西藏拉薩植物工廠及光伏儲能微電網(wǎng)項目設計方案

2022年8月第一部分項目簡介 5 6 63、項目系統(tǒng)圖 74、植物工廠 84.1植物工廠的優(yōu)點 9 4.3植物工廠主要組成部分 7、項目意義 15 2、主要氣候數(shù)據(jù) 204、拉薩地震狀況 215、氣候參數(shù)設計取值 23 24 25 26 27 2、植物工廠主體概況 292.1三維外觀 29 31 333.3中空玻璃傳熱系數(shù)Ug 3.4植物工廠正常氣象條件下熱平衡計算 353.5植物工廠極端氣象條件下熱平衡計算 3.6植物工廠夏季制冷量計算 3.7植物工廠夜間制熱量計算 383.7正常情況下用電量預估 393.8熱力學小結 39 404.1主要材料及性能 404.2主要工況 414.3工況1:風荷載+自重 424.4工況2:地震+自重 4.5工況3:風載+地震+自重 445、植物工廠系統(tǒng)設計 5.1功能分區(qū) 455.2項目采用的關鍵技術 455.3系統(tǒng)組成 465.5自動供液系統(tǒng) 485.6植物照明系統(tǒng) 495.7種植區(qū)種植模組 505.8育苗區(qū) 515.9軟件功能 第四部分碲化鎘薄膜發(fā)電站系統(tǒng)設計 531、項目概況 542、結構設計 542.1總體結構設計 542.2碲化鎘玻璃支撐結構方案設計 3、發(fā)電系統(tǒng)設計 633.1系統(tǒng)組串設計 633.2直流電纜選型及接線 643.3電氣設備選型 653.4交流電纜選型 673.5系統(tǒng)接地 673.6系統(tǒng)接入電網(wǎng)設計 683.7度電計量方案 683.8系統(tǒng)監(jiān)控方案 683.9項目備案文件 68 694.1主要材料及性能 694.2主要工況 4.3工況1:風荷載+自重 4.4工況2:地震+自重 724.5工況3:風載+地震+自重 73第五部分儲能電堆系統(tǒng)設計(選配) 74 752、電池組串成組方案 3、電池組串內(nèi)部及組間連接方案 4、系統(tǒng)拓撲圖 78 6、對鉛酸電池儲能廠房要求 6.1溫控系統(tǒng) 6.2排氫系統(tǒng) 7、物資成本預算 第六部分項目總預算 861、植物工廠項目預算 2、碲化鎘薄膜發(fā)電站項目預算 第一部分項目簡介建設內(nèi)容：人工光植物工廠1座；碲化鎘薄膜發(fā)電站1座；儲能電堆1座(使用實驗樓原有電堆，裝機容量：144.72kWh);建設面積：人工光植物工廠：建設空間為15m×8m×3.5m,占地面積120m2,碲化鎘薄膜發(fā)電站安裝尺寸：高12.05m×寬11.76m,面積為3、項目系統(tǒng)圖智能匯流箱匯流箱電網(wǎng)圖1.1-3項目系統(tǒng)圖8(2)太陽光與人工光并用型精物工廠m數(shù)句(3)儲能電堆(使用原有電堆)(1)碲化鎘游膜發(fā)電好15m×8m×3.5m,占地面積120m2。1)更加綠色健康92)更加節(jié)約土地3)更加智能高產(chǎn)面積產(chǎn)量高，葉菜類蔬菜一年可收獲15~18茬，為露地栽培的30~40倍。4)應用更加廣泛1)營養(yǎng)液栽培技術2)人工光光源技術植物光合作用需要的光線，波長在400~700nm左右，其中，400~500nm(藍色)的光線以及610~720nm(紅色)對于光合作用貢獻最大。人工光一般選用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、熒光燈、發(fā)光二極管(LED)和激光(LD)等。3)智能化控制技術溫度、溶氧、PH值和EC值等進行自動檢測，實現(xiàn)智能化調(diào)節(jié)與控制，保證農(nóng)作物始1)保溫、密閉、潔凈、不透光的廠房主體結構；2)立體多層栽培系統(tǒng)；3)營養(yǎng)液供給系統(tǒng)5)空調(diào)通風系統(tǒng)；6)照明系統(tǒng)；7)濕度控制系統(tǒng)；8)自動監(jiān)測與控制系統(tǒng)；9)植物生長空間管控系統(tǒng)。尺寸為：高12.05m×寬11.76m,面積為具有良好的弱光特性。光強照度為200W/m2時，其平均轉化效率可以達標準光強的98.6%,基本可以從早上天亮到天黑均有電力輸出，每天的發(fā)電時長可以達到日光照小碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃規(guī)格為：寬1.2m×高1.6m,單塊面積為1.92m2,安裝方式為隱框式結構，根據(jù)排版可以安裝63塊碲化鎘發(fā)電玻璃。單塊發(fā)電玻璃功率為250Wp,理論裝機容量為15.75kw。按照拉薩日平均峰值日照小時數(shù)8h和年峰值日照小時數(shù)2980h計算，日發(fā)電量約為126kWh,年發(fā)電量約為4.7萬kWh。項目安裝位置為能源研究示范中心檢測實驗中心室內(nèi)。項目擬定建設規(guī)模為儲能電堆由500只2V150Ah管式膠體鉛酸電池串聯(lián)而成一個電池堆，電壓1000V,總計儲電容量為150kWh。系統(tǒng)配備75kWh儲能雙向變流器1臺，BMS電池管理系統(tǒng)1套，可監(jiān)控每個單體電池電壓，內(nèi)阻及溫度、電流。房間內(nèi)含煙感探頭、消防滅火器、環(huán)境控制系統(tǒng)、排氫系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、溫濕度監(jiān)測等設備，以保證鉛酸電池安全穩(wěn)定的工作環(huán)境，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。1.與西藏能源研究示范中心聯(lián)合研制太陽光和人工光并用型植物工廠4.掌握儲能電堆系統(tǒng)設計、結構設計、傳熱第二部分拉薩氣象參數(shù)拉薩市位于西藏自治區(qū)東南部，雅魯藏布江支流拉薩河北岸，地理坐標為東經(jīng)拉薩位于青藏高原的中部，海拔3650米，是世界上海拔最高的城市之一，地勢北溫零下16.5攝氏度，年平均氣溫7.4攝氏度。降雨量集中在6、7、8、9月份全年日照年降水量為200—510毫米，集中在6~9月份，多夜雨，稱為雨季。太陽輻射強，空氣稀薄，氣溫偏低，晝夜溫差較大，冬春寒冷干燥且多風。年無霜期100～120天。從拉薩市氣象站1980～2003年間的風況逐日觀測數(shù)據(jù)來看，拉薩的月平均風速3月最大，為2.44米/秒：8月最小，僅為1.56米/秒。風向以西南偏西為主。拉薩市的多年平均大風日數(shù)34.8天/年，最大風力達32.3米/秒，風向基本為西南偏西。大風主要集中于2～6月，占全年大風日數(shù)的69.5%。其中3月最多，達5.8天；8月最少，僅有0.8天。風沙天氣也主要發(fā)生在冬春季節(jié)(2～5月),起沙風以偏西風為主。2、主要氣候數(shù)據(jù)使用Meteonorm7軟件查詢項目所在地年氣候參數(shù)如下所示。RadiationTemperaturePrecipit℃℃22Gh:全球輻射；Dh:漫反射(散射輻射);Bn:太陽直接輻射；圖2.2-5溫度曲線有號)詞)厘米)度恒米)生恒米)1幅米)框米)短米)面米)短米)工(厘米)厘來)結目山))中0昌都800A049050B00450400650o0已木0當0o80Ap910p4B854000pD540D010pp36p1)根據(jù)中國氣象局發(fā)布的1978～2007年我國年平均總輻射量的空間分布圖(圖9)圖2.2-81978～2007年我國年平均總輻等級資源帶號最豐富I很豐富Ⅱ豐富一般2)拉薩市歷史最高溫度為29.6℃,歷史最低溫度為-16.5℃全年多晴朗天氣，降雨3)全年降水120天，最大降水深度為200~510mm,每年10月至來年4月，月平4)冬季最冷月(11、12、1、2月)平均溫度-10℃~15℃,極限溫度-16.5℃。白天環(huán)境溫度在0~15℃,夜晚環(huán)境溫度為-10~0℃。白天陽光好，光照充足，日照時間長，5)每年3月至10月，最低環(huán)境溫度在0℃以上，最高環(huán)境溫度為25℃,沒有高溫6)土層深厚，地下水位深。每年10月至來年4月存在凍土層，最大凍土層厚度為7)沒有高溫期，白天光照充足。如果技術得當，可以一年四季種植蔬菜。雅—地中海地震帶上；從本國地震帶分布來看，一共有5個區(qū)域23條地震帶，其中西些西南地區(qū)的大地震是由這條地震帶運動引起的。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，7級以上地震高達78次，8級以上地震就有9次。西藏很多地區(qū)都在地震帶上，其中包括省會拉薩也在地震發(fā)生范圍內(nèi)。西藏發(fā)生過較強地震的地區(qū)有那曲地區(qū)、當雄地區(qū)、昌都地區(qū)、吉隆地區(qū)以及林芝地區(qū)等。所屬光照資源區(qū)I類緯度(北緯)經(jīng)度(東經(jīng))項目朝向極端最高溫度/℃極端最低溫度℃年平均溫度/℃日平均峰值日照小時數(shù)/h平均日照輻射值/kWh/m2/day第三部分植物工廠設計方案1.2發(fā)展歷程1957年世界上第一家植物工廠誕生在丹麥，1974年日本等國也逐步發(fā)展起來。美世紀60年代初次進行植物工廠的試驗，并開始推廣。1964年奧地利開始試驗一種塔式植物工廠(高30米、面積5000平方米)。該國魯斯納公司的塔式植物工廠已在北歐、噸，生產(chǎn)1公斤番茄耗電9-10kw.h,成本只有露地的60%。1971年丹麥也建成了綠葉卉蔬菜工廠，該廠由1棟2層的樓房(830m)和兩棟栽培溫室(每棟800m)構成，一至1998年，日本已有用于研究展示、生產(chǎn)的植物工廠近四十個，其中生產(chǎn)用植物工廠17個。2004年，中國農(nóng)業(yè)大學開發(fā)了利用嵌入網(wǎng)絡式環(huán)境控制的人工光型密閉式植物工廠。2016年，福建省中科生物股份有限公司(中科三安)建成國際單體面積最大微型(100m以下)四種；組培型植物工廠、細胞生產(chǎn)型植物工廠(光生物反應器)。1.4主要特征半自動化對植物生長發(fā)育所需的溫度、濕度、光照強度、光照時間和CO?濃度進行自(1)環(huán)境條件實現(xiàn)智能化管理。通常情況下，葉用萵苣類植物工廠內(nèi)的晝夜溫度在18~23℃,濕度在65%~75%。二氧化碳濃度根據(jù)不同植物的不同需求，一般在400~1200ppm。(2)產(chǎn)量要一個月到40天。除了生長周期短，空間利用率高和一年四季不間斷生產(chǎn)是植物工廠加。在中科三安的全人工光型植物工廠內(nèi)，廠房內(nèi)的栽培層數(shù)在10層內(nèi)可調(diào)，每年可進行15-20次葉菜生產(chǎn)，單位面積產(chǎn)量相當于露地栽培的70~100倍。1.5營養(yǎng)供給光環(huán)境的精準調(diào)控主要包含光譜、光照強度和光周期3個方面，也即是所謂的“光光合作用是植物生長的秘密。光合作用最需要的光線是藍光和紅光。藍光的波長為400~480納米，紅光的波長為600~680納米，紅光能夠促進植物發(fā)芽、開花，藍光能夠類生產(chǎn)所需要的農(nóng)產(chǎn)品。因此被認為是21世紀解決糧食安全、人口、資源、環(huán)境問題圖3.3-1植物工廠模型(東視圖)圖3.3-2植物工廠模型(西視圖)T石圖3.3-3植物工廠平面分布圖2.2主要監(jiān)控參數(shù)(1)植物工廠需要采集和控制的參數(shù)包括：室外氣象參數(shù)：光照、溫度、濕度、風向、風速、雨量；室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測參數(shù)：光照(光強、光質(zhì)和光照時間)、溫度、濕度、CO?濃度、風營養(yǎng)液監(jiān)測參數(shù)：液溫、pH、EC(營養(yǎng)液總鹽分含量)、肥料成分、溶氧量、流(2)主要技術參數(shù)控制范圍序號監(jiān)控范圍安裝要求安裝數(shù)量1室內(nèi)溫度每30m2不得少于1個，測量精度≤±1℃2室內(nèi)相對濕度每50m2不得少于1個，測量精度≤±4%RH3室內(nèi)CO?平均濃度每20m2不得少于1個，測量精度≤±5%4范圍二1234含量)不同的作物由于對養(yǎng)分、水分的吸收不盡相下，適宜的液溫應保持在18～22℃。液溫低時(12℃以下)養(yǎng)分溶解度降低，根系勢和品質(zhì)下降?；姆炔灰^0.5。EC1.5～2.0mS/cm:這一指標表明分吸收良好，適宜于育苗時和定植后生長初期以及水分蒸發(fā)量多的高溫期。2.0～2.5mS/cm:這是一般性的使用濃度，不同的作物之間會有細微的差異。營養(yǎng)液中的溶解氧應保持4～5mg/L以上，避免缺氧爛根。在線監(jiān)測系統(tǒng)在線監(jiān)測系統(tǒng)在線監(jiān)測系統(tǒng)在線監(jiān)測系統(tǒng)2.3規(guī)范性引用文件1)GB18406.1-2001《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害蔬菜安全要求》2)GB14881-2013《食品安全國家標準食品安全通用衛(wèi)生規(guī)范》3)NY/T2798.1-2015《無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量安全控制技術規(guī)范第1部分：通則》4)NY/T2798.3-2015《無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量安全控制技術規(guī)范第3部分：蔬菜》8)GB50057-2011《11)DB13/3005-2017《建筑類涂料與膠粘劑揮發(fā)性有機化合物含量限值標準》3、植物工廠熱平衡計算執(zhí)行標準：GB50176-2006《綠色建筑評價標準》氣候區(qū)屬：2A經(jīng)緯度：東經(jīng)：91.13°,北緯29.67°,海拔：3650m最冷月平均溫度tmin.m(℃):-0.4最熱月平均溫度tmaxm(℃):15.7采暖度日數(shù)HDD18(℃.d):3425采暖室外計算溫度tw(℃):-3.7累年最低日平均溫度temin(℃):-7.7計算采暖期天數(shù)Z(d):126計算采暖期室外平均溫度te(℃):1.6計算采暖期室外平均相對濕度φ(%):273.2傳熱學模型按照極端工況計算植物工廠主體結構熱負荷。極端工況1)制冷：夏季高溫(30℃)降溫至18℃;2)制熱：冬季低溫(-18℃)升溫至30℃。植物工廠主體結構：中空玻璃+鋁合金邊框，中空玻璃規(guī)格為(6+12+6)mm。植物工廠傳熱學模型：如圖4-1所示。Qs---太陽輻照產(chǎn)生的熱量，為正值，單位W;Qg---通過中空玻璃及鋁合金邊框散失的熱量，為負值，單位W;QE---通過地面混凝土散失的熱量，為負值，單位W;以下按照夏季和冬季分別計算上述熱量數(shù)值，以確3.3中空玻璃傳熱系數(shù)Ug普通中空玻璃(6+12+6)mm,由內(nèi)外各6mm的玻璃、邊框組成，內(nèi)部為12mm的空氣中空層，其傳熱學模型如圖4-2所示。圖3.4-2中空玻璃的傳熱學模型(散熱)詢，普通中空玻璃傳熱系數(shù)Ug=2.72W/(m2.K)。序號名稱材料和結構厚度導熱系數(shù)λ系數(shù)的修W綜合傳熱系數(shù)U1四周墻體、棚頂中空玻璃白色浮法玻璃1空氣1白色浮法玻璃121注：表中λ、b按照GB50176-2006取值。3.4植物工廠正常氣象條件下熱平衡計算(1)玻璃墻面太陽輻射量計算查詢《全國主要城市各月的設計用氣象參數(shù)表》,可知拉薩各月太陽輻照數(shù)據(jù)如表4-2所示。表中給出了水平面及當?shù)鼐S度傾角下太陽輻射量數(shù)據(jù)。本項目墻體為90°垂直面，需要在此數(shù)據(jù)基礎上進行修正。123456789H根據(jù)“太陽輻射強度計算”相關理論知識，傾斜面上太陽直射輻射強度H=H?cos2(0/2),θ為墻面傾角，為90°;傾斜面上所獲得的地面反射輻射強度Hao=paH?[1-cos2(θ/2)];pa為自然表面對太陽的反射率，查詢相關標準得，灰色干土壤pa為0.25~0.30,按0.25計算。按照上述公式修正計算Ha、H?和H,得Ho、Ha和H?如表4-3所示。123456789(2)每月日平均輻照熱量計算植物工廠太陽輻照面積Ao=(15+8)×3.5m2=80.5m2;植物工廠每月日平均輻照熱量：Qs=H?Ao/(hr*3600),計算Qs如表5-4所示，單位為kW;(3)中空玻璃及鋁合金邊框散失的熱量Qatin為室內(nèi)溫度，按30℃計算，tou為室外月平均溫度，為表5-4Ta數(shù)據(jù)。計算Qg結果如表4-4所示。(4)地面混凝土散失的熱量QE室內(nèi)溫度按照30℃計算，混凝土溫度按照月平均溫度計算，混凝土面積為A2=15×8混凝土耗熱量QE=UEA?(tm-tou);計算QE結果如表4-4所示。(5)需要補充的熱量Qm根據(jù)傳熱學基本模型：Qs+Qm+Qg+QE=0,計算Qm=-(Qs+Qa+QE),計算結果如表4-4所示。根據(jù)計算結果可知，在正常氣象參數(shù)下，每年12月、1月需要補充的熱量最多，最1234567893.5植物工廠極端氣象條件下熱平衡計算拉薩極端最低氣溫為-16.5℃,計算極端氣象條件下熱平衡量如下：Qo=UgA?(tm-tou)=-2.72×228.5×[QE=UEA2(tin-tou)=-6.41×120×Qm=-(Qs+Qg+Qe)=-(17.39-2即，在極端氣象條件下，需要補充的熱量為47.28kW。3.6植物工廠夏季制冷量計算拉薩夏季最高氣溫為29.6,按照30℃計算。植物最佳生長環(huán)境溫度為18~30℃,如果某些植物在夏季需要18℃的生長環(huán)境需要提供制冷。在此條件下，tm=18℃,tou=30℃,Qg=UgA?(tm-tou)=-2.72×22QE=UEA?(tm-tou)=-6.41Qm=-(Qs+Qa+QE)=-(17.3即，在夏季30℃的環(huán)境溫度下，將室內(nèi)溫度降至18℃,需要提供34.07kW的制冷量。3.7植物工廠夜間制熱量計算輻射熱量Qs,為了保持室內(nèi)30℃的溫度需要，計算上述各數(shù)據(jù)如表4-5所示。根據(jù)傳熱學基本模型Qm+Qg+Qe=0,計算Qm=-(Qg+QE)。表4-5植物工廠正常氣象參數(shù)下熱平衡計算(夜間)1234567893.7正常情況下用電量預估白天：月總用電量(W)=月平均制熱功率(Qm)×工作小時數(shù)(Sm)/能效比(3),計算結果如表4-4所示。由計算結果可以看出，僅制熱一方面，月用電量高峰期為12月和1月，月用電量約為2400多kWh,年總用電量約為1.1萬kWh。夜間：月總用電量(W)=月平均制熱功率(Qm')×工作小時數(shù)(Sm')/能效比(3),計算結果如表4-5所示。由計算結果可以看出，僅制熱一方面，月用電量高峰期為12月和1月，月用電量約為6600多kWh,年總用電量約為5.7萬kWh。(1)以上兩項合計：僅制熱一方面，月用電量高峰期為12月和1月，用電峰值功率為44.78kW,月用電量約為9000多kWh,年總用電量約為6.8萬kWh。(2)LED燈板用電功率：共計使用植物架模組29組，每個栽培模組使用6塊燈板，每組4層，共計使用燈板6×29×4=696塊。每塊燈板規(guī)格為500×300mm,功率為15W,總用電功率為：15W×696=10.44kW。LED月用電量約為7517kWh,年用電量約為9.0萬kWh。萬kWh,年用電量合計6.8+9.0=15.8萬KWh。3.8熱力學小結1)植物工廠主體選用普通中空玻璃(6+12+6)mm邊框結構；2)室內(nèi)溫度按照18~30℃計算；3)年最大補熱功率在12月和1月份，最大補熱功率為44.78kW;4)夏季30℃的環(huán)境溫度下，將室內(nèi)溫度降至18℃,需要提供34.07kW的制冷量；5)僅制熱一方面，月用電量高峰值約為9000多度電，年總用電量約為6.8萬度；6)儲能電堆最小容量：儲能電堆存儲電量至少應滿足冬季一個夜間植物工廠的制熱用電需求。如表4-5,取一月份計算。儲能電堆最小容量H=QIn'×hr'/能效比(3)4.1主要材料及性能PropertesofOutineRow3:AlimrumAloyABCDE1234CoefficientofThermalExpa5C67Young'sModu...89CompressiveYieldStrTensleUItimateStreCompressiveUltimateStr0圖3.5-1鋁合金材料性能參數(shù)opertesofOutineRow6ABC1234CoeffidentofThermalExpa5C6789圖3.5-2結構鋼材料性能參數(shù)ABCDE1X23曰IsotropicSecantCoef4CoeffioentofThermalEx56回789(1)工況1正風壓荷載(正對著大棚玻璃板板吹，壓力方向垂直于光伏板)+永久荷載(自重),風力等級為九級(規(guī)范標準GB50009-2012),取50年一遇的風力載荷；(2)工況2設計基本地震加速度指的是建設部1992年7月3日頒發(fā)的建標【1992】419號《關設計基本地震加速度值：50年設計基準期超越概率10%的地震加速度設計取值，其中取值7度0.10g,8度0.20g,9度0.40g。按照8度地震烈度取值，設計基本地震加速度值為0.20g。(3)工況3正向風壓荷載+地震載荷+永久荷載(自重)。4.3工況1:風荷載+自重(1)整體變形模擬0(2)整體應力模擬4.4工況2:地震+自重(1)整體變形模擬0圖3.5-6地震+自重工況下整體變形圖3.5-7地震+自重工況下整體應力結論：應變和應力均滿足要求。4.5工況3:風載+地震+自重(1)整體變形模擬(2)整體應力模擬植物工廠面積：120m2,長15m*寬8m;種植品種：葉菜(生菜、菠菜、油菜、芹菜等)、果菜(櫻桃蘿卜、辣椒、番茄)i5.3系統(tǒng)組成序號系統(tǒng)類別項目組成1帶邊框的中空玻璃、鋼結構等1座2環(huán)境感知及控制系統(tǒng)1套3自動供液系統(tǒng)1套45育苗模組2組6LED植物生長燈71套81套5.4環(huán)境感知及控制系統(tǒng)1)詳細的環(huán)境參數(shù)采集：包括溫度、3)環(huán)境參數(shù)采集與輸出，可搭建農(nóng)業(yè)4)實現(xiàn)視頻監(jiān)控、閾值報警、異常提6)所有的顯示和控制都由工控機完成，并配備一個12寸超大屏，方便人機交互操表5-2環(huán)境感知及控制系統(tǒng)方案序號設備類型設備名稱規(guī)格型號備注1通用型農(nóng)業(yè)智能主控制設備套11.數(shù)據(jù)采集與設備控制，包含配電柜；2.可對現(xiàn)場進行本地或遠程控制操作路24V,采集6個傳感器；2全網(wǎng)通工業(yè)級臺13空氣溫濕度傳4個4電壓：DC24V,溫度精度：±0.2℃信號：RS485,防護等級：IP65個4電壓：DC24V,精度：±5%(25℃)二氧化碳傳感器個6電壓：DC24V,精度：±3%信號：RS485,防護等級：IP654臺15單色LED屏D-S95-9-16訊線展傳感器主線米7云平臺與奧越信智慧云ent-Webent-App0循環(huán)和自動回液，如圖5-2所示。1)定時定量精準供液；2)自動供液，智能回液；3)自動檢測，實時保護；植植物立生長樂植物立生長架植物立體生長架植物立體生長架植物立體生長架植物立體生長架門閥儲液桶門閥植物立體生長架植物立體生長樂植物立體生長架植物立俸生長架植物立體生長架植物立體生長架圖3.6-2自動供液循環(huán)系統(tǒng)原理示意圖采用型號AKF-JZx-LED的LED植物生長燈板，尺寸為49mm*29mm,功率：單片1)特殊工藝處理，高光效，低能耗；2)一體化鋁基板設計；3)優(yōu)異的散熱和防水功能；4)快速安裝和通電方式；5)針對人眼及植物優(yōu)化的三色設計；6)可實現(xiàn)紅藍光配比可調(diào)。圖3.6-4多通道傳感器系統(tǒng)5.7種植區(qū)種植模組選用標準款植物種植架，規(guī)格：長1720mm*寬630mm*高1800mm;層數(shù)及層高：共4層，單層45cm,單層大苗48棵；1)模組化設計，可根據(jù)場地合理布局和安裝、調(diào)試；2)層高合理，既滿足光照要求又適用于多種蔬菜種植；3)水管和電線內(nèi)置布局，使用安全、方便；5.8育苗區(qū)育苗架組數(shù)：2層育苗架，共計2組；5.9軟件功能組串方案：4塊一串，共16串；匯流箱：8進1出，2臺；年發(fā)電量：約4萬度；日峰值發(fā)電量：約120度；2.2碲化鎘玻璃支撐結構方案設計(1)預埋件安裝碲化鎘玻璃改造，因碲化鎘發(fā)電玻璃尺寸固定(1600mm×1200mm),無法使用原所示。預埋件支撐用鍍鋅鋼管，鋼管尺寸為80mm×600×3.5mm。支撐板用10mm鋼板，鋼板刷漆防銹。預埋件與墻體集合采用8個M12膨脹螺栓連接預緊。預埋件與固定立柱的角碼用2個8.8級M12×40的外六角螺栓連接，角碼與預埋件支撐板連接，角碼上(2)立柱底部導向支撐件撐件。支撐件導向板嵌入立柱內(nèi)部，并在立柱上作導向腰型孔，支撐件導向板上做4個M6絲孔，當立柱嵌入導向板后，用4個M6×20mm的盤頭機制螺絲固定立柱。支撐件與墻體臺面用4個M12膨脹螺栓連接預緊。立柱支撐件安裝及支撐件結構如圖圖4.2-4(3)立柱安裝接，立柱下端成自由端，由立柱插芯做導向，且上立柱和下立柱兩端面支架需留有15~上立柱與下立柱之間的安裝連接采用鑄鋁插芯連接。插芯長度500mm,下端開兩孔。插芯插入立柱，用2個M12對穿螺栓同時穿入立柱、角碼以及插芯預留孔，并固(4)橫梁安裝橫梁安裝在兩立柱之間，立柱上安裝有用來固定支撐橫梁的鋁角碼，鋁角碼用2個M6對穿螺栓固定在立柱上。安裝橫梁時，通過左右調(diào)節(jié)立柱，使得兩角碼之間的距離然后用3只5×16鉚釘將橫梁固定在角碼上。橫梁安裝注意開啟扇位置，不能將橫梁裝鉚釘三只5*16X14020鋁合金橫梁結構膠太陽能板正，使其在水平儀的測量下相鄰兩根橫梁水平標高偏差不大于1mm,同層標高偏差小于3mm;檢查橫梁就位是否有錯，橫梁與立柱接口位是否吻合，橫梁外側面是否與立(5)碲化鎘發(fā)電玻璃組件安裝碲化鎘發(fā)電玻璃尺寸規(guī)格確定，為1600mm×1200mm料，泡沫棒密度不應大于37kg/m3。碲化鎘玻璃隔熱保溫材料宜采用巖棉、礦棉、玻璃(6)普通鋼化玻璃組件安裝(7)打膠密封塞緊、塞平，填塞后泡沫棒突出面距玻璃外表面約4mm。把膠封清潔干凈，貼皺紋膠中性硅酮結構密封膠克服了酸性硅酮密封膠腐蝕金屬材料和與堿性材料發(fā)生反應(8)碲化鎘玻璃清潔養(yǎng)護清潔碲化鎘玻璃外墻面的機械設備(如清洗機或吊籃等)和工具，應安全可靠、操3、發(fā)電系統(tǒng)設計碲化鎘玻璃安裝總共使用63塊碲化鎘發(fā)電玻璃，發(fā)電功率15.75kW。3.1系統(tǒng)組串設計組件數(shù)量：碲化鎘發(fā)電玻璃組件，63塊；裝機容量：250W×63=15.75kW;按照GB50797-2012《光伏發(fā)電站設計規(guī)范》中6.4.2條規(guī)定，光伏方陣中，同一光伏組件串中各光伏組件的電性能參數(shù)宜保持一致，光伏組件串的串聯(lián)數(shù)應按下列公式計K’—光伏組件的工作電壓溫度系數(shù)，取-0.34%/℃;N—光谷組件的串聯(lián)數(shù)(N取整數(shù));t—光伏組件工作條件下的極限低溫(-40℃);t—光伏組件工作條件下的極限高溫(85℃);Vacmax—逆變器允許的最大直流輸入電壓(1000V);Vmpptma)逆變器MPPT電壓最大值(900V);Vmpptmir逆變器MPPT電壓最小值(280V);Voe—光伏組件的開路電壓(180V);Vpm—光伏組件的工作電壓(140V)。按照以上兩個公式，取相應數(shù)值計算得出組件串數(shù)：3≤N≤5,取每串組件數(shù)量為4塊，共16串，串與串之間并聯(lián)接入?yún)R流箱。3.2直流電纜選型及接線直流電纜包括：光伏組件→直流防雷匯流箱→并網(wǎng)逆變器。業(yè)防水)快速插頭與光伏組件連接。A8導體材料的截面積CD1)接線前務必準備光伏接線專用工具。光伏壓線鉗，斷線鉗，剝線鉗，MC4塑料2)組件接線時不可剪短發(fā)電玻璃原配直流線纜和插頭。3)組件接線應選擇在陰天，避免在光照下玻璃發(fā)電產(chǎn)生高電壓，造成安全事故和4)接線時做好標記，哪些組件是一串，哪些組件是一并，輸入逆變器不同的插口(1)直流匯流箱每塊碲化鎘發(fā)電玻璃為額定功率為250W,最大工作電壓為140V,最大工作電流為1.78A,短路電流為1.97A,開路電壓為180V。在光伏矩陣中，每4塊碲化鎘發(fā)電玻璃為1串，串聯(lián)最大工作電壓為560V(4x140V),最大工作電流同單塊發(fā)電玻璃的最大需在28.48A以上。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，選擇合適的匯流箱?？紤]到匯流箱輸出端將選擇2臺匯流箱，匯流箱輸入輸出采用8進1出方式。匯流箱具體參數(shù)如表4.2-1所示。型號最大光伏陣列電壓(Vdc)8每路熔斷絲額定電流(A)輸出總電流(A)單路陣列過流保護有單路陣列正、負極線徑尺寸1總輸出斷路器保護有防雷保護有防反接保護有防護等級工作溫度(℃)(2)光伏逆變器選型項目總發(fā)電功率為15.75kW,可選擇額定功率為20kW的逆變器。逆變器具體參數(shù)型號輸入?yún)?shù)[直流]最大直流功率[W]最大直流輸入電壓[V]MPPT電壓范圍[V]額定輸入電壓[V]最小輸入電壓[V]最小輸入電流PV1/PV2[A]2組件串數(shù)[每路MPPT]內(nèi)置輸出參數(shù)[交流]額定輸出功率[W]額定輸出電流[A]3/N/PE,220/380V;180V～3.4交流電纜選型交流側輸出電壓為380V,逆變器最大輸出交流電流為65A。按照電力公司的規(guī)定，單個并網(wǎng)點參考裝機容量不大于400kW采用三相接入，裝機容量在8kW及以下采用單相接入。按照本次裝機容量規(guī)模，采用三相接入，接入點為380V用戶母線。按照電纜線路的允許載流量查詢GB50217-2007《電力工程電纜設計規(guī)范》,常見光伏電站送出電纜線路(三芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜)的允許持續(xù)載流量為：空氣中輻射周圍環(huán)境溫度為40℃,電纜導體最高工作溫度為70℃,使用3+1芯電纜，電纜導體截面積為10mm時四芯電纜允許持續(xù)載流量值為38A,如果選用鋁芯或銅芯電纜，允許持續(xù)載流量值要乘以1.29系數(shù)，即49.02A。所以本項目交流電纜最低規(guī)格為3.5系統(tǒng)接地1)在發(fā)電玻璃碲化鎘玻璃設計系統(tǒng)中，接地包括碲化鎘玻璃接地以及光伏電器設備接地。所有非載流金屬部件以及帶電設備的外殼均應該良好接地(如碲化鎘玻璃龍骨架、組件框架、匯流箱、逆變器、配電箱等);2)在玻璃碲化鎘玻璃防雷設計中，利用原有建筑物的接閃器、引下線和接地裝置，將碲化鎘玻璃豎向龍骨、橫梁龍骨和建筑物防雷網(wǎng)接通，連成一個防雷整體，把玻璃碲化鎘玻璃獲得的巨大雷電能量，通過建筑物的接地系統(tǒng)，迅速輸送到地下，保護玻璃碲化鎘玻璃和建筑物免受雷電破壞的作用。3)光伏系統(tǒng)接地要求如圖4.2-14所示。山3.6系統(tǒng)接入電網(wǎng)設計3.7度電計量方案3.8系統(tǒng)監(jiān)控方案對數(shù)據(jù)進行分析，為生產(chǎn)決策服務。支持PC桌面端查看和智能移動終端查看。1)項目申請報告；5)法人身份證及復印件；6)經(jīng)辦人身份證及復印件。4.1主要材料及性能ABCDE1234CoefficientofThermalExpa5C67Young'sModu...89CompressiveYieldStrTensleUItimateStreCompressiveUltimateStr0圖4.4-1鋁合金材料性能參數(shù)opertesofOutineRowABC123=IsotropicSecantCoeffio4CoeffidentofThermalExp5C6789圖4.4-2結構鋼材料性能參數(shù)PrapertesofOutineABCDE1P23曰IsotropicSecantCoef4CoeffioentofThermalEx56回789(1)工況1正風壓荷載(正對著大棚玻璃板板吹，壓力方向垂直于光伏板)+永久荷載(自重),風力等級為九級(規(guī)范標準GB50009-2012),取50年一遇的風力載荷；(2)工況2設計基本地震加速度指的是建設部1992年7月3日頒發(fā)的建標【1992】419號《關設計基本地震加速度值：50年設計基準期超越概率10%的地震加速度設計取值，其中取值7度0.10g,8度0.20g,9度0.40g。按照8度地震烈度取值，設計基本地震加速度值為0.20g。(3)工況3正向風壓荷載+地震載荷+永久荷載(自重)。4.3工況1:風荷載+自重(1)整體變形模擬圖4.4-4風荷載+自重工況下整體變形圖4.4-5風荷載+自重工況下整體應力4.4工況2:地震+自重(1)整體變形模擬結論：應變和應力均滿足要求。4.5工況3:風載+地震+自重(1)整體變形模擬(2)整體應力模擬第五部分儲能電堆系統(tǒng)設計(選配)500只2V150Ah管式膠體鉛酸電池串聯(lián)而成一個電池堆，電壓1000V,電池串容量名稱設備組成詳圖管式膠體鉛酸蓄電池電池簇500只2V150Ah管式池串聯(lián)組成一簇，配備一臺蓄電池監(jiān)控模塊。蓄電池簇蓄電池元75KWPCS構元，配備一臺直流配電柜。電池管理系統(tǒng)電柜走線主載流量，電池簇內(nèi)采用銅排聯(lián)結，載流量300A,滿足系統(tǒng)運行需求，在跨簇聯(lián)圖片材質(zhì)電池間連接電池簇間相連電池組出線固定于電池架側方的接線端子外加絕緣護套。架一側柜通過電纜