太陽能屋頂計劃示范項目建議書暨可行性方案

太陽能屋頂示范工程建議書暨可行性報告武漢日新科技2009年目錄一、概述/工程背景3二、工程目標(biāo)及主要內(nèi)容3本工程做為太陽能光電建筑一體化工程根本特點：3〔一〕、高效單晶硅組件4〔二〕、光伏并網(wǎng)逆變器4〔三〕、光伏陣列匯流裝置5〔四〕、光伏陣列支架5〔五〕、系統(tǒng)示意圖6〔六〕、建筑本體滿足國家和地方建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的情況。6三、建設(shè)的必要性6〔一〕開發(fā)利用太陽能資源，符合能源產(chǎn)業(yè)開展方向6〔二〕建設(shè)大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的條件9〔三〕充分利用BIPV建筑集成方式，開發(fā)太陽能資源，實現(xiàn)地區(qū)電力可持續(xù)開展101、BIPV建筑一體化的原理102、建筑與光伏系統(tǒng)相結(jié)合113、實現(xiàn)地區(qū)電力可持續(xù)開展的需要和可行性11〔四〕加快能源電力結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要12〔五〕改善生態(tài)、保護環(huán)境的需要12〔六〕發(fā)揮減排效益，申請CDM12三、技術(shù)方案r13〔一〕場址地理位置13〔二〕場址建設(shè)條件14〔三〕、設(shè)計原那么14〔四〕、本工程主要遵循和依據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)、文件15〔五〕陣列角度選擇16〔六〕、太陽能光伏組件選型19〔七〕、并網(wǎng)系統(tǒng)太陽能組件容量配置21〔八〕、并網(wǎng)光伏系統(tǒng)效率計算214、傾斜面光伏陣列外表的太陽能輻射量計算22〔九〕太陽能光伏并網(wǎng)逆變器的選擇23〔十〕、太陽能光伏組件串并聯(lián)方案265、太陽能光伏陣列的布置286、土建設(shè)計287、防雷系統(tǒng)設(shè)計298、直流配電柜設(shè)計329、太陽輻射傳感器Si-12TC和Si-12TC-T(集成溫度測量)3310、室外環(huán)境PT1000傳感器〔內(nèi)部集成轉(zhuǎn)換器〕3511、緊湊型風(fēng)速計36一、概述/工程背景為深入貫徹落實科學(xué)開展觀，大力實施可持續(xù)開展戰(zhàn)略，進一步加強社會事業(yè)領(lǐng)域的科技工作，推動揚州市經(jīng)濟社會與人口、資源、環(huán)境全面協(xié)調(diào)可持續(xù)開展，發(fā)揮科技創(chuàng)新的引領(lǐng)和支撐作用，促進以改善民生為重點的社會建設(shè)。2023年4月，修訂后的《節(jié)約能源法》正式施行，增加了建筑節(jié)能、交通節(jié)能、公共機構(gòu)節(jié)能等內(nèi)容，是中國一部推動全社會節(jié)約能源、提高能源利用效率的重要法律?！堆h(huán)經(jīng)濟促進法》于2023年1月起開始施行，將有效促進資源利用效率的提高，實現(xiàn)可持續(xù)開展。根據(jù)財政部網(wǎng)站3月26日公布《關(guān)于加快推進太陽能光電建筑應(yīng)用的實施意見》〔財建[2023]128號〕，表示為貫徹實施《可再生能源法》，落實國務(wù)院節(jié)能減排戰(zhàn)略部署，加強政策扶持，加快推進太陽能光電技術(shù)在城鄉(xiāng)建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，將實施財政扶持政策，加強建設(shè)領(lǐng)域政策扶持，支持開展光電建筑應(yīng)用示范，實施“太陽能屋頂方案〞。方案選擇重點公共建筑建設(shè)光伏屋頂、光伏幕墻，建設(shè)一批公共建筑節(jié)能、社區(qū)節(jié)能減排科技示范工程，提高城市節(jié)能減排水平。二、工程目標(biāo)及主要內(nèi)容本工程做為太陽能光電建筑一體化工程根本特點：光伏建筑一體化，即是把光伏組件作為建筑物迎光面的一局部，再與逆變器、蓄電池、控制器、負(fù)載等裝置相聯(lián)。使該建筑物具有直接利用陽光發(fā)電的功能，并且其外觀結(jié)構(gòu)及電氣安裝均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。光伏與屋頂相結(jié)合：

建筑物屋頂作為吸收太陽光部件有其特有的優(yōu)勢，日照條件好，不易受遮擋，可以充分接受太陽輻射，系統(tǒng)設(shè)計以緊貼屋頂結(jié)構(gòu)安裝，減少風(fēng)力的不利影響，并且，太陽電池組件可局部替代保溫隔熱層遮擋屋面。通過對陽光的反射減少夏季的熱吸收，同時因為冬季事空氣不直接接觸樓頂減少了，大樓的散熱，加強了保溫。系統(tǒng)的主要組成部件包括：〔一〕、高效單晶硅組件180Wp的電池組件，使用17.0%高效率晶體硅太陽電池片；高透光率鋼化玻璃封裝，透光率和機械強度高。采用密封防水多功能接線盒，確保組件使用平安，有效抵御濕氣和煙霧腐蝕，不受地理環(huán)境影響。鋁框采用內(nèi)置角鍵連接，緊固密封，抗機械強度高，具備良好的耐候性，防風(fēng)，防雹。組件使用壽命長達(dá)25年，衰減小?！捕场⒐夥⒕W(wǎng)逆變器并網(wǎng)逆變器是并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的重要電力電子設(shè)備，其主要功能是把來自太陽能電池方陣輸出的直流電轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)電力相同電壓和頻率的交流電，并把電力輸送給與交流系統(tǒng)連接的負(fù)載，同時還具有極大限度地發(fā)揮太陽能電池方陣性能的功能和異?；蚬收蠒r的保護功能。在本光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器起關(guān)鍵作用，它具有高性能濾波電路，將直流系統(tǒng)同電網(wǎng)建立連接，其輸出的交流電符合國家電網(wǎng)對電能質(zhì)量〔包括電壓和頻率〕要求，不對電網(wǎng)質(zhì)量造成污染。采用超結(jié)CoolMOS電路，符合UL1714國際平安標(biāo)準(zhǔn)的防孤島效應(yīng)系統(tǒng)，保證在外電網(wǎng)發(fā)生故障時系統(tǒng)可以在幾個微秒內(nèi)斷開。并網(wǎng)型逆變器具有過/欠電壓、過/欠頻率、短路保護、逆向功率保護等保護功能。靈活的系統(tǒng)架構(gòu)，以55KW逆變器模組成不同規(guī)模的系統(tǒng),單套可串聯(lián)最大至1.65MW。音頻噪音低。開關(guān)頻率在可聽頻率之外〔18kHz〕。高轉(zhuǎn)換效率。容易維護，因為可以快速拔插逆變器模組。符合國際上相應(yīng)的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。DK5940CEI11-20(Italy),VDE0126/VDEW(Germany,France,Greece)andRealDecretoRD1663/2000(Spain)，UL1741,可以不用低壓隔離變壓器，直接連接到中壓電網(wǎng)〔使用專門的中壓變壓器〕?？梢酝ㄟ^PVI-AEC〔可選的配件〕來進行逆變器的遠(yuǎn)距離監(jiān)控?？梢酝ㄟ^PVI-STRINGCOMB〔俗稱接線盒，選配件〕來監(jiān)控光伏組串的性能?！踩?、光伏陣列匯流裝置由于系統(tǒng)的每個電池串聯(lián)工作電流較小〔5-6A〕，需在室外將電池串列進行匯流。先將10路電池串列接入防水匯流盒〔10進2出〕進行匯流，然后再接入逆變器〔四〕、光伏陣列支架本工程中的光伏陣列支架采用熱鍍鋅防腐保護，保證在系統(tǒng)壽命周期內(nèi)可以良好使用，在保證足夠的日照輻射量的同時為保證建筑抗風(fēng)、防風(fēng)要求，采用仰角23度，短支架，以1塊180瓦組件為一個單元?！参濉?、系統(tǒng)示意圖〔六〕、建筑本體滿足國家和地方建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的情況。本工程在節(jié)能方面遵循了：建設(shè)部《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》建設(shè)部《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)《財政部,建設(shè)部關(guān)于印發(fā)〈可再生能源建筑應(yīng)用示范專項資金管理暫行方法〉的通知》三、建設(shè)的必要性〔一〕開發(fā)利用太陽能資源，符合能源產(chǎn)業(yè)開展方向能源是我國經(jīng)濟開展的血液，它的供給能力和供給狀況直接影響經(jīng)濟的開展。未來我國經(jīng)濟仍將以較高的速度增長，能源消費總量也將有較大幅度地增長，而煤炭、石油、天然氣這類化石燃料并不是取之不盡的它們隨著消費的增加而減少，所以開源顯得很迫切。為了保證能源供給平安，改變環(huán)境，促進經(jīng)濟社會的可持續(xù)開展，從長期的能源開展戰(zhàn)略角度來審視，我國必須尋求一條有利于社會、經(jīng)濟與環(huán)境可持續(xù)開展的、清潔能源占較大比例的能源供給與消費的道路。可再生能源是不污染環(huán)境，在自然界中可以循環(huán)再生的能源。它的開發(fā)利用，不僅可以解決與能源相關(guān)的環(huán)境污染問題，促進解決社會可持續(xù)開展，而且還可以逐步改善我國以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)；對解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電用能問題，實現(xiàn)消滅無電縣和農(nóng)村電氣化等目標(biāo)，進一步改善我國農(nóng)村及城鎮(zhèn)生產(chǎn)、生活條件都將有著非常重要的現(xiàn)實意義。我國開展可再生能源的相關(guān)支持政策國家非常鼓勵開展可再生能源，并且實施了一系列的可再生能源政策。1〕可再生能源的宏觀政策：我國《1996~2023年新能源和可再生能源開展綱要》中明確指出，要按社會主義市場經(jīng)濟的要求，加快新能源和可再生能源的開展和產(chǎn)業(yè)化的建設(shè)，并且將可再生能源的開展方案納入了我國的“十五能源規(guī)劃，要求采取措施調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高清潔能源在能源消費中所占的比重；要求通過技術(shù)進步來推動可再生能源事業(yè)的開展。鼓勵開展利用太陽能，改造傳統(tǒng)能源利用技術(shù)，提高能源利用效率，降低污染排放，并給予稅收優(yōu)惠等支持政策。2〕可再生能源的經(jīng)濟政策〔一〕推進光電建筑應(yīng)用示范，啟動國內(nèi)市場?，F(xiàn)階段，在條件適宜的地區(qū)，組織支持開展一批光電建筑應(yīng)用示范工程，實施“太陽能屋頂方案〞。爭取在示范工程的實踐中突破與解決光電建筑一體化設(shè)計能力缺乏、光電產(chǎn)品與建筑結(jié)合程度不高、光電并網(wǎng)困難、市場認(rèn)識低等問題，從而激活市場供求，啟動國內(nèi)應(yīng)用市場?！捕惩怀鲋攸c領(lǐng)域，確保示范工程效果。綜合考慮經(jīng)濟性和社會效益等因素，現(xiàn)階段在經(jīng)濟興旺、產(chǎn)業(yè)根底較好的大中城市積極推進太陽能屋頂、光伏幕墻等光電建筑一體化示范；積極支持在農(nóng)村與偏遠(yuǎn)地區(qū)開展離網(wǎng)式發(fā)電，實施送電下鄉(xiāng)，落實國家惠民政策?！踩撤糯笫痉缎?yīng)，為大規(guī)模推廣創(chuàng)造條件。通過示范工程調(diào)動社會各方開展積極性，促進落實國家相關(guān)政策。加強示范工程宣傳，擴大影響，增強市場認(rèn)知度，形成開展太陽能光電產(chǎn)品的良好社會氣氛；促進落實上網(wǎng)分?jǐn)傠妰r等政策，形成政策合力，放大政策效應(yīng)；將光電建筑應(yīng)用作為建筑節(jié)能的重要內(nèi)容，在新建建筑、既有建筑節(jié)能改造、城市照明中積極推廣使用。三、實施財政扶持政策國家財政支持實施“太陽能屋頂方案〞，注重發(fā)揮財政資金政策杠桿的引導(dǎo)作用，形成政府引導(dǎo)、市場推進的機制和模式，加快光電商業(yè)化開展。〔一〕對光電建筑應(yīng)用示范工程予以資金補助。中央財政安排專門資金，對符合條件的光電建筑應(yīng)用示范工程予以補助，以局部彌補光電應(yīng)用的初始投入。補助標(biāo)準(zhǔn)將綜合考慮光電應(yīng)用本錢、規(guī)模效應(yīng)、企業(yè)承受能力等因素確定，并將根據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步、本錢降低的情況逐年調(diào)整?！捕彻膭罴夹g(shù)進步與科技創(chuàng)新。為鼓勵先進，將嚴(yán)格設(shè)定光電建筑應(yīng)用示范的標(biāo)準(zhǔn)與條件。財政優(yōu)先支持技術(shù)先進、產(chǎn)品效率高、建筑一體化程度高、落實上網(wǎng)電價分?jǐn)傉叩氖痉豆こ?，從而不斷促進提高光電建筑一體化應(yīng)用水平，增強產(chǎn)業(yè)競爭力?！踩彻膭畹胤秸雠_相關(guān)財政扶持政策。將充分調(diào)動地方開展太陽能光電技術(shù)的積極性，出臺相關(guān)財稅扶持政策的地區(qū)將優(yōu)先獲得中央財政支持。按照近期通過的《可再生能源中長期開展規(guī)劃》，今后15年中國可再生能源開展的總目標(biāo)是：提高可再生能源在能源消費中的比重，解決偏遠(yuǎn)地區(qū)無電人口用電問題和農(nóng)村生活燃料短缺問題，推行有機廢棄物的能源化利用，推進可再生能源技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化開展?！兑?guī)劃》還提出了三個具體目標(biāo)，其中最重要的一個是逐步提高優(yōu)質(zhì)清潔可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例，力爭到2023年使可再生能源消費量占到能源消費總量的10％，2023年提高到15％。國家開展與改革委員會副主任陳德銘在國務(wù)院新聞發(fā)布會上指出，今后一個時期，中國可再生能源開展的重點是水能、生物質(zhì)能、風(fēng)能和太陽能?！捕辰ㄔO(shè)大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的條件在這樣一個日照條件良好、自然環(huán)境和社會環(huán)境興旺的地區(qū)建設(shè)太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)符合以下建設(shè)太陽能電站的條件：富集的太陽光照資源，保證很高的發(fā)電量；靠近主干電網(wǎng)；距離用電負(fù)荷中心不能太遠(yuǎn)；便利的交通、運輸條件和生活條件；能產(chǎn)生附加效益，有助于抵消局部電價本錢；良好的示范條件，讓公眾認(rèn)識和接受光伏發(fā)電技術(shù)；當(dāng)?shù)馗骷壵峁﹥?yōu)惠政策和各種便利條件；具有一定的國際影響和國際合作條件。〔三〕充分利用BIPV建筑集成方式，開發(fā)太陽能資源，實現(xiàn)地區(qū)電力可持續(xù)開展1、BIPV建筑一體化的原理太陽能光伏—建筑一體化BIPV(BuildingIntegratedPhotovoltaics,)是應(yīng)用太陽能發(fā)電的一種新概念：在建筑為維護結(jié)構(gòu)外外表鋪設(shè)光伏陣列提供電力?？梢哉f在眾多可再生能源發(fā)電技術(shù)中，光伏發(fā)電是最綠色最環(huán)保也是最值得期待的一項技術(shù)。BIPV的優(yōu)越性1〕可原地發(fā)電、原地使用，減少電流運輸過程的費用和能耗2〕防止了放置光電陣板的額外占用珍貴的建筑空間與建筑結(jié)構(gòu)合一，省去了單獨為光電設(shè)備提供的支撐結(jié)構(gòu)3)使用新型建筑維護材料，節(jié)約了昂貴的外裝飾材料〔玻璃幕墻等〕，減少建筑物的整體造價，且使建筑外觀更有魅力4)因日照處在高壓電網(wǎng)用電頂峰期，BIPV系統(tǒng)除保證自身建筑內(nèi)用電外，還可以向電網(wǎng)供電，舒緩了頂峰電力需求，解決電網(wǎng)峰谷供需矛盾，具有極大的社會效益；5)杜絕了由一般化石燃料發(fā)電所帶來的嚴(yán)重空氣污染，這對于環(huán)保要求更高的今天和未來極為重要；6)由于光伏陳列安裝在屋面和墻面上，并直接吸收太陽能，防止了墻面溫度和屋頂溫度過高，降低了空調(diào)負(fù)荷，并改善了室內(nèi)環(huán)境。2、建筑與光伏系統(tǒng)相結(jié)合把封裝好的的光伏組件〔平板或曲面板〕安裝在居民住宅或建筑物的屋頂上，再與逆變器、蓄電池、控制器、負(fù)載等裝置相聯(lián)。光伏系統(tǒng)還可以通過一定的裝置與公共電網(wǎng)聯(lián)接。目前光伏與建筑結(jié)合總結(jié)起來大約有8種安裝方式3、實現(xiàn)地區(qū)電力可持續(xù)開展的需要和可行性同時，近年來我國光伏產(chǎn)業(yè)在國家大型工程工程、推廣方案和國際合作工程的推動下迅速開展。到2007年年底，全國光伏系統(tǒng)的累計裝機容量到達(dá)10萬千瓦，太陽能電池生產(chǎn)能力到達(dá)290萬千瓦，太陽能電池年產(chǎn)量到達(dá)118.8萬千瓦，超過日本和歐洲，為光伏發(fā)電的規(guī)?；_展奠定了根底。因此大力開發(fā)太陽能資源，對與實現(xiàn)地區(qū)電力可持續(xù)開展具有重要的現(xiàn)實意義。〔四〕加快能源電力結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要在目前全球經(jīng)濟形勢收縮，能源供需形勢的相對緩和的時候，是結(jié)構(gòu)調(diào)整的難得的戰(zhàn)略機遇期。國家開展改革委副主任、國家能源局局長張國寶在能源工作會上表示，在我國的能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭占一次能源消費的70%，比世界平均水平高40多個百分點。在電力結(jié)構(gòu)中，火電比重偏高，核電、水電、風(fēng)電等優(yōu)質(zhì)能源所占比例偏小，僅占20%左右。積極開展水電、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源與新能源，不斷提高清潔能源在中國一次能源消費中的比重，將成為我國優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的另一個突破口?！参濉掣纳粕鷳B(tài)、保護環(huán)境的需要中央提出“建設(shè)生態(tài)文明，根本形成節(jié)約能源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長方式、消費模式〞。太陽能被認(rèn)為是21世紀(jì)最具開展?jié)摿Φ男滦湍茉?，在日常生活中，自覺使用和推廣太陽能，就可以為節(jié)能減排、改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量做奉獻(xiàn)?；蛘哒f，選擇和使用太陽能，就是建設(shè)生態(tài)文明。生態(tài)文明建設(shè)的目的，在于通過全民生態(tài)文明觀念確實立和實際行動，進一步改善我們的生存、生產(chǎn)和生活環(huán)境，實現(xiàn)永續(xù)開展。利用太陽能，無論從經(jīng)濟社會開展全局，還是對使用者的切身利益來說，好處盡人皆知。因為新建和改建的樓房可以統(tǒng)一安裝，老樓只要有周密的設(shè)計、良好的組織施工，安裝和使用太陽能光伏系統(tǒng)并不是什么難事〔六〕發(fā)揮減排效益，申請CDM城市作為人類社會經(jīng)濟活動的中心，聚集了世界上一半以上的人口，溫室氣體排放占全球總量的75％左右。隨著不斷加快的城市化進程，城市擴張速度越來越快，城市也因此變得越來越脆弱，頻繁發(fā)生的氣候災(zāi)害威脅到了城市居民正常的生產(chǎn)生活，中國城市也難以幸免。不過，城市對于由氣候變化引起的災(zāi)害的脆弱性是可以減少的，許多地方城市就如何加強城市適應(yīng)氣候變化的能力已經(jīng)開始了積極行動。聚焦城市，因其是許多重大環(huán)境問題的受害者，更因其具有強大的資源調(diào)動力和影響力，城市是開展低碳經(jīng)濟的關(guān)鍵平臺。低碳經(jīng)濟是中國的必由之路，同時也是中國實現(xiàn)新一輪經(jīng)濟開展的巨大機遇。一方面應(yīng)對氣候變化需要改變傳統(tǒng)經(jīng)濟開展模式，構(gòu)建低碳經(jīng)濟等新的社會經(jīng)濟開展框架；另一方面，開展低碳經(jīng)濟帶來的保證能源平安、減少空氣污染、增加投資和就業(yè)時機等一系列協(xié)同效益，建設(shè)光伏工程，參加CDM交易為揚州的經(jīng)濟社會開展增加了可持續(xù)性和競爭力。三、技術(shù)方案r建設(shè)光伏電站，科學(xué)的選址非常重要。

同時還應(yīng)合理地確定建設(shè)規(guī)模，在資源條件允許的情況下，盡量科學(xué)地擴大規(guī)模，以降低本錢，提高效益。〔一〕場址地理位置參考地點河北衡水參數(shù)單位根本氣象資料緯度°N37.73經(jīng)度°E115.7海拔m26平均霧天day8122年平均氣象參數(shù)月份空氣溫度相對濕度日水平輻射量氣壓風(fēng)速〔海拔10米〕地面溫度

單位°C%kWh/m2/dkPam/s°C-d1-1.542.7%2.87101.12.6021.942.3%3.67100.92.8038.240.5%4.66100.33.127416.936.0%5.7599.73.6201523.139.2%5.8699.33.2392626.948.5%5.6798.82.7498727.066.6%5.0998.72.2529825.567.8%4.7999.02.0484922.354.7%4.2199.72.13671016.146.2%3.70100.42.2197117.545.9%2.86100.82.628121.044.9%2.49101.22.60年平均14.647.9%4.30100.02.62723表1標(biāo)準(zhǔn)氣候值〔二〕場址建設(shè)條件樓頂混凝土結(jié)構(gòu)：根本符合安裝要求，樓頂外表設(shè)備不多，總面積為24*32=768平方米,〔三〕、設(shè)計原那么本工程設(shè)計在遵循技術(shù)先進、科學(xué)合理、平安可靠、經(jīng)濟實用的指導(dǎo)思想和設(shè)計原那么下，著重考慮以下設(shè)計原那么?！裣冗M性原那么：隨著太陽能技術(shù)的開展，太陽能電源設(shè)計必須考慮先進性，使系統(tǒng)在一定的時期內(nèi)保持技術(shù)領(lǐng)先性，以保證系統(tǒng)具有較長的生命周期?！窦邪惭b建設(shè),多支路上網(wǎng)●獨立分系統(tǒng):在電氣線路上分為假設(shè)干個獨立的分系統(tǒng),分別發(fā)電上網(wǎng).●低壓發(fā)電單元:每個分系統(tǒng)由假設(shè)干發(fā)電單元組成,輸出0.4kV三相交流電.●太陽電池組件:以標(biāo)準(zhǔn)晶體硅組件為主,局部選用透光型組件.●安裝方式:固定式安裝.●并網(wǎng)逆變器:以進口設(shè)備為主,配合國產(chǎn)配套電氣設(shè)備.●檢測控制系統(tǒng):采用性能可靠,自動化程度高部件,通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和分析的準(zhǔn)確齊全.〔四〕、本工程主要遵循和依據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)、文件GB/T9535《地面用晶體硅光伏組件設(shè)計鑒定和定型》GB/T18479《地面用光伏〔PV〕發(fā)電系統(tǒng)概述和導(dǎo)那么》GB50054《低壓配電設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB17478《低壓直流電源設(shè)備的特性和平安要求》GB50171《電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)》GB6495《光伏器件》GB/T17626《電磁兼容試驗和測量技術(shù)》GB13337.1《固定型防酸式鉛酸蓄電池技術(shù)條件》YD799《通信用閥控式密封鉛酸電池》DL/T620《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》DL/T621《交流電氣裝置的接地》GB191《包裝貯運標(biāo)志》GBJ232－82《電氣裝置安裝工程施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)》GB50205-95《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)》GBJ17-88《鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ9-87《建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》GB/T17468-1998《電力變壓器選用導(dǎo)那么》DL/T6451-95《三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》GB/T10228-1997《干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》〔五〕陣列角度選擇根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥?7.73度可以得到當(dāng)?shù)氐亩寥仗柛叨冉茿=90-〔37.73+23.45〕=28.82度通過PVSYST軟件計算評估各種仰角全年平均接受的日照輻射強度可以得出在高仰角情況下春冬兩季的日照強度較好，在不考慮調(diào)整角度，且不使用跟蹤系統(tǒng)的前提下，固定角度在37度得到的年平均輻射強度較好，選擇37度作為系統(tǒng)仰角。〔六〕、太陽能光伏組件選型武漢日新科技成立于2001年5月，坐落在“中國?光谷〞，是中國最早專業(yè)從事太陽能光伏技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)、研發(fā)、設(shè)計、安裝的高新技術(shù)企業(yè)之一。有兄弟公司-深圳日新科技和控股公司-武漢日新科技照明。公司聯(lián)合知名高校，成立了具有產(chǎn)學(xué)研結(jié)合特色的湖北省光伏工程技術(shù)研究中心。“武漢日新科技園〞獲國家財政部、建設(shè)部批準(zhǔn)為可再生能源建筑應(yīng)用重點示范工程，是目前我國確定并予以資助的最大的國家太陽能光伏建筑一體化應(yīng)用示范工程。根據(jù)相關(guān)的需要，在光伏獨立應(yīng)用系統(tǒng)中，硅太陽電池組件被設(shè)計為由36片太陽能電池片串聯(lián)組成：這種組件是為12V的蓄電池充電設(shè)計的。〔通過把電池組件進行串聯(lián)可以實現(xiàn)給24V或48V的蓄電池充電〕；在光伏并網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，硅太陽電池組件被設(shè)計成為由48片或72片太陽電池片串聯(lián)組成，根據(jù)本工程提供的屋頂可利用面積，我們采用72片太陽能電池組成的并網(wǎng)應(yīng)用太陽電池組件；

電流——電壓曲線

電流——電壓曲線1.功率輸出保證：標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境工作，10年減效低于10%2.使用壽命保證：標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境工作，25年減效低于20%質(zhì)量擔(dān)保：我們的組件經(jīng)過了一下全部的測試熱斑耐久測試熱循環(huán)測試√濕—熱循環(huán)試驗

濕—冷循環(huán)測試√引線端強度測試扭曲測試√機械載荷測試抗冰雹沖擊測試√熱沖擊測試絕緣測試√機械強度和風(fēng)壓測試室外曝露測試√鹽霧腐蝕測試〔七〕、并網(wǎng)系統(tǒng)太陽能組件容量配置樓頂可用面積24*32=768m2，因為需要升起仰角37度以保證足夠的太陽能入射角度，同時保證前后排之間間距，單位面積功率計算得出：總計可以安裝10排，29列290塊組件該站總計安裝52200Wp〔八〕、并網(wǎng)光伏系統(tǒng)效率計算1).光伏陣列效率η1:◆光伏陣列在1000W/㎡太陽輻射強度下,實際的直流輸出功率與標(biāo)稱功率之比.光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換與傳輸過程中的損失包括:組件匹配損失:對于精心設(shè)計、精心施工的系統(tǒng),約有2%的損失;太陽輻射損失:包括組件外表塵埃遮擋及不可利用的低、弱太陽輻射損失,取值3%;偏離最大功率點損失:如溫度的影響、最大功率點跟蹤(MPPT)精度等.取值2%;直流線路損失:按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,應(yīng)小于1%.得:η1=98%×97%×98%×99%=92.3%2).逆變器的轉(zhuǎn)換效率η2:◆逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比.對于powerone大型并網(wǎng)逆變器,可取η1=97.8%.3).交流并網(wǎng)效率η3:◆從逆變器輸出至電網(wǎng)的傳輸效率，因為是在建筑物上發(fā)電本地就近用電其中最主要的是線路的效率，和變壓器效率可取η3=96%●系統(tǒng)的總效率等于上述各局部效率的乘積:η=η1×η2×η3=92.3%×97.8%×9%=86.7%.4、傾斜面光伏陣列外表的太陽能輻射量計算并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量測算:●綜合當(dāng)?shù)氐貐^(qū)太陽輻射量◆系統(tǒng)效率86.7%●光伏陣列傾角等于37°,固定式安裝:河北光伏建筑集成日水平輻射量KWh/m2/d效率太陽能系統(tǒng)功率KWp月發(fā)電量〔KWH)一月50.86752.27014.90二月5.370.86752.26804.90三月5.760.86752.28081.16四月6.020.86752.28173.49五月5.440.86752.27632.21六月4.990.86752.26775.03七月4.580.86752.26425.65八月4.660.86752.26537.88九月4.710.86752.26394.87十月4.950.86752.26944.75十一月4.590.86752.26231.94十二月4.50.86752.26313.41年合計總量5.0583330.1925年總量1895006.39〔九〕太陽能光伏并網(wǎng)逆變器的選擇室外型并網(wǎng)光伏逆變器PVI-12.5-OUTD/PVI-12.5-OUTD-SAURORAOR優(yōu)勢_雙通道獨立的MPPT，每個MPPT帶3個輸入組串，靈活配置和安裝。_無變壓器設(shè)計，效率最高到97.8%〔歐洲效率97.3%〕。_DC/AC轉(zhuǎn)換采用真正的3相橋式電路拓?fù)洹寬的MPPT輸入電壓范圍：200-850Vdc。_扁平效率曲線：保證全部輸入電壓和輸出功率范圍性能穩(wěn)定。_峰值效率在輸入電壓和輸出功率范圍中間，保證真實條件下最好性能。_非?？烨揖雀叩腗PPT算法〔響應(yīng)時間：1s，精度：99.8%〕。_對電網(wǎng)擾動敏感度低，防止不必的掉電。_寬工作溫度范圍：-25°/+60°C自然冷卻，50°C能保證最大功率。_面板上的LCD顯示主要參數(shù)。_結(jié)構(gòu)緊湊：650mmx620mmx200mm。_防孤島保護。_集成了RS485和USB串行通信。_標(biāo)準(zhǔn)DC街頭：MC4。_防反接保護。_IP65全封閉封裝。_并網(wǎng)滿足國際標(biāo)準(zhǔn)。Power-One提供的AURORA室外型并網(wǎng)太陽能逆變器利用了最新的功率器件如SIC二極管，CoolMOSTM，IGBT等器件降低開關(guān)損耗。AURORA在所有關(guān)鍵元件上都采用了很大的降額設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以使其能夠穩(wěn)定可靠的連續(xù)運行超過25年，并真正地持續(xù)不斷的輸出最大功率。在這種設(shè)計理念下，AURORA逆變器的最高效率超過了97%。另一方面，在控制上，AURORA逆變器采用高頻開關(guān)技術(shù)，使其THD〔總電流諧波失真〕不超過1%。另一個獨特的優(yōu)勢是AURORA逆變器有兩個輸入通道，每一個都有自己獨立的MPPT〔最大功率跟蹤〕，便于多路輸入的應(yīng)用。方框圖

特點PVI-10.0-OUTD/-SPVI-12.5-OUTD/-S輸入?yún)?shù)，DC側(cè)額定DC功率kWp10.413最大推薦DC功率kWp11.414.3工作MPPT輸入范圍Vdc200V～850V(580V額定)全功率MPPT范圍Vdc300-750360-750最大輸入電壓Vdc900激活電壓Vdc360額定〔250-500之間可調(diào)〕獨立MPPT數(shù)量22每個MPPT最大功率kW6.58直流輸入路數(shù)6〔每個MPPT有3個直流輸入〕每個MPPT最大DC電流Adc18〔短路電流22〕每個輸入保險絲容量額定10Adc/900VdcDC側(cè)變阻器4個熱保護器〔每MPPT2個〕DC開關(guān)集成1000Vdc/25AdcDC連接方式12個MC4和配套接頭，配4-6mm2或AWG12電纜輸出參數(shù)，AC側(cè)額定輸出功率在55℃，kW1012.5最大AC輸出功率kW1113.8AC并網(wǎng)連接3相400Vac50Hz＋PE，可帶中線，也可不帶額定AC電壓Vac3×400Vac最大AC電壓范圍Vac311-456額定交流頻率〔Hz〕50最大AC線電流A16.6每相〔短路19A〕20每相〔短路22A〕AC側(cè)變阻器4個星形連接到公共點，加氣體放電管到地AC側(cè)連接方式螺絲壓接，配AWG6電纜，密封管M40，適于15-23mm電纜功率因數(shù)1AC側(cè)電流諧波THD％<2%〔在額定交流功率和正弦波電壓下〕最高效率％97.8%歐洲效率％97.3%待機功耗W10夜間功耗W<2隔離無變壓器隔離環(huán)境參數(shù)冷卻自然冷卻環(huán)境溫度范圍℃-20℃～+60℃〔50℃以上降額〕工作高度m2000可聽噪音dBA<50在1m遠(yuǎn)環(huán)境等級IP65相對濕度0～100%結(jié)露機械參數(shù)尺寸〔寬×高×深mm〕650x620x200全部重量〔kg〕38其他顯示有2行帶文字和數(shù)值的顯示器通訊RS485，USB連接，AEC遠(yuǎn)端控制〔可選〕認(rèn)證EMCEN61000-6-2,EN61000-6-4CE認(rèn)證是并網(wǎng)認(rèn)證DK5940Ed.2.2,VDEW,UL1741,RD1663/2000〔十〕、太陽能光伏組件串并聯(lián)方案逆變器的選擇為5臺12.5千瓦合計接入組件為286塊，那么接入功率為286*180=51480Wp具體接入方式如下：13串22并聯(lián)，最后一臺13串2并最大功率跟蹤1：串聯(lián)組件數(shù)量13并聯(lián)串?dāng)?shù)2最大功率跟蹤2：串聯(lián)組件數(shù)量13并聯(lián)串?dāng)?shù)3結(jié)果－陣列尺寸參數(shù)配置范圍〔例外〕10-87(13-19)最少串聯(lián)組件數(shù)/串10最多串聯(lián)組件數(shù)量/串18每個MPPT最多并聯(lián)串?dāng)?shù)3最多組件/最大功率跟蹤49最多組件/逆變器88逆變器對象加載STC(W)15808最多并聯(lián)串?dāng)?shù)〔并聯(lián)MPPT〕3結(jié)果－逆變器規(guī)格結(jié)果－光伏組件數(shù)據(jù)型號PVI-12.5-OUTD型號-180M(24V)峰值輸出功率13800STC功率〔W)180額定輸出功率12500Max.TensionediSistema(V)100040攝氏度時輸出功率12500開路電壓43.0最大開路電壓900最大功率電壓35最大MPPT電壓750短路電流5.67最小MPPT電壓200最大功率電流5.15開啟電壓360短路電流溫度系數(shù)〔mA/C)3.9800額定MPPT電流〔A/通道〕18開路電壓溫度系數(shù)〔V/C)-0.1580最大功率跟蹤通道數(shù)量2最大功率電壓溫度系數(shù)〔V/C)-0.1258額定MPPT功率〔W/通道〕8000逆變器效率0.97結(jié)果－系統(tǒng)配置直流輸入總功率〔STCW〕11700ok估計逆變器最大輸出10214組件總數(shù)65ok經(jīng)過校核后的最終組件安裝51480W，計算發(fā)電量，其中25年總發(fā)電量按照25年減效不超過20%計算。河北光伏建筑集成日水平輻射量KWh/m2/d效率太陽能系統(tǒng)功率KWp月發(fā)電量〔KWH)一月50.86751.486918.14二月5.370.86751.486711.04三月5.760.86751.487969.70四月6.020.86751.488060.75五月5.440.86751.487526.94六月4.990.86751.486681.58七月4.580.86751.486337.02八月4.660.86751.486447.71九月4.710.86751.486306.67十月4.950.86751.486848.96十一月4.590.86751.486145.99十二月4.50.86751.486226.33年合計總量5.0582180.8125年總量1868868.38相應(yīng)的減排效果河北光伏建筑集成節(jié)煤〔噸〕減排二氧化碳〔噸〕減排碳〔噸〕減排二氧化硫〔噸〕減排氮氧化物〔NOX〕〔噸〕一月2767.266897.391881.73207.54103.77二月2684.426690.911825.40201.33100.67三月3187.887945.792167.76239.09119.55四月3224.308036.572192.52241.82120.91五月3010.777504.362047.33225.81112.90六月2672.636661.541817.39200.45100.22七月2534.816318.011723.67190.1195.06八月2579.086428.361753.78193.4396.72九月2522.676287.751715.41189.2094.60十月2739.586828.411862.92205.47102.73十一月2458.396127.551671.71184.3892.19十二月2490.536207.651693.56186.7993.39年合計總量32872.3281934.2622353.182465.421232.7125年總量747547.351863261.77508332.2056066.0528033.035、太陽能光伏陣列的布置傾角布置參考圖6、土建設(shè)計土建工程遵循現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的要求以及現(xiàn)行的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。7、防雷系統(tǒng)設(shè)計光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)防雷包括防直擊雷和防感應(yīng)雷，太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)邊框等結(jié)構(gòu)部件通過接地可以防止直擊雷，接地電阻要小于10歐姆。在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)線路要加裝B級避雷器，這樣就可有效防止感應(yīng)雷，連接方式如以下示意圖。避雷器選用德國盾DEHN牌高可靠性避雷器，詳細(xì)參數(shù)請見下表。雷擊造成的危險過電壓以雷擊中心1.5km~2km范圍內(nèi)都可能產(chǎn)生危險過電壓，損害線路上的設(shè)備。近年來，隨著大量的精密設(shè)備應(yīng)用的日益廣泛，雷電損害造成的事故有逐年上升能的趨勢。地電位還擊圖例建筑物的外部防雷系統(tǒng)〔如避雷針、避雷網(wǎng)等〕遭受地接雷擊，在接地電阻的兩端就會產(chǎn)生危險的過電壓，由設(shè)備的接地線引入設(shè)備，造成設(shè)備的損壞。雷電波入侵的途徑外部避雷和內(nèi)部避雷避雷針〔或避雷帶、避雷網(wǎng)〕、引下線和接地系統(tǒng)構(gòu)成外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護建筑物免受雷擊引起火災(zāi)事故及人身平安事故，而內(nèi)部防雷系統(tǒng)那么是防止雷電和其他形式的過電壓侵入設(shè)備中造成毀壞，這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的，為了實現(xiàn)內(nèi)部避雷，需要進出各保護區(qū)的電纜、金屬管道等都要連接避雷及過壓保護器，并實行等電位連接。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)防雷方案我們依據(jù)德國DEHN公司幾十年的防雷經(jīng)驗，制定出室外防雷與線路防雷相結(jié)合的綜合防雷方案。直接防雷，建立防雷電保護區(qū)作為被保護的區(qū)域，如并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，從EMC〔電磁兼容〕的觀點來看，由外到內(nèi)可分為幾級保護區(qū)，最外層是0級，是直接雷擊區(qū)域，危險性最高，越往里，那么危險程度越低，過壓主要是沿電纜線竄入的，保護區(qū)的界面通過外部防雷系統(tǒng)、鋼筋混凝土及金屬管道等構(gòu)成的屏蔽層而形成。從0級保護區(qū)到最內(nèi)層保護區(qū)，必須實行分級保護，對于電源系統(tǒng)，分為I、II、III、IV級，從而將過電壓降到設(shè)備能夠承受的的水平。從理論上講，雷電流約有50%是直接流入大地，還有50%將平均流入各電氣通道〔如電源線、信號線和金屬管道等〕。那么并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)總體防雷方案采取四級防雷措施。I級防直接雷：金屬結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土支撐柱及太陽能電池組件有效接地，在系統(tǒng)支架結(jié)構(gòu)外表形成避雷網(wǎng)和屏蔽層，并加裝等電位連接器。II級防感應(yīng)雷：在電源線路中加裝B類避雷器，有效的吸收竄入電源系統(tǒng)的脈沖能量，避雷器接入等電位連接器。III級過壓保護：在電源線路中加裝C類過壓保護器，有效中吸收線路B類避雷器泄放后的殘壓，C類過壓保護器接入等電位連接器。IV級浪涌吸收：太陽能電池組件和并網(wǎng)逆變器本身裝有壓敏電阻，作為最后一道防線，壓敏電阻可以有效地吸收來自電源線路的浪涌電壓對設(shè)備的沖擊。各級避雷器測試波形雷電保護等電位連接器/棒并網(wǎng)逆變器建筑物避雷網(wǎng)建筑物避雷網(wǎng)接地網(wǎng)接地網(wǎng)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)避雷器連接示意圖8、直流配電柜設(shè)計PVI-STRINGCOMB直流接線盒_接線箱在集中型光伏系統(tǒng)中提供對組串的保護和監(jiān)測。_10條20A輸入通道可用同時集成有電流檢測裝置〔霍爾效應(yīng)傳感器〕，借此可以對每一條通道進行準(zhǔn)確的監(jiān)測，并對故障做出快速判斷。_保險絲監(jiān)測裝置可以確保對錯誤和警報快速做出反響。_多達(dá)20條電線并聯(lián)安裝在同一集線箱內(nèi)，其正極和負(fù)極上均裝有保險絲保護裝置。_可以通過