4000W屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計方案說明書

1、 WORD 4000W屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)方案說明書一、系統(tǒng)方案（1） 光伏發(fā)電簡介光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽電池將太能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨立使用還是并網(wǎng)發(fā)電，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉與機械部件。光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)（1） 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)獨立光伏發(fā)電也叫離網(wǎng)光伏發(fā)電。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負(fù)載供電，還需要配置交流逆變器。獨立光伏電站包括邊遠(yuǎn)地區(qū)的村莊供電系統(tǒng)，太陽能戶用電源系統(tǒng)，通信信號電源、陰極保護、太陽能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨立運行的光伏

2、發(fā)電系統(tǒng)（2）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)光伏發(fā)電就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)。可以分為帶蓄電池的和不帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。（二）背景與系統(tǒng)介紹（1）背景一市家庭用戶，屋面類型為水泥屋面。主要電器設(shè)備為一盞功率為60W普通照明燈和一臺功率為300W電視機。（2） 用電量分析 電燈和電視機每天平均使用5小時，每天用電量為：（60W+300W）x 5h=1800Wh（即1.8度）,考慮到特殊情況的每天最大用電量為2.5度電。（3） 裝機容量的確定 據(jù)氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計，最續(xù)陰雨天氣為3天，光伏發(fā)電在陰雨天連續(xù)提供的電量應(yīng)達(dá)到：（3+1）X 2.5=

3、10（度），因此本光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機容量設(shè)定為4000W，4000W的光伏發(fā)電系統(tǒng)日均發(fā)電量約11.2度，用戶電器按每天運行5小時計算，可滿足其正常使用4天。（4） 系統(tǒng)介紹根據(jù)用戶用電情況本工程選用離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成：由太陽能電池組件、光伏控制逆變一體機、蓄電池組、交流配電柜、接地系統(tǒng)、電纜等組成。電池組件方陣在有光照情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，即“光生伏特效應(yīng)”。在光生伏特效應(yīng)的作用下，太陽能電池的兩端產(chǎn)生電動勢，將光能轉(zhuǎn)換成電能，。太陽能電池一般為分為單晶硅太陽能電池，多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池三種。蓄電池組蓄電池的

4、作用是貯存太陽能電池方陣發(fā)出的電能并可隨時向負(fù)載供電。太陽能電池發(fā)電對所用蓄電池組的基本要：a.自放電率低；b.使用壽命長；c.深放電能力強；d.充電效率高；e.少維護或免維護；f.工作溫度圍寬；g.價格低廉。光伏控制逆變一體機光伏控制逆變一體機是將控制和逆變集成于一體的智能電源?？煽刂铺柲茈姵貙π铍姵剡M(jìn)行智能充電，同時將蓄電池的直流電能逆變成220V的交流電，供用戶負(fù)載使用。（5）光伏發(fā)電離網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)勢獨立系統(tǒng):它由太陽能電池采集，轉(zhuǎn)化為電能，通過控制和逆變設(shè)備，把直流電轉(zhuǎn)換成目前家庭通用的220V交流電。目前采用高性的膠體鉛酸蓄電池作為儲能裝置，有可有效地為業(yè)主在任意時間連續(xù)提供電力。 優(yōu)

5、勢特點（1）開發(fā)無遮擋閑置屋面的價值、提高屋面的利用率。 （2）自給自足，蓄電池作為蓄能裝置，把白天太陽能電池收集的電能儲存起來，方便業(yè)主使用，陰雨天氣,可按用戶要求連續(xù)供電3天。（3）使用壽命長,無需專人維護.其中太陽能電池壽命長達(dá)25年以上.（4）一次投資,終身受益,太陽能清潔無輻射,無污染.（5）綠色能源,安全環(huán)保.提供清潔能源。（6）安全可靠、無噪聲、無污染、能量隨處可得，不受地域限制（7）無須消耗燃料，無機械轉(zhuǎn)動部件, 無須另外架輸電線路，可以按照業(yè)主的要求，方便地與任意地面或建筑物相接合.（8）不破壞建筑的外觀。太陽能電池板一般安裝在屋頂或傾斜面，增加其建筑的美感。（三）系統(tǒng)概況1

6、、項目名稱：4000W戶用屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)2、項目地點：市，市位于北回歸線南側(cè)，地處北緯2213-2333，東經(jīng)10745-10852。3、氣候條件：位于北回歸線南側(cè)，屬濕潤的亞熱帶季風(fēng)氣候，充足，雨量充沛，霜少無雪，氣候溫和，夏長冬短，年平均氣溫在21.6度左右。市年日照時數(shù)為1478.2小時，年每平方米接受輻射為4934.8兆焦耳。具有很好的光伏發(fā)電開發(fā)和利用價值當(dāng)?shù)貧夂騾?shù)：（10年平均值）4、占用屋面：約28平方米6、裝機容量：4000W7、太陽能組件：16塊250Wp多晶硅組件。8、安裝周期：2天9、簡要說明：在用戶屋面上串聯(lián)安裝16塊250Wp多晶硅組件，1臺光伏控制逆變一體機，裝

7、機容量為4000W。光伏陣列產(chǎn)生的直流電接入光伏控制器，通過光伏控制器控制蓄電池的充放電將電能存儲到蓄電池組中，當(dāng)用戶需要用電時，光伏控制器控制逆變器動作，將蓄電池組中的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榧矣?20V交流電，通過輸電線路接入交流配電柜，然后接入負(fù)載（300W電視和60W燈泡）。本系統(tǒng)為離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)出來的電自發(fā)自用，不往電網(wǎng)上輸送。離網(wǎng)光伏系統(tǒng)原理圖光伏發(fā)電系統(tǒng)圖（四）固定系統(tǒng)常見3種組件支架方式：1、 常規(guī)安裝方式 常規(guī)屋面安裝方式是采用鋼支架支撐的形式，鋼材多采用有機涂層鋼板（或稱彩色鋼板）、鍍鋅鋼板、防腐鋼板(含石棉瀝青層)或其他鋼板等。如下圖2、 常規(guī)“導(dǎo)流板支架”安裝方式導(dǎo)流板支架”安裝

8、方式用水泥配重塊結(jié)合鋁合金夾具來固定組件底部導(dǎo)流板，組件排布在支架上用夾具固定。如下圖3、 衍易公司新型支架系統(tǒng)以鋁合金龍骨支座配合不銹鋼扣件的方式對光伏組件進(jìn)行固定，支架底部采用雙面貼片橡膠與屋面防水層固定，并在支架部槽配有配重塊。 3種不同安裝方式的對比分析 常規(guī)屋面安裝方式用鋼量大，成本高，導(dǎo)流板支架”安裝方式防風(fēng)性差，風(fēng)力多變的地區(qū)不適宜使用，特別是沿海臺風(fēng)多發(fā)地區(qū)。以上兩種安裝方式單瓦裝機容量占用面積大，對屋面的利用率低。衍易公司最新研發(fā)的新型支架系統(tǒng)保證支架系統(tǒng)的抗風(fēng)能力的同時，充分利用屋面，提高屋面利用率，結(jié)構(gòu)簡單，荷載較輕，與屋面柔性接觸，不存在刮傷損壞屋面防水材料的可能，安裝

9、牢固，且可靠性高。根據(jù)市的地理情況，本工程組件的固定結(jié)構(gòu)采用衍易最新研發(fā)的新型支架系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)圖如下：（五）光伏組件排布多晶硅光伏組件生產(chǎn)效率高，商業(yè)化電池的轉(zhuǎn)換效率在13-16%，且成本較低。本方案選用250Wp多晶硅太陽能組件，共計16塊，總功率為4000Wp。其主要技術(shù)參數(shù)見表1：表1 太陽能組件的技術(shù)參數(shù)太陽能組件型號：2501太陽能組件生產(chǎn)廠家晶科能源2太陽電池種類多晶硅3峰值功率250Wp4開路電壓（Voc）37.5V5短路電流（Isc）8.65 A6工作電壓（Vmppt）30.5V7工作電流（Imppt）8.14A8最大外形尺寸165099235 mm9重量18.3kg（六）光伏控

10、制逆變一體機光伏控制逆變一體機是將控制和逆變集成于一體的智能電源。可控制太陽能電池對蓄電池進(jìn)行智能充電，同時將蓄電池的直流電能逆變成220V的交流電，供用戶負(fù)載使用。本系統(tǒng)選用TH964KS40NB光伏控制逆變一體機，主要參數(shù)如下：型號TH962KS20NBTH963KS30NBTH964KS40NBTH965KS50NB蓄電池輸入額定電壓（Vdc）96最大直流電流（A）24354758輸入電壓圍（Vdc）80.0140.0欠壓保護點（Vdc）86.4欠壓恢復(fù)點（Vdc）98.4過壓保護點（Vdc）136過壓恢復(fù)點（Vdc）128太陽能輸入最大開路電壓（Vdc）200允許輸入路數(shù)1路額定充電電

11、流（A）20304050浮充電壓（Vdc）109.6過充保護電壓（Vdc）115.2充電恢復(fù)電壓（Vdc）105.6交流輸出額定功率2000W3000W4000W5000W額定電壓與頻率220VAC、50HZ最大交流電流（A）9.11418.523輸出電壓精度220VAC3%輸出頻率精度50HZ0.05輸出波形失真率（THD）4%（線性負(fù)載）動態(tài)響應(yīng)（負(fù)載0100%）5%，50ms功率因數(shù)（PF）0.8逆變效率（80%阻性負(fù)載）88%85%絕緣強度（輸入和輸出）1500Vac，1分鐘保護功能過載能力120%，10s / 150%，1s 保護功能輸入反接保護、輸入欠壓保護、輸入過壓保護、輸出過載

12、保護、輸出短路保護、機器過熱保護運行方式可連續(xù)運行冷卻方式風(fēng)冷工作環(huán)境、機械尺寸防護等級IP20工作溫度（）-15+65立式：（深 x 寬 x 高）440mm x 440mm x 710mm參考重量（Kg）8595105120光伏控制逆變一體機實例圖性能特點 性能卓越：控制逆變一體化設(shè)計，工頻隔離，解決非阻性負(fù)載啟動沖擊問題。 廣泛應(yīng)用：產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在國、外多個重要項目，長達(dá)10年的可靠穩(wěn)定運行經(jīng)驗。 適應(yīng)性強：環(huán)境適應(yīng)能力強，可在高海拔、高寒、自然環(huán)境應(yīng)用。 可靠性高：架構(gòu)簡潔，元器件都是經(jīng)過長期驗證的高可靠性器件，從設(shè)計和運行上保證了低故障率。 保護齊全：具有直流輸入反接，輸出短路、過載、

13、直流過、欠壓等保護功能。 使用方便：機架式方便組屏，便攜式方便攜帶。（七）蓄電池蓄電池組 將太陽電池產(chǎn)生的電能貯存起來，當(dāng)光照不足負(fù)載需求大于太陽電池所發(fā)的電量或晚上用電時，將貯存的電能釋放以滿足負(fù)載的能量需求，它是整個系統(tǒng)的貯能部件。綜合考慮光伏控制器的輸入電壓和連續(xù)提供4天的用電量（10度），本系統(tǒng)采用8V/100AH的蓄電池18塊，每6塊一串聯(lián)組成蓄電池組，共3組，作為儲能系，最大可儲存14.4KWh電量（即14.4度），在電池蓄電池額定15%預(yù)留余量的條件下，可最大可提供12.2KWh（度）。蓄電池主要參數(shù)表：規(guī)格型號8V100AH外形尺寸(2mm)額定電壓8V長寬高總高額定容量100

14、AH280125190190二、投資回報和收益（一）發(fā)電量與投資回報年平均總輻射量為4975MJ/m，相當(dāng)于3.76kWh/d。年日照小時數(shù)為1500-1873.7小時。本項目總裝機容量為4000Wp，日均發(fā)電量為11.2度，全年發(fā)電量約為4088度。（1）投資回報:本項目投資資金為43567元，根據(jù)市居民用電電費為0.588元/度，加上國家對分布式補貼0.42元/度，即每度電補助1.008元，約10年收回成本，電站運行25年，電站收益為61810元。（二）示收益光伏電站是將太陽能轉(zhuǎn)化成電能的過程，在整個工藝流程中，不產(chǎn)生氣體、液體、固體廢棄物等方面的污染物，也不會產(chǎn)生大的噪聲污染。具有較為明

15、顯的節(jié)能效益、環(huán)保效益。 （1）、開發(fā)無遮擋閑置屋面的價值、提高屋面的利用率。同時光伏組件鋪設(shè)后形成的屋頂“隔熱層”，使室平均氣溫下降；光伏組件屋面的鋪設(shè)，直接遮擋了建筑物日曬雨淋的侵蝕，增加了建筑物使用壽命等優(yōu)勢。 （2）、有效利用太陽能、就近用戶提供電力，有可有效地為業(yè)主在任意時間連續(xù)提供電力，為用戶節(jié)省較大的電費開支。 （3）、電站的建設(shè)，具有生態(tài)環(huán)保景觀，提供清潔能源，具有較好的示作用：給家庭取得可觀的社會效益和“綠色企業(yè)”景觀效應(yīng)，引起社會的強烈關(guān)注，吸引了各界的眼球，無形中增加業(yè)主的知名度。三、運行維護 為了保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，光伏發(fā)電系統(tǒng)需定時進(jìn)行維護。（一）光伏方陣1、光伏

16、組件的運行與維護符合下列規(guī)定：光伏組件表面應(yīng)保持清潔，清洗光伏組件時應(yīng)注意：（1）應(yīng)使用干燥或潮濕的柔軟潔凈的布料擦拭光伏組件，嚴(yán)禁使用腐蝕性溶劑或用硬物擦拭光伏組件。（2）應(yīng)在輻照度低于200W/m2的情況下清潔光伏組件，不宜使用與組件溫差較大的液體清洗組件。（3）嚴(yán)禁在風(fēng)力大于4級、大雨或大雪的氣象條件下清洗光伏組件。2、光伏組件應(yīng)定期檢查，若發(fā)現(xiàn)下列問題立即調(diào)整或更換光伏組件：（1）光伏組件存在玻璃破碎、背板灼焦、明顯的顏色變化；（2）光伏組件中存在與組件邊緣或任何電路之間形成連通通道的氣泡；（3）光伏組件接線盒變形、扭曲、開裂或燒毀，接線端子無法良好連接。3、光伏組件上的帶電警告標(biāo)識不

17、得丟失。4、支架的維護應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）所有焊縫和支架連接應(yīng)牢固可靠。（2）支架表面的防腐涂層，不應(yīng)出現(xiàn)開裂和脫落現(xiàn)象，否則應(yīng)與時補刷。5、戶用光伏系統(tǒng)的運行與維護應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）光伏建材和光伏構(gòu)件應(yīng)定期由專業(yè)人員檢查、清洗、保養(yǎng)和維護，若發(fā)現(xiàn)下列問題應(yīng)立即調(diào)整或更換： A 中空玻璃結(jié)露、進(jìn)水、失效；B玻璃炸裂，包括玻璃熱炸裂和鋼化玻璃自爆炸裂； C鍍膜玻璃脫膜，造成建筑美感喪失； D玻璃松動、開裂、破損等。（2）光伏建材和光伏構(gòu)件的排水系統(tǒng)必須保持暢通，應(yīng)定期疏通。（3）采用光伏建材或光伏構(gòu)件的門、窗應(yīng)啟閉靈活，五金附件應(yīng)無功能障礙或損壞，安裝螺栓或螺釘不應(yīng)有松動和失效等現(xiàn)象。（4

18、）光伏建材和光伏構(gòu)件的密封膠應(yīng)無脫膠、開裂、起泡等不良現(xiàn)象，密封膠條不應(yīng)發(fā)生脫落或損壞。（5）對光伏建材和光伏構(gòu)件進(jìn)行檢查、清洗、保養(yǎng)、維修時所采用的機具設(shè)備（清洗機、吊籃等）必須牢固，操作靈活方便，安全可靠，并應(yīng)有防止撞擊和損傷光伏建材和光伏構(gòu)件的措施。（6）在室清潔光伏建材和光伏構(gòu)件時，禁止水流入防火隔斷材料與組件或方陣的電氣接口。（7）隱框玻璃光伏建材和光伏構(gòu)件更換玻璃時，應(yīng)使用固化期滿的組件整體更換。（二）光伏控制逆變一體機1、光伏控制逆變一體機的運行與維護應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）光伏控制逆變一體機的過充電電壓、過放電電壓的設(shè)置應(yīng)符合設(shè)計要求；（2）光伏控制逆變一體機上的警示標(biāo)識應(yīng)完整清

19、晰；（3）光伏控制逆變一體機各接線端子不得出現(xiàn)松動、銹蝕現(xiàn)象；（4）光伏控制逆變一體機的高壓直流熔絲的規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定；（5）直流輸出母線的正極對地、負(fù)極對地、正負(fù)極之間的絕緣電阻應(yīng)大于2兆歐；（三）接地與防雷系統(tǒng)（1）光伏接地系統(tǒng)與建筑結(jié)構(gòu)鋼筋的連接應(yīng)可靠。（2）光伏組件、支架、電纜金屬鎧裝與屋面金屬接地網(wǎng)格的連接應(yīng)可靠。（3）光伏方陣與防雷系統(tǒng)共用接地線的接地電阻應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。（4）光伏方陣的監(jiān)視、控制系統(tǒng)、功率調(diào)節(jié)設(shè)備接地線與防雷系統(tǒng)之間的過電壓保護裝置功能應(yīng)有效，其接地電阻應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。（5）光伏方陣防雷保護器應(yīng)有效，并在雷雨季節(jié)到來之前、雷雨過后與時檢查。（四）線路1、電線電纜

20、維護時應(yīng)注意以下項目：（1）電纜不應(yīng)在過負(fù)荷的狀態(tài)下運行，電纜的鉛包不應(yīng)出現(xiàn)膨脹、龜裂現(xiàn)象；（2）電纜在進(jìn)出設(shè)備處的部位應(yīng)封堵完好，不應(yīng)存在直徑大于10mm的孔洞，否則用防火堵泥封堵；（3）在電纜對設(shè)備外殼壓力、拉力過大部位，電纜的支撐點應(yīng)完好； （4）電纜保護鋼管口不應(yīng)有穿孔、裂縫和顯著的凹凸不平，壁應(yīng)光滑；金屬電纜管不應(yīng)有嚴(yán)重銹蝕；不應(yīng)有毛刺、硬物、垃圾，如有毛刺，銼光后用電纜外套包裹并扎緊；（5）應(yīng)與時清理室外電纜井的堆積物、垃圾；如電纜外皮損壞，應(yīng)進(jìn)行處理。（6）檢查室電纜明溝時，要防止損壞電纜；確保支架接地與溝散熱良好；（7）直埋電纜線路沿線的標(biāo)樁應(yīng)完好無缺；路徑附近地面無挖掘；確保

21、沿路徑地面上無堆放重物、建材與臨時設(shè)施，無腐蝕性物質(zhì)排泄；確保室外露地面電纜保護設(shè)施完好；（8）確保電纜溝或電纜井的蓋板完好無缺；溝道中不應(yīng)有積水或雜物；確保溝支架應(yīng)牢固、有無銹蝕、松動現(xiàn)象；鎧裝電纜外皮與鎧裝不應(yīng)有嚴(yán)重銹蝕；（9）多根并列敷設(shè)的電纜，應(yīng)檢查電流分配和電纜外皮的溫度，防止因接觸不良而引起電纜燒壞連接點。（10）確保電纜終端頭接地良好，絕緣套管完好、清潔、無閃絡(luò)放電痕跡；確保電纜相色應(yīng)明顯。（11）金屬電纜橋架與其支架和引入或引出的金屬電纜導(dǎo)管必須接地。（12）（PE）或接零（PEN）可靠；橋架與橋架間應(yīng)用接地線可靠連接。（13）橋架穿墻處防火封堵應(yīng)嚴(yán)密無脫落；（14）確保橋架與

22、支架間螺栓、橋架連接板螺栓固定完好。（15）橋架不應(yīng)出現(xiàn)積水。（五）光伏系統(tǒng)與建筑物結(jié)合部分1、光伏系統(tǒng)應(yīng)與建筑主體結(jié)構(gòu)連接牢固，在臺風(fēng)、暴雨等惡劣的自然天氣過后應(yīng)普查光伏方陣的方位角與傾角，使其符合設(shè)計要求。2、 光伏方陣整體不應(yīng)有變形、錯位、松動。3、用于固定光伏方陣的植筋或后置螺栓不應(yīng)松動；采取預(yù)制基座安裝的光伏方陣，預(yù)制基座應(yīng)放置平穩(wěn)、整齊，位置不得移動。4、光伏方陣的主要受力構(gòu)件、連接構(gòu)件和連接螺栓不應(yīng)損壞、松動，焊縫不應(yīng)開焊，金屬材料的防銹涂膜應(yīng)完整，不應(yīng)有剝落、銹蝕現(xiàn)象。5、光伏方陣的支承結(jié)構(gòu)之間不應(yīng)存在其他設(shè)施；光伏系統(tǒng)區(qū)域嚴(yán)禁增設(shè)對光伏系統(tǒng)運行與安全可能產(chǎn)生影響的設(shè)施。四、服務(wù)保障（一）對業(yè)主交貨的承諾合同簽訂后，我方