光伏系統(tǒng)設(shè)計培訓.ppt

1 光伏系統(tǒng)設(shè)計培訓 主要內(nèi)容 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類 1 2 前期勘查 3 光伏系統(tǒng)設(shè)計方法 4 標準方案設(shè)計及案例介紹 5 PVSYST應(yīng)用 2 一 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類 3 1 1光伏發(fā)電系統(tǒng)分類 4 1 2分布式光伏發(fā)電的幾個特征 特征一 位于用戶附近 特征三 接入配電網(wǎng)并在當?shù)叵{ 特征四 單點容量不超過6MW 多點接入以最大為準 漁光互補 農(nóng)光互補單點接入容量不超過20MW 特征二 10kV及以下接入漁光互補 農(nóng)光互補為35kV 66kV 及以下接入 注 目前的分布式光伏發(fā)電一般是指并網(wǎng)型系統(tǒng) 不包括離網(wǎng)系統(tǒng) 5 1 2分布式光伏發(fā)電原理圖 6 二 前期勘測 7 2 1分布式電站前期勘測 2 2地面電站前期勘測 8 地理位置自然條件經(jīng)緯度坐標周圍情況交通運輸 2 1 1廠址情況 2 1分布式電站現(xiàn)場勘測 9 2 1分布式電站現(xiàn)場勘測 2 1 2屋面情況 混凝土屋頂 10 二 戶用系統(tǒng)勘察設(shè)計 2 1 2屋面情況 直立鎖邊結(jié)構(gòu) 彩鋼屋頂 角馳結(jié)構(gòu) T型結(jié)構(gòu) 2 1分布式電站現(xiàn)場勘測 11 二 戶用系統(tǒng)勘察設(shè)計 2 1 2屋面情況 瓦下結(jié)構(gòu)細節(jié)圖 瓦下結(jié)構(gòu) 瓦屋頂 和瓦 平瓦 2 1分布式電站現(xiàn)場勘測 12 屋頂可利用面積障礙物情況 尺寸 大小 女兒墻高度 2 1 2屋面情況 2 1分布式電站現(xiàn)場勘測 13 2 1 3配電情況 配電間位置現(xiàn)有電力配電結(jié)構(gòu)負載供電電壓負荷用電量 用電情況當?shù)仉妰r變壓器數(shù)量 容量確定并網(wǎng)點位置開關(guān)大小 位置 2 1分布式電站現(xiàn)場勘測 14 確定逆變器安裝位置規(guī)劃線路走線方向確認光伏陣列到逆變器走線確認逆變器到配電箱 并網(wǎng)點 走線 2 1 4線纜路線 2 1分布式電站現(xiàn)場勘測 15 2 1 5收資單 注 是必須收集的資料 2 1分布式電站現(xiàn)場勘測 16 注 是必須收集的資料 2 1 5收資單 2 1分布式電站現(xiàn)場勘測 17 2 2 1電站選址 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 光伏電站選址 氣象 施工條件 土地性質(zhì) 電力接入 地形地質(zhì) 交通 光伏發(fā)電項目的特點是裝機靈活 安裝簡單 不需要燃料輸入 對站址的場地平整要求高 并且發(fā)電功率與當?shù)厝照諒姸?大氣質(zhì)量 環(huán)境溫度相關(guān) 18 2 2 1電站選址 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 19 山地場址說幾個需要注意的問題 1 觀察山體的山勢走向 是南北走向還是東西走向 山體應(yīng)是東西走向 必須有向南的坡度 另外 周圍有其他山體遮擋的不考慮 可以按兩個山體距離高于山體高度3倍以上來粗略估計 2 沖擊溝和敏感物 墳頭 牛羊圈 等 2 2 1電站選址 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 20 山地場址說幾個需要注意的問題 3 山體坡度大于25 的一般不考慮 山體坡度太大會導致 施工難度會很大 施工機械很難上山作業(yè)土建工作難度也大項目造價會大大提高未來維護 清洗 檢修 難度大 2 2 1電站選址 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 21 山地場址說幾個需要注意的問題 4 基本地質(zhì)條件 目測有一定厚度的土層 看斷層或被開挖的斷面看一下土層到底有多厚 土層下面是什么情況 如果是目測半米一下是堅硬的大石頭 那將來基礎(chǔ)的工作量就會特別大 2 2 2氣象搜集 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 搜集初選站址的周圍氣象站歷史觀測數(shù)據(jù) 各月日照輻射量 海拔高度 風向 平均風速及最大風速 年降雨量 極端最低氣溫 最高氣溫 全年平均雷暴次數(shù)以及其他災(zāi)害性天氣發(fā)生頻率的統(tǒng)計結(jié)果 22 2 2 3土地性質(zhì) 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 1 在全國土地二調(diào)圖上 不是基本農(nóng)田 基本林地等不可用地類 2 未壓覆礦 涉軍事 文物 保護區(qū) 水源地等環(huán)境敏感地 3 光伏項目占地大 要核實可用土地的面積滿足要求 因小部分土地不能用而進行土地調(diào)規(guī) 23 2 2 4地形地質(zhì) 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 地理位置電站擬選址距離變電站及城市等用電中心越近越好 這樣可以減少大量電能在運輸過程中的損耗 交通運輸便利 有利于建站施工安裝及運行維護管理 土地類型太陽能輻射能量密度低 光伏電站需要很大面積的廉價土地 如戈壁 半固定沙漠 荒坡 鹽堿地等 耕地 草原等土地利用價值大的地區(qū)不宜開發(fā) 地形光伏電站要建在地勢平坦 開闊且周圍沒有高大建筑物 樹木 電線桿等能投影到太陽能光伏組件上的遮蔽物 坡度越小越好 最好不要高于30 坡向朝向正南方向 附近無發(fā)生滾石 山體滑坡 洪水的危險 因為固定式光伏組件在北半球朝南架設(shè)能夠接收到的太陽能輻射最多 面積光伏電站占地面積較大 基本判斷值為 1萬千瓦占地約300 600畝 水源要落實水源的遠近 是否充足 水質(zhì)情況 24 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 常年陰雨 25 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 霧霾 26 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 地形平坦 開闊 27 2 2 5電網(wǎng)接入 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 1 接入系統(tǒng)的電壓等級2 核實接入間隔3 送出線路長度4 當?shù)仉娋W(wǎng)公司政策5 當?shù)仉娋W(wǎng)消納或限電情況等 329號文在容量管理方面強調(diào)了落實 電網(wǎng)接入 電力消納評價 因此 業(yè)主在備案前需要落實 28 2 2 5電網(wǎng)接入 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 當?shù)仉娋W(wǎng)的地理接線圖 接線圖上有所在縣或地級市的所有35kV及以上變電站 線路的情況 29 2 2 5電網(wǎng)接入 2 2地面電站現(xiàn)場勘測 擬接入的變電站考察變電站電氣主接線圖照片接入變電站的接入間隔接入變電站的送出線路的型號 變電站的主要設(shè)備的銘牌 主變壓器 屋外配電裝置等 電氣主接線圖 30 三 光伏系統(tǒng)設(shè)計方法 31 3 1光伏組件傾角設(shè)計 32 1 分別計算各傾角傾斜面上的全年輻射量 取最大值 注 以固定地點為例 33 3 1光伏組件傾角設(shè)計 引自GB50797 2012光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范 3 1光伏組件傾角設(shè)計 34 2 采用PVsyst軟件計算 3 2光伏組件間距計算 光伏組件間距計算原則 GB50797 2012光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范 保證全年9 00 15 00 當?shù)卣嫣枙r 時段內(nèi)前 后 左 右互不遮擋 即冬至日當天9 00 15 00時段內(nèi)前 后 左 右互不遮擋 35 3 2光伏組件間距計算 36 赤緯角 地球赤道平面與太陽和地球中心的連線之間的夾角 其中n為積日從1月1日開始計算的天數(shù) 1月1日為1 冬至日赤緯角為 23 27 3 2光伏組件間距計算 37 太陽高度角 太陽光的入射方向和地平面之間的夾角 為當?shù)鼐暥?時角 從太陽正午時 0算起 上午為負 下午為正 數(shù)值等于離正午的時間 小時 乘以15 3 2光伏組件間距計算 38 方位角 天體在方位上與地平面正南方向所夾的角 3 2光伏組件間距計算 39 近似公式 3 2光伏組件間距計算 為當?shù)氐乩砭暥?H為陣列前排最高點與后排組件最低位置的高度差 組件間距不能小于D 40 傾角小于最佳傾角時 傾斜面上輻射量減小 但是組件間距變小 單位面積安裝容量增加 3 3組件傾角 間距 容量的關(guān)系 41 輻照度對Isc的影響較大 對Voc的影響較小 通?？梢越普J為輻照度與Isc成正比例關(guān)系 3 4光伏組串設(shè)計 輻照度對組件的影響 42 3 4光伏組串設(shè)計 溫度對組件的影響 43 溫度的變化 影響最大的是開路電壓 設(shè)計原則 1 光伏組件串聯(lián)形成的組串 其輸出電壓的變化范圍必須在逆變器正常工作的允許輸入電壓范圍內(nèi) 2 每個逆變器直流輸入側(cè)連接的光伏組件的總功率應(yīng)大于該逆變器的額定輸入功率 且不應(yīng)超過逆變器的最大允許輸入功率 3 光伏組件串聯(lián)后 其最高輸出電壓不允許超過光伏組件自身最高允許系統(tǒng)電壓及逆變器最大允許的直流電壓 3 4光伏組串設(shè)計 44 根據(jù)GB50797 2012光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范要求 Vdcmax 1000vkv 采用規(guī)組件格書上的功率溫度系數(shù) 3 3光伏組串設(shè)計 45 3 3光伏組串設(shè)計 46 鉑陽63W組件參數(shù)Voc 89VVpm 70Vkv 0 367 Kv 0 279 t 25 t 60 500kW逆變器基本參數(shù)Vdmax 1000VVmppmin 460VVmppmax 850V W 發(fā)電單元的發(fā)電量 kWh P 光伏發(fā)電站裝機容量 W t 年峰值日照小時數(shù) h 光伏發(fā)電站綜合效率 1 光伏方陣效率 2 逆變器效率 3 交流并網(wǎng)效率 3 5發(fā)電量計算 47 四 標準方案設(shè)計及案例介紹 48 4 1中高緯度地區(qū) 緯度 20 1MW地面組件排布及電纜敷設(shè)平面布置圖 1MW單元采用63Wp的組件17820塊 裝機容量1 123MWp 光伏陣列主體單元采用縱三排布的安裝方式 為全固定式支架安裝 49 4 1中高緯度地區(qū) 緯度 20 地面電站設(shè)計說明 1MW單元分為220個子陣列 每個子陣列81塊組件 根據(jù)組件特性 考慮溫度為零下30 經(jīng)分析采用9串9并為一個方陣 采用3套3匯1 2的匯流套件匯流后作為一路接入?yún)R流箱 每16個陣列接入一個16路的匯流箱 每7個匯流箱接入一臺500KW的逆變器 共2臺500kw的逆變器 這兩臺逆變器經(jīng)過一個雙分裂變壓器后 接入交流并網(wǎng)柜 接入電壓等級視具體項目而定 50 4 1中高緯度地區(qū) 緯度 20 地面電站光伏系統(tǒng)原理圖 51 4 2低緯度地區(qū) 緯度 20 1MW地面電站 鉑陽 組件排布及電纜敷設(shè)平面布置圖 1MW單元采用63Wp的組件17040塊 裝機容量1 059MWp 光伏陣列主體單元采用縱三排布的安裝方式 為全固定式支架安裝 52 注 主要應(yīng)用于東南亞熱帶地區(qū) 國內(nèi)不采用 4 2低緯度地區(qū) 緯度 20 地面電站設(shè)計說明 1MW單元分為142個子陣列 每個子陣列120塊組件 根據(jù)組件特性 考慮溫度為0 經(jīng)分析 采用10串12并為一個方陣 采用3套4匯1 2的匯流套件匯流后作為一路接入?yún)R流箱 每12個陣列接入一個12路的匯流箱 每6個匯流箱接入一臺500KW的逆變器 共2臺500kW的逆變器 這兩臺逆變器經(jīng)過一個雙分裂變壓器后 接入交流并網(wǎng)柜 接入電壓等級視具體項目而定 53 注 主要應(yīng)用于東南亞熱帶地區(qū) 國內(nèi)不采用 4 2低緯度地區(qū) 緯度 20 地面電站光伏系統(tǒng)原理圖 54 4 4總平設(shè)計案例 55 4 4 1上海全筑420kWp分布式電站 分2個廠房屋頂 1 120kWp 2 300kWp采用30kW組串式逆變器14臺 光伏組件組串后直接接入逆變器 1 廠房光伏組件設(shè)計25一串 4臺逆變器2 廠房光伏組件設(shè)計25一串 10臺逆變器 4 4總平設(shè)計案例 56 1 廠房 4 4 1上海420kWp分布式電站 4 4總平設(shè)計案例 57 2 廠房 4 4 1上海全筑420kWp分布式電站 4 4總平設(shè)計案例 58 4 4 1上海420kWp分布式電站 4 4總平設(shè)計案例 59 4 4 2青海50MW地面電站 占地約3200畝系統(tǒng)分成50個1MW的并網(wǎng)發(fā)電單元 每個并網(wǎng)發(fā)電單元經(jīng)1臺升壓變壓器升壓到35kV 以5回35kV進線接入35kV開關(guān)站 從35kV開關(guān)站出2回35kV線路接入110kV匯集站實現(xiàn)并網(wǎng) 4 4總平設(shè)計案例 60 4 4 2青海50MW地面電站 4 3 1相鄰光伏組件間距及檢修通道問題 同一支架兩組件間的間距為20mm 組件支架間預(yù)留1m 2m的檢修通道 61 4 3分布式光伏電站還需注意的幾個問題 混凝土屋頂需要考慮原有的防水措施 彩鋼瓦要考慮瓦型 朝向等因素還要考慮抗風 防震 消防 避雷等 混凝土屋頂?shù)氖褂媚晗掭^長 一般情況下能保證光伏電站25年的運營期 彩鋼瓦的使用年限一般在15年左右 需要考慮一筆電站轉(zhuǎn)移費用 北京地區(qū) 4 3 2屋頂?shù)念愋?承載力 使用年限問題 光伏組件單體面積大 越高風荷載越大 相關(guān)費用越高施工難度大 二次搬運費用高運行維護費用高考慮可利用面積時 要充分考慮女兒墻 屋頂構(gòu)筑物和設(shè)備的遮擋1m多高的女兒墻 周邊的廣告牌 布滿中央空調(diào)和太陽能熱水器的屋頂 可利用面積都會遠低于實際面積一般年份越久的屋頂 可利用面積的比例越少 10000平米的可利用面積可安裝容量 歐瑞康組件 彩鋼瓦 600kW混凝土 400kW 4 3 3建筑物高度及屋頂可利用面積問題 接入方式分 單點接入和多點接入 電壓等級一般分 380V和10kV 對于不同接入方式 電壓等級 電網(wǎng)公司的管理規(guī)定是不一樣的 電網(wǎng)公司接收接入申請受理到告知業(yè)主接入系統(tǒng)方案確認單的時間為 單點并網(wǎng)項目20個工作日 多點并網(wǎng)項目30個工作日 以380V接入的項目 接入系統(tǒng)方案等同于接入電網(wǎng)意見函 以10kV接入的項目 則要分別獲得接入系統(tǒng)方案確認單 接入電網(wǎng)意見函 根據(jù)接入電網(wǎng)意見函開展項目備案和工程設(shè)計等工作 并在接入系統(tǒng)工程施工前 要將接入系統(tǒng)工程設(shè)計相關(guān)資料提交客戶服務(wù)中心 根據(jù)其答復(fù)意見開展工程建設(shè)等后續(xù)工作 4 3 4接入方式和電壓等級問題 五 軟件應(yīng)用 65 常用軟件PVSYST 以