安徽合肥恒泰房产离网发电项目初步方案.docx
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安徽合肥恒泰房产离网发电项目初步方案
安徽合肥恒泰房产项目
初步方案
目录
1、项目概况3
2、设计依据4
2.1国际、国家标准规范4
2.2设计环境参数4
3、太阳能离网发电系统7
3.1太阳能离网发电系统介绍7
3.2太阳能离网发电系统原理7
4、总体方案及配置8
4.1总体方案设计8
4.2太阳能电池组件部分9
4.3蓄电池组11
4.4控制器/逆变器或光伏控制逆变一体机部分12
4.5其它13
5、方案配置13
6、总结14
6.1光伏发电的前景展望14
6.2社会经济效益和环保经济效益14
1、项目概况
项目名称：
安徽合肥恒泰房产离网发电项目
工程地点：
安徽合肥
工程规模：
45kWp
工程特征：
离网电站
安装方式：
屋顶式，分布式
建设单位：
安徽恒泰房地产开发有限公司
工程技术支持单位：
太阳能离网发电系统是一种典型的太阳能独立发电系统，此太阳能独立发电系统能够实现负荷用电自给自足。
为保证在蓄电池充满状态下7个阴雨天正常连续供电，采用我公司生产的LNPV-235Wp太阳能电池组件165块，规模45KW。
太阳能独立供电系统主要由太阳能电池方阵、光伏控制一体机、密封阀控式铅酸免维护铅酸蓄电池组等三大部分组成。
2、设计依据
2.1国际、国家标准规范
标准号
标准名称
GB/T19064-2003
《 家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法》
YD/T799-2002
《通讯用阀控式密封胶体铅酸蓄电池》
GB50054-95
《低压配电设计规范》
IEC61173
《光电功率发生系统过压保护导则》
IEC61204
《直流输出低压供电装置.特性和安全要求》
GB18802.1-2002
《低压配电系统的电涌保护器（SPD）第一部分：
性能要求和试验方法》
GB/T18802.12-2006
《低压配电系统的电涌保护器选择和应用导则》
2．2设计环境参数
1）气象资料
我国太阳能资源分布主要特点有：
太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°～35°这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年总辐射量，西部地区高于东部地区。
20世纪80年代中国的科研人员为了按照各地不同条件更好地利用太阳能，根据各地接受太阳总辐射量的多少，将全国划分为如下五类地区：
图一中国太阳能资源分布图
一类地区全年日照时数为3200～3300h。
在每平方米面积上一年内接受的太阳总辐射量为6680～8400MJ。
这一地区主要包括宁夏北部、甘肃北部、新疆南部、青海西部和西藏西部等地，是我国太阳能资源最丰富的地区，尤以西藏自治区的太阳能资源最为丰富。
二类地区全年日照时数为3000～3200h。
在每平方米面积上一年内接受的太阳总辐射量为5852～6680MJ。
这一地区主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古西部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。
为我国太阳能资源较丰富的地区。
三类地区全年日照时数为2200～3000h。
在每平方米面积上一年内接受的太阳总辐射量为5016～5852MJ。
这一地区主要包括山东东南部、河南东南部、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部、安徽北部、天津、北京和台湾西南部等地。
为我国太阳能资源的中等类型区。
四类地区全年日照时数为1400～2200h。
在每平方米面积上一年内接受的太阳总辐射量为4190～5016MJ。
这一地区主要包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。
是我国太阳能资源较贫乏的地区。
五类地区全年日照时数1000～1400h。
在每平方米面积上一年内接受的太阳总辐射量为3344～4190MJ。
这一地区主要包括四川、贵州及重庆等地区，是我国太阳能资源最少的地区。
综上所述，我国幅员辽阔，太阳能资源分布也十分不均匀，根据不同地区的日照条件设计太阳能发电系统时也会有不同的系统设计方案，所以我国在安装太阳能发电装置时，地理位置处于太阳能资源第三类及以上地区时太阳能发电装置能发挥更高的系统发电效率。
合肥地位于北纬31.9度，东经117.2度，位于第三类地区，属于暖温带大陆性季风气候区，四季分明，日照充分，太阳能资源丰富。
2）合肥近十年平均气象数据表
项目地点
合肥
海拔
36米
纬度
北
31.87
经度
东
117.23
月份
空气温度
相对湿度
每日的太阳辐射-水平线
大气压力
风速
摄氏度
%
度/平方米/日
千帕
米/秒
一月
2.9
73.1%
2.2
101.6
2.6
二月
5.1
70.6%
2.7
101.4
2.8
三月
9.5
71.5%
3.6
101.0
3.0
四月
16.3
70.8%
4.3
100.4
3.0
五月
21.6
71.7%
3.8
100.0
2.8
六月
25.2
76.0%
4.7
99.5
2.7
七月
28.3
79.0%
4.3
99.3
2.8
八月
27.5
79.4%
3.1
99.5
2.6
九月
23.3
76.1%
3.01
100.2
2.5
十月
17.7
73.4%
3.6
100.9
2.4
十一月
11.2
72.6%
3.3
101.3
2.5
十二月
5.1
70.9%
2.0
101.7
2.5
年平均数
16.2
73.8%
3.4
100.6
2.7
表一合肥气象资料
通过以上数据显示，合肥的日照资源丰富，适宜建设太阳能发电系统。
3太阳能离网发电系统
3.1太阳能离网发电系统介绍
离网发电系统是指没有任何辅助电源，光伏发电是唯一的电力来源的电力系统。
通过光伏方阵把太阳能辐射转换为直流电能，在经过逆变器（直流负载无需逆变）将直流电能逆变为220V或者380V交流电能，逆变输出的交流电未并入公共电网，而是直接供直流负载用电，这样的一个系统被称为太阳能离网型发电系统，也称离网光伏电站。
离网系统（简称）由太阳能光伏阵列、光伏控制器、蓄电池组、负载等组成，光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电，通过独立逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。
3.2太阳能离网发电系统原理
太阳能独立光伏发电系统是指太阳能光伏发电系统不与公共电网连接的发电系统。
典型特征为：
白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。
再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。
晚上，蓄电池组为逆变器提供输入电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电，输送到配电柜，由配电柜的切换作用进行供电。
蓄电池组的放电情况由控制器进行控制，来保证蓄电池的正常使用。
光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置，以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击，维护系统设备的安全使用。
如下图示，太阳能离网系统发电原理示意图：
太阳能离网系统示意图
4、总体方案及配置
4.1总体方案设计
本光伏发电项目主要由（光伏电池组件、光伏控制逆变一体机、蓄电池组、配电系统）等重要部分组成。
本项目电池组件选用我集团公司生产的LNPV-235Wp高效多晶硅电池组件。
组件经过串并联方式连接，接入光伏控制逆变一体机,给负荷供电。
依据楼顶屋面情况及发电最佳倾角，装机容量最大约45kWp。
系统所发电量可满足设备每天使用24小时，连续7个阴雨天正常用电。
系统图如下：
4.2太阳能电池组件部分
太阳能独立光伏发电系统中所设计的太阳能电池组件方阵由165块电池组件组成，系统电压DC220V。
太阳能电池组件选用我公司生产的LNPV-235Wp高转化效率、多晶硅电池组件，为一级产品。
其组件基本参数如下表：
（注：
标准测试条件为环境温度25℃，太阳辐照度为AM1.5，1000W/m2）
a）正常工作条件
1）环境温度：
－40℃-＋85℃；
2）相对湿度：
≤95％（25℃）；
3）海拔高度：
≤5500m；
4）最大风速：
150km/h。
b）内部结构
光伏电池组件内部结构见下图：
e）太阳能光伏电池组件主要参数
太阳能光伏电池组件主要参数表
序号
项目
内容
1
型式
多晶硅光伏电池组件
2
型号
LNPV-235Wp
3
尺寸结构
1634*982*42
4
使用粘合胶体类型
中性密封硅胶
5
测试条件
在AM1.5、1000W/㎡的辐照度、25℃的电池温度下的峰值参数：
6
标准功率
235W
7
峰值电压
30.02V
8
峰值电流
7.83A
9
短路电流
8.57A
10
开路电压
36.94V
11
系统电压
最大系统电压1000V
12
输出功率温度系数
-0.357%/℃
13
短路电流温度系数
0.063%/℃
14
开路电压温度系数
-0.431%/℃
15
温度范围
（-40-85）℃
16
功率误差范围
2%
17
表面最大承压
5400帕
18
接线盒类型
密封防水
19
接线盒防护等级
IP65
20
组件效率
14.1%
21
组件的填充因子
≥74.25
22
框架结构
阳极氧化铝合金
4.3蓄电池组
其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。
太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：
a.自放电率低；
b.使用寿命长；
c.深放电能力强；
d.充电效率高；
e.少维护或免维护；
f.工作温度范围宽；
g.价格低廉。
目前我国与太阳能发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。
配套铅酸蓄电池组，一般选用小型密封免维护铅酸蓄电池，每只蓄电池的额定电压为2VDC。
蓄电池是太阳能独立光伏发电系统的贮能装置，要能保证在蓄电池充满状态下负载7个阴雨天连续正常供电，蓄电池选用2V/1200AH铅酸免维护蓄电池110块，蓄电池组由110块蓄电池组连接而成，系统电压为220V。
4.4控制器/逆变器或光伏控制逆变一体机部分
（参考设备样图）
系统参数参照如下（参考）：
额定直流电压
220Vdc
适用蓄电池类型
铅酸免维护蓄电池
LED状态指示
显示每路太阳能板电流、电压，逆变器输出电压、电流；
电池电压,电流；蓄电池环境温度等参数。
控制器
保护功能
防反充电保护蓄电池过充、过放保护，输出短路保护，防反接保护，温度均浮充自动转换
补偿
，
逆
变
器
额定容量
15KVA
额定功率
12KW
工作电压范围
DC220V
下限保护电压
DC190-320V
下限保护恢复电压
DC209V±0.5V
输出波形
正弦波
波形失真
≤2%（线性负载）
输出电压及精度
AC220±2%V 单相
输出频率及精度
50±0.05Hz
带载能力
<120%长时间工作，120%～150%25秒，>150%2秒
保护功能
输出过载，输出短路，极性反接，输入欠压，输入过压，过热，雷击保护，输出振动颠簸保护
异常
，
，
效率
满载≥92%，20-50%负载≥80%
冷却方式
自冷
4.5其它
配电部分：
其在电站系统的主要作用是对光伏电站运行开合的切换功能，为保证系统的正常供电，同时还有对线路和负载的保护功能。
5、方案配置
主要部件
规格
单位
品牌
产地
数量
太阳能电池组件
LNPV-235Wp
块
力诺
济南
165
控制逆变一体机
台
中国
3
蓄电池组
2V/1200AH
块
中国
330
电缆
选配
米
中国
足额
支架
套
3
其他
配套设施
6、总结
6.1 光伏发电的前景展望
在可再生能源中，太阳能取之不尽，清洁安全，是理想的可再生能源。
我国的太阳能资源比较丰富，且分布范围较广，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。
此外，目前太阳能光伏发电技术已日趋成熟，是最具可持续发展的可再生能源技术之一。
截止2004年，太阳能光伏发电的应用领域遍及我们生活的各个方面，如交通、通讯、公共设施（如照明）、家庭生活用电等。
尤其是在边远地区，太阳能光伏发电更加显示它的优势。
我国目前尚有约30000个村庄，700万户，3000万农村人员还没有用上电，60%的有电县严重缺电，光伏市场潜力巨大。
中国作为新的世界经济发动机，光伏业也呈现出前所未有的活力，大量系统集成公司伴随者国家的“光明工程”、“奥运工程”、“世博会工程”等项目的启动应运而生，世界一些大财团也瞄准了中国巨大的光伏市场潜力，开始投资中国光伏行业。
国内市场，从20世纪90年代，国内光伏市场平稳发展，年增长速度在20%左右；进入21世纪，国内光伏市场呈现加速发展趋势，2001～2003年平均增长速度都在30%以上。
中国政府目前正在制订《新能源和可再生能源发展规划》，将出台一系列扶持PV发展的优惠政策。
按照规划，中国2003～2009年在农村电网建设中每年安装70兆瓦光伏系统，2010～2020年普及推广应用，年平均安装100兆瓦。
目前中国已经是国际光伏发电应用产品生产基地。
6.2社会经济效益和环保经济效益
使用矿物能源如石油、煤炭等发电，除了直接经济成本外还会产生二氧化硫、氮氧化物等有害气体和二氧化碳等温室气体，造成空气污染、酸雨灾害和温室效应。
对有害气体和发电废料的处理需要投入大量资金，此外，相应引起的农牧业和人民身体健康方面的损害，更需要政府和社会为其提供大量的人力、物力和资金。
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