光伏项目方案书BOT-solarbe文库

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1 BOT模式光伏发电方案 32 1 概述 1.1 项目简介项目名称项目地点项目类型安装容量（最终以实际安装容量为准）并网方式 V 电压等级并网（以接入方案批复为准） 43 1.2 项目所处地理位置根据日照辐射量，该项目所在地区为类光照 54 地气象数据，当地水平面峰值日照时数为 h。 2 技术方案 2.1 安装简介系统的电池组件选用海尔 Wp单晶硅太阳能电池组件，工作电压为 V，开路电压为 V。整个屋顶可安装块 Wp 电池组件，安装总容量合计为 KW。并网点变压器低压侧。考虑到阴影遮挡及变压器容量限制，计划在厂房屋面进行光伏安装，光伏组件采用固定支架 °倾角双排安装。屋面组件布置图如下 75 2.2 支架安装光伏板支架计算根据现行规范钢结构设计规范 GB50017-2003 及建筑结构荷载规范 2006 年版 GB50009-2001，采用 PKPM 程序进行计算。光伏支架与基础连接须保证牢固可靠。光伏组件支架设计充分考虑自重、风压、抗震等因素，采用热镀锌光伏支架，材质为 Q235B。整个结构美观、简洁、耐用。支架安装形式方便可靠，型材为热镀锌钢，其品质符合相关国际品质标准。支架的零配件如螺丝、垫片等，采用不锈钢材料，具有良好的耐腐蚀能力。支架能灵活地进行现场拆装，无需专用工具和材料，同时满足太阳能模块之间的电气与机械的可互换性。方阵的支撑结构保证组件与支架的连接可靠，设计的高度可以方便电池板的更换及电气连线，可以抗地区最大风速、同时具有抗冰雹、积雪等能力。方阵支架的安装以最简单、快捷、安全为原则。设计时已考虑当地最大风速情况下强度满足要求。组件安装现场照片图如下 2.3 设备选型 2.3.1 光伏组件太阳电池板无论是在基础研究还是生产技术上近几年都取得了很大的进步。现在商用的太阳能电池板主要有单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅薄膜电池、铜铟硒和碲化镉薄膜电池等。日益成熟的单晶硅在性价比上已 76 经超过了多晶硅，同时薄膜产品效率不稳定所造成的被动局面。设计采用了性价比最高得单晶硅组件设计。太阳能电池组件是太阳能光伏发电系统的核心部件，其各项参数指标的优劣直接影响着整个光伏发电系统的发电性能。表征太阳能电池组件性能的各项参数为标准测试条件下组件峰值功率、最佳工作电流、最佳工作电压、短路电流、开路电压、最大系统电压、组件效率、短路电流温度系数、开路电压温度系数、峰值功率温度系数、输出功率公差等。综合太阳能电池技术现状和性价比分析，本项目选用单板容量为 450W p 的单晶硅光伏组件。标准测试条件下单晶硅电池的参数为规格型号外形尺寸 mm 开路电压 V 短路电流 A 峰值电压 V 峰值电流 A 峰值功率 Wp 抗风压力 Pa 最大系统电压 V 重量（ Kg） X使用寿命（年）质量认证其它 17 1）组件的每片电池与互连条排列整齐，组件的框架整洁无腐蚀斑点。 2）在标准条件下（即大气质量 AM1.5，标准光强 E1000W/m2，温度为 25 ±1℃ ，在测试周期内光照面上的辐照不均匀性 ≤ ±5），太阳电池组件的实际输出功率均大于标称功率。 3）光伏电池组件具有较高的功率 /面积比，功率与面积比 W/m²。功率与质量比 W/Kg，填充因子 FF≥ 0.7。 4组件 25 年内首年 3之后每年 0.65线性衰减，使用 10 年输出功率下降不超过使用前的 10；组件使用 25 年输出功率下降不超过使用前的 20。 5）组件使用寿命不低于 25 年。 6）太阳能电池组件强度通过 IEC61215 光伏电池的测试标准中第 10.1 7 节钢球坠落实验的测试要求。并满足以下要求撞击后无如下严重外观缺陷。 2.3.2 逆变器选型逆变器作为光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设备之一，其选型对于发电系统的转换效率和可靠性具有重要作用，本项目结合国家电网公司光伏电站接入电网技术规定的及其它相关规范的要求，在本工程中逆变器的选型主要考虑以下技术指标 1）转换效率逆变器转换效率越高，光伏发电系统的转换效率越高，系统总发电量损失越小，系统经济性也越高。 18 2）电压异常时响应特性 3）系统频率异常响应光伏电站并网后频率允许偏差符合 GB/T 159 45 的规定，即偏差值允许 ±0.5Hz,当电网接口处频率超出此范围时，过 /欠频保护应在 0.2秒内动作，将光伏系统与电网断开。 4）可靠性及可恢复性逆变器应具有一定的抗干扰能力、环境适应能力、瞬时过载能力，如过电压情况下，光伏发电系统应正常运行；过负荷情况下，逆变器需自动向光伏电池特性曲线中的开路电压方向调整运行点，限定输入功率在给定范围内；故障情况下，逆变器必须自动从主网解列。系统发生扰动后，在电网电压和频率恢复正常范围之前逆变器不允许并网，且在系统电压频率恢复正常后，逆变器需要经过一个可调的延时时间。本项目拟采用 KW 逆变器，逆变器参数如下 2.3.3 线缆选型所选电缆横截面积和连接器容量必须满足最大系统短路电流（用于单个组件的电缆线材质和横截面积为铜芯，耐压 1000V，连接器的额定电流大于 10A）。方阵内部各方阵之间的连接，选取的电缆额定电流为计算所得电缆中最大连续电流的 1.5 倍。直流线缆选型根据以上原则，在工程中使用符合技术文件要求的电缆直流侧采用耐压等级高、耐光热老化、绝缘性能好、机械强度大、抗紫外线的光伏专用电缆，其规格型号如下名称光伏专用直流电缆；型号 PV1-F； 19 线芯材质镀锡铜丝；护套材质交联聚烯烃；尺寸截面 mm²；敷设穿管加以保护，利用组件支架作为电缆敷设的通道和固定，降低环境因素的影响。技术性能描述 1）工频额定电压 U0/U 为 0.6kV/1kV； 2）电缆导体允许长期最高工作温度 135℃ ； 3）短路时（最长时间不超过 5S）电缆导体的最高温度不超过 280℃ ； 4）电缆弯曲半径不小于电缆外径 6 倍； 5）具有良好的耐热性能。交流线缆选型对于交流线缆部分，选用 YJV （交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆）。交联聚乙烯绝缘电力电缆具有卓越的热 -机械性能，优异的电气性能和耐化学腐蚀性能，还具有结构简单，重量轻，敷设不受落差限制等优点，是目前广泛应用于城市电网的新颖电缆。电缆的绝缘 -交联聚乙烯是利用化学方法和物理方法使线型分子结构的聚乙烯转化为立体网状结构的交联聚乙烯，从而大幅度的提高了聚乙烯的热机械性，从而保持了优异的电气性能。交流 YJV 线缆相关特性如下 1）工频额定 UO/U 为 0.6/1KV。 2）电缆导体允许长期最高工作温度为90℃ 。3）短路时（最长持续时间不超过 5s）电缆导体的最高温度不超过 250℃ 。 4）电缆敷设时环境温度应不低于 0℃ 。 5）电缆弯曲半径不小于电缆外径的 15 倍。 1510 2.3.4 并网配电柜交流配电柜用于并网逆变器同交流电网的连接、控制保护以及防雷的功能。配电柜内含有断路器、防雷浪涌保护器，具备可靠的防雷、短路过载保护。计量柜用于电能的计量、采集和上传，安装有自动重合闸保护器、刀闸开关、多功能电表和采集器，自动重合闸具备自投自复功能，通过刀闸开关与电网之间形成明显断开点，确保人身和设备安全。多功能电表可测量电压、电流、功率、频率和计量有功、无功电能并通过采集器进行远程传送。 2.3.5 监控系统光伏并网发电系统的监控系统要具备远程监控和现场监控功能，能满足对各村、各户建设的电站的监控、显示及故障提示功能，相关监控数据能同时满足在手机或移动 PC 设备显示的功能。其监控功能如下 1）控制中心能够通过监控装置采集光伏电站逆变器和电池方阵运行时相关的实时数据，并对系统运行状态进行详细记录。监控装置具有自诊断功能，能够接收控制中心的指令，并对逆变器和配电柜发送相应数据执行操作。 2）监控装置能够采集的量和执行的操作 ① 数据采集量包括光伏电站输出的电压、电流、频率、总功率值和三相电压的不平衡度。逆变器的各种故障信息、工作状态；电池方阵的输出电压、电流。 ② 执行的控制操作按指定地址切断逆变器的输出；电池方阵的电压输出。 ③ 信息数据的存储能够将装置的采集数据和逆变器的故障信息进行存储；同时可进行人工查阅，并以数据报表的形式打印。监控系统方案如下数据采集器采集 GPRS 版通过 RS485 总线与逆变器相连，通过内置 GPRS 向光伏系统监控网站发送数据。 1611 2.4 并网计量原理图并网方案具体并网方式以电网公司出具的接入方案为准。太阳能光伏发电系统由光伏组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成，由于太阳能光伏发电系统的一些特点，发电装置接入电网时对系统电网有一定的不利影响。本工程中发电装置的总装机容量在系统中所占比例较大，并网过程中对系统电网的影响主要考虑以下几个方面 ① 由于太阳能光伏发电装置的实际输出功率随光照强度的变化而变化，输出功率不稳定，并网时对系统电压有影响，造成一定的电压波动。 ② 太阳能光伏发电装置输出的直流电能需经逆变转换为交流电能，将产生大量的谐波，并网时应满足系统对谐波方面的要求。 ③ 太阳能光伏发电装置基本上为纯有功输出，并网时需考虑无功平衡问题。 1712 （ 1）电压波动太阳能光伏发电场的实际输出功率随光照强度的变化而变化，白天光照强度最强时，发电装置输出功率最大，夜晚几乎无光照以后，输出功率基本为零。因此，除设备故障因素以外，发电装置输出功率随日照、天气、季节、温度等自然因素而变化，输出功率极不稳定。计算考虑最严重情况下，发电场最大输出功率时突然切机对系统接入点电压造成的影响。根据相关规定，光伏系统和电网接口处的电压允许偏差应符合 GB12325 的规定，光伏发电场接入系统时，应采取必要措施，使投切时系统电压波动满足国家有关标准，并以 5～ -5进行校核。本报告按此规定来校核太阳能光伏发电系统突然切机对系统电压的影响，计算中发电装置功率因数按补偿后 0.95 计算。（ 2）高次谐波太阳能光伏发电系统通过光伏组件将太阳能转化为直流电能，再通过并网型逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流，并入电网，在将直流电能经逆变转换为交流电能的过程中，会产生高次谐波。本工程中光伏发电系统采用组串型逆变器将直流逆变为交流，然后直接在用户侧并网。根据光伏电站接入电网技术规定，光伏发电场的每台并网型逆变器逆变后谐波总畸变率应小于 3.0。同时应满足国家标准电能质量 -公用电网谐波（ GB/T14549-93）的规定。太阳能发电项目的公共连接点可加装电能质量监测装置，检测其是否满足国家标准的相关规定，如不满足，需采取加装滤波装置等相应措施，避免对公用电网的电能质量造成污染，滤波装置可与无功补偿装置配合安装。 2.5 防雷接地设计太阳能光伏并网发电系统的基本组成为光伏组件方阵、支架和逆变器等。 1813 太阳电池方阵的支架采用金属材料并占用较大空间且一般放置在开阔地，在雷暴发生时，尤其容易受到雷击而毁坏，并且太阳电池组件和逆变器比较昂贵，为避免因雷击和浪涌而造成经济损失，有效的防雷和电涌保护是必不可少的。太阳能光伏并网电站防雷的主要措施有外部防雷装置主要是避雷针、避雷带和避雷网等，通过这些装置可以减小雷电流流入建筑物内部产生的空间电磁场，以保护建筑物和构筑物的安全。太阳能光伏发电设备和建筑的接地系统通过镀锌钢相互连接，在焊接处也要进行防腐防锈处理，这样既可以减小总接地电阻又可以通过相互网状交织连接的接地系统可形成一个等电位面，显著减小雷电作用在各地线之间所产生的过电压。水平接地极铺设在至少 0.5m深的土壤中（距离冻土层深 0.5m ），使用十字夹相互连接成网格状。同样，在土壤中的连接头必须用耐腐蚀带包裹起来。防雷设计说明外部防雷将露天安装的光伏方阵构件（方阵支架、组件等金属外壳部件）利用接地水平接地极与屋顶原有防雷带有效连接。内部防雷将光伏并网逆变器交流输出端，零线、火线与地线之间加装 Ⅱ 级浪涌保护器，浪涌保护器接地端利用接地水平接地极与接地网（原有或新建）有效连接。 2.6 荷载测算屋面荷载为 kg/㎡，光伏发电荷载为 kg/㎡，满足使用要求。 3 发电量估算 1）光电电池运行性能修正系数 -K1 2）灰尘引起光电板透明度的性能修正系数 -K2 3）光电电池升温导致功率下降修正系数 -K3 4）导电损耗修正系数 -K4 1914 5）逆变器的转换效率 -K5 6）不可预见的情况 -K6 系统效率计算参数 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K1 数值 0.97 0.96 0.96 0.98 0.99 0.95 0.82 考虑到光伏组件功率的衰减，未来 25 年发电量预计发电量数据为单晶组件 25 年发电量估算年份每年衰减率（）每年发电量 kwh）累积发电量 kwh） 0 100.00 1 97.50 2 96.80 3 96.10 4 95.40 5 94.70 6 94.00 7 93.30 8 92.60 9 91.90 10 91.20 11 90.50 12 89.80 13 89.10 14 88.40 15 87.70 16 87.00 17 86.30 18 85.60 19 84.90 20 84.70 21 84.50 22 84.30 23 84.10 24 83.90 25 83.80 2015 平均年节能减排量年均发电量（ Kwh）节约标准煤 t 减排二氧化碳（ t）减排二氧化硫（ t）减排氮化物（ t）减排粉尘（ t）本光伏系统总装机容量为 KW，预计 25 年总发电量为 KWh，年平均发电量约为 kWh。使用太阳能光伏发电将减少火力发电所导致的环境污染，从而减少国家治理污染的支出，具有难以估量的间接收益。本项目单纯按发电量来算，其经济值是较低的；与常规能源相比，费用仍然比较高，这也是制约太阳能光伏应用的主要因素。太阳能光伏发电虽一次性投资较大，但其运行费用很低。 4 项目投资建设效益分析 4.1 经济效益分析 1、基础数据（ 1）光伏分布式项目装机容量 KWp；（ 2）峰值日照取 h/d。（ 3）本项目为 BOT模式。 2、数据分析 216 年均发电量度平均电价的测算光伏白天主要发电时间段为0900-1700，企业在该时间段的用电全是尖峰、峰或平段电，结合企业在峰段和平段的用电量进行加权计算，未考虑尖峰电价，平均用电价格为元/度（单价小时单价小时）/8 小时。宏远航城用电价格如下峰时电价元/度，时间为1000-1500，1800-2100 平时电价元/度，时间为700-1000，1500-1800，2100-23 00 企业光伏消纳的测算根据 KW光伏电站月发电量约为度，月用电量为度（以年月峰、平电度为例），100消纳光伏电量。以光伏电站正式运营5年内给企业白天峰、平段电价打8折计算，每年给企业节省电费约为每度电价节省平均电价－（平均电价优惠比例）优惠后电价每年电价节省优惠电价用量元 5年共计节省元5年元 5年后给企业白天峰、平段电价打折计算，每年给企业节省电费约为每度电价节省平均电价－（平均电价优惠比例）优惠后电价每年电价节省优惠后电价度元依次顺延 2417 附件收资清单序号资料名称备注 1 屋面布置图 2 建筑结构图 3 配电室布置图 4 配电系统图 5 园区平面布置图 6 变压器位置及容量最好提供 CAD 版 7 产权证 8 土地证 9 规划许可证加盖公司公章 10 电费缴费单最近一年