【方案】學(xué)校建筑屋頂分布式光伏發(fā)電示范項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

學(xué)校建筑屋頂分布式光伏發(fā)電示范項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案1.1太陽(yáng)能發(fā)電原理及系統(tǒng)特點(diǎn)和方式1.1.1太陽(yáng)能電池發(fā)電原理太陽(yáng)能電池是利用光伏效應(yīng)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。當(dāng)N型和P型兩種不同型號(hào)的半導(dǎo)體材料接觸后，由于擴(kuò)散和漂移作用，在界面處形成由P型指向N型的內(nèi)建電場(chǎng)。太陽(yáng)能電池吸收一定能量的光子后，半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電子—空穴對(duì)，電子帶負(fù)電，空穴帶正電。在P-N結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，電子和空穴被分離，產(chǎn)生定向運(yùn)動(dòng)，并被太陽(yáng)能電池的正、負(fù)極收集，在外電路中產(chǎn)生電流，從而獲得電能。太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)原理(1)簡(jiǎn)單方便、安全可靠、無(wú)噪音、無(wú)空氣污染、不破壞(2)系統(tǒng)中的太陽(yáng)能電池組件，使用壽命長(zhǎng)具備良好的耐(3)在項(xiàng)目用地面積充足的情況下，為追求光伏組件最大太陽(yáng)能電池組件通過(guò)合適的串并聯(lián)，滿足并網(wǎng)逆變器要求光伏組件邊框及其支撐結(jié)構(gòu)均與建筑現(xiàn)有的接地系統(tǒng)連系統(tǒng)配有完善的通訊監(jiān)控系統(tǒng)，全面檢測(cè)環(huán)境和系統(tǒng)的狀態(tài)，將光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度、太陽(yáng)能板溫度、風(fēng)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)控；同時(shí)如將同一地區(qū)多個(gè)并網(wǎng)電站的信息傳輸直同一控制中心，可方便區(qū)域的電網(wǎng)調(diào)度管理。并網(wǎng)系統(tǒng)可作為一種補(bǔ)充性能源，而不能作為后備或主要電力；這是因?yàn)槠浒l(fā)電量相對(duì)安裝場(chǎng)所的用電重不超過(guò)20%,而且由于其”孤島保護(hù)"功能，即電網(wǎng)停電時(shí)，并網(wǎng)逆變器要與電網(wǎng)斷開(kāi)，以防止太陽(yáng)能系統(tǒng)所發(fā)電力在電網(wǎng)停電檢修時(shí)引發(fā)安全事故。并網(wǎng)系統(tǒng)不可按照系統(tǒng)的發(fā)電量而將并網(wǎng)系統(tǒng)與特定的負(fù)載掛鉤，即將并網(wǎng)系統(tǒng)與特定負(fù)載實(shí)現(xiàn)一對(duì)一供電和用電。這是因?yàn)椴⒕W(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電量依賴于系統(tǒng)的裝機(jī)容量和天氣條件 (主要是光照和氣溫),其有效輸出不是恒定的而是隨機(jī)波動(dòng)的；另一方面，負(fù)載的耗電量也會(huì)隨負(fù)載特性(功耗的大小變化，如待機(jī)和工作時(shí)功耗明顯不同)、負(fù)載投入使用的頻次、使用時(shí)間而隨機(jī)變化，因此如將并網(wǎng)系統(tǒng)和特定負(fù)載掛鉤，將很難在不同時(shí)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)供需平衡。理想的做法是將并網(wǎng)系統(tǒng)的輸出直接連接在當(dāng)?shù)毓╇娔概派希瑢?shí)現(xiàn)系統(tǒng)即發(fā)即用，就近使用，不足部分可從電網(wǎng)索取補(bǔ)充。1.2設(shè)計(jì)說(shuō)明和依據(jù)本技術(shù)方案嚴(yán)格按照相關(guān)工程技術(shù)說(shuō)明書(shū)規(guī)定組織設(shè)計(jì)，以說(shuō)明書(shū)中所述規(guī)范、規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)為根本，同時(shí)考慮國(guó)內(nèi)、國(guó)外規(guī)范要求。除非另作說(shuō)明，所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均為現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)與技術(shù)說(shuō)明書(shū)中規(guī)定之規(guī)范出現(xiàn)差異或矛盾時(shí)，采用較為嚴(yán)格的規(guī)范。方案中個(gè)別部分在允許的范圍內(nèi)，即經(jīng)相關(guān)政府部門審定及認(rèn)可后，采納本地類似規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。在此情況下，我方會(huì)與有關(guān)部門等提出論證，說(shuō)明所采納規(guī)范與所要求的規(guī)范的性質(zhì)相同性，獲認(rèn)可后組織設(shè)計(jì)?！兜孛嬗镁w硅光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定型》GB/T9535《低壓直流電源設(shè)備的特性和安全要求》GB17478《電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗(yàn)收規(guī)范》《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》DL/T620《高層民用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50011-2001(2008版)《光伏發(fā)電系統(tǒng)的過(guò)電壓保護(hù)—導(dǎo)則》《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》《鋁合金建筑型材》《混凝土接縫用密封膠》《硅酮建筑密封膠》《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》本工程設(shè)計(jì)在遵循技術(shù)先進(jìn)、科學(xué)合理、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)原則下，著重考慮以下設(shè)計(jì)原則：(1)先進(jìn)性原則：隨著太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展，太陽(yáng)能電源設(shè)計(jì)必須考慮先進(jìn)性，使系統(tǒng)在一定的時(shí)期內(nèi)保持技術(shù)領(lǐng)先性，以保證系統(tǒng)具有較長(zhǎng)(2)安全可靠原則：作為公共建筑，安全是首要考慮的因素；針對(duì)本工程的特(3)結(jié)構(gòu)輕巧而穩(wěn)定原則：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可以保證結(jié)構(gòu)的安全，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)(4)環(huán)保節(jié)能原則：本工程光電技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)為光伏屋頂?shù)膽?yīng)用。其主(5)可拆卸更換、維修方便原則：當(dāng)太陽(yáng)能屋頂?shù)哪硞€(gè)局部受損、更新時(shí)，組件板塊能否靈(6)經(jīng)濟(jì)性原則：在以上原則得到充分保證的基礎(chǔ)上，要充分考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用工程選擇在學(xué)校建筑屋頂，光伏組件安裝坐北朝南，其方本項(xiàng)目中的太陽(yáng)能光伏電站安裝類型包含屋面平鋪支架系(1)大規(guī)模整齊鋪設(shè)(2)多種穩(wěn)固牢靠的與基礎(chǔ)連接方式(本項(xiàng)目中采用支架對(duì)于彩鋼板屋面結(jié)構(gòu)采用屋面平鋪方式，其光伏系統(tǒng)支架(1)適合瓦屋面不同厚度可調(diào)高度配件靈活滿足客戶應(yīng)用。(2)連接板等配件采用多開(kāi)孔設(shè)計(jì)，靈活有效實(shí)現(xiàn)支架位置調(diào)整。(3)光伏支架不破壞屋面自防水系統(tǒng)。(4)對(duì)于混凝土可上人屋面采用屋面傾角鋪設(shè)方式。對(duì)于廠區(qū)東南側(cè)草坪空地采用單軸跟蹤支架系統(tǒng)，其特點(diǎn)包括：(1)在早晨和傍晚采用先進(jìn)的控制策略，防止東西方(2)發(fā)電量提高比例最高達(dá)35%,可與雙軸跟蹤光伏支架媲美(3)與雙軸系統(tǒng)相比，更少的旋轉(zhuǎn)部件意味著更長(zhǎng)的壽命陣現(xiàn)(6)采用最優(yōu)離散跟蹤策略減少了機(jī)械傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)次本系統(tǒng)共使用5臺(tái)500kWp并網(wǎng)逆變器，5臺(tái)0.4kV交流并網(wǎng)太陽(yáng)能電池板采用YL250P-29b型號(hào)多晶硅組件；逆變器選某師范大學(xué)電站安裝分布位置序號(hào)安裝位置面積單位設(shè)計(jì)裝機(jī)容量單位備注1惟義樓平方米2先騙樓8平方米3名達(dá)樓0平方米4方蔭樓9平方米(1)基本風(fēng)壓W0=0.45kN/m2(2)基本雪壓S0=0.4kN/m2(3)設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g(1)根據(jù)《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》南昌市基本烈度8度。(2)根據(jù)周邊已建項(xiàng)目的地質(zhì)勘察情況，本項(xiàng)目所在區(qū)域地(3)抗震設(shè)施方案的選擇原則及要求建筑的平、立面布置宜規(guī)劃對(duì)稱、建筑的質(zhì)量分布和剛度在作用于光伏組件上的各種荷載中，主要有風(fēng)、雪荷載、在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中通過(guò)預(yù)留一定的間隙，消除了由各種構(gòu)件和在進(jìn)行構(gòu)件、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí)，必須考慮各(1)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算2.風(fēng)荷載：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=w0μz體型系數(shù)：μS=0.7(正風(fēng)壓)μS=-1.4(負(fù)風(fēng)壓)屋面H(2)荷載組合：1)1.2恒+1.4風(fēng)(+)=1.2x0.12+1.4x0.45=0.774KN/m22)1.2恒+1.4雪+0.6x1.4風(fēng)(+)=1.2x0.12+1.4x3)1.0恒+1.4風(fēng)(-)=1.0x0.12-1.4x0.89=-1.126KN/m24)1.2恒+1.4風(fēng)+0.98x雪(+)=1.2x0.12+1.4x0最不利組合為：正壓：1.2恒+1.4風(fēng)+0.98x雪(+)=1.2x0.13+1.4x每塊電池板所承受荷載：作用到次梁上的節(jié)點(diǎn)處荷載：1.1.4電池組件傾角鋪設(shè)方式的支架結(jié)構(gòu)和安裝設(shè)計(jì)1.1.4.1電池組件屋面傾角鋪設(shè)方式的支架傾角計(jì)算設(shè)計(jì)依據(jù)：方陣安裝傾角的最佳選擇取決于諸多因素，如：地理位置、全年太陽(yáng)輻射分布、直接輻射與散射輻射比例、負(fù)載供電要求和特定的場(chǎng)地條件等。該項(xiàng)目所處地理緯度為北緯27度，設(shè)計(jì)最佳傾角不應(yīng)超過(guò)該緯度值。根據(jù)當(dāng)?shù)氐年?yáng)光照射條件，每年5月～9月是陽(yáng)光照射強(qiáng)度最大的時(shí)間段，日照輻射總量約占全年輻射總量的75%,該時(shí)間段的陽(yáng)光垂直入射所對(duì)應(yīng)的平均安裝傾角約為20度。為了更好的接受全年輻照量，最大的提高發(fā)電量，我們采用20°與獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)需要照顧冬天發(fā)電量不同，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)只需考慮全年總發(fā)電量最大。綜合考慮上網(wǎng)電量、可實(shí)現(xiàn)裝機(jī)容量、發(fā)電效率、安裝成本等主要因素，該光伏發(fā)電系統(tǒng)主要安裝方式為：太陽(yáng)能電池組件以20度安裝角度傾斜安裝，即所有可利用屋面面積太陽(yáng)能光伏組件的安裝方式為光伏組件電池表面與地面水平方向呈20度的傾角朝陽(yáng)傾斜安裝，組件的底邊為水平方向。1.1.4.2電池組件傾角鋪設(shè)方式的支架間距測(cè)算當(dāng)光伏電站功率較大，需要前后排布太陽(yáng)電池方陣，或當(dāng)太陽(yáng)電池方陣附近有高大建筑物或樹(shù)木的情況下，需要計(jì)算建筑物或前排方陣的陰影，以確定方陣間的距離或太陽(yáng)電池方陣電池方陣不應(yīng)被遮擋。光伏方陣陣列間距或可能遮擋物與方陣(在北半球?yàn)檎?、南半球?yàn)樨?fù)),該項(xiàng)目緯度取北緯27度，H為光伏方陣陣列或遮擋物與可能被遮擋組件底邊高度差，該項(xiàng)目如果根據(jù)上式計(jì)算，18度傾角傾斜安裝時(shí)，為保證在9:00~15:00時(shí)段內(nèi)前排電池板不會(huì)對(duì)后排產(chǎn)生影響，水平屋頂前后排電池組件之間、電池板與屋頂遮光障礙物之間最小預(yù)留前后D=0.707*H/tan[arcsin(0.648cosφ-0.3φ:緯度H:太陽(yáng)能電池方陣陣列與可能被遮擋組件底邊高度差米折合標(biāo)準(zhǔn)光照條件下，項(xiàng)目建設(shè)所在地全年平均日有效日SSME*開(kāi)M二槽鋼長(zhǎng)度：1.5[m]2120力值(Y軸方向)均布荷載荷載[kN]均布荷載[kN/m]G0集中荷載荷載[kN]1200彎曲應(yīng)力[N/mm20槽鋼長(zhǎng)度：7.2[m]3102345力值(Y軸方向)均布荷載品荷載[kN]G0集中荷載F×11234567彎曲應(yīng)力和彎矩彎曲應(yīng)力[N/mm20-157支座反力kN]2.720.72右支座剪力kN]-0.66-0.71左支座剪力kN]2.060.01每個(gè)多晶硅組件開(kāi)路電壓為37.5V,但是若串聯(lián)一定數(shù)量的●作業(yè)時(shí)在太陽(yáng)能電池組件表面鋪設(shè)遮光板，遮擋太陽(yáng)●不要在雨天作業(yè)(不但存在觸電隱患，而且會(huì)因濕滑導(dǎo)一般的布線是指交流布線，而且負(fù)載并聯(lián)接線工程占一半地的安全法規(guī)，在操作過(guò)程中采取了適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，上在安裝時(shí)不要戴金屬首飾。使用被許可的絕緣工具。在干燥的條件下進(jìn)行安裝，同時(shí)也確保所使用的工具的干燥。組件的接地電阻必須小于10歐姆。1.6.電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.6.1接入系統(tǒng)方案本系統(tǒng)共用5臺(tái)500kW逆變器。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司2009年7月《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》(試行),小型光伏電站接入電壓等級(jí)為0.4kV;中型光伏電站接入電壓等級(jí)為10-35kV;大型光伏電站接入電壓等級(jí)為66kV及以上電網(wǎng)。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》,本項(xiàng)目新建光伏發(fā)電系統(tǒng)總裝機(jī)容量為2.5MW,采取就地消納，故采用0.4kV并網(wǎng)點(diǎn)，不同在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)直流側(cè)的最高工作電壓主要在計(jì)算組件串聯(lián)數(shù)量時(shí)，必須根據(jù)組件的工作電壓和逆變范圍450V-820V。多晶240Wp組件開(kāi)路電壓為37.5V,峰值工作電壓30V。設(shè)串聯(lián)組件數(shù)為S,最多為Smax,(塊),選取23塊，結(jié)合廠家推薦的最佳MPPT范圍560V-620V,則S=600/30=20(塊)。每支路的太陽(yáng)電池組件功率為20×240Wp=4800Wp。S<Smax,每支路串聯(lián)20塊組件滿足系統(tǒng)耐用及最大功率跟蹤的要求。SG250K3,SG500K3同樣可以選擇20組件串聯(lián)排列方陣。②組件串聯(lián)的最大功率點(diǎn)電壓=20×30V=600V<880V。故孤島效應(yīng)是指光伏系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器在并入的電網(wǎng)失壓時(shí)或電網(wǎng)斷電時(shí)，逆變器仍然保持對(duì)失壓電網(wǎng)中的某一部分線路繼續(xù)供電的狀態(tài)，這樣電力孤島效應(yīng)區(qū)域會(huì)發(fā)生電壓和頻率不穩(wěn)定現(xiàn)象，有可能對(duì)外部設(shè)備造成損壞或發(fā)生觸電安全事故。根據(jù)《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》GB/T19939-2005對(duì)于防孤島效應(yīng)的規(guī)定：當(dāng)光伏系統(tǒng)并入的電網(wǎng)失壓時(shí)，必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(2s內(nèi))將該光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開(kāi)，防止出現(xiàn)孤島效為此，在該發(fā)電項(xiàng)目孤島效應(yīng)設(shè)計(jì)時(shí)，接入交流接觸器對(duì)孤島效應(yīng)進(jìn)行防護(hù)，即當(dāng)電網(wǎng)電壓斷電時(shí)并入電網(wǎng)的接觸器線圈失電，連接在并網(wǎng)回路的接觸器常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，使并網(wǎng)回路斷開(kāi)逆變器停止工作，起到整體對(duì)于孤島效應(yīng)的防護(hù)作用。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件、直流匯流箱、并網(wǎng)逆變器、計(jì)量裝置、上網(wǎng)配電系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)組成。太陽(yáng)能通過(guò)光伏組件轉(zhuǎn)化為直流電力，通過(guò)直流匯流箱匯集至并網(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。直流逆變?yōu)?80V交流后并入廠內(nèi)電網(wǎng)。對(duì)于該并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)電池組件選型遵循以下原則：●在兼顧易于搬運(yùn)條件下，選擇大尺寸，高效的電池組件；●選擇易于接線的電池組件；●組件各部分應(yīng)能抗強(qiáng)紫外線(符合GB/T18950-2003橡膠和塑料管靜態(tài)紫外線心能測(cè)定);線纜等應(yīng)抗扭折和摩擦；目前，世界光伏市場(chǎng)上，主要產(chǎn)品為多晶硅及單晶硅太陽(yáng)電池組件。英利公司具備生產(chǎn)多晶硅及單晶硅電池組件的技術(shù)能力，之所以選擇多晶硅技術(shù)的太陽(yáng)電池組件。因?yàn)檩^之單晶①低成本、工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)多晶硅技術(shù)為采用鑄錠、切片技術(shù)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，隨著切片技術(shù)的進(jìn)步，硅片已經(jīng)達(dá)到180uM厚度，故相較于單晶及其他太陽(yáng)能電池產(chǎn)品，多晶硅電池更適于大規(guī)模生產(chǎn)，通過(guò)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)成本降低，從而有利于太陽(yáng)能光伏發(fā)②高效率本項(xiàng)目選用多晶硅組件的轉(zhuǎn)換效率>14%--達(dá)每平方米138瓦，代表了目前世界上商業(yè)化多晶硅組件產(chǎn)品的最高水平。雖然目前商業(yè)化生產(chǎn)的單晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率要比多晶硅高約1%,但考慮相同效率的多晶硅電池與單晶硅電池封裝成組件時(shí)，由于單晶硅組件的有效發(fā)電面積少于多晶硅組件(受單晶棒直徑限制，為了充分利用原材料，切割的單晶硅片的四個(gè)邊角為小圓形—否則將會(huì)更加提高單晶硅片的成本，從而減少了組件的有效采光面積),所以，在相同效率的上述兩種電池封裝成組件之后，多晶產(chǎn)品的組件效率要高于單晶產(chǎn)品，因此，即使單晶電池效率比多晶電池要高，但在封裝成組件之后，組件效率差距要小于1%。低衰減、長(zhǎng)壽命。多晶電池組件擁有與單晶電池組件相同的壽命-長(zhǎng)達(dá)25年，且衰減很小，20年衰減不高于20%,10年衰在遵循以上組件選型原則的前提下，本項(xiàng)目太陽(yáng)能電池組25年的使用壽命，組件安裝方便、快捷，被廣泛應(yīng)用在BIPV等并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)等領(lǐng)域?！豆夥l(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》《光伏(PV)系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》《400V以下并網(wǎng)光伏專用逆變器技術(shù)條件和試驗(yàn)方法》根據(jù)以上規(guī)范要求，本項(xiàng)目選擇規(guī)格為SG500K3三相并網(wǎng)逆變器。之所以選擇此產(chǎn)品，有如下考慮：①技術(shù)先進(jìn)，研發(fā)力量雄厚選取一家專注于太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源電源產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。主要產(chǎn)品有光伏逆變器和控制器、風(fēng)機(jī)變流器、回饋式節(jié)能負(fù)載、電力系統(tǒng)電源等，并提供系統(tǒng)解決方案的設(shè)計(jì)及技術(shù)服務(wù)，是我國(guó)最大的光伏電源產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)，也是我國(guó)光伏和風(fēng)力發(fā)電行業(yè)為數(shù)極少的掌握多項(xiàng)核心技術(shù)并擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)之一?！耠娔苜|(zhì)量保障?！耠妷浩畋Ｗo(hù)?！裰C波和小型畸變?！耠妷翰黄胶舛缺Ｗo(hù)?！襁^(guò)/欠電壓保護(hù)?！襁^(guò)/欠頻率保護(hù)?！穹拦聧u效應(yīng)。根據(jù)《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》GB/T19939-2005對(duì)于防孤島效應(yīng)的規(guī)定：當(dāng)光伏系統(tǒng)并入的電網(wǎng)失壓時(shí)，必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(2S內(nèi))將該光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開(kāi)，防止出現(xiàn)孤島效電氣連接應(yīng)有牢固的機(jī)械強(qiáng)度使熱循環(huán)引起的松動(dòng)減小到最小并提供足夠的電源線扣。在光伏組件和逆變器器間采用防水、機(jī)械良好和表皮防紫外線的光伏系統(tǒng)專用電纜連接。導(dǎo)線連續(xù)通過(guò)的最大電流額定值不小于總陣列短路電流的125%,并且不小于導(dǎo)線過(guò)電流保護(hù)器件的額定值。逆變器直流側(cè)采用耐候性好的光伏發(fā)電系統(tǒng)專用銅芯軟電纜(導(dǎo)線),電纜(導(dǎo)線)能夠在-50℃~+100℃的環(huán)境溫度下正常工作，導(dǎo)線耐壓不小于1000V,太陽(yáng)電池組件的串并聯(lián)所使用的電纜線應(yīng)滿足抗紫外線、抗老化、抗高溫、防腐蝕和阻燃等性能要求，電纜(導(dǎo)線)經(jīng)過(guò)紫外線長(zhǎng)期照射后不會(huì)發(fā)生硬化、絕緣降低，滿足不少于20年室外使用的要求。逆變器的交流側(cè)使用阻燃銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電直流電源導(dǎo)線應(yīng)根據(jù)允許壓降選擇適當(dāng)?shù)慕孛?，其?jì)算公式如S:導(dǎo)線的截面積(mm2)I:導(dǎo)線通過(guò)的最大電流AL:導(dǎo)線長(zhǎng)度mr:導(dǎo)電系數(shù)鋁的為T=34銅T=57(即導(dǎo)線最大容許持續(xù)負(fù)荷)選擇截面?！癜捶笤O(shè)方式確定的導(dǎo)體載流量，不應(yīng)小于計(jì)算電流；件最壞段的長(zhǎng)度超過(guò)5m,應(yīng)按該段條件選擇絕緣導(dǎo)線和電纜的t1:導(dǎo)體最高允許工作溫度(℃):t0:敷設(shè)處的環(huán)境溫度(℃);t2:導(dǎo)體載流量標(biāo)準(zhǔn)中所采用的環(huán)境溫度(℃)。平均最高溫度；屋內(nèi)采用敷設(shè)地點(diǎn)最熱月的平均最高溫度(均取10年或以上的總平均值。)主材設(shè)備費(fèi)多晶硅太陽(yáng)能電池板塊并網(wǎng)逆變器5臺(tái)固定傾角支架系統(tǒng)熱鍍鋅交流配電柜GNC交流隔離/AC400V/IP215臺(tái)直流匯流箱臺(tái)光伏線纜米光伏專用戶外型直流電纜2*35mm2米線纜米米高壓電纜米米米防水接頭串聯(lián)/并聯(lián)對(duì)IP67防水戶外型光伏數(shù)據(jù)采集器1套與并網(wǎng)逆變器配套兼容1套光強(qiáng)、環(huán)境及組件溫度監(jiān)控系統(tǒng)2臺(tái)2套光伏系統(tǒng)配套專用米單色LED顯示屏2套1.7.2產(chǎn)品性能參數(shù)250Wp太陽(yáng)電池組件技術(shù)參數(shù)多晶硅指標(biāo)單位數(shù)據(jù)峰值功率開(kāi)路電壓(Voc)V短路電流(Isc)A工作電壓(Vmppt)V工作電流(Imppt)A最大系統(tǒng)電壓V尺寸250Wp多晶硅太陽(yáng)能電池組件參數(shù)圖表I-V曲線序號(hào)名稱1逆變器型號(hào)3隔離方式隔離3直流側(cè)參數(shù)最大直流電壓最大功率電壓跟蹤范圍推薦最大直流功率最大直流輸入電流最大輸入路數(shù)16路4交流側(cè)參數(shù)額定輸出功率額定輸出電壓和頻率三相270Vac、50Hz允許電網(wǎng)電壓輸出頻率范圍<3%(額定功率)功率因數(shù)自動(dòng)運(yùn)行模式：≥0.99(額定功率)最大交流電流5系統(tǒng)參數(shù)最大轉(zhuǎn)換效率歐洲效率防護(hù)等級(jí)夜間自耗電(待機(jī)功耗)運(yùn)行自耗電允許環(huán)境溫度運(yùn)行-30℃~+55℃(含加熱器)-40℃~+70℃允許相對(duì)濕度0～95%,無(wú)凝露6IT電網(wǎng)7自動(dòng)投運(yùn)條件直流輸入及電網(wǎng)滿足要求，逆變器將自動(dòng)運(yùn)行8斷電后自動(dòng)重啟時(shí)間9逆變器的降容系數(shù)111有顯示與通訊觸摸屏/RS485通訊接口外形尺寸(深×寬×高)(1)直流防雷匯流箱匯匯流霸出Z5光伏組件串光伏組件串光伏組件串2—5光伏組件串光伏組件串光伏組件串光伏組件串土+直流防雷匯流箱的技術(shù)參數(shù)光伏陣列電壓范圍最大光伏陣列并聯(lián)輸入路數(shù)直流總輸出空開(kāi)有有輸出端子大小防護(hù)等級(jí)環(huán)境溫度環(huán)境濕度寬/高/深(mm)外殼材料聚碳酸酯(2)直流配電柜直流配電柜是直流接線箱匯流輸出接到并網(wǎng)逆變器之前的起著保護(hù)與計(jì)量(3)交流配電柜本工程采用綠色能源-太陽(yáng)能，并在設(shè)計(jì)中采用先進(jìn)可行的節(jié)電、節(jié)水及節(jié)約原材料的措施，能源和設(shè)計(jì)中嚴(yán)格貫徹節(jié)能、環(huán)保的指導(dǎo)思想，在技術(shù)方案、設(shè)備和材料選擇、建筑結(jié)構(gòu)等方面，充分考慮了節(jié)能的要求。通過(guò)貫徹落實(shí)各項(xiàng)節(jié)能措施，本工程節(jié)能指標(biāo)滿足國(guó)家有關(guān)規(guī)本電站建成后預(yù)計(jì)每年可為電網(wǎng)提供電量269萬(wàn)kW·h,與相同發(fā)電量的火電相比，相當(dāng)于每年可節(jié)約標(biāo)煤1020t (以平均標(biāo)煤煤耗為360g/kW·h計(jì)),相應(yīng)每年可減少多種大氣污染物的排放，其中減少二氧化碳(CO2)排放量2115噸，減少二氧化硫(SO2)排放量約20t、氮氧化物(NOX)少大氣污染具有積極的作用，并有明顯的節(jié)能、環(huán)境和社會(huì)效益?？蛇_(dá)到充分利用可再生能源、節(jié)約不可再生化石資源的目的，將大大減少對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)還可節(jié)約大量淡水資源，對(duì)改善大氣環(huán)境有積極的作用。本工程將是一個(gè)環(huán)保、低耗能、節(jié)約型的太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目。1.9防雷接地保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)《工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ65光電場(chǎng)的防雷分為直擊雷的防護(hù)和感應(yīng)雷的防護(hù)，由于電池板平鋪在屋頂上，所以直擊雷防護(hù)主要是針對(duì)屋頂?shù)墓?、直擊雷的防護(hù)電池方陣防雷。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB50057-94電池方陣按照第三類防雷建筑物(或根據(jù)建筑物等級(jí)分類)進(jìn)行防雷，采用裝設(shè)避雷網(wǎng)(帶)。這部分的設(shè)計(jì)主要結(jié)合建筑物本身的外部2、感應(yīng)雷的防護(hù)直流側(cè)的防雷：在方陣直流接線箱和直流配電柜內(nèi)部均有光伏專用避雷模塊，避免因感應(yīng)雷引入建筑內(nèi)的造成電池組件和并網(wǎng)逆變器的損壞。交流側(cè)的防雷：在交流配電柜內(nèi)部也安裝有交流避雷模塊，避免因交流側(cè)的過(guò)電壓損壞太陽(yáng)能系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備。低壓防雷主要防止低壓設(shè)備受到過(guò)壓干擾(過(guò)壓類別III依據(jù)DINVDE0110-1:1997-04);C級(jí)過(guò)壓保護(hù)器，依據(jù)EDINVDE0675-6:1989-11,-6/A1:1996-03和-6/A2:1996-10標(biāo)準(zhǔn)組件，包括底座和保護(hù)模塊高速電流泄放電熱敏元件控制的隔離裝置由窗口紅色標(biāo)志反映的故障顯示多功能連接端子(1)配電盤與控制臺(tái)的金屬框架必須接于地網(wǎng)。(2)控制室內(nèi)逆變器、配電柜、出線柜的金屬框架及靠近這些設(shè)備的帶電體的金屬遮欄和金屬門必須接于地網(wǎng)。(4)裝于外部的高壓斷路器等其他設(shè)備必須接于地網(wǎng)。(5)建筑物的鋼筋混凝土的構(gòu)架及屋頂?shù)姆览拙€必須遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程要求：《電測(cè)量及電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5137《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》DL/T5202《多功能電能表》《多功能電能表通信協(xié)議》光伏電站接入電網(wǎng)前，應(yīng)明確上網(wǎng)電量和用電量計(jì)量點(diǎn)，計(jì)量點(diǎn)原則上設(shè)置在電站與電網(wǎng)設(shè)施的產(chǎn)權(quán)分界處或合同協(xié)議中規(guī)定的貿(mào)易結(jié)算點(diǎn)；光伏發(fā)電站自用電取自外網(wǎng)時(shí)，應(yīng)在高壓引入線高壓側(cè)設(shè)置計(jì)量點(diǎn)。每個(gè)計(jì)量點(diǎn)均應(yīng)裝設(shè)電能計(jì)量裝置。電能計(jì)量裝置應(yīng)符合《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》DL/T5202,《電測(cè)量及電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)本光伏發(fā)電系統(tǒng)，電能表采用靜止式多功能表，電能表具備雙向有功和四象限無(wú)功計(jì)量功能、事件記錄功能，配有標(biāo)準(zhǔn)通信接口，具備本地通信和通過(guò)電能信息采集終端遠(yuǎn)程通信的功能，采集信息接入電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)的電能信息采集系統(tǒng)。電站的同一計(jì)量點(diǎn)安裝同型號(hào)、同規(guī)格、準(zhǔn)確度相同的主、副電能表各一套。主、副表有明確標(biāo)志。推動(dòng)光伏發(fā)電常常需要政府激勵(lì)政策支持，以及伴隨公眾環(huán)保意識(shí)和適用的市場(chǎng)機(jī)制模式等。各地政府如德國(guó)、西班牙、日本及中國(guó)等國(guó)家都紛紛推出補(bǔ)助政策以推動(dòng)太陽(yáng)能光伏的發(fā)展，例如采用電費(fèi)雙向計(jì)量方法，供電公司會(huì)以較高的電價(jià)收購(gòu)用戶以太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)所產(chǎn)生的電量，并與用戶從供電公司消耗的電量作比較，最后將兩者費(fèi)用相減就是用戶所需繳付的電費(fèi)，有關(guān)的原理圖可見(jiàn)(圖4-15)。2011年7月，我國(guó)已正式出臺(tái)太陽(yáng)能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策(發(fā)改價(jià)格[2011]1594號(hào)),除西藏執(zhí)行每千瓦時(shí)1.15元的上網(wǎng)電價(jià)外，其余省(區(qū)、市)上網(wǎng)電價(jià)均按每千瓦時(shí)1元執(zhí)行。今后，國(guó)家發(fā)改委將根據(jù)投資成本變化、技術(shù)進(jìn)步情況等因素適時(shí)調(diào)整。1.太陽(yáng)能電池組件2.保護(hù)裝置3.太陽(yáng)能能電池組件直流側(cè)4.并網(wǎng)逆變器5.電度表(兩個(gè)電度表之差為需要繳納的電費(fèi))光伏發(fā)電計(jì)量系統(tǒng)配置X可逆流低壓并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)計(jì)量示意圖一、數(shù)據(jù)采集器性能介紹數(shù)據(jù)采集器使用光伏專業(yè)采集模塊，可與光伏并網(wǎng)逆變器和光伏陣列防雷匯流箱進(jìn)行通訊，獲取多臺(tái)并網(wǎng)逆變器和光伏陣列防雷匯流箱(最多30臺(tái))的運(yùn)行參數(shù)和工作狀態(tài)，并可將相關(guān)設(shè)備信息通過(guò)RS485或Ethernet(以太網(wǎng))上傳●能夠即時(shí)檢測(cè)運(yùn)行故障●記錄電站的發(fā)電量●可使用第三方軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)診斷和系統(tǒng)配置●設(shè)定周期可以自動(dòng)上傳數(shù)據(jù)●安裝方便，體積小，運(yùn)行穩(wěn)定●儲(chǔ)存、通訊方式多樣化，可通過(guò)485數(shù)據(jù)線、以太本設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通訊接口，遵循modbus協(xié)議，包括RS485/232標(biāo)準(zhǔn)串、USB、網(wǎng)絡(luò)通訊等數(shù)據(jù)采集器需外接供電電源AC220V,50Hz。數(shù)據(jù)采集器的應(yīng)用示意圖如下：了NET網(wǎng)絡(luò)接口環(huán)境監(jiān)測(cè)儀如下圖所示，在戶外安裝，該裝置由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、日照輻射表、測(cè)溫探頭、控制盒及支架組成，適用于氣象、軍事、船空、海港、環(huán)保、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等部門測(cè)量水平風(fēng)參量及太陽(yáng)輻射能量的測(cè)量?？杀O(jiān)測(cè)環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向和輻射強(qiáng)度等數(shù)據(jù)，并配有RS485通訊接口，可接入并網(wǎng)監(jiān)控裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境數(shù)環(huán)境環(huán)境監(jiān)測(cè)儀本工程的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)采用高性能工業(yè)控制PC機(jī)作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)版監(jiān)測(cè)軟件，采用RS485或Ethernet(以太網(wǎng))遠(yuǎn)程通訊方式，可以連續(xù)每天24小時(shí)對(duì)所有的并網(wǎng)逆變器運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)(一)電站直流側(cè)的監(jiān)測(cè)要求直流側(cè)測(cè)量在直流配電柜中實(shí)現(xiàn)，測(cè)量參數(shù)如下：◆各匯流箱的電壓◆直流配電柜輸出電壓1)任一匯流箱的電壓超過(guò)配電柜輸出電壓的±10%;2)任一匯流箱的電流超過(guò)平均電流的±10%。1)各匯流箱直流功率(kW);2)各直流配電柜的輸出功率(kW);3)電站總直流功率(kW)。1)每半小時(shí)電站直流總功率(kW);2)故障記錄(kW)。(二)逆變器的監(jiān)測(cè)要求◆逆變器的直流輸入電參數(shù)在直流配電柜內(nèi)測(cè)量；◆逆變器的交流輸出電參數(shù)在交流配電柜內(nèi)測(cè)量。(三)交流輸出的監(jiān)測(cè)要求交流電參數(shù)在交流配電柜中測(cè)量：◆各臺(tái)逆變器的相電流，單相電流◆交流輸出總相電流，單相電流◆交流輸出相電壓，單相電壓◆輸出頻率測(cè)量◆輸出諧波測(cè)量，范圍：奇次諧波：3-33次，偶次諧波：2-32次；◆輸出功率因數(shù)測(cè)量◆故障判定：1)任一相電壓超出逆變器額定輸出交流電壓的±10%;2)各臺(tái)逆變器任一相電流超出平均相電流的±10%;3)任一相頻率超出額定頻率的±1Hz;4)各臺(tái)逆變器任一相電流諧波畸變超出5%;5)功率因數(shù)小于0.9;6)各臺(tái)逆變器任一相直流電流分量超過(guò)1A;7)發(fā)生逆流；8)任何一臺(tái)逆變器該輸出時(shí)無(wú)輸出；9)電網(wǎng)失電。1)各逆變器的輸出功率(kW);2)電站輸出交流總功率(kW);3)各逆變器的當(dāng)日輸出電量(kWh);4)各逆變器的各月輸出電量(kWh);5)各逆變器的年輸出電量(kWh);6)各逆變器的累計(jì)輸出電量(kWh);7)電站總的當(dāng)日輸出電量(kWh);8)電站總的各月輸出電量(kWh);9)電站總的年輸出電量(kWh);10)電站總的累計(jì)輸出電量(kWh);11)累計(jì)節(jié)約能源(噸標(biāo)煤Tce)12)累計(jì)溫室氣體減排(噸二氧化碳)1)每半小時(shí)各逆變器交流輸出功率(kW);2)每半小時(shí)電站交流總功率(kW);3)每日