屋顶分布式光伏项目建议书04doc.docx

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屋顶分布式光伏项目建议书04doc

屋顶分布式光伏项目建议书

盐城志远电力工程设计有限公司

二〇一五年四月

1项目概述

1.1项目简介

xxxxxxxx位于江苏省盐城市，地处中国东部沿海中部，江苏省中部，位于长江三角洲北翼。

盐城市是江苏省面积最大的地级市，市域面积1.7万平方公里，常住人口721.06万人；其中市辖区面积1779平方公里。

盐城东临黄海，南与南通接壤，西南与扬州、泰州为邻，西北与淮安相连，北隔灌河和连云港市相望。

全市地势平坦，河渠纵横，物产富饶，素有“鱼米之乡”的美称。

盐城是江苏沿海地区新兴的工商业城市，也是长江三角洲重要的区域性中心城市。

本项目由xxxxxxxx全资子公司出资建设。

1.2屋顶概况

xxxxxxxxxxxx现有1#厂房长195米，宽52米，2#厂房长195米，宽48米，彩钢瓦结构，可用于铺设光伏组件。

2太阳能资源分析

盐城市隶属于中华人民共和国江苏省，地处中国东部沿海中部，江苏省中部，位于长江三角洲北翼。

盐城市是江苏省面积最大的地级市，市域面积1.7万平方公里。

市域地理坐标为：

东经119°27′～120°54′，北纬32°34′～34°38′，项目所在地坐标为东经115°52′，北纬39°19′。

项目所在地属北亚热带气候带。

由于东临黄海，海洋调节作用非常明显，也可属于湿润的季风气候区。

盐城太阳年辐射总量约为5000MJ/m2，一年当中以四、五、六为最多，一、十一、十二月为最少。

全年光照时间平均在2280小时左右，其中春季占25%，夏季占29%，秋季占24%，冬季占22%。

根据NASA查询工程区域太阳辐射数据如下所示：

表3-1月平均辐射值

Lat30.25

Jan

Feb

Mar

Apr

May

Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

Average

Annual

Lon120.25

SSEHRZ

2.79

3.66

4.69

5.73

6.01

5.76

5.15

4.66

4.23

3.71

2.85

2.44

4.30

K

0.63

0.62

0.59

0.58

0.54

0.49

0.45

0.45

0.50

0.57

0.60

0.62

0.55

Diffuse

0.57

0.83

1.27

1.71

2.16

2.40

2.37

2.08

1.63

1.07

0.70

0.53

1.45

Direct

6.17

6.42

6.44

6.63

5.97

5.12

4.26

4.11

4.61

5.60

5.63

5.66

5.55

Tilt0

2.77

3.56

4.64

5.70

5.97

5.71

5.11

4.64

4.16

3.68

2.82

2.43

4.27

Tilt24

4.46

4.93

5.59

6.09

5.92

5.51

4.99

4.74

4.67

4.81

4.26

4.08

5.00

Tilt39

5.19

5.42

5.80

5.92

5.51

5.05

4.61

4.51

4.69

5.17

4.86

4.81

5.13

Tilt54

5.60

5.60

5.69

5.45

4.84

4.36

4.04

4.08

4.47

5.25

5.16

5.25

4.98

Tilt90

5.19

4.71

4.20

3.38

2.67

2.35

2.28

2.49

3.10

4.26

4.65

4.97

3.68

OPT

5.69

5.60

5.80

6.09

6.04

5.72

5.14

4.77

4.71

5.26

5.20

5.36

5.45

OPTANG

64.0

55.0

41.0

24.0

10.0

5.00

7.00

16.0

33.0

50.0

61.0

67.0

35.9

由NASA数据可知，全年水平面日辐射值约为4.30kWh/m2/day，年水平太阳辐射量5650.2MJ/m2。

考虑NASA数据相较实际地面数据偏高，因此此处考虑10%折减，即年水平太阳辐射量5085.18MJ/m2。

3发电量计算

3.1太阳能电池组件选型

本项目暂选用250Wp多晶硅电池组件进行相关计算分析，具体参数见下表。

表3-1250W多晶硅光伏电池技术参数

峰值功率（W）

250

开路电压（Voc）

35.4

短路电流（Isc）

7.12

工作电压（Vmpp）

27.6

工作电流（Impp）

6.56

最大保险丝额定值

15A

尺寸（L*W*H）

1650*990*40

重量（kg）

19.1

最大系统电压（V）

1000VDC

额定电池工作温度（NOCT）

46±2℃

工作温度

-40°C~85°C

Pm温度系数

-0.45%/°C

Voc温度系数

-0.33%/°C

Isc温度系数

0.06%/°C

正面最大静载荷

5400Pa

背面最大静载荷

2400Pa

组件效率

15.3%

3.2太阳能电池组件布置

3.2.1倾角计算

方阵安装倾角的最佳选择取决于诸多因素，如：

地理位置、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、负载供电要求和特定的场地条件等。

对于固定轴式安装电池阵列，其最佳倾角即光伏发电系统全年发电量最大时的倾角。

考虑施工方便、安全等因素，采取将光伏板直接沿彩钢瓦屋面铺设的方式，铺设角度为8度，根据RetScreen软件计算结果，可得在8度的倾斜面上各月日平均太阳辐射量数据如下表所示。

表3-28度倾角各月平均太阳辐射量（MJ/m2·m）

1月

2月

3月

4月

5月

6月

348.18

389.15

529.48

611.19

646.88

592.90

7月

8月

9月

10月

11月

12月

545.78

498.65

447.82

422.37

335.53

308.47

从上表可以看出，高碑店地区各月平均太阳辐射量变化较大，12月份太阳辐射量最低，为约308.47MJ/m2•m，5月份太阳能辐射量最高，约为646.88MJ/m2•m。

其全年辐射值变化趋势如下图所示：

图3-1最佳倾角各月平均太阳辐射量（MJ/m2•m）

3.2.2太阳电池组件的串、并联设计

太阳电池组件串联的数量由逆变器的最高输入电压和最低工作电压、以及太阳电池组件允许的最大系统电压所确定。

太阳电池组串的并联数量由逆变器的额定容量确定。

在条件允许时，应尽可能的提高直流电压，以降低直流部分线路的损耗，同时还可减少汇流设备和电缆的用量。

经计算得出：

串联多晶硅太阳电池数量N为：

16≤N≤25。

本项目屋顶形式多样，综合考虑各屋顶的结构，以尽可能多布置电池板为目标，结合支架承重、抗风能力以及500kW逆变器的允许串联组件数量，本工程N取20。

则固定式安装每一路多晶硅组件串联的额定功率容量计算如下：

P（N）＝250Wp×20=5000Wp；

对应于所选500kW逆变器的额定功率计算，需要并联的路数：

N＝500/5＝100路。

3.2.4光伏装机容量确定

根据前面数据分析计算，确定本项目太阳能光伏电池板串联数量为20块，单个组串容量为5000Wp。

光伏板安装倾角为8°，初步确定本项目屋顶最多可布置300个串联单元，合计装机容量为1500kW。

3.3发电量计算

3.3.1太阳能光伏发电系统效率分析

1）光伏温度因子

光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化。

当它们的温度升高时，不同类型的大多数光电池效率呈现出降低趋势。

折减因子取96%。

2）光伏阵列的灰尘损耗

由于光伏组件上有灰尘或积水造成的污染，经统计经常受雨水冲洗的光伏组件其影响平均在2~4%之间，无雨水冲洗较脏的光伏组件其影响平均在8~10%之间。

本项目综合考虑折减系数取3%，即污染的折减因子取97%。

3）逆变器的平均效率

目前并网光伏逆变器的平均效率为97.5%左右。

4）光伏电站内用电、线损等能量损失

初步估算光伏阵列直流配电损耗约为3%。

其配电综合损耗系数为97%。

5）机组的可利用率

虽然太阳能电池的故障率极低，但定期检修及电网故障依然造成一定损失，损失系数取1%，光伏发电系统的可利用率为99%。

6）太阳能电池板差异性损耗3%，利用率97%。

7）早晚不可利用辐射损失3%，利用率97%。

综合以上各折减系数，固定式多晶硅电池阵列系统的综合效率为80%。

3.3.2年理论发电量计算

根据所选工程代表年最佳倾斜面上各月平均太阳总辐射量可得出本工程月及年峰值日照小时数。

将太阳电池组件所在平面上某段时间中能接收到的太阳辐射量转换为1000W/m2条件下的等效小时数称峰值日照小时数。

经计算，固定式倾角安装容量1500kWp，首年发电量189.22万kWh，年等效利用小时为1261.42h。

考虑系统20年输出衰减15.2%，即第20年发电量为160.45万kWh。

由此可以计算出本工程20年平均利用小时数为1165.55h，平均年发电量174.83万kWh。

表3-4本工程逐年发电量计算表

年份

衰减系数

年发电量（万kWh）

等效利用小时数（h）

1

1

189.22

1261.42

2

0.992

187.69

1251.33

3

0.984

186.19

1241.24

4

0.976

184.67

1231.15

5

0.968

183.158

1221.06

6

0.96

181.65

1210.96

7

0.952

180.13

1200.87

8

0.944

178.62

1190.78

9

0.936

177.10

1180.69

10

0.928

175.59

1170.60

11

0.92

174.07

1160.51

12

0.912

172.56

1150.42

13

0.904

171.04

1140.33

14

0.896

169.54

1130.23

15

0.888

168.01

1120.14

16

0.88

166.51

1110.05

17

0.872

165.00

1099.96

18

0.864

163.48

1089.87

19

0.856

161.97

1079.78

20

0.848

160.45

1069.69

总和

/　

3496.67

23311.07

平均

/　

174.83

1165.55

4电气接入

4.1方案描述

太阳能光伏并网发电系统是利用太阳电池板将太阳能转换成直流电能，再通过逆变器将直流电逆变成50赫兹、AC315V的三相交流电，经升压变升至10kV。

所发电量全部送至公共电网。

4.2系统组成

本项目共采用三台500kW逆变器，每个逆变器作为一个独立的发电单元控制，根据容量设置汇流箱，由汇流箱接入逆变器，逆变器的交流输出经升压变压器后汇流送出。

逆变器输出为三相AC315V，频率50HZ，效率大于96％。

升压变的交流输出接入交流配电柜，配置防雷装置。

经交流断路器接入电网，并配有发电计量表。