量計(jì)算 47 四 標(biāo)準(zhǔn)方案設(shè)計(jì)及案例介紹 48 4 1中高緯度地區(qū) 緯度 20 1MW地面組件排布及電纜敷設(shè)平面布置圖 1MW單元采用63Wp的組件17820塊 裝機(jī)容量1 123MWp 光伏陣列主體單元采用縱三排布的安裝方式 為全固定式支架安裝 49 4 1中高緯度地區(qū) 緯度 20 地面電站設(shè)計(jì)說明 1MW單元分為220個(gè)子陣列 每個(gè)子陣列81塊組件 根據(jù)組件特性 考慮溫度為零下30 經(jīng)分析采用9串9并為一個(gè)方陣 采用3套3匯1 2的匯流套件匯流后作為一路接入?yún)R流箱 每16個(gè)陣列接入一個(gè)16路的匯流箱 每7個(gè)匯流箱接入一臺(tái)500KW的逆變器 共2臺(tái)500kw的逆變器 這兩臺(tái)逆變器經(jīng)過一個(gè)雙分裂變壓器后 接入交流并網(wǎng)柜 接入電壓等級(jí)視具體項(xiàng)目而定 50 4 1中高緯度地區(qū) 緯度 20 地面電站光伏系統(tǒng)原理圖 51 4 2低緯度地區(qū) 緯度 20 1MW地面電站 鉑陽 組件排布及電纜敷設(shè)平面布置圖 1MW單元采用63Wp的組件17040塊 裝機(jī)容量1 059MWp 光伏陣列主體單元采用縱三排布的安裝方式 為全固定式支架安裝 52 注 主要應(yīng)用于東南亞熱帶地區(qū) 國(guó)內(nèi)不采用 4 2低緯度地區(qū) 緯度 20 地面電站設(shè)計(jì)說明 1MW單元分為142個(gè)子陣列 每個(gè)子陣列120塊組件 根據(jù)組件特性 考慮溫度為0 經(jīng)分析 采用10串12并為一個(gè)方陣 采用3套4匯1 2的匯流套件匯流后作為一路接入?yún)R流箱 每12個(gè)陣列接入一個(gè)12路的匯流箱 每6個(gè)匯流箱接入一臺(tái)500KW的逆變器 共2臺(tái)500kW的逆變器 這兩臺(tái)逆變器經(jīng)過一個(gè)雙分裂變壓器后 接入交流并網(wǎng)柜 接入電壓等級(jí)視具體項(xiàng)目而定 53 注 主要應(yīng)用于東南亞熱帶地區(qū) 國(guó)內(nèi)不采用 4 2低緯度地區(qū) 緯度 20 地面電站光伏系統(tǒng)原理圖 54 4 4總平設(shè)計(jì)案例 55 4 4 1上海全筑420kWp分布式電站 分2個(gè)廠房屋頂 1 120kWp 2 300kWp采用30kW組串式逆變器14臺(tái) 光伏組件組串后直接接入逆變器 1 廠房光伏組件設(shè)計(jì)25一串 4臺(tái)逆變器2 廠房光伏組件設(shè)計(jì)25一串 10臺(tái)逆變器 4 4總平設(shè)計(jì)案例 56 1 廠房 4 4 1上海420kWp分布式電站 4 4總平設(shè)計(jì)案例 57 2 廠房 4 4 1上海全筑420kWp分布式電站 4 4總平設(shè)計(jì)案例 58 4 4 1上海420kWp分布式電站 4 4總平設(shè)計(jì)案例 59 4 4 2青海50MW地面電站 占地約3200畝系統(tǒng)分成50個(gè)1MW的并網(wǎng)發(fā)電單元 每個(gè)并網(wǎng)發(fā)電單元經(jīng)1臺(tái)升壓變壓器升壓到35kV 以5回35kV進(jìn)線接入35kV開關(guān)站 從35kV開關(guān)站出2回35kV線路接入110kV匯集站實(shí)現(xiàn)并網(wǎng) 4 4總平設(shè)計(jì)案例 60 4 4 2青海50MW地面電站 4 3 1相鄰光伏組件間距及檢修通道問題 同一支架兩組件間的間距為20mm 組件支架間預(yù)留1m 2m的檢修通道 61 4 3分布式光伏電站還需注意的幾個(gè)問題 混凝土屋頂需要考慮原有的防水措施 彩鋼瓦要考慮瓦型 朝向等因素還要考慮抗風(fēng) 防震 消防 避雷等 混凝土屋頂?shù)氖褂媚晗掭^長(zhǎng) 一般情況下能保證光伏電站25年的運(yùn)營(yíng)期 彩鋼瓦的使用年限一般在15年左右 需要考慮一筆電站轉(zhuǎn)移費(fèi)用 北京地區(qū) 4 3 2屋頂?shù)念愋?承載力 使用年限問題 光伏組件單體面積大 越高風(fēng)荷載越大 相關(guān)費(fèi)用越高施工難度大 二次搬運(yùn)費(fèi)用高運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高考慮可利用面積時(shí) 要充分考慮女兒墻 屋頂構(gòu)筑物和設(shè)備的遮擋1m多高的女兒墻 周邊的廣告牌 布滿中央空調(diào)和太陽能熱水器的屋頂 可利用面積都會(huì)遠(yuǎn)低于實(shí)際面積一般年份越久的屋頂 可利用面積的比例越少 10000平米的可利用面積可安裝容量 歐瑞康組件 彩鋼瓦 600kW混凝土 400kW 4 3 3建筑物高度及屋頂可利用面積問題 接入方式分 單點(diǎn)接入和多點(diǎn)接入 電壓等級(jí)一般分 380V和10kV 對(duì)于不同接入方式 電壓等級(jí) 電網(wǎng)公司的管理規(guī)定是不一樣的 電網(wǎng)公司接收接入申請(qǐng)受理到告知業(yè)主接入系統(tǒng)方案確認(rèn)單的時(shí)間為 單點(diǎn)并網(wǎng)項(xiàng)目20個(gè)工作日 多點(diǎn)并網(wǎng)項(xiàng)目30個(gè)工作日 以380V接入的項(xiàng)目 接入系統(tǒng)方案等同于接入電網(wǎng)意見函 以10kV接入的項(xiàng)目 則要分別獲得接入系統(tǒng)方案確認(rèn)單 接入電網(wǎng)意見函 根據(jù)接入電網(wǎng)意見函開展項(xiàng)目備案和工程設(shè)計(jì)等工作 并在接入系統(tǒng)工程施工前 要將接入系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)相關(guān)資料提交客戶服務(wù)中心 根據(jù)其答復(fù)意見開展工程建設(shè)等后續(xù)工作 4 3 4接入方式和電壓等級(jí)問題 五 軟件應(yīng)用 65 常用軟件PVSYST 以