光伏工程離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

XXX光伏工程離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

1.274MWP光蓄互補(bǔ)離網(wǎng)供電系統(tǒng)

方案單位：XXX新能源科技有限公司

20xx年06月

目錄

一、綜合說明.......................................................4

1.1設(shè)計(jì)依據(jù)...................................................4

1.2項(xiàng)目概況...................................................4

121工程地點(diǎn)...............................................4

L2.2建設(shè)規(guī)模...............................................6

1.2.3設(shè)計(jì)范圍..............................................6

二、項(xiàng)目任務(wù)與規(guī)模................................................7

2.1XXX現(xiàn)有電力系統(tǒng)概況.........................................7

2.2自然條件...................................................7

2.3項(xiàng)目任務(wù)...................................................8

2.4項(xiàng)目建設(shè)的必要性..........................................9

三、總體技術(shù)方案..................................................12

3.1設(shè)計(jì)依據(jù)及說明............................................12

3.2設(shè)計(jì)原則..................................................13

3.3設(shè)計(jì)概況說明..............................................14

3.4系統(tǒng)總體方案..............................................16

3.4.1光伏發(fā)電系統(tǒng)..........................................16

3.4.2儲(chǔ)能子系統(tǒng)...........................................17

3.4.3雙端雙向儲(chǔ)能逆變系統(tǒng).................................20

3.4.4雙向儲(chǔ)能逆變系統(tǒng).....................................21

3.5計(jì)量、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)........................21

四、項(xiàng)目的示范內(nèi)容及指標(biāo)..........................................26

2.1主要示范內(nèi)容..............................................26

4.2示范項(xiàng)目整體技術(shù)性能的關(guān)鍵指標(biāo).............................30

2/30

提要：

本項(xiàng)目任務(wù)為XXX市XXX建設(shè)1274KWP離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，

利用清潔能源取代島上原有完全依靠柴油發(fā)電機(jī)的供電方案，減低島

上的發(fā)電和用電成本。即：建設(shè)1274KWp離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)替代

原有柴油發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，將原有柴油發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)作為

1274KWp離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的備用發(fā)電系統(tǒng)，在1274KWp離網(wǎng)光伏

發(fā)電系統(tǒng)不能正常供電時(shí)，通過在1274KWp離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)雙端

雙向逆變系統(tǒng)自動(dòng)開啟原有柴油發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)并執(zhí)行后備供電。

3/30

一、綜合說明

1.1設(shè)計(jì)依據(jù)

I）我公司與XXX電源有限公司簽訂的合同；

2）業(yè)主確認(rèn)的主要技術(shù)原則；

3）業(yè)主提供的其它設(shè)計(jì)所需資料；

4）國家頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)定及相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2項(xiàng)目概況

1.2.1工程地點(diǎn)

本項(xiàng)目位于XXX省XXX市XXX市XXX村。如圖1所示，

XXX位于XXX甌江口東南約40km海域，緯度27.56°經(jīng)度

121.11°E,屬于XXX市XXX市管轄。由XXX,XXX、XXX、XXX、XXX等

38個(gè)島嶼和51個(gè)海礁組成。本項(xiàng)目建設(shè)所在地的XXX陸地面積4.31平

方公里，附近海域?yàn)楸被O場(chǎng)，是XXX傳統(tǒng)漁場(chǎng)之一。主島上

共有四個(gè)行政村，分別是：XXX（452戶，1437人）、XXX（183戶，561人）、

XXX村（408戶，1165人）、XXX（178戶，552人），目前島上四個(gè)村的

全部用電依靠供電

所的柴油機(jī)組發(fā)電。

本項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)選址如圖2所示，項(xiàng)目地位于XXX,從島上的漁

港碼頭有村級(jí)公路可到達(dá)，其中儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)選擇在緊鄰島

4/30

上供電所的柴油發(fā)電機(jī)房，光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)選在距離儲(chǔ)能系

統(tǒng)1公里遠(yuǎn)的朝南山坡上，需建設(shè)進(jìn)場(chǎng)道路與原有村級(jí)公路相連。

圖2.項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)地理位置圖

5/30

1.2.2建設(shè)規(guī)模

目前，XXX上用電全部依靠柴油發(fā)電，柴油發(fā)電不僅發(fā)電成本和

運(yùn)輸成本昂貴，而且對(duì)近海環(huán)境有一定影響。該地區(qū)的太陽能資源

具有良好的開發(fā)價(jià)值，建設(shè)本工程在充分利用當(dāng)?shù)氐奶柲苜Y源的同

時(shí)，有利于保護(hù)環(huán)境和促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，符合國家大力開發(fā)新能源、

使能源結(jié)構(gòu)多樣化的政策，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

本項(xiàng)目為離網(wǎng)型光儲(chǔ)電站，規(guī)劃建設(shè)總?cè)萘繛?520kWp光伏，本

方案僅包括主島的1274KWp光伏、6MWh鉛酸蓄電池和IMWh磷酸鐵鋰電

池。安裝多晶硅組件，組件支架采用固定傾角方式，儲(chǔ)能系統(tǒng)以集裝

箱形式安裝放置。本項(xiàng)目一次建成，計(jì)劃2013年開工，20xx年投產(chǎn)。

1.2.3設(shè)計(jì)范圍

按照業(yè)主XXX朗呈新能源有限公司和EPC方XXX電源股份公司

的要求，本初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)范圍主要有以下內(nèi)容：

D總體技術(shù)方案；

2）主體系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)；

3）系統(tǒng)配置清單；

4）監(jiān)控、計(jì)量、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

5）智能化工程；

6）設(shè)計(jì)概算。

6/30

二、項(xiàng)目任務(wù)與規(guī)模

2.1XXX現(xiàn)有電力系統(tǒng)概況

XXX四個(gè)行政村現(xiàn)有1221戶居民，總?cè)丝跀?shù)為3715人。目前，

島上年均用電總量約為100萬度，最高用電月份為5月、6月，平均

每月約為15萬度，最少用電月份為1月、2月，平均約5萬度，流

動(dòng)人口（漁訊期外地漁民）約3萬人，企事業(yè)單位47戶。另外，3

個(gè)副島即3個(gè)行政村，長(zhǎng)期有人居住，還有一個(gè)建設(shè)中的內(nèi)長(zhǎng)嶼島和

外長(zhǎng)嶼島連接后的島嶼，將進(jìn)行養(yǎng)殖漁業(yè)項(xiàng)目，目前全部處于無電供

應(yīng)狀態(tài)。

現(xiàn)在島上建有一個(gè)供電站和WkV的供電孤網(wǎng)，所有供電全部依

靠柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電，現(xiàn)供電站配有一臺(tái)500kW發(fā)電機(jī)、一臺(tái)200kW發(fā)

電機(jī)和一臺(tái)200kW備用發(fā)電機(jī)，配有專門人員進(jìn)行發(fā)電機(jī)房的維護(hù)和

管理。島上的柴油發(fā)電的年耗油量為300多噸，柴油發(fā)電成本超過3

元/度，由于海島距離XXX市的運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，計(jì)算設(shè)備折舊、運(yùn)輸、

管理等費(fèi)用后，島上柴油發(fā)電總成本大于3.8元/度，島上的居民用

電電費(fèi)按照城市居民同標(biāo)準(zhǔn)收取，發(fā)電與用電之間的差額依靠國家財(cái)

政補(bǔ)貼，每年XXX市供電局要至少投入300多萬元，用于補(bǔ)貼柴油發(fā)

電，油價(jià)的上漲和人工成本的攀升，使海島電力緊張局面難以改變。

2.2自然條件

XXX屬于亞熱帶海洋季風(fēng)性氣候，年平均降水量為

7/30

1150-1400mm,平均氣溫為17.9℃o根據(jù)XXX地區(qū)數(shù)據(jù)資料，年平均

日照1900小時(shí)，水平面年太陽輻射量為4717MJ/ltf.a,24度傾斜角

2

年太陽輻射量5094.36MJ/m.ao屬于我國太陽能資源可利用地區(qū)，

適合發(fā)展太陽能光伏發(fā)電。

下表為XXX近20年平均每月的氣象數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)來源于NASAo

從下表中可以看出，XXX日照情況季節(jié)性比強(qiáng)，夏季光資源充足，

冬季光資源較弱，從分布上看，與當(dāng)?shù)刎?fù)荷情況分布基本相符合。

表1XXX歷年氣象數(shù)據(jù)表

一二三四五六七八九十十十平

月月月月月月月月月月一二均

太陽水平輻射

(kWh/m2/d)2.442.913.184.114.474.796.275.844.593.752.942.634.00

風(fēng)速

7.016.766.135.465.055.214.885.036.056.666.976.715.98

(m/s)

大氣壓強(qiáng)

10110110110010099.999.899.8100100101101100

(Pa)

降雨量

(mm/day)2.653.555.054.996.017.944.456.345.972.952.632.024.54

溫度

11.912.214.117.521.124.426.426.625.322.318.714.519.6

(°0

相對(duì)濕度

66.068.172.478.281.486.387.785.777.669.366.364.275.3

2.3項(xiàng)目任務(wù)

項(xiàng)目任務(wù)為XXX市XXX建設(shè)1274KWP離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用清潔

能源取代島上原有完全依靠柴油發(fā)電機(jī)的供電方案，減低島上

的發(fā)電和用電成本。即：建設(shè)1274KWp離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)替代原有

8/30

柴油發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，將原有柴油發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)作為1274KWp離

網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的備用發(fā)電系統(tǒng)，在1274KWp離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)不

能正常供電時(shí)，通過在1274KWp離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)雙端雙向逆變系

統(tǒng)自動(dòng)開啟原有柴油發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)并執(zhí)行后備供電。

(1)項(xiàng)目?jī)?nèi)容為XXX市XXX1274KWP光蓄互補(bǔ)離網(wǎng)供電系統(tǒng)。包

括建設(shè)場(chǎng)址的太陽能資源分析、光伏發(fā)電工程的建設(shè)條件、接入系

統(tǒng)方案推薦、光伏發(fā)電系統(tǒng)配置方案、主設(shè)備選型和布置、電站系統(tǒng)

調(diào)試等。

(2)設(shè)計(jì)范圍為XXX市XXX1274KWp光蓄互補(bǔ)離網(wǎng)供電系統(tǒng)及其

配電網(wǎng)接入系統(tǒng)和后備柴油發(fā)電聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。系統(tǒng)界面從光伏發(fā)電組

件到用戶側(cè)(0.4KV)電壓變壓器端口，包含了光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、直流系

統(tǒng)、逆變系統(tǒng)、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)。

2.4項(xiàng)目建設(shè)的必要性

1.提高海島居民生活水平，發(fā)展海島經(jīng)濟(jì)的需要

XXX現(xiàn)有500KW一臺(tái)和200KW柴油發(fā)電機(jī)兩臺(tái)，500KW一臺(tái)

用于正常發(fā)電，200KW兩臺(tái)作為備用，對(duì)全島居民供電。柴油發(fā)電成

本超過3元/度，設(shè)備折舊、人員工資另計(jì)。每年XXX市供電局要至

少投入300多萬元，用于補(bǔ)貼柴油發(fā)電。油價(jià)的上漲和人工成本的攀

升，使海島電力緊張局面難以改變。3個(gè)副島即3個(gè)行政村，長(zhǎng)期

有人居住，還有一個(gè)建設(shè)中的內(nèi)長(zhǎng)嶼島和外長(zhǎng)嶼島連接后的島嶼，將

進(jìn)行養(yǎng)殖漁業(yè)項(xiàng)目，目前全部處于無電供應(yīng)狀態(tài)。

9/30

海島居民用水依靠當(dāng)?shù)靥烊坏牡畮?，勉?qiáng)滿足日常生活需

要。遇到干旱，要依靠大陸通過輪船運(yùn)水。2011年下半年用輪船運(yùn)

水22次，每噸水運(yùn)費(fèi)是125元。

如果項(xiàng)目得以實(shí)施，可以利用光伏發(fā)電，建設(shè)海水淡化工廠，從

根本上解決海島居民和漁民吃水，也可以帶動(dòng)水產(chǎn)品加工工業(yè)的發(fā)

展。從而，促進(jìn)海島經(jīng)濟(jì)的繁榮，改善海島居民生活品質(zhì)。

2.建設(shè)光風(fēng)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，建設(shè)微電網(wǎng)的需要

項(xiàng)目在XXX建設(shè)1274KWp光伏電站一座和副島建設(shè)97.02KWp獨(dú)

立光伏發(fā)電系統(tǒng)1套。同時(shí)建設(shè)200KW風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、200KW抽水

蓄能電站、100噸海水淡化綜合利用工程，結(jié)合國家智能電網(wǎng)示范

區(qū)域建設(shè)，將XXX打造成國內(nèi)甚至國際上最大的全面利用各種分布式

能源的獨(dú)立的微網(wǎng)智能電網(wǎng)。將成為為全國海島能源開發(fā)建設(shè)的

示范。

3.優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的需要

積極開發(fā)利用XXX太陽能資源，替代油電，減輕對(duì)柴油發(fā)電的依靠，

對(duì)改善XXX能源結(jié)構(gòu)和走能源可持續(xù)發(fā)展的道路，改善海島居民生

活，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)是十分必要的。

4.發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的需要

項(xiàng)目建設(shè)有助于節(jié)能和碳減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，也有助提高XXX環(huán)

境質(zhì)量。

綜上所述，項(xiàng)目建設(shè)將成為海島新能源技術(shù)展示和應(yīng)用的重要平

臺(tái)，符合我國21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略規(guī)劃，也符合發(fā)展XXX

10/30

經(jīng)濟(jì)和提高海島居民生活的需求，有合理的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效

nfto

11/30

三、總體技術(shù)方案

3.1設(shè)計(jì)依據(jù)及說明

?《中華人民共和國可再生能源法》

?正C62093《光伏系統(tǒng)中的系統(tǒng)平衡部件-設(shè)計(jì)鑒定》

?IEC60904-2《光伏器件第一部分：光伏電流-電壓特性的測(cè)量》

?IEC60904-2《光伏器件第二部分：標(biāo)準(zhǔn)太陽能電池的要求》

?DB37/T729-2007《光伏電站技術(shù)條件》

?SJ/T11127-1997《光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)過電壓保護(hù)-導(dǎo)則》

?CECS84-96《太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范》

?CECS85-96《太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》

?GB2297-89《太陽光伏電源系統(tǒng)術(shù)語》

?GB4064-1984《電氣設(shè)備安全設(shè)計(jì)導(dǎo)則》

?GB3859.2-1993《半導(dǎo)體逆變器應(yīng)用到則》

?GB/T14007-92《陸地用太陽電池組件總規(guī)范》

?GB/T14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》

?GB/T15543-1995《電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度》

?GB/T18210-2000《晶體硅光伏方陣I-V特性的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量》

?GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)概述和導(dǎo)則》

?GB/T19939-2005《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》

?GB/T19964-2005《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》

?GB/T20046-2006《光伏（PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》

12/30

?GB/T20514-2006《光伏系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)器效率測(cè)量程序》

3.2設(shè)計(jì)原則

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)必須充分考慮光伏系統(tǒng)的適用性、先進(jìn)

性、成熟穩(wěn)定性和展示性。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，將嚴(yán)格遵循以下

原則：

1、適用性

由于本項(xiàng)目是國家扶植為偏遠(yuǎn)地區(qū)解決用電問題的惠民項(xiàng)目，

有效、適用與否非常重要。合理組配資源、提高資源利用率十分

重要，充分利用島嶼坡地與荒廢空?qǐng)觯O(shè)計(jì)安裝光伏組件陣列。

2、先進(jìn)性

按照分布式能源光伏發(fā)電技術(shù)特點(diǎn)，采用國際先進(jìn)水平、具有

自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)方案，在國內(nèi)外率先實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)島嶼無電或

缺電區(qū)域，構(gòu)建雙端多個(gè)分布式發(fā)電子系統(tǒng)完全離網(wǎng)的光蓄互補(bǔ)的供

電系統(tǒng)。優(yōu)化系統(tǒng)配置、實(shí)現(xiàn)智能控制，同時(shí)最大限度降低損耗，

提高系統(tǒng)發(fā)電效率，確保了系統(tǒng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

3、可靠穩(wěn)定性

本項(xiàng)目將建于偏遠(yuǎn)島嶼且分布地域廣闊地理環(huán)境惡劣的偏遠(yuǎn)

島嶼地域組網(wǎng)運(yùn)行的光伏電站，因此，每個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)離網(wǎng)運(yùn)行

的可靠穩(wěn)定性至關(guān)重要。本項(xiàng)目系統(tǒng)將采用多個(gè)分布式光伏發(fā)電

供電子系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)行分散獨(dú)立設(shè)置和組網(wǎng)共享調(diào)配運(yùn)行，大大

13/30

增加了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力、提高了可靠性，各個(gè)獨(dú)立光伏供電子系

統(tǒng)采用成熟的知名生產(chǎn)廠家的設(shè)備，結(jié)合完善的保護(hù)措施與運(yùn)維

機(jī)制，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定并網(wǎng)運(yùn)行。

4、示范性

有效、適用的自用為主共享為輔的分布式光伏蓄電互補(bǔ)系統(tǒng)和脫

油供電（不依賴柴油發(fā)電機(jī)供電），大大降低了供電成本，不僅是達(dá)

到國際先進(jìn)水平的離網(wǎng)型分布式微電網(wǎng)的建設(shè)目，也是XXX市政府

對(duì)可再生能源可持續(xù)發(fā)展建立長(zhǎng)效機(jī)制的有益嘗試；不僅是展示

我國的光伏技術(shù)水平、體現(xiàn)共和縣政府對(duì)可再生能源的重視，而

且在國內(nèi)率先示范了可再生能源可持續(xù)發(fā)展建立長(zhǎng)效機(jī)制的運(yùn)行

模式。

3.3設(shè)計(jì)概況說明

本項(xiàng)目建設(shè)在偏遠(yuǎn)島嶼無電網(wǎng)覆蓋區(qū)域，采用分布式微電網(wǎng)架構(gòu)

的離網(wǎng)光儲(chǔ)電站模式，本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如下圖所示。

本項(xiàng)目1.274MWp光蓄互補(bǔ)離網(wǎng)供電系統(tǒng)示范項(xiàng)目系統(tǒng)，光伏發(fā)

電部分逆變器總?cè)萘繛?.25MW,由5個(gè)250kW分布式光伏供電子系統(tǒng)

組成，由于光伏發(fā)電子系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)與儲(chǔ)能子系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)相距較遠(yuǎn)，因此，

通過10kV電力線輸送至儲(chǔ)能供電子系統(tǒng)，由總控系統(tǒng)和交流調(diào)配裝置

進(jìn)行統(tǒng)一的平衡和調(diào)度。

14/30

交

V

-<n>^

流

詞

-^

配-<□>4

裝

置

-^

-<n>4

甲

rd-

峨

干基

發(fā)?

光儀

5

lp*

atc

754,

kV>

2S0

0^)

52Q

SI|>

(21

供

蓄電

電池

kWh鋰

/400

50kW

2個(gè)2

6個(gè)，

設(shè)有

統(tǒng)共

子系

供電

儲(chǔ)能

項(xiàng)目

MWh

/l.5

250kW

、2個(gè)

系統(tǒng)

能子

體儲(chǔ)

式膠

MWh管

/0.9

250kW

、2個(gè)

系統(tǒng)

電子

用電

個(gè)備

的一

項(xiàng)目

為本

統(tǒng)作

機(jī)系

柴油

原有

統(tǒng)。

子系

供電

蓄電

電池

鉛酸

電

酸蓄

個(gè)鉛

統(tǒng)和2

儲(chǔ)能系

電池

個(gè)鋰

其中2

統(tǒng)中的

儲(chǔ)能系

，6個(gè)

因此

源，