太陽能光電建筑一體化示范項目施工綜合說明

1、太陽能光電建筑一體化示范項目施工綜合說明1.1 概 述某某金屬材料有限公司成立于 2006 年，注冊資金 5 億 元，公司隸屬于某方圓有色金屬集團有限公司，集團公司成 立于 1998 年，是一家陰極銅生產(chǎn)為主，金、銀、鉑、鈀、 硒、銻、鉍等稀貴稀散金屬綜合提取，集科工貿(mào)為一體的集 團化企業(yè)。集團總資產(chǎn) 100 億元，員工 2400 余人。銅產(chǎn)量 位列全國第六位，金、銀產(chǎn)量均列全國前十位，山東省百強 企業(yè)，全國 500 強企業(yè)。 2010 年陰極銅產(chǎn)量 20.6 萬噸，黃 金 6 噸，白銀 210 噸，銷售收入 224 億元，利稅 24 億元， 進口額 17 億美元?！笆濉蹦瘓F公司的目標

2、：陰極銅年產(chǎn)量達到 60 萬噸，黃金 20 噸，白銀 600 噸，銷售收入確保超過 500 億 元，力爭達到 800 億。本項目為光電建筑一體化示范工程項目，充分利用某某 金屬材料有限公司內(nèi)廠房、庫房等建筑房頂布置太陽能電池 組件，建筑類型為工業(yè)建筑。從太陽能電池與建筑物的結合 方式上有新的突破。本項目充分利用建筑物屋頂?shù)脑薪Y 構，不會對所在建筑產(chǎn)生影響。該項目總容量 2.6MWp ，擬使用某某金屬材料有限公司 三個廠房屋頂：精礦倉屋頂、精礦倉二期廠房屋頂和 20 萬噸電解車間屋頂。各個廠房可使用面積如下:編號構筑物名稱屋頂面積（m2）可利用面積（m2）1精礦倉17000.013800.02

3、精礦倉二期15300.013900.0320萬噸電解車間20500.010300.0小計52800.038000.0山東煙臺宏源熱電設計有限公司受某玉昊隆新能源有 限公司的委托，承擔某某金屬材料有限公司2.6MW太陽能光電建筑一體化示范項目的可行性研究報告編制工作。 設計的主要內(nèi)容包括：太陽能資源、工程任務和規(guī)模、電池 板選型和發(fā)電量估計、電氣、土建工程、施工組織設計、工 程管理設計、環(huán)境保護和水土保持設計、勞動安全與工業(yè)衛(wèi) 生、建設項目節(jié)能分析、工程設計概算、經(jīng)濟評價。1.2光能資源當今世界和我國，能源主要依賴礦物燃料，包括煤炭、 石油和天然氣。一方面，礦物能源的應用推動了社會的發(fā)展， 其資

4、源在日趨耗盡；另一方面，礦物能源的無節(jié)制使用，引 起了日益嚴重的環(huán)境問題，導致生態(tài)環(huán)境不斷惡化。山東省 同樣存在著能源結構單一的問題，省內(nèi)現(xiàn)有發(fā)電廠大多為火 力發(fā)電廠，而且燃用的煤炭大部分需從外省長距離運輸，燃 料供應和環(huán)境壓力越來越重。這就要求我們尋找長期有效的 綠色環(huán)保的能源來替代傳統(tǒng)的能源。我國是太陽能資源非常豐富的國家，隨著光伏發(fā)電成本 的降低，廣泛實施太陽能光伏并網(wǎng)工程將成為未來能源發(fā)展 的重要戰(zhàn)略之一。近年來我國太陽能產(chǎn)業(yè)突飛猛進，其中太陽能光伏發(fā)電 技術更是備受矚目，太陽能光伏發(fā)電技術產(chǎn)業(yè)化及市場發(fā)展 經(jīng)過近二十年的努力已經(jīng)奠定了一個良好的基礎，但受國內(nèi) 光伏發(fā)電成本制約，我國光

5、伏并網(wǎng)發(fā)電產(chǎn)業(yè)還沒有得到大面 積推廣。太陽能光伏發(fā)電的關鍵部件太陽能電池組件的生 產(chǎn)，已在我國形成很大的產(chǎn)能，并重點出口到歐美國家；同 時制約太陽能組件生產(chǎn)成本的硅原料，也于 2008 年在我國 形成產(chǎn)能，從而使得硅原料的價格從 2008 年的最高價 500 美元/kg降到當前的約7080美元/kg價格，并還有一定的 下降空間。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預測，到 2015 年，隨著硅原料價格 的下降，光伏發(fā)電成本有望與火電成本相當。某是太陽能資源非常豐富的地區(qū)，隨著光伏發(fā)電成本的 降低，廣泛實施太陽能光伏發(fā)電工程將成為未來能源發(fā)展的 重要戰(zhàn)略之一。某玉昊隆新能源有限公司利用自身的資源優(yōu)勢，積極響 應國家新能源

6、政策，合理利用充足的太陽能資源，促進太陽能光伏發(fā)電技術的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，擬在某某金屬材料有限公司 廠區(qū)內(nèi)開發(fā)建設 2.6MWp 屋頂太陽能光伏電站工程。 本項目的示范目的在于，采用新型高效的太陽電池組 件，結合某某金屬材料有限公司已有建筑特點，在充分利用 屋頂面積的同時，推廣用戶側并網(wǎng)的太陽能屋頂光伏示范電 站示范效應，充分利用充足的光能資源。1.3 項 目 的 任 務 和 規(guī) 模某玉昊隆新能源有限公司擬在某某金屬材料有限公司 廠房屋頂規(guī)劃建設 2.6MWp 并網(wǎng)光伏電站一座。 該項目充分 利用當?shù)貎?yōu)質太陽能資源，改善當?shù)仉娋W(wǎng)以水電為主的單一 化結構，為山東電網(wǎng)提供清潔可再生能源，保護當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)

7、境。本光伏電站工程的建設可滿足本廠區(qū)部分負荷的需求， 提高用電質量，推動當?shù)亟?jīng)濟和社會發(fā)展，具有較大的社會 環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。本項目主要供電給本公司負荷，多余 部分外送至地區(qū)電網(wǎng)。1.4 電 池 板 選 型 和 發(fā) 電 量 估 計本期工程裝機容量為 2.6MWp ，推薦采用分塊發(fā)電、集 中并網(wǎng)方案。通過技術與經(jīng)濟綜合比較，電池組件選用 250Wp 多晶硅電池組件， 共計 10440 塊；逆變器選用 250kW 型逆變器，共計 11 臺本工程將某某金屬材料有限公司屋頂分三個區(qū)域。各區(qū) 域太陽電池組串劃分的匯流區(qū)并聯(lián)接線，輸入防雷匯流箱后 經(jīng)電纜接入直流配電柜，然后經(jīng)光伏并網(wǎng)逆變器逆變后的三 相

8、交流電經(jīng)電纜引至變壓器低壓側送至各低壓配電室。逆變 器室位置根據(jù)現(xiàn)場情況合理布置。經(jīng)計算，電池組件方陣的運行方式以最佳傾角的方式固 定式安裝。計算結果：電站建成后第一年上網(wǎng)發(fā)電量為 352 萬kW h。在運行期25年內(nèi)的年平均發(fā)電量為 324萬kW h1.5 電 氣1.5.1 電氣一次本期工程建設規(guī)模為 2.6MWp, 是光電建筑一體化并網(wǎng) 發(fā)電用戶側并網(wǎng)型光伏發(fā)電項目，所發(fā)電力擬主要供給所在 廠區(qū)用電 ,也可以并網(wǎng)輸送。 根據(jù)本項目安裝容量以及周邊電 網(wǎng)情況，暫考慮以 0.4kV 電壓等級接入電網(wǎng)，具體方案以接 入系統(tǒng)方案審查意見為準。太陽能并網(wǎng)發(fā)電示意圖如圖 1.1 所示。圖1.1太陽能并

9、網(wǎng)發(fā)電示意圖本工程光伏陣列安裝在廠房及庫房屋頂上，根據(jù)場地布 置情況，采用分塊發(fā)電，集中并網(wǎng)的設計方案，將系統(tǒng)分成 3個并網(wǎng)發(fā)電單元，共設 11臺250kW逆變器，每個發(fā)電單 元通過一臺低壓配電柜分別接入對應的低壓配電室，實現(xiàn)并 網(wǎng)發(fā)電。太陽能電池組件通過合適的串并聯(lián)，滿足并網(wǎng)逆變器要 求的直流輸入電壓和電流。每塊組件接線盒都配有旁路二極 管，防止“熱斑效應”，將組件因部分被遮蔭或電池片故障 而導致的失效對系統(tǒng)效率的危害降到最低。同時，太陽能方 陣的直流匯流箱內(nèi)設置防反二極管，以防止各并聯(lián)組件串之 間形成回路，造成能源浪費和縮減組件的壽命。并網(wǎng)逆變器采用雙環(huán)控制系統(tǒng)，實時檢測電網(wǎng)狀態(tài)，取 得電

10、網(wǎng)電壓、電流、頻率、相位等關鍵變量，通過計算分析， 使輸出電力與電網(wǎng)同步運行。且在運行期間，并網(wǎng)逆變器按 工頻周期檢測電網(wǎng)狀態(tài)，一旦電網(wǎng)異常如突然停電，壓降幅 度超標，并網(wǎng)逆變器立即觸發(fā)內(nèi)部電子開關，實現(xiàn)瞬時與電 網(wǎng)斷開。同時，并網(wǎng)逆變器不斷檢測電網(wǎng)狀態(tài)，一旦其恢復 正常并通過并網(wǎng)逆變器的計算分析，并網(wǎng)逆變器將重新并 網(wǎng)?？傊?，作為并網(wǎng)系統(tǒng)的控制核心和直流變交流的樞紐， 并網(wǎng)逆變器高度的自動化和精密的檢測控制功能從根本上 保證了系統(tǒng)并網(wǎng)的安全性和可靠性。太陽能組件邊框及其支撐結構均與建筑現(xiàn)有的接地系 統(tǒng)連接，并網(wǎng)逆變器開關柜等設備外殼接地，防止直擊雷及 觸電危險。另外，直流和交流回路中均設有防

11、雷模塊，防止 感應雷擊波傷害。低壓開關柜為站用電源開關柜，采用抽屜式低壓開關 柜，室內(nèi)布置，防護等級為 IP44 ，根據(jù)逆變器的輸出電流選 擇適當?shù)拈_關和模數(shù)，整個配電裝置約需要 3 面開關柜。開 關柜與站用電源之間采用母線連接，布置緊湊，可靠性高， 開關柜內(nèi)元器件選用合資及以上水平的產(chǎn)品。1.5.2 電氣二次系統(tǒng)配有完善的通訊監(jiān)控系統(tǒng)，全面檢測環(huán)境和系統(tǒng)的 狀態(tài)，將光照強度、環(huán)境溫度、太陽能板溫度、風速等環(huán)境 變量和系統(tǒng)的電壓、電流、相位、功率因數(shù)、頻率、發(fā)電量 等系統(tǒng)變量通過 RS485 或以太網(wǎng)或 GPRS 傳輸直控制中 心，實現(xiàn)遠程監(jiān)控；同時如將同一地區(qū)多個并網(wǎng)電站的信息 傳輸至同一控制中心，可方便區(qū)域的電網(wǎng)調度管理。1.6 工 程 消 防 設 計本工程消防設計主要考慮屋頂光伏設施及附屬設備各類 火災的防止和撲滅，立足自救。本設計根據(jù)“預防為主，防消結合”的消防工作方針， 遵循立足國內(nèi)，中等適用的指導思想，在設計中嚴格執(zhí)行國 家有關防火規(guī)范和標準，積極采取行之有效的先進防火技 術，在加強火災監(jiān)測報警的基礎上，對重要設備采用相應的 消防措施。1.7 土 建 工 程本工程利用某某金屬材料有限公司內(nèi)廠房、庫房等建筑 房頂布置太陽能電池組件，建筑類型為工業(yè)建筑。本工程中 太陽能電池板鋪設的廠房有某某金屬材料有限公司的精礦 倉、精礦倉二期和