杜湖4MW分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目--修改

1、寧波慈溪杜湖水庫(kù)磚廠4MW光伏發(fā)電工程項(xiàng)目方案編制單位： 委托單位：項(xiàng)目聯(lián)系人：聯(lián)系方式：編制日期：二0一六年九月目 錄1. 項(xiàng)目概述71.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介71.2建設(shè)背景71.3建設(shè)地點(diǎn)81.4建設(shè)規(guī)模91.5建設(shè)主體91.6項(xiàng)目建設(shè)必要性91.7項(xiàng)目建設(shè)可行性102. 太陽(yáng)能資源113. 項(xiàng)目建設(shè)方案133.1總體方案133.2組件合理布置及選型133.3逆變器選型173.4建筑地面設(shè)計(jì)193.6電氣方案213.7建設(shè)方案說(shuō)明233.8主要設(shè)備材料表264. 發(fā)電量預(yù)測(cè)255. 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析305.1環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)305.2政策風(fēng)險(xiǎn)305.3行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)305.4技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)305.5臺(tái)風(fēng)天防護(hù)316. 結(jié)論

2、321. 項(xiàng)目概述1.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介慈溪杜湖磚廠廠區(qū)地面光伏發(fā)電工程，總裝機(jī)容量約為4,000kWp，一次建成完成，項(xiàng)目位于浙江省寧波市慈溪市杜湖水庫(kù)旁。1.2建設(shè)背景隨著能源的日益緊缺，太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用逐步引起了我國(guó)各級(jí)政府的重視。國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要中提出要“推進(jìn)能源多元清潔發(fā)展，積極發(fā)展太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿绕渌履茉础?；可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃明確指出：“擴(kuò)大城市可再生能源的利用量，并為太陽(yáng)能光伏發(fā)電提供必要的市場(chǎng)規(guī)模；為促進(jìn)我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，做好太陽(yáng)能技術(shù)的戰(zhàn)略儲(chǔ)備，建設(shè)若干個(gè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電示范電站和太陽(yáng)能熱發(fā)電示范電站；到2020年，太陽(yáng)能發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到1

3、80萬(wàn)kW”；國(guó)家鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能資源，目前國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電項(xiàng)目獲得了國(guó)家發(fā)改委的政策性支持。國(guó)家先后推出了太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法、國(guó)家能源局關(guān)于進(jìn)一步落實(shí)分布式光伏發(fā)電有關(guān)政策的通知等政策，體現(xiàn)了政府對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)的高度重視。這些都為建設(shè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目提供了良好的政策支持條件。大力開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、應(yīng)對(duì)能源匱乏、保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效手段。本項(xiàng)目是分布式光伏發(fā)電工程，在不額外占用土地資源的前提下，將光伏組件布置在廠區(qū)地面的太陽(yáng)能光伏發(fā)電站，既能充分體現(xiàn)投資方注重生態(tài)保護(hù)、環(huán)境健康、和諧發(fā)展的建設(shè)理念，又展示綠色能源建設(shè)，建成后將成為當(dāng)?shù)?，乃至全?guó)的可

4、再生能源應(yīng)用宣傳示范的重要示范項(xiàng)目。本光伏項(xiàng)目作為目前國(guó)家四部委大力支持的“分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電示范項(xiàng)目”類型，不僅能切實(shí)緩解地區(qū)目前的電力緊張狀況，節(jié)能減排改善環(huán)境，對(duì)節(jié)能減排和推廣使用新能源起到很好的示范宣傳作用。近年來(lái)，一批工業(yè)園區(qū)、旅游度假區(qū)等陸續(xù)開(kāi)展光伏電站建設(shè)工作。清潔能源的大力推進(jìn)緩減了寧波市的用電缺口，也改善了寧波市的環(huán)境污染問(wèn)題。1.3建設(shè)地點(diǎn)本工程建設(shè)點(diǎn)為浙江省寧波市寧波市慈溪市杜湖水庫(kù)旁的杜湖水庫(kù)磚廠的廠區(qū)地面。本光伏電站項(xiàng)目擬落戶杜湖水庫(kù)磚廠的廠區(qū)地面。可利用面積約100畝，分兩個(gè)地方，一塊面積70余畝，另一處30余畝。距離寧波市區(qū)約40km,西離人間天堂杭州300km，

5、北距經(jīng)濟(jì)大都市上海約250km，已建成通車(chē)的世界最長(zhǎng)的跨海大橋-寧波杭州灣跨海大橋,海、陸、空交通十分便捷。本項(xiàng)目所發(fā)電量全額上網(wǎng)為主。 圖1-1 項(xiàng)目地理位置1.4建設(shè)規(guī)模本項(xiàng)目建設(shè)容量約為4,000kWp的分布式光伏發(fā)電工程，分成3MW和1MW。項(xiàng)目采用高壓并網(wǎng)，建設(shè)一次完成。1.5建設(shè)主體xxxxx1.6項(xiàng)目建設(shè)必要性1.6.1響應(yīng)國(guó)家政策積極響應(yīng)國(guó)家及寧波地區(qū)關(guān)于發(fā)展“分布式光伏電站”的政策；1.6.2符合“節(jié)能、環(huán)保、綠色、人性化”原則，有助于提升當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)形象太陽(yáng)能光伏發(fā)電是目前世界上最先進(jìn)的可再生能源利用技術(shù)，也是未來(lái)能源發(fā)展的方向。本項(xiàng)目的實(shí)施，符合“節(jié)能、環(huán)保、綠色、人性化”

6、的建設(shè)原則，能夠充分體現(xiàn)城市建設(shè)節(jié)能環(huán)保的先進(jìn)性理念，不占用土地，能夠提高土地資源的利用效率，再則也有助于提升城市的社會(huì)形象。1.7項(xiàng)目建設(shè)可行性1.7.1項(xiàng)目符合寧波的發(fā)展目標(biāo)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國(guó)家綜合實(shí)力的提升，特別是2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)的成功舉辦，標(biāo)志著我國(guó)國(guó)際地位和形象已得到全世界的矚目。我國(guó)環(huán)境保護(hù)和可再生能源的開(kāi)發(fā)利用的力度，直接關(guān)系到我國(guó)在國(guó)際上的形象和地位。目前的能源結(jié)構(gòu)中以燃煤為主的火力發(fā)電產(chǎn)生大量的CO2、SO2、NOX、煙塵、灰渣等污染物，對(duì)環(huán)境和生態(tài)造成不利的影響。為提高環(huán)境質(zhì)量，創(chuàng)造良好的國(guó)家形象和國(guó)際影響力，為國(guó)家可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。在對(duì)煤電進(jìn)

7、行改造和減排的同時(shí)，積極開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能等清潔可再生能源是十分必要的。同時(shí)，國(guó)際社會(huì)為了鼓勵(lì)發(fā)展中國(guó)家推廣可再生能源，在京都議定書(shū)中提出了“清潔發(fā)展機(jī)制”（CDM），本項(xiàng)目建成后，還可據(jù)此申請(qǐng)相應(yīng)的CO2減排額度補(bǔ)貼。光伏發(fā)電是一種清潔的能源，既不消耗資源，同時(shí)又不釋放污染物、廢料，也不產(chǎn)生溫室氣體破壞大氣環(huán)境，也不會(huì)有廢渣的堆放、廢水排放等問(wèn)題，有利于保護(hù)周?chē)h(huán)境，是一種綠色可再生能源。本工程裝機(jī)容量為4000kWp，年均上網(wǎng)發(fā)電量316萬(wàn)kWh，與相同發(fā)電量的火電相比，每年可為電網(wǎng)節(jié)約標(biāo)煤約962噸，相應(yīng)每年可減少燃煤所 造成的多種有害氣體的排放，其中包括二氧化硫（SO2）約19.8噸、氮氧

8、化合物（NOx）約6.6噸，可減輕排放溫室效應(yīng)性氣體二氧化碳（CO2）約2574噸。此外還可節(jié)約大量傳統(tǒng)火電廠用水，并能減少相應(yīng)的水力排灰廢水和溫排水等對(duì)水環(huán)境的污染。環(huán)境效益明顯。本工程將是一個(gè)環(huán)保、低耗能、節(jié)約型的光伏發(fā)電項(xiàng)目。1.7.2建設(shè)成本的降低隨著各類光伏組件技術(shù)的逐步成熟，以及商業(yè)化開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的逐步提高，同時(shí)隨著光伏組件產(chǎn)能的逐漸擴(kuò)大和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的原因，光伏組件價(jià)格從最高時(shí)的5美元/Wp已下降到目前的0.7美元/Wp左右，隨著光伏發(fā)電建設(shè)成本的降低，商業(yè)化開(kāi)發(fā)建設(shè)光伏電站已逐漸成趨勢(shì)，同時(shí)為企業(yè)投資光伏發(fā)電項(xiàng)目創(chuàng)造了更好的市場(chǎng)條件。1.7.3電網(wǎng)接入的可行性隨著國(guó)家分布式項(xiàng)目的持

9、續(xù)推進(jìn)，在政策上保證了光伏項(xiàng)目的并網(wǎng)可行性，國(guó)家電網(wǎng)充分肯定分布式光伏電源的接入。在并網(wǎng)接入申請(qǐng)、服務(wù)方面大開(kāi)綠燈。近幾年，寧波大市的光伏電站也已陸續(xù)完成建設(shè)，成功并網(wǎng)。寧波供電部門(mén)對(duì)于光伏接入也大力支持，并積累了大量并網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)光伏項(xiàng)目并網(wǎng)提供了保障。1.7.4項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)的穩(wěn)定性本次工程所選擇的單位均為寧波市的明星企業(yè)，在生產(chǎn)效益和生命力方面均為優(yōu)質(zhì)企業(yè)。這就為項(xiàng)目后期穩(wěn)定的效益提供了保障。402. 太陽(yáng)能資源寧波市慈溪市地處寧紹平原，緯度適中，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫和濕潤(rùn)，四季分明，冬夏季長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月，春秋季僅約2個(gè)月。多年平均氣溫16.9，極端氣溫最高40，最低-5.5，無(wú)霜期2302

10、40天，多年平均降水量1272.8 mm，主要雨季有36月的春雨連梅雨和89月的臺(tái)風(fēng)雨和秋雨，主汛期59月的降水量占全年的60%。故慈溪地區(qū)強(qiáng)降雨與臺(tái)風(fēng)等極端天氣對(duì)光伏工程產(chǎn)生一定的不利影響，此類因素將在下一階段土建工程設(shè)計(jì)時(shí)得以充分考慮。 以下數(shù)據(jù)來(lái)自美國(guó)太空總署NASA氣象資料查詢網(wǎng)站所處經(jīng)緯度：緯度（北緯295749.46）經(jīng)度（東經(jīng)1214657.36）年均降雨量1272.8毫米。年平均溫度16.9。慈溪市多年平均氣溫（C。）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月6.347.4510.615.519.923.726.626.323.519.114.28.86慈溪市多年平

11、均輻射量（kWh/m2/day）（平面）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月2.482.703.123.874.444.205.454.663.653.272.742.49圖2-1 慈溪市多年平均輻射量環(huán)境風(fēng)速：慈溪市屬北亞熱帶南緣，屬季風(fēng)型氣候。四季分明，冬夏稍長(zhǎng)，春秋略短。冬季盛行西北至北風(fēng)，夏季盛行東到東南風(fēng)，全年以東風(fēng)為主 。夏秋間多熱帶風(fēng)暴，境內(nèi)災(zāi)害性氣候以水、旱、風(fēng)、潮為主，另有氣溫異常等。年平均風(fēng)速在 3m/s。3. 項(xiàng)目建設(shè)方案3.1總體方案本工程光伏組件擬采用分布式光伏發(fā)電固定角度形式。本項(xiàng)目建設(shè)安裝容量為4000kWp，該建筑的面積和預(yù)計(jì)安裝容量見(jiàn)表3-1

12、。場(chǎng)地名稱有效面積（畝）方位角光伏組件數(shù)量（塊）安裝容量（kWp）地形光伏傾角場(chǎng)地一70正南113202999.8平地22場(chǎng)地二30正南37761000.6平地22表3-1 安裝容量分布表3.2組件合理布置及選型本次項(xiàng)目工程的安裝的地形為平地。對(duì)普通的多晶硅光伏組件常用的布置方式是按當(dāng)?shù)氐淖罴褍A角，采用固定式安裝，這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是支架系統(tǒng)簡(jiǎn)單，安裝方便，布置緊湊，節(jié)約場(chǎng)地；缺點(diǎn)是不能對(duì)太陽(yáng)能資源充分利用，當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)整體造價(jià)較高時(shí)，不能充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)組件固定式布置方式存在的缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)研制出逐日跟蹤式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，根據(jù)組件陣列面旋轉(zhuǎn)軸的數(shù)量又分為單軸和雙軸跟蹤。逐日跟蹤式光

13、伏發(fā)電系統(tǒng)雖然能提高組件對(duì)太陽(yáng)能資源利用效率，但是需要增加機(jī)械跟蹤設(shè)備、感光儀器等，會(huì)增加單位工程造價(jià)，隨著晶體硅電池板價(jià)格的不斷下降，相對(duì)于機(jī)械跟蹤等設(shè)備所增加的成本，總體的經(jīng)濟(jì)效益并不理想，因此限制了逐日跟蹤式光伏發(fā)電系統(tǒng)的推廣利用。固定式安裝與逐日跟蹤式布置方式的詳細(xì)比較見(jiàn)下表3-2。表3-2 光伏組件布置方式比較表序號(hào)比較項(xiàng)目固定式單軸跟蹤式雙軸跟蹤式比較結(jié)果仰角跟蹤式極軸跟蹤式1增加的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換率按當(dāng)?shù)刈罴褍A角安裝，比水平面安裝增加15%左右的發(fā)電量。比按最佳傾角固定安裝增加510%左右的發(fā)電量。比按最佳傾角固定安裝增加1320%左右的發(fā)電量。比按最佳傾角固定安裝增加2030%左右的

14、發(fā)電量。跟蹤式對(duì)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率要比固定式高。2抗風(fēng)能力、土建基礎(chǔ)根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)要求，固定安裝支架按抗風(fēng)能力需滿足42m/s；但由于采用固定安裝，東西方向風(fēng)載較小，對(duì)土建基礎(chǔ)的承載要求一般。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)要求，單軸跟蹤式太陽(yáng)能光伏陣列支架按抗風(fēng)能力滿足27m/s；由于采用仰角跟蹤式安裝，東西方向風(fēng)載較大，對(duì)土建基礎(chǔ)的承載要求較高。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)要求，單軸跟蹤式太陽(yáng)能光伏陣列支架按抗風(fēng)能力滿足27m/s；由于采用單軸跟蹤式安裝，東西方向風(fēng)載更大，對(duì)土建基礎(chǔ)的承載要求更高。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)要求，雙軸跟蹤式太陽(yáng)能光伏陣列支架按抗風(fēng)能力滿足27m/s；由于采用雙軸跟蹤式安裝，東西方向風(fēng)載最大，對(duì)土建基礎(chǔ)

15、的承載要求也最高。跟蹤式的抗風(fēng)能力對(duì)土建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)比固定式高。3安裝要求固定式支架因沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，安裝相對(duì)簡(jiǎn)單，安裝精度要求相對(duì)較低。單軸跟蹤式支架因有部分轉(zhuǎn)動(dòng)部件，為保證跟蹤精度，安裝相對(duì)復(fù)雜，安裝精度要求較高。極軸跟蹤式支架轉(zhuǎn)動(dòng)部件增多，為保證跟蹤精度，安裝更加復(fù)雜，安裝精度要求也更高。雙軸跟蹤式支架的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最為復(fù)雜，跟蹤精度要求很高，安裝要求也最高。跟蹤式的安裝要求對(duì)比固定式高。4經(jīng)濟(jì)性支架系統(tǒng)價(jià)格可以控制0.8元/Wp以內(nèi)。支架系統(tǒng)價(jià)格2.8元/Wp，整個(gè)工程價(jià)格比固定式增加10%左右。支架系統(tǒng)價(jià)格3.5元/Wp,整個(gè)工程價(jià)格比固定式增加20%左右。支架系統(tǒng)價(jià)格4.3元/Wp，整個(gè)工程

16、價(jià)格比固定式增加30%左右。跟蹤式系統(tǒng)發(fā)電量的增加比例小于投資的增量，故經(jīng)濟(jì)性較固定式差。5技術(shù)成熟性組件安裝最通用的一種方式，支架系統(tǒng)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛。機(jī)械跟蹤系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，使用不廣泛，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)缺乏，技術(shù)不夠成熟。機(jī)械跟蹤系統(tǒng)更復(fù)雜，使用不廣泛，缺乏相應(yīng)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)不夠成熟。機(jī)械跟蹤系統(tǒng)最復(fù)雜，使用不廣泛，缺乏相應(yīng)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)不夠成熟。固定式支架系統(tǒng)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛。系統(tǒng)輸出效率有保證。6可靠性簡(jiǎn)單可靠跟蹤機(jī)械、光學(xué)儀器可靠性相對(duì)較低，維護(hù)要求高，使用成本高。跟蹤機(jī)械、光學(xué)儀器可靠性相對(duì)較低，維護(hù)要求更高，使用成本更高。跟蹤機(jī)械、光學(xué)儀器可靠性相對(duì)較低，維護(hù)要求最高，使用成本也最高。固定

17、式簡(jiǎn)單可靠，維護(hù)成本低。7使用壽命及運(yùn)行維護(hù)可保證25年使用期，基本免維護(hù)。機(jī)械設(shè)備使用期有限，運(yùn)行維護(hù)要求高，運(yùn)行成本大。機(jī)械設(shè)備使用期有限，運(yùn)行維護(hù)要求更高，運(yùn)行成本更大。機(jī)械設(shè)備使用期有限，運(yùn)行維護(hù)要求最高，運(yùn)行成本最大。固定式使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低從比較結(jié)果可以看出：應(yīng)用固定式布置從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上要優(yōu)于逐日跟蹤式系統(tǒng)；另外逐日跟蹤式系統(tǒng)的發(fā)電量增加值還與太陽(yáng)輻射中的直接輻射、散射輻射的比例密切相關(guān)，太陽(yáng)輻射中散射輻射比例越大，逐日跟蹤效果越差，從太陽(yáng)能資源分析結(jié)果來(lái)看，項(xiàng)目所在地太陽(yáng)輻射中散射量的占比要達(dá)到30%以上，占比較高，這將直接影響到的逐日跟蹤效果。綜上，本次工程選擇固定

18、式安裝方式進(jìn)行安裝光伏組件。光伏組件的功率規(guī)格較多，從1Wp 到280Wp 國(guó)內(nèi)均有生產(chǎn)廠商生產(chǎn)，且產(chǎn)品應(yīng)用也較為廣泛。由于本工程為地面光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，故優(yōu)先選用單位面積容量大的電池組件，以減少占地面積，降低單位裝機(jī)容量所需的組件數(shù)量。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，在目前技術(shù)成熟的大容量電池組件規(guī)格中，初選的電池組件容量為265Wp，其各技術(shù)參數(shù)比較如表3-3所示。下一工作階段，參數(shù)將綜合考慮建設(shè)方要求、產(chǎn)品性能等因素進(jìn)行適當(dāng)修正。表3-3 光伏組件參數(shù)表組件種類單位數(shù)據(jù)峰值功率W265開(kāi)路電壓V38.0短路電流A9.02工作電壓V30.9工作電流A8.58外形尺寸(mmmmmm)mm163799240重量kg

19、18.5峰值功率溫度系數(shù)%/-0.403開(kāi)路電壓溫度系數(shù)%/-0.33短路電流溫度系數(shù)%/0.0493.3逆變器選型逆變器，是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的一種電氣設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的并網(wǎng)逆變器系列產(chǎn)品技術(shù)相對(duì)比較成熟。本項(xiàng)目擬選用30kWp組串式逆變器，該逆變器的優(yōu)點(diǎn)是便于管理維護(hù)，可靠性高，電能質(zhì)量高，適合地面資源較為分散的光伏電站。逆變器技術(shù)參數(shù)如表3-4所示。表3-4 30kWp逆變器技術(shù)參數(shù)表輸入（直流）最大直流功率34.5kW最大輸入電壓1000V啟動(dòng)電壓330V最低工作電壓300V最大輸入電流18A+18A+18A+18AMPPT電壓范圍300800V輸出 （交流）額定輸出功率30kW最

20、大交流輸出功率33kVA最大輸出電流45.6A最大總諧波失真0.99直流電流分量50mA功率因數(shù)可調(diào)范圍0.9（超前）0.9（滯后）效率最大效率98.70%歐洲效率98.50%保護(hù)直流反接保護(hù)具備交流短路保護(hù)具備交流輸出過(guò)電流保護(hù)具備輸出過(guò)電壓保護(hù)具備絕緣阻抗保護(hù)具備殘余電流（RCD）檢測(cè)具備浪涌保護(hù)具備并網(wǎng)檢測(cè)具備孤島保護(hù)具備溫度保護(hù)具備集成直流開(kāi)關(guān)具備常規(guī)數(shù)據(jù)尺寸(寬高深)520WX676HX347Dmm重量50Kg運(yùn)行溫度范圍-2560自耗電1W（夜晚）冷卻方式溫控強(qiáng)制風(fēng)冷防護(hù)等級(jí)IP65工作環(huán)境濕度095% 最高海拔2000m通信接口/協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：RS485/Modbus、以太網(wǎng)可選：

21、CDT、DNP3.0、101、103、104、GPRS/CDMA 通訊模塊3.4地面設(shè)計(jì)為避免光伏方陣以固定傾角安裝后前后出現(xiàn)陰影遮擋，需要設(shè)置南北向前后方陣間合理間距。設(shè)計(jì)目標(biāo)為冬至日（一年當(dāng)中物體在太陽(yáng)下陰影長(zhǎng)度最長(zhǎng)的一天）上午9：00到下午3：00，組件之間南北方向無(wú)陰影遮擋。太陽(yáng)能電池組件方陣前后安裝時(shí)的最小間距D計(jì)算方法如圖3-3所示：圖3-3光伏陣列南北最小間距示意圖1）混凝土分布式光伏發(fā)電工程為使系統(tǒng)全年發(fā)電量最大，組件表面接收的全年輻射量應(yīng)盡可能增大，故地面上光伏組件采用22度最佳傾角方式布置。綜合考慮陰影遮擋和裝機(jī)容量，方陣間距設(shè)1.2米。圖3-4鋼砼光伏組件示意圖3.6電氣

22、方案光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏組件、直流配電系統(tǒng)、并網(wǎng)逆變器、升壓系統(tǒng)、計(jì)量裝置及交流配電系統(tǒng)組成。太陽(yáng)能通過(guò)光伏組件轉(zhuǎn)化為直流電能，再通過(guò)并網(wǎng)型逆變器將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波電流，最后并入電網(wǎng)。圖3- 5 光伏系統(tǒng)示意圖本期光伏發(fā)電工程為分布式光伏發(fā)電工程，全額上網(wǎng)為主。光伏發(fā)電單元與原電網(wǎng)的供電單元并列運(yùn)行，當(dāng)光伏發(fā)電單元投入或退出運(yùn)行時(shí)，不影響原電網(wǎng)及場(chǎng)區(qū)內(nèi)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。典型光伏發(fā)電單元的并網(wǎng)系統(tǒng)如圖3-6所示。圖3- 6 10kV接入系統(tǒng)方案示意圖本工程建設(shè)容量為3000kWp和1000kWp，接入10kV高壓線，擬采用2個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)接入。3.7建設(shè)方案說(shuō)明本次工程的

23、設(shè)計(jì)方案均為成熟且已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用的方案，采用一次建設(shè)完成。工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為高于當(dāng)?shù)?0年一遇的氣象標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)壓取值為0.7KN/，雪壓取值為0.3KN/。3.7.1 承重分析：從支架前面吹來(lái)（順風(fēng)）的風(fēng)壓及從支架后面吹來(lái)（逆風(fēng)）的風(fēng)壓引起的材料的彎曲強(qiáng)度和彎曲量，支撐臂的壓曲（壓縮）以及拉伸強(qiáng)度，安裝螺栓的強(qiáng)度等，并確認(rèn)強(qiáng)度。（1）結(jié)構(gòu)材料選取支架材料，確定截面二次力矩 IM 和截面系數(shù) Z。（2）假象載荷1）固定荷重（G）組件質(zhì)量（包括邊框）GM +框架自重 GK1+其他 GK2 固定載荷 G=GM+ GK1+ GK22）風(fēng)壓荷重（W）（加在組件上的風(fēng)壓力（WM）和加在支撐物上的風(fēng)壓力（WK）的

24、總 和）。W=1/2（CWV02S）aIJ3）積雪載荷（S）與組件面垂直的積雪荷重。4）地震載荷（K）加在支撐物上的水平地震力5）總荷重（W）正壓：5）=1）+2）+3）+4）負(fù)壓：5）=1）-2）+3）+4）載荷的條件和組合載荷條件一般地方多雪區(qū)域長(zhǎng)期平時(shí)GG+0.7S短期積雪時(shí)G+SG+S暴風(fēng)時(shí)G+WG+0.35S+W地震時(shí)G+KG+0.35S+K 綜上述分析,該設(shè)計(jì)方案以12級(jí)臺(tái)風(fēng)為基本參考數(shù)據(jù),滿足基本荷載要求，并能夠承受部分短暫極端天氣情況, 以確保光伏系統(tǒng) 承載力的安全性，詳細(xì)安裝設(shè)計(jì)方式已在項(xiàng)目方案中體現(xiàn)。4. 發(fā)電量預(yù)測(cè)根據(jù)太陽(yáng)輻射資源分析所確定的光伏電場(chǎng)多年平均年輻射總量，結(jié)

25、合初步選擇的太陽(yáng)能電池的類型和布置方案，進(jìn)行光伏電場(chǎng)年發(fā)電量估算。光伏發(fā)電站年平均上網(wǎng)電量Ep計(jì)算如下：根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成以及光伏組件的光電轉(zhuǎn)換特性，電站的發(fā)電量取決于太陽(yáng)總輻射量及逆變器的轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)又受到多種因素影響，故：光伏發(fā)電站上網(wǎng)電量可按以下公式計(jì)算： E = H A K i=PAZ103/ESA100% Ep = HA PAZ103/ES K = HA PAZ K式中：A 為組件安裝面積（m2）；i 組件轉(zhuǎn)換效率（%）；HA 水平面太陽(yáng)能總輻照量（kWh/m2，與氣象標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)數(shù)據(jù)一致）；Es標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的日照強(qiáng)度，等于1000W/m2；PAZ光伏系統(tǒng)的安裝容量，是光伏系統(tǒng)中太陽(yáng)

26、能組件標(biāo)準(zhǔn)輸出功率的總和，kWp。K 為綜合效率系數(shù)。綜合效率系數(shù)K是考慮了包括：光伏組件類型、光伏方陣的傾角、方位角、光伏發(fā)電系統(tǒng)可用率、光照利用率、逆變器效率、交流線路損耗、光伏組件表面污染、光伏組件轉(zhuǎn)換效率偏離等各種因素后的綜合性的光電轉(zhuǎn)換效率。K = K1K2K3K4K5K6K7K8式中：K1：組件類型修正系數(shù)K2：光伏方陣的傾角和方位角修正系數(shù)K3：光伏發(fā)電系統(tǒng)可用率K4：光照利用率K5：逆變器效率K6：交流線路損耗修正系數(shù)K7：光伏組件表面污染修正系數(shù)K8：光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)。各種因素影響大小初步估算詳見(jiàn)下表 4-1。表4-1 綜合效率系數(shù)序號(hào)修正系數(shù)名稱固定安裝1組件類型修

27、正系數(shù)K112光伏組件表面污染修正系數(shù)K70.983太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)可用率K30.994光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù) K 80.8075光照利用率K40.996逆變器平均效率K50.987交流線路損耗修正系數(shù)K60.978組件陣列安裝傾角、方位角系數(shù)K20.9399綜合效率系數(shù)K0.6919組件類型修正系數(shù)K1：考慮組件類型修正系數(shù)是由于光伏組件的轉(zhuǎn)換效率在不同輻照度、波長(zhǎng)時(shí)會(huì)不同，該修正系數(shù)應(yīng)根據(jù)組件類型和廠家參數(shù)確定，一般晶體硅電池由于在不同的光照強(qiáng)度下，轉(zhuǎn)換效率是個(gè)定值，所以可取1.0。光伏方陣的傾角和方位角修正系數(shù)K2：考慮光伏組件安裝傾角、方位角的修正系數(shù)：根據(jù)不同的光伏組件陣列的安裝方式

28、，結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀笳咎?yáng)輻射度資料統(tǒng)計(jì)及當(dāng)?shù)鼐暥?、?jīng)度，計(jì)算出安裝傾角、方位角的修正系數(shù)。光伏發(fā)電系統(tǒng)可用率K3為：K3 = 8760-(故障停用小時(shí)數(shù) + 檢修小時(shí)數(shù))/8760100%太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，設(shè)備可靠率高，維護(hù)方便，可用率較高，一般可取99%以上。光照利用率K4：考慮太陽(yáng)光照利用率是由于障礙物對(duì)光伏方陣上太陽(yáng)光的遮擋以及光伏方陣各陣列之間的互相遮擋，對(duì)太陽(yáng)能資源充分利用有影響，光照利用率取值范圍小于等于1.0。由于在光伏發(fā)電工程建設(shè)過(guò)程中希望獲得較大的電量輸出，一般在光伏陣列布置時(shí)都會(huì)謹(jǐn)慎地避開(kāi)周?chē)系K物和拉開(kāi)前后排陣列間距，以確保在全年915點(diǎn)（真太陽(yáng)時(shí)）時(shí)段內(nèi)不受光照遮

29、擋，所以光照利用率K4一般可以取0.99。逆變器效率K5：逆變器效率是逆變器將輸入的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能在不同功率段下的加權(quán)平均效率。交流線路損耗修正系數(shù)K6：包括逆變器至送出計(jì)量點(diǎn)的交流電纜損耗，該系數(shù)一般在0.960.99之間。光伏組件表面污染修正系數(shù)K7：光伏組件表面污染修正系數(shù)是指光伏組件表面由于受到灰塵或其他污垢蒙蔽而減少光照到達(dá)電池片的強(qiáng)度，該系數(shù)的取值與大氣環(huán)境的清潔度和組件的清洗方案有關(guān)。光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)K8：光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)應(yīng)考慮：組件工作溫度系數(shù)、輸出功率偏離峰值等因素。加上運(yùn)行過(guò)程中板面溫度變化；輸出電壓偏離峰值工作點(diǎn)以及板面污染等原因會(huì)使其轉(zhuǎn)換效率達(dá)不

30、到標(biāo)準(zhǔn)值等因素?？偟木C合效率系數(shù)包括組件陣列傾角、方位角系數(shù)；太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)可用率；光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)；光照有效系數(shù)；逆變器平均效率；交流電纜線損。根據(jù)光伏組件25年衰減率，按照線性衰減，計(jì)算得出25年分年發(fā)電量，詳見(jiàn)下表。表中可以看出，按照分段線性衰減，第一年衰減2%，第二年衰減1%，第三年至第十年平均年衰減率0.875%，總衰減10%；第十一年至第二十五，年平均年衰減率0.667%，總衰減10%；整個(gè)生命周期組件總衰減20%。年份年初發(fā)電量 （萬(wàn)kWh)年衰減（）總衰減（）年發(fā)電量 （萬(wàn)kWh)實(shí)際光照有效小時(shí)數(shù)（h）第1年410.82.002.00402.6 1007.4第2年41

31、0.81.003.00398.5 997.1第3年410.80.883.88394.9 988.0第4年410.80.884.75391.3 979.1第5年410.80.885.63387.7 970.1第6年410.80.886.50384.1 961.1第7年410.80.887.38380.5 952.1第8年410.80.888.25376.9 943.1第9年410.80.889.13373.3 934.1第10年410.80.8810.00369.7 925.1第11年410.80.6710.67367.0 918.2第12年410.80.6711.33364.3 911.5第13年410.80.6712.00361.5 904.6第14年410.80.6712.67358.8 897.7第15年410.80.6713.33356.0 890.9第16年410.80.6714.00353.3 884.0第17年410.80.6714.67350.5 877.1第18年410.80.6715.33347.8 870.3第19年410.80.6716.00345.1 863.5第20年410.80.6716.67342.3 856.6第21年410.80.6717.33339.6 849.8第22年410.80.6718.00336.