19MWp屋顶分布式光伏发电项目承包人实施方案计划书Word格式文档下载.docx
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建筑为钢结构彩钢瓦屋面。
2.2工程概况
项目所在地位于陕西省西安市,东经109°
0'
15,北纬34°
28'
41,属于光资源四类地区,年日照较为充足。
本工程利用陕西重型汽车有限公司厂区的既有厂房建筑屋顶,通过敷设在屋顶的光伏组件的“光生伏特”效应,实现太阳能光伏发电应用。
本项目在有效面积约318823m2的建筑屋顶安装光伏电池组件,采用多晶硅组件和并网逆变器,建设总容量为19MWp的光伏发电系统。
光伏电站建成后,预计25年总发电量约49115—52785万kWh,25年平均发电约1964.6--2111.4万kWh。
3、方案设计
3.1设计原则
1、本期总装机容量为19MW,有效利用厂房彩钢板房屋顶面积装设太阳能电板;
2、重点考虑屋顶布置组件后的美观性、风载荷、雪载荷;
3、场地内布局整齐统一,充分考虑光伏系统对现有环境的融合;
4、减少电缆的用量,交直流汇流设备靠近厂房集中处。
3.2.光伏组件串并联设计
光伏方阵中,同一光伏组件串中各光伏组件的电性能参数宜保持一致,根据《光伏电站设计规范》GB50797-2012规范计算串联数:
N≤Vdcmax/(VOC*[1+(t-25)*Kv])
(1)
Vmpptmin/(Vpm*[1+(t’-25)*K’v])≤N≤Vmpptmax/(Vpm*[1+(t-25)*K’v])
(2)
Kv:
光伏组件的开路电压温度系数;
K’v:
光伏组件的工作电压温度系数;
N:
光伏组件的串联数(N取整);
t:
光伏组件工作条件下的极限低温(℃);
t’:
光伏组件工作条件下的极限高温(℃);
Vdcmax:
逆变器允许的最大直流输入电压(V);
Vmpptmax:
逆变器MPPT电压最大值(V);
Vmpptmin:
逆变器MPPT电压最小值(V);
VOC:
光伏组件的开路电压(V);
Vpm:
光伏组件的工作电压(V)。
本次仅收集到该地区历年最高和最低气温,未收集到光伏组件工作条件下的极限低温和极限高温,在此暂按该地区的最高气温和最低气温计算。
通过公式
(1)计算得到:
N≤21.93
通过公式
(2)计算得到:
15.68≤N≤24.47
兼顾布置效果,本次每串组件数目取为20。
3.3.光伏组件的布置
根据彩钢板厂房的大小酌情考虑,各厂房大致安装容量;
3.4.组件方位角选择
固定式支架一般朝正南方向放置。
图1不同方位角下方阵的辐射量
3.5.组件倾角选择
本次组件布置为沿着彩钢板房屋顶以一定的倾角布置,经测算以组件倾角22°
为最佳倾角。
3.5.1方案一:
考虑彩钢屋顶的风压雪压等安全因素,同时考虑组件和厂房建筑兼容的的美观性,可以考虑组件平铺至彩钢板房屋顶,组件倾角为0-4°
左右。
优点:
1.彩钢板屋顶载荷较小,屋顶承受力低,安全系数高;
2.组件平铺,节约支架用量,前期投资成本略少;
3.无需额外支架支撑,施工安装简单,周期短;
4.平铺安装可以有更多的安容量,约为19MWp。
缺点:
1.组件距离屋顶间距少,通风受影响,组件温升较高,降低发电效率;
2.组件不能满足最佳倾角安装要求,发电量会降低。
3.5.2方案二:
满足倾斜面辐照度最大,按照组件倾角为22°
安装。
1.满足组件最佳安装倾角,发电量较高;
2.组件留有充分通风空间及检修安全距离,组件温升不高,组件效率较高
1.施工难度高,需要前期增加支架投资;
2.22°
倾角安装会增加屋顶的风压值,影响厂房安全。
3.组件最佳倾角安装,预留电池板遮挡间距,容量约为16MWp。
3.5.3分析对比
按照组件平铺屋顶计算:
需要约318823m2的建筑屋顶,25年均发电量为1964.6万Kwh,装机容量约为19MWp。
按照最佳22°
倾角计算:
需要约378602m2的建筑屋顶,25年均发电量为2111.4万Kwh,装机容量约为19MWp。
(需要额外增加59779m2的有效屋顶面积)。
4、发电量计算书
4.1工程特性表
一、光伏电站工站场址概况
编号
项目
单位
数量
备注
1
装机容量
MWp
19
2
利用面积
m2
318823
3
海拔高度
m
388
4
纬度(北纬)
(°
′)
34°
41.
5
经度(东经)
109°
0'
15
6
工程代表年太阳总辐射量
MJ/m2.a
4400~4800
水平面上
二、主要气象要素
单位
数量
多年平均气温
℃
13.5
多年极端最高气温
41.7
多年极端最低气温
-20.6
年均降雨量
mm
586
最大降雨量强度
185.3~284.9
多年平均风速
m/s
1.9
多年极大风速
19.1
潮湿系数
0.58~0.71
4.2设备数据
4.2.1组件资料
本工程采用多晶硅组件,其主要参数如表。
本工程采用的多晶硅组件参数
太阳电池种类
多晶硅
指标
参数
太阳电池组件尺寸结构
1652*994*35
太阳电池组件重量
kg
太阳电池组件效率
%
15.8
峰值功率
Wp
260
开路电压(Voc)
V
38.53
短路电流(Isc)
A
8.72
工作电压(Vmppt)
31.05
工作电流(Imppt)
8.39
峰值功率温度系数
%/k
-0.407
开路电压温度系数
-0.310
短路电流温度系数
0.049
第一年功率衰降
不超过2%
第二年到二十五年功率衰降
平均不超过0.7%(每年)
4.2.2逆变器资料
根据本工程装机容量考虑采用集中型逆变器。
其主要参数如表。
逆变器主要技术参数表
类型(是否带隔离变)
否
额定功率(AC,kW)
500
最大输出功率(kW)
575
最大输出电流(AC,A)
1054
最大逆变器效率
98.7%
欧洲效率
98.5%
最大直流输入电压(V)
1000
最大直流输入电流(A)
1200
MPPT电压(DC,V)
450-940
出口线电压(AC,V)
315
允许出口线电压波动范围(AC,V)
230~363
额定电网频率(hz)
50/60
功率因数
>0.99(±
0.8可调)
电流谐波失真度
<
3%(额定功率)
外壳防护等级
IP20
允许环境温度℃
-25~+60(50℃无降额)
尺寸(W*H*D)(mm)
1810*2170*800
重量(kg)
1500
4.3电站效率预测
4.3.1发电量计算软件及方法
本光伏电站发电量采用PVSYST软件进行计算。
PVSYST是国际上光伏电站设计工作中使用较为广泛的系统仿真及设计软件。
因缺少项目所在地气象数据,故发电量计算采用国际上通用的metoro6.0气象数库进行计算。
4.3.2PVSYST发电量损失参数的设定
在应用PVSYST软件计算发电量时,部分发电量损失参数必须进行人工设定,主要包括:
光伏组件功率偏差、直流汇集电缆长度及截面和污秽损失等。
发电量损失汇总
序号
项目
损失(%)
累计遮挡损失
-2.0
组件玻璃光学损失
弱光条件下的发电量损失
-3.0
温度损失
-1.0
组件表面污秽对发电量的损失
组件匹配损失
7
直流汇集线损
8
逆变器损失
9
逆变器出口至并网点损失
10
系统效率
约85%
4.4发电量计算:
名称单位数值
装机总量MWP19
年峰值日照小时数h1261.7(0°
倾角)
光伏电站系统总效率85%
倾斜面年总太阳辐射量kWh/㎡1352.4(22°
首年年衰减率 2%
年均衰减率0.70%
年数
年衰减率
年发电量
22°
倾角
0°
万kWh
2207.1168
2059.0944
0.02
2162.9745
2017.9125
0.007
2147.8336
2003.7871
2132.7988
1989.7606
2117.8692
1975.8323
2103.0441
1962.0015
2088.3228
1948.2675
2073.7046
1934.6296
2059.1886
1921.0872
2044.7743
1907.6396
11
2030.4609
1894.2861
12
2016.2477
1881.0261
13
2002.1339
1867.8589
14
1988.119
1854.7839
1974.2022
1841.8004
16
1960.3827
1828.9078
17
1946.6601
1816.1054
18
1933.0334
1803.3927
1919.5022
1790.769
20
1906.0657
1778.2336
21
1892.7232
1765.7859
22
1879.4742
1753.4254
23
1866.3179
1741.1515
24
1853.2536
1728.9634
25
1840.2809
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