XX光伏電站項目方案(自投)

1、 XX有限公司 1.0MWp分布式光伏發(fā)電項目 XX投資建設設計方案 編寫單位： XX股份有限公司新廠區(qū)1.0MWp分布式光伏發(fā)電項目 目 錄 一、概述021.1 項目設計依據(jù)021.2 項目概況021.3 項目場地安裝選擇021.4 建設規(guī)模031.5光伏電站項目使用方直接效益03二、太陽能資源及能效分析052.1項目所在地太陽能資源分析052.2 項目能效分析052.2.1項目發(fā)電量評估052.2.2光伏項目環(huán)境效益分析09三、光伏系統(tǒng)方案103.1 電站運行原理圖103.2 光伏組件參數(shù)103.3 光伏組串選擇113.4光伏組件安裝方式123.5. 光伏配電設備133.5.1 光伏交流匯

2、流箱133.5.2光伏直流電纜143.6并網(wǎng)逆變器方案143.7并網(wǎng)方案16四、光伏發(fā)電對擬接入電力系統(tǒng)的影響174.1 光伏電站接入系統(tǒng)諧波分量控制174.2 光伏電站接入系統(tǒng)無功平衡控制174.3 發(fā)電系統(tǒng)短路電流17五、項目報價185.1 報價一覽表185.2 報價明細表附后另附：光伏電站項目平面布置圖附后 第I頁一、概述1.1 項目設計依據(jù)1) 依據(jù)XX公司新廠區(qū)建筑總圖資料及現(xiàn)場勘察情況；2) 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術要求（GB/T 199392005）；3) 太陽能光伏發(fā)電及各專業(yè)相關的設計規(guī)程規(guī)定；4) 光伏發(fā)電站設計規(guī)范（GB50797-2012）；5) 電能質量公用電網(wǎng)諧波（GB 1

3、45491993）；6) 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術規(guī)定（FSGF 6-2014）；7) 分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設計規(guī)范（FSGF 1-2014）；8) 分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)施工與驗收規(guī)范（FSGF 2-2014）。1.2 項目概況項目名稱：XX股份有限公司新廠區(qū)1.0MWp分布式光伏發(fā)電項目。項目所在地：該項目位于東莞市市轄區(qū)，地理坐標為東經(jīng)113.45度，北緯23.02度，水平面上年峰值日照時數(shù)約為1349.44小時，太陽輻射總量為4857.99MJ/。1.3 項目場地安裝選擇此1.0MWp分布式光伏發(fā)電項目安裝在 工業(yè)園，所有電池板陣列分別安裝在3棟廠房屋面，各棟廠房間隔樓距較大，

4、相互無遮擋，廠區(qū)四周較空曠，無高建筑遮擋，當?shù)靥柲苜Y源較為豐富，日照時間長，適合安裝太陽能光伏電站項目。項目安裝場地見圖1-1所示。1.4 建設規(guī)模XX股份有限公司1.0MWp光伏發(fā)電項目，共安裝3963塊多晶硅電池組件，分別安裝于該廠區(qū)3棟廠房屋面上。預計光伏電站首年發(fā)電量為110.18萬度，在25年運營期內平均每年發(fā)電量為100萬度，項目25年發(fā)電總量約為2503.291萬度（詳見第8頁）。1.5光伏項目使用方直接效益表表1-1序號發(fā)電數(shù)據(jù)單位數(shù)值備注電站信息1裝機容量MWP1.0分別安裝在3棟廠房屋面2年均峰值日照時數(shù)（18度傾角）小時1387.65依據(jù)美國宇航局NASA軟件3第一年發(fā)

5、電量萬度110.184第一年至第五年發(fā)電量萬度537.5845并網(wǎng)發(fā)電20年發(fā)電量萬度2037.4646并網(wǎng)發(fā)電25年發(fā)電量萬度2503.291 電站建設補貼及收益序號補貼比例額度單位金額補貼政策 1白天市電平均電價0.9元度25年節(jié)約電費：2503.2910.9 萬元2252.9622037.4626萬度0.42元萬元855.7343根據(jù)國家發(fā)改委發(fā)布的光伏發(fā)電項目補貼規(guī)定：補貼0.42元度，連續(xù)補貼20年。3電站裝機容量補助（25萬MW1.0MW）萬元25根據(jù)東莞發(fā)改局補貼規(guī)定：如本項目在2016年12月31日之前，且趕在東莞市補助總容量62MWP指標使用完畢前并網(wǎng)發(fā)電，提供安裝場地的業(yè)主

6、可獲得25萬元兆瓦一次性補貼。4電站發(fā)電量補貼（537.584萬度0.1元度）萬元53.7584根據(jù)東莞發(fā)改局補貼規(guī)定：對安裝分布式光伏發(fā)電項目的投資方，按照實際發(fā)電量補助0.1元千瓦時，補助時限自并網(wǎng)發(fā)電的第二個月開始，連續(xù)補貼5年。5建設光伏電站直接收益（合計）萬元3187.45276其他收益 夏季能隔熱，可改善員工工作環(huán)境或減小空調負荷。 利用太陽能進行發(fā)電，可以減少二氧化碳、二氧化硫、粉塵及煤灰等有害氣體和雜質的排放，提升使用方節(jié)能環(huán)保形象。 表1-2 項目25年發(fā)電量及直接收益分析表 安裝平屋面（18傾角）年份廠房屋面安裝1.0MWp發(fā)電量（萬度）每年節(jié)省電費0.9元度（萬元）國家補

7、貼0.42元度，連續(xù)補貼20年（萬元）東莞補貼0.1元度， 連續(xù)補貼5年。（萬元）每年直接收 益小 計（萬元）第1年110.1899.16246.2756 11.018156.4556第2年107.9897.18245.351610.798153.3316第3年107.22496.501645.03410.7224152.258第4年106.47395.825744.718610.6473151.1916第5年105.72795.154344.405310.5727150.1323第6年104.986 94.487844.09410.00138.5819第7年104.251 93.825943

8、.78540.00137.6113第8年103.52193.168943.47880.00136.6477第9年102.79692.516443.17430.00135.6907第10年102.07691.868442.87190.00134.7403第11年101.36191.224942.57160.00133.7965第12年100.65190.585942.27340.00132.8593第13年99.94689.951441.97730.00131.9287第14年99.24689.321441.68330.00131.0047第15年98.55188.695941.39140.00

9、130.0873第16年97.86188.074941.10160.00129.1765第17年97.17587.457540.81350.00128.271第18年96.49486.844640.52740.00127.372第19年95.818 86.236240.24350.00126.4797第20年95.14785.632339.96170.00125.594第21年94.4885.0320.000.0085.032第22年93.818 84.43620.000.0084.4362第23年93.16183.84490.000.0083.8449第24年92.50883.25720.0

10、00.0083.2572第25年91.8682.6740.000.0082.674合計2503.2912252.96855.734353.75843162.4527 由表1-2得出，本項目25年發(fā)電量為2503.291萬度，25年節(jié)省電費2252.96萬元，電站運營25年可直接收益3162.4527萬元。包含電站裝機容量補助（25萬MW1.0MW），電站總投資收益3187.4527萬元。 二、太陽能資源及能效分析2.1 項目所在地太陽能資源分析項目位于廣東省東莞市東城區(qū)，地理位置是東經(jīng)113.45度，北緯23.02度，檢索Meteonorm數(shù)據(jù)庫得到了項目所在地太陽總輻射平均值如表2-1。 表

11、2-1 項目所在地水平面太陽輻射值和峰值日照小時數(shù)參數(shù)月份日平均輻射值（kWh/m2）月平均輻射值（MJ/m2）月峰值日照小時數(shù)（h）1月2.77309.13285.872月2.54256.03271.123月2.70301.3283.74月3.23348.8496.95月3.92437.472121.526月4.32466.56129.67月4.8535.68148.88月4.54506.664140.749月4.33467.64129.910月4.12459.792127.7211月3.74403.92112.212月3.27364.932101.37總計44.284857.991349.

12、44由表2-1得出，項目所在地水平面年均峰值日照小時數(shù)約為1349.44h。2.2 項目能效分析2.2.1 項目發(fā)電量評估1）、項目容量分布本項目安裝在XX股份有限公司新廠區(qū)的廠房屋頂上，設計安裝1.0MWp光伏組件。安裝方位南偏西約3，組件支架安裝傾角18。本項目發(fā)電量估算采用Meteonorm數(shù)據(jù)庫所提供的水平面平均總輻射值作為基礎數(shù)據(jù)進行分析，并將水平面太陽輻射數(shù)據(jù)轉化為陣列表面的太陽輻射數(shù)據(jù)，如表2-2所示。 表2-2 水平面及陣列表面太陽輻射數(shù)據(jù)月份水平面廠房平屋面18傾角月份KWh/m2KWh/m2一月85.8796.72二月71.1275.88三月83.784.5四月96.993

13、.0五月121.52114.39六月129.6125.7七月148.8137.33八月140.74132.99九月129.9130.8十月127.72140.12十一月112.2134.7十二月101.37121.52年日均（h）3.683.8年總值（h）1349.441387.652）、 發(fā)電量估算1）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率發(fā)電量是由裝機容量與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率由光伏組件陣列效率、逆變器效率和交流并網(wǎng)效率三部分組成。（1）光伏組件陣列效率1：光伏組件陣列在1,000W/m2 太陽輻射強度下，實際的直流輸出功率與標準功率之比。光伏組件陣列在能量轉換與傳輸過程中

14、的損失根據(jù)實際估算：組件失配損失99%、表面塵埃遮擋損失98%、溫度的影響89%以及直流線路損失98.5%等。綜合以上各項因素，取1=85.05%（2）逆變器的轉換效率2：逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比。逆變器進行電能轉換時的損失包括逆變器轉換的損失、最大功率點跟蹤（MPPT）精度的損失等。對于本項目擬采用的并網(wǎng)逆變器，2=97.3%。（3）交流并網(wǎng)效率3：從逆變器輸出至電網(wǎng)的傳輸效率，其中最主要的是變壓器的效率和交流電氣連接的線路損耗，一般情況下3為9496%。取3=96%。綜上所述，系統(tǒng)的總效率等于上述各部分效率的乘積，即：總=123=85.05%97.3%96%79.4%2）系

15、統(tǒng)發(fā)電量的衰減光伏組件的輸出功率在光照及常規(guī)大氣環(huán)境中使用會有衰減，根據(jù)本項目擬采用的多晶硅太陽電池組件性能，最大極限按系統(tǒng)25年輸出功率衰減20.0%計算。3）并網(wǎng)光伏系統(tǒng)發(fā)電量的測算本項目的光伏組件采用平鋪方式直接安裝在廠房屋面，18度傾角，參照“表2-2水平面及陣列表面太陽輻射數(shù)據(jù)”計算項目首年的發(fā)電量，參見表2-3。表2-3 項目首年發(fā)電量參數(shù)月份月發(fā)電量（萬度）1月7.682月6.0233月6.7094月7.3845月9.0836月9.9817月10.9048月10.5599月10.38610月11.12611月10.69512月9.649年總值110.18由表2-3的數(shù)據(jù)得出，項目

16、首年發(fā)電量約為110.18萬度。本項目運營期為25年，運營期內光伏組件的功率呈非線性衰減，第二年衰減不超過2.5%，第325年為線性衰減，平均每年衰減不超過0.7%。那么，運營期25年內光伏組件的功率總衰減小于20%。并假設逆變器的轉換效率沒有發(fā)生衰減，即光伏系統(tǒng)總效率的衰減速率與光伏組件衰減速率完全一致。據(jù)此預測本項目第一年發(fā)電量如表2-3所示，25年內的發(fā)電量結果如表2-4所示。 表2-4 項目25年發(fā)電量 安裝平屋面（18傾角）年份廠房屋面1.0 MWp 發(fā)電量（萬度）第1年110.18第2年107.98第3年107.224第4年106.473第5年105.727第6年104.986 第

17、7年104.251 第8年103.521第9年102.796第10年102.076第11年101.361第12年100.651第13年99.946第14年99.246第15年98.551第16年97.861第17年97.175第18年96.494第19年95.818 第20年95.147第21年94.48第22年93.818 第23年93.161第24年92.508第25年91.86合計2503.291由表2-4得出，本項目25年發(fā)電量約為2503.291萬度。 2.2.2光伏項目環(huán)境效益分析1）、 項目產(chǎn)生的環(huán)境效益太陽能光伏發(fā)電是一種清潔的能源，既不直接消耗化石資源，同時又不釋放污染物、廢

18、料，也不產(chǎn)生溫室氣體破壞大氣環(huán)境，也不會有廢渣的堆放、廢水排放等問題，有利于保護周圍環(huán)境，是一種綠色可再生能源。與其它傳統(tǒng)火力發(fā)電方式相比，本項目每年可以減少大量的溫室效應性氣體CO2，大氣污染氣體SO2、NxOy等的排放。此外還可節(jié)約用水，減少相應的廢水對水環(huán)境的污染。由此可見，光伏發(fā)電系統(tǒng)有明顯的環(huán)境效益。2）、 節(jié)能減排分析根據(jù)中國電力減排研究2013的發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2012年全國6,000千瓦及以上燃煤火電機組平均供電標準煤耗325g/kWh。本光伏發(fā)電項目裝機容量約為1.0MWp，該項目的建設將在節(jié)省燃煤上，起到積極的示范作用。本項目按照每噸標準煤排放2.5噸二氧化碳、0.0226噸

19、二氧化硫、0.007噸氮氧化物，煙塵排放量0.39g/kWh來估算節(jié)能減排效益，計算結果如表2-5所示。 表2-5本項目的節(jié)能減排效益表節(jié)能減排項目節(jié)約標準煤（噸）減排CO2（噸）減排SO2（噸）減排NxO（噸）減排煙塵（噸）第一年3588958.092.50.4325年合計813520338184579.8平均每年325.4813.527.362.280.392由“表2-6 本項目的節(jié)能減排效益表”可以看到，本項目預計25年合計可節(jié)約標準煤共計8135噸，減排二氧化碳約20338噸，減排二氧化硫約184噸，減排氮氧化物約57噸，減少煙塵排放量約9.8噸。因此本項目具有非常重要的環(huán)保意義。第1

20、8頁三、光伏系統(tǒng)方案3.1 電站運行原理圖 系統(tǒng)運行原理圖3.2 光伏組件參數(shù) 本項目擬采用峰值功率255Wp多晶硅太陽電池組件，主要性能參數(shù)如表3-1所示：表3-1多晶硅組件的主要性能參數(shù)峰值功率(Pmax)255Wp開路電壓(Voc)37.6V短路電流(Isc)8.7A最佳工作電壓(Vmpp)31.2V最佳工作電流(Impp)8.18A短路電流溫度系數(shù)0.05%/K開路電壓溫度系數(shù)-0.32%K最大功率溫度系數(shù)-0.42%KNOCT462組件轉換效率15.58%組件尺寸(mm)1,65099040組件重量(kg)18.5 上圖-光伏組件結構圖3.3 光伏組串選擇光伏方陣中，同一光伏組件串中

21、各光伏組件的電性能參數(shù)宜保持一致，根據(jù)光伏電站設計規(guī)范GB50797-2012 規(guī)范計算串聯(lián)數(shù)：N（Vdcmax）/（Voc *1 十(t-25)*Kv ） （1）（Vmpptmin：）/（Vpm *1 十(t-25)* Kv）N（Vmpptmax）/（Vpm *1 十(t-25)* Kv） （2）公式（1）、（2）中：Kv：光伏組件的開路電壓溫度系數(shù)；Kv：光伏組件的工作電壓溫度系數(shù)；N：光伏組件的串聯(lián)數(shù)（N 取整）；t：光伏組件工作條件下的極限低溫（）；t：光伏組件工作條件下的極限高溫（）；Vdcmax：逆變器允許的最大直流輸入電壓（V）；Vmpptmax：逆變器MPPT 電壓最大值（V）

22、；Vmpptmin：逆變器MPPT 電壓最小值（V）；VOC：光伏組件的開路電壓（V）；Vpm：光伏組件的工作電壓（V）。結合項目實際情況，選擇光伏組件工作條件下的極限低溫t =0，選擇光伏組件工作條件下的極限高溫t=70，30kWp逆變器最大直流輸入電壓Vdcmax=1000Vdc，逆變器MPPT 電壓最大值Vmpptmax=800Vdc，逆變器MPPT 電壓最小值Vmpptmin=480Vdc，選取光伏組串輸出端至逆變器的直流壓降為2%來計算光伏組串的組件數(shù)量，計算結果為：19（塊） N 23（塊）根據(jù)屋面組件方陣排布有規(guī)律性分布，本項目選取光伏組串的組件數(shù)量N=22塊。3.4 光伏組件安

23、裝方式本項目中系統(tǒng)安裝為新廠房屋面，為了不破壞原屋面防水層，本方案設計在原屋面制作支架固定基礎，廠房屋面光伏組件采用水泥墩固定支架，18度最佳傾角安裝。示意圖如下圖3-1所示，考慮安全，光伏組件陣列周圍須設置專門防護網(wǎng)，支架最好采用架空一定高度為宜為（建議1.0-1.5米）避免光伏組件鋪設影響。圖3-1 水泥屋面光伏組件安裝方式圖3.5 光伏配電設備3.5.1 光伏交流匯流箱 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，在大型電站中使用組串式逆變器，為了集中匯流與箱變或者并網(wǎng)柜之間的連線使用交流匯流箱。為了提高系統(tǒng)的可靠性和實用性，在光伏交流匯流箱里配置了交流防雷模塊，交流熔斷絲，防水端子等。主要特點： 柜體采用熱

24、鍍鋅鋼板，柜體結構安全、可靠，具有足夠的機械強度； 防護等級IP65，具備防水、防潮、防灰、防銹、防鹽霧功能，滿足室外安裝的要求； 配備光伏專用斷路器，光伏專用防雷器。光伏專用防水接頭； 箱體線材采用優(yōu)質銅導線、優(yōu)質銅排、確保安全、可靠的連接； 箱體設計緊湊、布置整齊，滿足電氣設計要求； 交流箱根據(jù)組串式逆變器，可定制額定電壓480V或者380V; 防雷器可配置B級或C級防雷；交流箱配置多能儀表，采集電流電壓、斷路器及防雷器的狀態(tài)通過RS485通訊發(fā)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，儀表具有額度定480V電壓供電。表3-1光伏交流匯流箱參數(shù)主要參數(shù)表（以30KW逆變器為例）產(chǎn)品型號JTPV-AC04JTPV-

25、AC06JTPV-AC08JTPV-AC10輸入路數(shù)46810最大輸入電壓480V/800V480V/600V480V/600480V/600最大輸出電壓200A250A315A400A輸入端子大小PG13PG13PG13PG13輸出端子大小PG36PG36PG36PG36防雷功能有箱體材質熱鍍鋅鋼板防護等級IP653.5.2光伏直流電纜 光伏組件組串之間的連接電纜截面為4.0mm2光伏專用電纜。直流匯流箱至直流配電柜的直流電纜截面選擇宜按照直流電壓降不超過2%選擇。防雷匯流箱內的電纜應采用國內外知名品牌的高品質阻燃型光伏專用銅芯軟電纜，光伏專用軟電纜的對地耐壓不低于DC1000V，正常運行溫

26、度不低于范圍不低于-40+125。其中，組串支路光伏專用電纜和所有承載電流導體的有效截面積不低于4mm，16路匯流箱總電流輸出電路光伏專用電纜的有效截面積不低于70mm，正常運行溫度范圍不低于-5+125。3.6并網(wǎng)逆變器方案并網(wǎng)光伏逆變器是光伏電站的核心設備之一，其基本功能是將光伏組件輸出的直流電轉換為交流電。太陽能并網(wǎng)光伏系統(tǒng)使用的并網(wǎng)光伏逆變器必須具有高品質的電能輸出。目前，先進的光伏逆變器都配置有高性能濾波電路，使得并網(wǎng)光伏逆變器交流輸出的電能質量很高，能夠滿足各項國家標準對公共電網(wǎng)的電能質量的各項要求，不會對公共電網(wǎng)質量造成污染。在運行過程中，并網(wǎng)光伏逆變器還可以實時進行電網(wǎng)檢測使得

27、逆變器的交流輸出電流與電網(wǎng)電壓的相位保持一致，因此功率因數(shù)能保持在相當高的水平，接近1.0左右。具體標準參見GB/T 19939光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術要求。此外，它還有最大功率跟蹤控制、防孤島效應等功能。本項目中每棟樓擬采用30kWp組串式逆變器，它可以將光伏組件陣列輸出的直流電轉換成交流電，通過連接廠區(qū)低壓配電柜端并到用戶側電網(wǎng)中，供給本地負載使用。30kWp組串式逆變器參數(shù)如下表所示。 表3-2 30kWp逆變器的主要性能參數(shù)技術指標EA30KTLSI輸入（直流）最大直流輸入功率31kWp最大直流輸入電壓1000V啟動電壓200V最大直流輸入電流321AMPP電壓范圍320900V滿載MPP電壓

28、范圍480800VMPPT路數(shù)3直流接線端26MPPT效率（靜態(tài)）99.9%直流輸入端對機殼絕緣耐壓基本絕緣3000Vdc/1min 輸出（交流）額定輸出功率30KW額定輸出電壓3380/400/415Vac+N+PE額定輸出電流345.5/43.5/41.7A最大允許輸出電流350A額定功率50/60Hz直流分量5%(額定電流)THD%3%(額定功率)功率因數(shù)0.8超前0.8滯后Ac輸出側對機殼絕緣耐壓基本絕緣3000Vdc/1min效率最大逆變效率98.6%歐洲效率98.4%保護輸入反接保護有直流過壓及過載保護有輸出交流短路保護有交流過載、過流限制及保護有電網(wǎng)過、欠壓及不平衡保護有電網(wǎng)過、

29、欠頻率保護有漏電保護有防雷保護有孤島保護主動和被動方式絕緣阻抗檢測保護有標準認證TUV/CE/CQC并網(wǎng)安全及反孤島TUV、G59/3、AS/NZS3100、AS4777.2、AS4777.3EMC/安規(guī)EN61000-6-2，EN61000-6-3，EN61000-3-2，EN61000-3-3，EN61000-3-11，EN61000-3-12EN/IEC62109-1，EN/IEC62109-2常規(guī)參數(shù)待機損耗15W拓撲類型無變壓器MTBF40,000h質保5年標準，10/15/20/25年可選工作溫度-2560散熱方式自然散熱最高工作海拔高度3000m相對濕度（無冷凝）0100%防護等級IP65尺寸（WDH）580260800重量65該型號逆變器具備完善的防孤島效應保護功能，一旦檢測到電網(wǎng)失電，逆變器會立即停止工作，最大程度的避免電力系統(tǒng)中的設備損壞，同時保護維護人員的人身安全。3.7 并網(wǎng)方案項目采用 380V 低壓并網(wǎng)設計方案，按照光伏電站接入電網(wǎng)技術規(guī)定的相關要求，根據(jù)逆變器的容量，將各光伏發(fā)電系統(tǒng)分為符合規(guī)定容量的光伏組件方陣，就近接入指定低壓配電室的配電箱