太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案第1頁 DATE\@"yyyy-MM-dd"2017-05-02太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案目錄一項(xiàng)目概況 31、項(xiàng)目概況 32、項(xiàng)目所在地地理位置和太陽能資源 5（3）小結(jié) 113、項(xiàng)目建設(shè)條件 114、建設(shè)類型 125、建設(shè)規(guī)模 126、項(xiàng)目背景和意義 12二、技術(shù)方案 171、太陽能光伏發(fā)電原理及系統(tǒng)特點(diǎn) 172、并網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成 183、設(shè)計(jì)說明及依據(jù) 194、設(shè)計(jì)原則 205、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 216、系統(tǒng)設(shè)備選型 24三、投資概算 291、系統(tǒng)配置單 292、投資報(bào)價(jià)表 29四、系統(tǒng)能效計(jì)算分析 301、光伏系統(tǒng)效率與發(fā)電量 302、費(fèi)效比 32五、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 32六、節(jié)能量計(jì)算 33七、運(yùn)行維護(hù)及管理 33一項(xiàng)目概況1、項(xiàng)目概況（1）項(xiàng)目名稱：（2）安裝容量：（3）建設(shè)單位：（4）承建單位：（5）建設(shè)地址：（6）項(xiàng)目用途：（7）資金來源：公司自籌（8）項(xiàng)目來源：公司自建設(shè)（9）設(shè)計(jì)階段初步設(shè)計(jì)（10）項(xiàng)目投資元（11）設(shè)計(jì)依據(jù)：公司內(nèi)部的用電負(fù)載數(shù)據(jù)及要求項(xiàng)目所在地地理位置和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況項(xiàng)目所在地太陽能資源和氣候特征（12）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-《JGJ203-2010民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》現(xiàn)行國家和行業(yè)有關(guān)光伏發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行國家和行業(yè)有關(guān)市政建設(shè)和電器安裝標(biāo)準(zhǔn)（13）項(xiàng)目效果圖2、項(xiàng)目所在地地理位置和太陽能資源（1）項(xiàng)目所在地地理位置某區(qū)位于江漢平原向鄂南丘陵過渡地段，中部高，西靠長(zhǎng)江，東向湖區(qū)緩斜某區(qū)，以第四系紅色粘土組成的網(wǎng)狀平原為主，其兩側(cè)為平坦的沖積平原，東側(cè)為梁子湖底地。三種地貌形體基本平。丘陵地形主要分布在區(qū)境北部，呈東西向帶狀，橫刻在網(wǎng)狀平原和沖積平原之中。東部和西部為濱湖平原，地面高程約20～40米，中部和北部有成片海拔150米左右的崗丘。境內(nèi)有大小山體118座，其中海拔在100米以上的有52座，八分山海拔272.3米，是區(qū)境內(nèi)最高點(diǎn)。境內(nèi)大小湖泊136處，主要湖泊有大溝湖、梁子湖、牛山湖、豹澥、魯湖、后石湖、斧頭湖、上涉湖、團(tuán)墩湖、湯遜湖、青菱湖等。主要河流有長(zhǎng)江、金水河流經(jīng)西部。某區(qū)地域廣闊，城鄉(xiāng)兼?zhèn)洌哂械锰飒?dú)厚的承東啟西、連南接北、居中的地緣優(yōu)勢(shì)。水面約占總面積39%。公司地址具體地理參數(shù)為北緯N30°25′25.43″，東經(jīng)E114°26′49.35″，海拔：31.96米。這里四季分明，日照充足，雨量充沛，年均氣溫16.7℃，年均降雨量1200－1400毫升，無霜期268天。境內(nèi)136個(gè)湖泊，97萬畝水體面積，其中，梁子湖、湯遜湖等湖泊盛產(chǎn)魚蝦蟹鱉，馳名中外的某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)藏龍島開發(fā)區(qū)位于某市主城南端，北與華中科技園、武大科技園、某理工大學(xué)科技園毗鄰，東接中環(huán)連絡(luò)線，南抵滬蓉高速公路，西臨湯遜湖，是某東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)的園中園，某中國光谷的主要拓展空間。園區(qū)規(guī)劃總面積15.2平方公里，以人文、科技、生態(tài)、旅游為發(fā)展定位，引進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、勞動(dòng)密集型傳統(tǒng)工業(yè)，建設(shè)高檔次、高產(chǎn)出、無污染濱水特色生態(tài)旅游科技園區(qū)。園區(qū)于2001年4月開始籌建，同年10月25日經(jīng)某市人民政府正式批準(zhǔn)成立（武政辦[2001]259號(hào)）。在五年時(shí)間內(nèi)，投入資金8億元，完成了道路、橋涵、給排水、電力、電信、園林綠化、路燈、天然氣等一批市政基礎(chǔ)設(shè)施和公共設(shè)施建設(shè)工程。園區(qū)內(nèi)已形成“三縱三橫”的主干道網(wǎng)絡(luò)布局，總長(zhǎng)約65公里，園區(qū)內(nèi)道路縱橫交錯(cuò)；綠化總面積1000多畝；巨龍塑型、鳳凰臺(tái)、玉葉灘、藏龍大橋、“藏龍十二景”和“楊橋湖二十四橋”等景觀。某高科機(jī)電產(chǎn)業(yè)園、某凡谷電子通信產(chǎn)業(yè)園、中船重工集團(tuán)第七二二所科技產(chǎn)業(yè)園、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)楚天學(xué)院、湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院、銀河灣、澳式高尚住宅區(qū)等56個(gè)大型項(xiàng)目簽約落戶園區(qū)，總投資額達(dá)80多億元。有某一中，實(shí)驗(yàn)高中等重點(diǎn)高中。湖北美術(shù)學(xué)院，湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院，中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院，華中師范大學(xué)某傳媒學(xué)院，某軟件工程職業(yè)學(xué)院等高校云集。（2）太陽能資源1）項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)藏龍島開發(fā)區(qū)位于某市主城南端，如圖所示。項(xiàng)目區(qū)域位置圖本方案從太陽能輻射量、日照時(shí)間兩個(gè)方面分析了某太陽能資源的時(shí)間分布、區(qū)域分布及其開發(fā)潛力，給出了某太陽能資源利用建議，對(duì)于某規(guī)模化推廣利用太陽能資源具有指導(dǎo)意義。2）某基本氣候特征某屬北亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，有雨量充沛、日照充足、夏季酷熱、冬季寒冷的特點(diǎn)。一般年均氣溫15.8℃-17.5℃，一年中，1月平均氣溫最低，0.4℃；7、8月平均氣溫最高，28.7℃。夏季極長(zhǎng)達(dá)135天，因某地處北緯30度，夏季正午太陽高度可達(dá)38°，又地處內(nèi)陸、距海洋遠(yuǎn)，地形如盆地故集熱容易散熱難，河湖多故夜晚水汽多，加上城市熱島效應(yīng)和伏旱時(shí)副高控制，十分悶熱，是中國三大火爐之一，夏天普遍高于37℃，極端最高氣溫44.5℃。初夏梅雨季節(jié)雨量集中，年降水量為1100毫米。某活動(dòng)積溫為"5150℃，年無霜期240天，年日照總時(shí)數(shù)2000小時(shí)。3）某太陽輻射量分析某緯度29.58°～31.22°，地處長(zhǎng)江中游江漢平原，全年太陽總輻射為4368000～4746000KJ/㎡，日照充足。某市累年太陽輻射狀況（J/㎡·a）月份輻射123456789101112直接輻射平均月總量112741114101130082167626213200253625359310364682229127190487138902115118散射輻射平均月總量139436148457205065235738273911281312259010245351217081174531138046126332太陽輻射平均月總量252176262559335147403364487112534937618320610033446208365018276948241450光合有效輻射126088131279167574201682243556267469309160305017223104182509138474120725中國太陽能資源分布圖4）輻射量的季節(jié)分布下圖某市常年太陽總輻射最大月是7月，最小月是12月，然后隨著太陽直射點(diǎn)自南向北移，輻射從1月逐漸向7月輻射量遞增至最大值，再由7月向12月遞減至最小值。圖呈波峰形，其中7月與8月輻射量差值小，而8月與9月輻射量差值大，說明由于直接輻射下降的緣故，某市的9月輻射突減。5）某日照時(shí)間分析某全年日照時(shí)數(shù)1500小時(shí)到2000小時(shí)，在全國居于中等日照水平。中國年日照時(shí)間分布圖6）日照時(shí)間的分布規(guī)律某逐月日照率統(tǒng)計(jì)圖某市全年日照月平均最大值出現(xiàn)在8月，最小值出現(xiàn)在3月，從1月到12月呈波狀走向，產(chǎn)生兩個(gè)波谷（3、12月）和一個(gè)波峰（8月）。7）某太陽能資源開發(fā)潛力某年總太陽輻射強(qiáng)度為4746MJ/(㎡.a)，按光伏發(fā)電效率為15%計(jì)，計(jì)算得到某年太陽能可發(fā)電量為197.75kWh/(㎡.a)。（3）小結(jié)A、某單位面積太陽能年輻射量4746MJ/(㎡.a)，太陽能資源較豐富；年日照時(shí)間1500小時(shí)到2000小時(shí)，日照時(shí)間較好。B、某夏季太陽輻射量大，日照時(shí)間長(zhǎng)，但受天氣影響較大，穩(wěn)定性差。冬季輻射量小，日照時(shí)間短，但穩(wěn)定性好。C、太陽能資源具有很好利用價(jià)值，且夏季優(yōu)于冬季。D、某一天中太陽能平均輻射強(qiáng)度最強(qiáng)的時(shí)段是11時(shí)～13時(shí)，是最佳利用時(shí)間。3、項(xiàng)目建設(shè)條件（1）自然條件根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，項(xiàng)目所在地為連片大型工業(yè)園區(qū)，可以利用的建筑物層高統(tǒng)一為6層，屋頂平坦，周圍沒有高大的建筑物及其他遮擋陽光的物體，光照條件良好，且項(xiàng)目地區(qū)屬北亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，有季節(jié)性降水、日照充足。年日照時(shí)間為2000小時(shí)左右，具有極好的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)的軟硬件條件，適合建設(shè)太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目。本項(xiàng)目具備如下優(yōu)良的基礎(chǔ)條件：建設(shè)位置具有良好的氣候條件以及富集的太陽能資源，可以保證穩(wěn)定的發(fā)電量；能產(chǎn)生附加的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，有助于抵消部分電價(jià)成本；良好的示范條件，所依托的建設(shè)基礎(chǔ)為藏龍島經(jīng)濟(jì)圈光谷芯中心，可以促進(jìn)節(jié)能減排與經(jīng)濟(jì)發(fā)展共存的良好新工業(yè)園區(qū)模式，同時(shí)創(chuàng)造了城市與地區(qū)新能源典范。（2）電力需求某光谷芯中心是以商務(wù)與科技創(chuàng)新為理念建設(shè)的“某科技新城”。芯中心多數(shù)企業(yè)為生產(chǎn)型、創(chuàng)新型科技公司，對(duì)電力穩(wěn)定性要求比較高，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)太陽能光伏發(fā)電來保證與完善其供電。4、建設(shè)類型本項(xiàng)目設(shè)計(jì)建設(shè)類型為并網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，正常情況下為市電為負(fù)載供電，當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)與公共電網(wǎng)相連并且用戶可使用太陽能電源為用電負(fù)載供電，余電上網(wǎng)，保證用電負(fù)載的供電可靠性。5、建設(shè)規(guī)模本方案設(shè)計(jì)以單棟單元為單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，每單元計(jì)太陽能光伏裝機(jī)容量為45kW左右，初步試運(yùn)行15kW，經(jīng)過嚴(yán)格精確設(shè)計(jì)可以滿足基本供電。6、項(xiàng)目背景和意義（1）太陽能將成為未來世界的主要能源從十七世紀(jì)至今，全球人口從5億增長(zhǎng)到60億，人類的能源消耗也從每年1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤增長(zhǎng)到150億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。世界能源委員會(huì)預(yù)測(cè)，按照已探明儲(chǔ)量和目前的消耗速度，石油將在43年后枯竭，天燃?xì)鈱⒃?6年內(nèi)用盡，煤炭也只夠169年的開采。而地球表面所接受的太陽能量相當(dāng)100億億度電，是全球能量需求的35000倍，可謂取之不盡用之不竭。隨著太陽能利用的不斷完善，采用太陽能光伏發(fā)電將成為我國乃至世界今后幾年新能源發(fā)展的主流，并從一些試點(diǎn)工程迅速向全國人民的日常生活中進(jìn)行普及，太陽能光伏應(yīng)用已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。按照國際能源委員會(huì)和歐洲聯(lián)合研究中心的一致估計(jì)，光伏發(fā)電在未來能源中占據(jù)著重要的地位，到2030年可再生能源占總能源結(jié)構(gòu)中30%以上，太陽能光伏發(fā)電在世界總電力的供應(yīng)中達(dá)到10%以上；2040年可再生能源占總能耗的50%以上，光伏發(fā)電將占到20%以上。我國的光伏發(fā)電在正常發(fā)展和生態(tài)驅(qū)動(dòng)發(fā)展兩種模式下發(fā)展，2010年左右其顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益已逐漸顯現(xiàn)出來，太陽能利用量占社會(huì)總能耗的比例在不斷的提高，CO2及氮氧化物的排放大幅減少。太陽能光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏打效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)能源提出越來越高的要求，太陽能是一種理想的新能源。具有以下特點(diǎn)：無枯竭危險(xiǎn)、絕對(duì)干凈（無公害）、不受資源分布地域的限制、可在用電處就近發(fā)電、能源質(zhì)量高、獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短等。作為新能源，太陽能具有極大優(yōu)點(diǎn)，因此受到世界各國的重視。目前，我國對(duì)太陽能的使用主要分為幾個(gè)方面：家庭用小型太陽能電站、大型并網(wǎng)電站、建筑一體化光伏玻璃幕墻、太陽能路燈、風(fēng)光互補(bǔ)路燈、風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)等，現(xiàn)在主要的應(yīng)用方式為建筑一體化和風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)。（2）新能源的國內(nèi)形勢(shì)國務(wù)院總理溫家寶在《政府工作報(bào)告》指出，“加強(qiáng)現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)和綜合運(yùn)輸體系建筑，積極推動(dòng)能源生產(chǎn)和利用方式變革，提高能源利用效率。推進(jìn)傳統(tǒng)能源清潔利用，加大力度發(fā)展清潔能源?！薄笆濉币?guī)劃綱要?jiǎng)t將“安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔”作為“現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系”的重要特點(diǎn)。發(fā)展清潔能源，主要有三個(gè)方面：一是大力發(fā)展清潔能源發(fā)電，用以改善電源結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)是大力發(fā)展水電、核電、風(fēng)電和太陽能發(fā)電等；二是因地制宜，積極發(fā)展液體燃料，如燃料乙醇、生物柴油等，但發(fā)展規(guī)模有限；三是因地制宜發(fā)展適用于中小城鎮(zhèn)、農(nóng)村的太陽能熱利用、小水電、風(fēng)電、太陽能等，以改善廣大農(nóng)村地區(qū)和中小城鎮(zhèn)的能源供應(yīng)和環(huán)境狀況。這三個(gè)目標(biāo)的提出，都與2009年在我國氣候談判中對(duì)國際社會(huì)做出的承諾有關(guān)。該承諾包括，到2020年非化石能源占一次能源消耗比重達(dá)到15%左右，碳相比2005年下降40-50%，森林面積比2005年增加4000萬公頃，森林蓄積量增加13億立方米。假如節(jié)能目標(biāo)定為16%的話，其對(duì)應(yīng)的減碳效果可以達(dá)到18%，但規(guī)劃將減碳目標(biāo)定在17%，是為了預(yù)防出現(xiàn)某些不利于減碳的因素。《2011年政府工作報(bào)告》第一次提出要將節(jié)能目標(biāo)分解到工業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸和公共機(jī)構(gòu)等行業(yè)，并繼續(xù)實(shí)施重點(diǎn)節(jié)能工程。將繼續(xù)以依靠技術(shù)節(jié)能為主、結(jié)構(gòu)節(jié)能為輔的模式，預(yù)計(jì)技術(shù)節(jié)能所占的貢獻(xiàn)比例將從“十一五”的節(jié)約70%降低到“十二五”的60%左右；而結(jié)構(gòu)節(jié)能所占的貢獻(xiàn)比率將由“十一五”的約17%，上升到“十二五”的約30%。根據(jù)“十二五”對(duì)碳減排指標(biāo)的細(xì)致規(guī)劃，全國被分為五類不同地區(qū)，不同地區(qū)省市的指標(biāo)也不同。第一類地區(qū)包括天津、上海、江蘇、浙江和廣東，其單位GDP能耗降低率最高，為18%；第二類地區(qū)包括北京、河北、遼寧和山東，其單位GDP能耗降低率為17%；第三類地區(qū)包括山西、吉林、黑龍江、安徽、福建、江西、河南、湖北、湖南、重慶、四川和陜西，其單位GDP能耗降低率為16%；第四類地區(qū)包括內(nèi)蒙古、廣西、貴州、云南、甘肅和寧夏，其單位GDP能耗降低率為15%；第五類地區(qū)包括海南、西藏、青海和新疆，其單位GDP能耗降低率為10%。毫不松懈地加強(qiáng)節(jié)能減排和生態(tài)環(huán)保工作。一是突出抓好工業(yè)、交通、建筑三大領(lǐng)域節(jié)能，繼續(xù)推進(jìn)十大重點(diǎn)節(jié)能工程建設(shè)，落實(shí)電機(jī)、鍋爐、汽車、空調(diào)、照明等方面的節(jié)能措施。二是大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔能源。堅(jiān)持節(jié)能節(jié)水節(jié)地，積極發(fā)展水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等清潔能源。推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，嚴(yán)格執(zhí)行能耗和環(huán)保國家標(biāo)準(zhǔn)，加大節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品推廣應(yīng)用力度，加強(qiáng)資源綜合利用。三是健全節(jié)能環(huán)保各項(xiàng)政策，按照節(jié)能減排指標(biāo)體系、考核體系、監(jiān)測(cè)體系，狠抓落實(shí)。四是開展全民節(jié)能減排行動(dòng)，國家機(jī)關(guān)、公共企事業(yè)單位要發(fā)揮表率作用。五是繼續(xù)強(qiáng)化重點(diǎn)流域、區(qū)域污染防治，加強(qiáng)石漠化、荒漠化治理，實(shí)施重點(diǎn)防護(hù)林，天然林保護(hù)和京津風(fēng)沙源治理等生態(tài)建設(shè)工程，保護(hù)水、森林、草原、濕地等生態(tài)環(huán)境。推進(jìn)農(nóng)村環(huán)境綜合整治。整頓規(guī)范礦產(chǎn)資源開發(fā)秩序。合理開發(fā)利用海洋資源。六是實(shí)施應(yīng)對(duì)氣候變化國家方案，提高應(yīng)對(duì)氣候變化能力，加強(qiáng)氣象、地震、防災(zāi)減災(zāi)、測(cè)繪基礎(chǔ)研究和能力建設(shè)。（4）太陽能光伏發(fā)電在本地區(qū)的發(fā)展前景湖北省是國家“中部崛起”戰(zhàn)略的支點(diǎn)，全國交通航運(yùn)樞紐。科教文化實(shí)力位居全國前列，高等院校數(shù)量位居全國第三，次于江蘇、北京，國家211工程大學(xué)數(shù)量位居全國第四，次于北京、江蘇、上海。在中國經(jīng)濟(jì)地理位置上，湖北具有承東啟西的戰(zhàn)略地位，位于東部技術(shù)密集工業(yè)區(qū)和西部資源富集區(qū)的結(jié)合部。以省會(huì)某市為中心，在500公里的范圍內(nèi)有4億人口，在1000公里范圍內(nèi)有10億人口。在中國廣袤的內(nèi)陸地區(qū)，湖北具有極強(qiáng)的市場(chǎng)集散功能和輻射能力。太陽能發(fā)電作為電器提供電源，節(jié)省了由電網(wǎng)供電，節(jié)約了能源，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，能源政策，也符合能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。溫室氣體效應(yīng)、氣候變暖、環(huán)境惡化、生態(tài)失衡這是世界的統(tǒng)一話題，也是世界范圍內(nèi)關(guān)注的問題。各國政府都確立了節(jié)能減排、發(fā)展綠色能源的戰(zhàn)略方針。我國政府已在《京都議定書》上鄭重簽字，許諾大力減少溫室氣體排放，發(fā)展綠色能源，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)地球，保護(hù)人類自己。二、技術(shù)方案1、太陽能光伏發(fā)電原理及系統(tǒng)特點(diǎn)（1）電池發(fā)電原理及太陽能光伏組件的生產(chǎn)流程太陽能電池是利用光伏效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。晶體硅太陽能電池實(shí)際是一個(gè)大的平面二極管，由于擴(kuò)散和漂移作用，在P-N結(jié)界面處形成內(nèi)建電場(chǎng)，當(dāng)太陽電池吸收具有一定能量的光子后，在電池內(nèi)部產(chǎn)生電子空穴對(duì)，電子帶負(fù)電，空穴帶正電。在P-N結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，電子和空穴被分離，產(chǎn)生定向運(yùn)動(dòng)，在太陽電池的外電路中產(chǎn)生電流，從而獲得電能。太陽能電池結(jié)構(gòu)原理本項(xiàng)目太陽能發(fā)電系統(tǒng)示意圖（2）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)特點(diǎn)簡(jiǎn)單方便、安全可靠、無噪音、無空氣污染、不破壞生態(tài)、能量隨處可得、無需消耗燃料、無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件、維護(hù)簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)、建設(shè)期短、規(guī)模大小隨意、可以無人值守、也無需架設(shè)輸電線路。系統(tǒng)中的太陽能光伏組件使用壽命長(zhǎng)，具備良好的耐候性，防風(fēng)、防雹，有效抵御潮濕氣和鹽霧腐蝕，不受地理環(huán)境影響。具有穩(wěn)定的光電轉(zhuǎn)換效率，且轉(zhuǎn)換效率高，并保障系統(tǒng)在惡劣的自然環(huán)境中長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。太陽能光伏組件方陣支架都有一定的傾斜角度，該角度與方陣所處的地理位置有關(guān)。2、并網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成并網(wǎng)電站系統(tǒng)由太陽能電池方陣（包括太陽能電池板、太陽能板支架）、交流逆變器、電線、等組成。各部份的作用為：（1）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本；（2）逆變器：在很多場(chǎng)合，都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。3、設(shè)計(jì)說明及依據(jù)（1）設(shè)計(jì)說明本技術(shù)方案嚴(yán)格按照相關(guān)工程技術(shù)說明書規(guī)定組織設(shè)計(jì)，以說明書中所述規(guī)范、規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，同時(shí)考慮國內(nèi)、國外規(guī)范要求。除非另作說明，所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均為現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)與技術(shù)說明書中規(guī)定之規(guī)范出現(xiàn)差異或矛盾時(shí)，采用較為嚴(yán)格的規(guī)范。方案中個(gè)別在允許的范圍內(nèi)，即經(jīng)相關(guān)政府部門審定及認(rèn)可后，采納本地類似規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。在此情況下，我方會(huì)與有關(guān)部門等提出論證，說明所采納規(guī)范與所要求的規(guī)范的性質(zhì)相同性，獲認(rèn)可后組織設(shè)計(jì)。（2)）設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)《中華人民共和國可再生能源法》及其設(shè)計(jì)的建筑行業(yè)和電力行業(yè)法律、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及產(chǎn)品設(shè)備的采用。具體參照的設(shè)計(jì)規(guī)范如下：《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50797-2012《光伏發(fā)電站施工規(guī)范》GB50794-2012《光伏發(fā)電工程驗(yàn)收規(guī)范》GB/T50796-2012《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2012《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2012《民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》JGJ203-2010《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50254-964、設(shè)計(jì)原則本工程設(shè)計(jì)在遵循技術(shù)先進(jìn)，科學(xué)合理，安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)原則下，著重考慮以下設(shè)計(jì)原則：先進(jìn)性原則隨著太陽能利用技術(shù)的發(fā)展，太陽能電源設(shè)計(jì)必須考慮先進(jìn)性，使系統(tǒng)在一定的時(shí)間內(nèi)保持技術(shù)領(lǐng)先性，以保證系統(tǒng)具有較長(zhǎng)的生命周期。安全可靠原則作為屋頂太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，安全是首要考慮的因素。針對(duì)本工程的特點(diǎn)，選用的結(jié)構(gòu)充分考慮了風(fēng)荷載、溫度應(yīng)力和地震作用對(duì)光伏組件的影響，設(shè)計(jì)安全系數(shù)保證滿足國家規(guī)定及本工程發(fā)熱要求。結(jié)構(gòu)輕巧而穩(wěn)定原則結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可以保證結(jié)構(gòu)的安全，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定所特有的美感，失穩(wěn)的結(jié)構(gòu)會(huì)給人帶來危機(jī)感，造成人的緊張。環(huán)保節(jié)能原則本工程光電技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)為光伏技術(shù)的應(yīng)用。其主要功能是發(fā)電，特別是太陽能光優(yōu)發(fā)電不會(huì)排放二氧化碳等溫室氣體，也無噪音，是一種干凈能源，與環(huán)境有很好的相容性?？刹鹦陡鼡Q、維修方便原則當(dāng)太陽能光優(yōu)組件的某個(gè)局部受損時(shí)，組件板塊能否靈活方便地進(jìn)行拆卸更換，直接關(guān)系到系統(tǒng)的功能是否能得到保持，結(jié)構(gòu)能否受到影響等因素，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要求必須可更換并且要很方便，且不能影響發(fā)電系統(tǒng)正常使用。經(jīng)濟(jì)性原則在以上原則得到充分保證的基礎(chǔ)上，要充分考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用性、效益性，提高發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)與實(shí)用價(jià)值。保證資金投向合理，在確保滿足國家規(guī)范的基礎(chǔ)上，合理地使用材料至關(guān)重要，只有巧妙地、合理地發(fā)揮各種材料的特性，才能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。5、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)思想（2）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)市電互補(bǔ)：太陽能優(yōu)先，余電并網(wǎng)安裝方式為按照一定角度斜支架（3）光伏陣列設(shè)計(jì)太陽能電池組件陣列設(shè)計(jì)包括安裝位置區(qū)域設(shè)計(jì)、安裝方式設(shè)計(jì)、組件選型及尺寸設(shè)計(jì)、陣列間距設(shè)計(jì)，以及支撐結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)、支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，需根據(jù)總體技術(shù)要求、地理位置、氣候條件、太陽輻射能資源、場(chǎng)地條件等具體情況來進(jìn)行。1）太陽能陣列傾角計(jì)算從氣象站得到的資料，一般為水平上的太陽輻量，換算成光伏陣列傾斜面的輻射量，才能進(jìn)行光伏系統(tǒng)發(fā)電量的計(jì)算。對(duì)于以某一傾角固定式安裝的光伏陣列，所接受到的太陽輻射能與傾斜的角度有關(guān)，其中較為簡(jiǎn)便的計(jì)算日輻射量的公式如下：Rβ=S×[sin(α-β)/sinα]+D圖2傾斜方陣面上的太陽總輻射量計(jì)算示意圖式中：Rβ—傾斜方陣面上的太陽總輻射量；D—散射輻射量,假定D與斜面傾角無關(guān)；S—水平面上的太陽直接輻射量；β—方陣傾角；α—午時(shí)分的太陽高度角。光伏陣列固定式支架的傾斜角按照某當(dāng)?shù)鼐暥?0°設(shè)計(jì)，此傾角大概是35°，根據(jù)樓頂?shù)木唧w情況略有調(diào)整。（2）光伏陣列的方位角設(shè)計(jì)方位角是指垂直照射到方陣表面上的光線在水平地面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€間的夾角。通常在光伏陣列朝向正南時(shí)，光伏組件發(fā)電量最大，故確定光伏陣列的方位角為3度，根據(jù)樓頂?shù)木唧w情況略有調(diào)整。（3）太陽能電池板選型本設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)太陽能電源容量為15kWp，充分考慮價(jià)格和性能因素，太陽能電池板選擇科技股份有限公司生產(chǎn)的太陽能光伏組件60塊，合計(jì)功率15kWp。（4）太陽能方陣陰影間距計(jì)算太陽能電池陣列間距的設(shè)計(jì)計(jì)算:光伏方陣陣列間距應(yīng)不小于D計(jì)算公式：本方案設(shè)計(jì)太陽能光伏組件安裝傾角與屋頂夾角根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況改變，所有陰影間距大概為小與2.8m。（5）系統(tǒng)直流電壓設(shè)計(jì)由于本方案設(shè)計(jì)光伏系統(tǒng)容量為15kWp，本系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)確定直流系統(tǒng)電壓為240-292V。（6）光伏組件串并聯(lián)計(jì)算在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)直流的最高工作電壓主要取決于逆變器直流側(cè)最高工作電壓。本方案選用xxxxxx太陽能組件，在計(jì)算組件串并聯(lián)時(shí)，必須根據(jù)組件的工作電壓和逆變器的直流輸入電壓范圍，同時(shí)需要考慮組件的工作電壓溫度系數(shù)、開路電壓溫度系數(shù)，合理確定最佳串并聯(lián)，以便各種情況下系統(tǒng)均能工作在最大功率電壓跟蹤范圍內(nèi)，從而獲得最大發(fā)電量輸出。本方案選用的光伏并網(wǎng)逆變器，額定功率5000W，直流輸入電壓100V-500V，組串中的光伏電池?cái)?shù)量決定與逆變器的最大直流輸入電壓、MPPT電壓范圍。（7）組件串聯(lián)計(jì)算：由于系統(tǒng)電壓為24V，而組件的開路電壓為35.9V，峰值功率電壓為29.2V，考慮考太陽能控制器及線路的電壓降，太陽能組件的10倍以上電壓可以為系統(tǒng)供電，所以本方案設(shè)計(jì)太陽能串聯(lián)數(shù)位10-11串。（8）并聯(lián)數(shù)計(jì)算：系統(tǒng)總功率15kW，共計(jì)60塊組件，每串10塊太陽能電池組件，太陽能光伏組件的并聯(lián)數(shù)為6并。6、系統(tǒng)設(shè)備選型（1）太陽能電池板太陽能組件選用xxxxxx型號(hào)的組件,產(chǎn)品符合IEC和UL對(duì)光伏產(chǎn)品的要求，該產(chǎn)品特點(diǎn)：

通過電池的優(yōu)選，保證電池的一致性，最大程度減少熱斑效應(yīng)。

使用優(yōu)質(zhì)的原材料，確保組件的使用壽命。

合理的邊框設(shè)計(jì)，可方便的安裝至各種光伏發(fā)電系統(tǒng)中。

嚴(yán)格的機(jī)械載荷試驗(yàn)，抵擋惡劣的工作環(huán)境。

100%的功率檢測(cè)，保證功率誤差在±3%以內(nèi)。通過對(duì)組件的合理分檔，提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電效力和增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。190組件太陽能電池組件產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表：產(chǎn)品名稱太陽能層壓板產(chǎn)品型號(hào)TN190P-24/Ei產(chǎn)品規(guī)格190W項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)芯片材料單晶硅太陽能電池封裝材料EVA薄膜基板材料超白低鐵布紋鋼化玻璃邊框材料高強(qiáng)度鋁型材最大功率(Pm)190W工作電壓（Vm)37．1V工作電流(Im)5．11A開路電壓(Voc)45．3V短路電流(Isc)5．36AFF75%正常使用溫度60℃—使用壽命>20年電參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)引用GB6497—86及IEC（國際電工委員會(huì)）關(guān)于地面用太陽能電池測(cè)試的大氣條件AM1.5陽光輻照度1000W/M2電池溫度25℃參考圖片（2）逆變器本方案選擇的本公司自己的并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品，是專為新能源發(fā)電系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。技術(shù)參數(shù)：產(chǎn)品：（3）電線線纜選用東莞勝牌專用線纜型號(hào)： 1015-10AWG。線數(shù)： 105/0.254外徑： 5.0絕緣厚度：0.79顏色:黑色和紅色線纜參考圖片如下：（4）太陽能電池組件支架太陽能光伏組件支架采用優(yōu)質(zhì)玻璃鋼材質(zhì)，噴塑，防腐能力強(qiáng)，工程后期噴漆，使用壽命達(dá)25年。（5）太陽能電池組件支架固定水泥基礎(chǔ)固定（6）太陽能電池組件支架整體效果根據(jù)樓頂具體情況，避開維修通道，供水管道，女兒墻的影響設(shè)計(jì)效果，初步工程安裝三組15kW，預(yù)留后續(xù)改造空間。三、投資概算1、系統(tǒng)配置單序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1光伏組件TN-72-5M190塊4單晶硅2光伏控制器48V30A臺(tái)1智能型3光伏離網(wǎng)逆變器48V2K臺(tái)3正弦波4蓄電池12V200AH塊4膠體5電線PV-1*4mm2米50國標(biāo)6BV-1*10mm2米10國標(biāo)7光伏組件支架40*40*3方鋼套1熱鍍鋅噴塑8機(jī)柜600*800*1600臺(tái)1標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜9穿線管PVCΦ32mm米5010光伏防雷匯流箱8進(jìn)2出臺(tái)111附件固定件，螺栓批112防雷和接地系統(tǒng)套12、投資報(bào)價(jià)表序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量單價(jià)（元）金額（元）1光伏組件TN-72-5M190塊4135054002光伏控制器48V30A臺(tái)1200020003光伏離網(wǎng)逆變器48V2K臺(tái)1300030004蓄電池12V200AH塊4180072005電線PV-1*4mm2米5052506BV-1*10mm2米109907光伏組件支架40*40*3方鋼套14004008機(jī)柜600*800*1600臺(tái)19009009穿線管PVCΦ32mm米50315010光伏防雷匯流箱8進(jìn)2出件固定件，螺栓批120020012防雷和接地系統(tǒng)套170070013合計(jì)套1￥23,790四、系統(tǒng)能效計(jì)算分析1、光伏系統(tǒng)效率與發(fā)電量影響發(fā)電量的關(guān)鍵因素是系統(tǒng)效率，系統(tǒng)效率的主要考慮因素有：灰塵、雨水遮擋引起的效率降低、溫度引起的效率降低、組件串聯(lián)不匹配產(chǎn)生的效率降低、逆變?cè)O(shè)備的功率損耗、配電系統(tǒng)及電纜的功率損耗等。光伏系統(tǒng)發(fā)電量的初步測(cè)算：1）灰塵、雨水遮擋折算系數(shù)項(xiàng)目當(dāng)?shù)鼗覊m較大，但降水很少，考慮有管理人員人工清洗方陣組件的情況下，取92%的折算系數(shù)。2）溫度折算系數(shù)電池組件會(huì)因溫度變化而輸出電壓降低、電流增大，組件實(shí)際輸出功率降低，發(fā)電量減少，取97%的折算系數(shù)。3）組件串聯(lián)匹配折算系數(shù)每塊組件的電性能輸出總會(huì)存在一定的差異，因此串聯(lián)的組件會(huì)因電流輸出不一致而影響實(shí)際輸出功率，這里取97%的折算系數(shù)。4）逆變器效率項(xiàng)目均采用大功率逆變器，轉(zhuǎn)換效率較高，綜合取97%。5）配電系統(tǒng)及線纜損耗配電系統(tǒng)及線纜損耗折算系數(shù)取97%。6）安裝角度折算系數(shù)項(xiàng)目組件分35°角度折算系數(shù)取98%。7）充電效率系數(shù)離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)充電效率90%8）蓄電池荷電效率蓄電池荷電效率90%9）系統(tǒng)綜合效率系數(shù)K0.92×0.97×0.97×0.97×0.97×0.98×0.9×0.9=0.6456根據(jù)某太陽輻射資源分析所確定的光伏電場(chǎng)多年平均年輻射總量，結(jié)合初步選擇的太陽能電池的類型和布置方案，進(jìn)行光伏電場(chǎng)年發(fā)電量估算。根據(jù)光伏電場(chǎng)場(chǎng)址周圍的地形圖，經(jīng)對(duì)光伏電場(chǎng)周圍環(huán)境、地面遮光障礙物情況進(jìn)行考察，建立的本工程太陽能光伏發(fā)電場(chǎng)上網(wǎng)電量的計(jì)算模型，并確定最終的上網(wǎng)電量。光伏發(fā)電站年平均上網(wǎng)電量Ep計(jì)算如下：·kW·h其中：HA為平均年太陽能輻射量，取1570kWh/m2 Paz為光伏系統(tǒng)安裝容量，容量為峰值功率1140W；根據(jù)以上的估算修正，得出本工程的理論年發(fā)電量總的綜合效率系數(shù)。據(jù)此估算出光伏系統(tǒng)的年發(fā)電量及標(biāo)準(zhǔn)功率年利用小時(shí)，詳見下表3-9年平均上網(wǎng)電量：年平均發(fā)電量序號(hào)項(xiàng)目數(shù)據(jù)1綜合效率系數(shù)0.64562多年平均年太陽能輻射量（KWh/m2)1570.03安裝容量(KWp)1.140425年年平均發(fā)電量(萬KWh)2.892、費(fèi)效比本系統(tǒng)裝機(jī)容量1140W，系統(tǒng)投資概算為23790元，概算組成主要包含太陽電池組件、光伏逆變器、直流匯流箱、蓄電池、機(jī)柜、電纜等設(shè)備和材料。25年總發(fā)電量為2.89KWH，靜態(tài)投資額23790元，費(fèi)效比為：0.82元/KWH（25年）。五、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析全年系統(tǒng)常規(guī)能源替代量計(jì)算常規(guī)發(fā)電（以火力發(fā)電為例）耗能和污染分析實(shí)發(fā)電量消耗標(biāo)煤消耗淡水產(chǎn)生二氧化碳產(chǎn)生灰渣產(chǎn)生粉塵產(chǎn)生二氧化