分布式光伏-高鐵站設(shè)計(jì)方案

XX高鐵站-光伏雨棚項(xiàng)目光儲充技術(shù)方案2020年10月3.1建設(shè)概況………………3.2主要建設(shè)內(nèi)容和規(guī)模…………………四、資源開發(fā)及綜合利用分析…………………4.1太陽能資源……………4.2實(shí)施方案………………4.2.2光伏陣列支架……………………4.2.3光伏方陣設(shè)計(jì)……………………4.2.4光伏年發(fā)電量計(jì)算……………4.2.6防雷接地…………4.2.7儲能系統(tǒng)…………五、經(jīng)濟(jì)效益分析………………一、前言隨著土地資源的日益緊缺和價(jià)格上漲，并隨著分布式發(fā)電激勵(lì)政策的逐步推進(jìn)和管理方法的逐步完善，國內(nèi)光伏發(fā)電發(fā)展將以充分利用閑散屋頂和分散土地資源的分布式光伏發(fā)電為主。而以分布式新能源為載體、智能微電網(wǎng)為支撐的智慧能源系統(tǒng)是未來能源供給的發(fā)展方向，對推進(jìn)節(jié)能減排和實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。2019年7月22日，國家能源局發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè)的指導(dǎo)意見》,指出新能源微電網(wǎng)代表了未來能源發(fā)展趨勢，是“互聯(lián)網(wǎng)+”在能源領(lǐng)域的創(chuàng)新性應(yīng)用。同時(shí)，新能源微電網(wǎng)是電網(wǎng)配售側(cè)向社會主體放開的一種具體方式，符合電力體制改革的方向，可為新能源創(chuàng)造巨大發(fā)展空間。按照能源互聯(lián)網(wǎng)的理念，新能源微電網(wǎng)將采用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)和使用的智能化匹配及協(xié)同運(yùn)行，以新業(yè)態(tài)方式參與電力市場，形成高效清潔的能源利用《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》《分布式電源與電力系統(tǒng)進(jìn)行互連的標(biāo)準(zhǔn)》《光伏并網(wǎng)系統(tǒng)用逆變器防孤島測試方法》《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》《光伏(PV)系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》《電能質(zhì)量供電電壓偏差》《電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變》《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》《電能質(zhì)量三相電壓不平衡》《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)間諧波》《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》《城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》《城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則》《城市電力電纜線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》《電能計(jì)量裝置安裝接線規(guī)則》《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》《電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償配置技術(shù)原則》《城市配電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則》《配電自動(dòng)化技術(shù)導(dǎo)則》《分布式發(fā)電接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》《儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》《國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》《400V以下低壓并網(wǎng)光伏發(fā)電專用逆變器技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》《微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》《微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)測試規(guī)范》《微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)運(yùn)行控制規(guī)范》《微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》《微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》本項(xiàng)目擬建于XX高鐵站旁的公交場站內(nèi)，項(xiàng)目所在地東經(jīng)XXX,北緯XX’。分布式光伏是一種安裝在建筑物屋頂、鋼構(gòu)雨棚等區(qū)域，利用太陽能發(fā)電的新型綠色能源，產(chǎn)生的電量可以自用，同時(shí)享受國家補(bǔ)貼(本項(xiàng)目為自發(fā)自用),白天用點(diǎn)高峰也是太陽能發(fā)電最好的時(shí)候，可以有效的平衡整體用電價(jià)格。187.783米光儲充微電網(wǎng)項(xiàng)目預(yù)選站址4.1太陽能資源我國各地的太陽能年輻射量達(dá)933~2330KW·h/m2,中值為1620KW·h/m2。我國太陽能資源分布的主要特點(diǎn)是：太陽能的高值中心都處在北緯22°~35°一帶，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太陽能輻射總量，西部地區(qū)高于東部地區(qū)，而且除西藏和新疆2個(gè)自治區(qū)外，基本上是南部低于北部。我國太陽能資源分布圖見下圖：中國總輻射年輻照量等級分布圖為了便于太陽能資源的開發(fā)與利用，按年太陽總輻照量空間分布，將我國太陽能資源劃貧單貧單主要為北疆，內(nèi)蒙古高原東部，華北遠(yuǎn)，多晴朗天氣，日照時(shí)間長其中青藏較豐富區(qū)(1500-1700)可利用區(qū)(1200-1500)一南海乏區(qū)(<1200)一南海主要為東黔西一部南部、湖名稱年平均輻照度占國土面主要區(qū)域豐富A區(qū)約≥200約22.8內(nèi)蒙額濟(jì)納旗以西、甘肅酒泉以西、青海100oE以西大部分地區(qū)、西藏94oE以西大部分地區(qū)、新疆東部邊緣地區(qū)、四川甘孜部分地區(qū)較豐富B區(qū)約160~200約44.0西部、遼寧西部、河北大部、北京、天津、山東東部、山西大部、陜西北部、寧夏、甘肅酒泉以東大部、青海東部邊緣、西藏94oE以東、四川中西部、云南大部、海南可利用C區(qū)約120~160約29.8內(nèi)蒙50oN以北、黑龍江大部、吉林中東部、遼寧中東部、山東中西部、山西南部、陜西中南部、甘肅東部邊緣、四川中部、云南東部邊緣、貴州南部、湖南大部、蘇、河南D貧乏D約3.4四川東部、重慶大部、貴州中北部、湖北110oE以西，湖南西北部區(qū)全國太陽輻射總量等級和區(qū)域分布表根據(jù)我國太陽能資源等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目所在地屬于可利用區(qū)域(C等級),具有建設(shè)根據(jù)全國各省各市NASA氣象數(shù)據(jù)查詢，項(xiàng)目選址區(qū)域，太陽總輻射年總量約為本項(xiàng)目擬采用國內(nèi)一線品牌(亞瑪頓)上市公司生產(chǎn)的最新組件，SHBB144T/W單晶硅條件下也能保持卓越的發(fā)電性能，通常比常規(guī)組件多發(fā)電3%~5%(絕對值)。效率厚度雙玻組件線性質(zhì)保受絲提升最高可達(dá)30%正反面使用2.0mm鋼化雙玻光伏組件4.2.2光伏陣列支架本項(xiàng)目一期采用的均為鋼結(jié)構(gòu)光伏車棚，車棚必須保證安全，可靠；安裝光伏板時(shí)應(yīng)注意安全，組件的組件與組件的拼裝應(yīng)做好防水防漏等工序，光伏組件施工完畢后，不應(yīng)有漏雙側(cè)光伏雨棚造型示意圖對于常規(guī)的逆變器，最大陣列開路電壓為1100V。假定MPPT電壓范圍200~1000V,每一個(gè)光伏方陣的串聯(lián)組件數(shù)為N,最大組串?dāng)?shù)為Nmax,最少串聯(lián)數(shù)為Nmin。本工程選用綜合考慮該地區(qū)低溫以及節(jié)約光伏接線要求出發(fā)，確定本工程組串為18/19個(gè)為一串。影響電站總效率的關(guān)鍵因素是系統(tǒng)效率，系統(tǒng)效率本工程依據(jù)太陽能資源及水文氣象條件，電站總效率的修正系數(shù)如下：序號效率損失項(xiàng)目修正系數(shù)系統(tǒng)效率1太陽入射角損失2輻射強(qiáng)度損失3陰影損失4溫度損失5組件質(zhì)量損失6組件串并聯(lián)不匹配損失7直流電纜線損8并網(wǎng)逆變器效率損失9交流電纜線損其他損失(故障檢修停機(jī)根據(jù)全國太陽輻射總量等級和區(qū)域分布表，計(jì)算年發(fā)電利用小時(shí)數(shù)(發(fā)電當(dāng)量小時(shí)數(shù))1300*81%(綜合效率)=1053小時(shí)；光伏組件光電轉(zhuǎn)換效率逐年衰減，整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)25年壽命期內(nèi)平均年有效利用小時(shí)數(shù)也隨之逐年降低，該項(xiàng)目所采用晶體硅光伏組件首年衰減不超過2.5%,其后每年衰減不超過0.7%,25年內(nèi)總衰減不超過20%。則每年發(fā)電量估算公式為：第N年發(fā)電量=初始年發(fā)電量*(1N組件衰減率)年數(shù)發(fā)電量123456789合計(jì)4.2.5電氣設(shè)計(jì)a)接入系統(tǒng)：本光伏系統(tǒng)擬安裝容量為1230.24KWp。公布置組件2796塊，每17/18塊組件為一串，接入逆變器，并配合有儲能電池，經(jīng)交流并網(wǎng)柜后，接入公交場站380V電網(wǎng)系 E4.2.6防雷接地a)為使建筑在受到直擊雷和感應(yīng)雷的雷擊時(shí)能有可靠的保護(hù)，鋼構(gòu)雨棚需與充電樁系統(tǒng)的b)直流側(cè)防雷措施：組件支架應(yīng)保證良好的接地，組件陣列連接電纜接入組串式逆變器，逆變器內(nèi)含高壓防雷器保護(hù)裝置，防雷裝置可有效地避免雷擊導(dǎo)致設(shè)備的損壞。c)交流側(cè)防雷措施：逆變器的交流輸出側(cè)設(shè)防雷保護(hù)裝置，可有效的避免雷擊和電網(wǎng)浪涌導(dǎo)致設(shè)備的損壞，所有的機(jī)柜要有良好的接地。d)光伏陣列區(qū)域采用發(fā)電單元外輪廓的鋁合金外框作為防止直擊雷過電壓保護(hù)接閃器，固定發(fā)電單元的鋁合金外框與其構(gòu)件間應(yīng)可靠連接后，再與其鋼支架以不少于兩點(diǎn)可靠焊接，通過整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)，組成一個(gè)立體的防雷體系。為了保證人身安全，所有電氣設(shè)備都裝設(shè)接地裝置，并將電氣設(shè)備外殼接地。4.2.7儲能系統(tǒng)系統(tǒng)主要由電池柜及直流PCS組成，電池柜主要包括電池箱、控制箱等模塊組成。電池箱包含電池PACK和電池組管理單元BMU。BMU實(shí)現(xiàn)電池的信號采樣和CAN通信，并把數(shù)據(jù)通過CAN總線上傳到控制箱的BMS管理單元?？刂葡浒姵毓芾硐到y(tǒng)BMS,通訊單元和直流供電單元?？刂葡渑c電池管理單元內(nèi)部采用CAN總線通信，與直流PCS或電池系統(tǒng)配置容量為100kW/100kWh,主要技術(shù)參數(shù)如表所示：序號名稱規(guī)格備注1額定放電功率(KW)系統(tǒng)最大功率2額定充電功率(KW)3額定儲能容量(KWh)4系統(tǒng)標(biāo)稱電壓(V)5系統(tǒng)電壓范圍(V)項(xiàng)目安裝地點(diǎn)泗洪公交光伏電站項(xiàng)目(四個(gè)場站)裝機(jī)容量(KW)電池板類型光伏系統(tǒng)的安裝固定式傾角系統(tǒng)效率首年理論發(fā)電量項(xiàng)目成本約670萬自用消納自發(fā)自用國補(bǔ)電價(jià)/元00自用電價(jià)/元0產(chǎn)量(度)國家補(bǔ)貼收益收益消納節(jié)約電費(fèi)收益(元)收益合計(jì)收益累計(jì)收益第10年第11年第12年第13年第14年第15年第16年第17年第18年第19年第20年第21年第22年第23年第24年第25年25年總由甲方出資，乙方負(fù)責(zé)光伏雨棚和儲能的設(shè)計(jì)、采購、及建設(shè)，建設(shè)完成后，移交給甲方，甲方獲得項(xiàng)目的全部收益；乙方負(fù)責(zé)2年工程質(zhì)保，5年主要組件產(chǎn)品質(zhì)保。至合作期滿后，該項(xiàng)目資產(chǎn)歸屬權(quán)移交給甲方。該項(xiàng)目主要部件使用的是國內(nèi)一線品牌，質(zhì)量有保障，理論壽命超25年(30年035年),1、第一階段：前十年為項(xiàng)目回本期，項(xiàng)目發(fā)電量，按國網(wǎng)同期電價(jià)售賣給甲方，由甲方按照用電量，按季度向乙方結(jié)算；甲方需確保每日發(fā)電量的消耗，確保不浪費(fèi)，乙方需定期的該項(xiàng)目進(jìn)行檢查和維護(hù)，出現(xiàn)問題，第一時(shí)間到場維修；2、第二階