延津200KW光伏并网电站.docx

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延津200KW光伏并网电站

延津200kWp光伏发电项目方案

2016年4月

一、项目概况

1.1工程项目概况

项目名称：

延津200kWp光伏发电项目

工程地点：

河南省延津县

工程规模：

单套装机容量200kWp

1.2地理位置概况

延津属暖湿性季风气候,四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雨。

冬季最长，夏季次之，春季较短。

统计资料表明延津的平原地区春季开始的时间大致在3月27日，终止于5月20日，历时55天；夏季开始于5月21日，终止于9月7日，历时110天；秋季开始于9月8日，终止于11月9日，历时63天；11月10日至次年的3月26日为冬季，长达137天。

年平均气温在14～14.3℃之间。

延津年平均降雨量786毫米，无霜期220天，全年日照时间约2400小时。

1.3郑州太阳能资源条件分析

开封界于东经113°51′51″—115°15′42″,北纬34°11′43″—35°11′43″,太阳辐照量4944MJ/m2.a，建设太阳能发电项目是切实可行的。

1.月平均光照时间（小时）

北纬33.24

东经113.27

一月

二月

三月

四月

五月

六月

七月

八月

九月

十月

十一月

十二月

平均

10.1

10.9

11.9

13.0

13.9

14.4

14.2

13.4

12.4

11.3

10.3

9.88

2.月平均单位面积上日晒量（千瓦小时/平方米/天）

北纬33.24

东经113.27

一月

二月

三月

四月

五月

六月

七月

八月

九月

十月

十一月

十二月

年均

22年平均值

2.88

3.43

4.20

5.09

5.38

5.38

4.80

4.48

3.81

3.29

2.85

2.61

4.02

3.月平均最大太阳高度角（度）

北纬33.24

东经113.27

一月

二月

三月

四月

五月

六月

七月

八月

九月

十月

十一月

十二月

平均值

34.5

42.9

53.4

65.0

74.1

78.3

76.5

69.0

58.3

46.8

37.1

32.4

二、光伏并网发电系统设计原则与原理

2.1总体设计原则

本设计遵循市政200KW太阳能光伏发电系统的总体为建设目标，坚持以使整个系统具有安全可靠性、先进性、可扩充性、灵活性和示范性等特性为设计原则。

以下对设计原则进行阐述：

（1）安全可靠性

为保障系统可靠运行，系统设有完整的防护系统；系统采用多项自我保护和负载保护的安全措施；选用性能优良、可靠性高的成熟技术产品；整体设计采用冗余技术，来保证系统的安全可靠性。

（2）先进实用性

选用的设备均为国内或国际上先进实用的技术和产品。

建成后的系统具有最为先进的光伏与建筑相结合技术、系统管理技术、系统在线监控技术，让系统的使用和维护变得更加简单。

（3）扩充灵活性

系统的设计全部采用了模块化设计，系统的扩容将变得简单而灵活，增加数量的并网光伏发电系统很容易融入整个网络，而不需对其它设备做任何的改动，也不会影响其它设备的正常使用。

这也相对减少了扩容资金投入。

（4）美观展示性

本项目将结合各个光电建筑一体化的实际情况，做切实可行的设计、施工方案，将起到良好的宣传、展示效果，向参观学习单位直观展示绿色能源的有效利用，宣扬环保理念，提高市政形象。

2.2方案设计原理

考虑到上述总体设计原则，设计方案原理如下：

并网发电工作原理图

三、光伏并网发电系统设计

3.1系统设计

1、组件选型

本工程装机容量为200kW，采用SPV-255p太阳能电池板800块。

2、逆变器选型

工程总装机容量为200kW，经过计算和综合考虑，选择20KW组串式并网逆变器十台。

3、方阵排列

每20KW为一个子方阵，80块电池板的排列方式为20串4并输入一台20KW并网逆变器，十台并网逆变器交流输出通过一台200KW交流柜并入国家电网，电池板规则的排布在屋顶。

4、倾角设计

根据延津县纬、经度与太阳辐射量的历史资料，计算出本系统最佳倾角为33度，方向朝南，以达到最大发电量。

3.2结构设计

本项目结构主要由钢结构支撑框架、光伏组件等几部分组成。

钢结构支撑框架支撑在建筑物原有的承重钢结构上，然后再安装光伏组件。

其结构特点如下：

（1）结构位于建筑物屋顶上，方阵倾角为33度，朝南向。

（2）结构由以下三个部分构成；结构包括钢结构框架、光伏组件、电气配件。

（3）通过在建筑物原有结构上新建钢结构框架，来实现光电系统与建筑结构的紧密结合，确保安全可靠。

（4）系统支架结构牢度按照《GB50009-2001建筑结构荷载规范》中漯河市50年一遇的基本风压、雪压设计。

即牢度满足在型材结构25kg/m2、风压载荷0.4kN/m2、雨雪载荷0.4kN/m2等受压下的强度要求。

（5）型材框架式结构美观，综合性能良好。

3.3电气设计

1、主电路设计

项目拟共用800块255W太阳能电池组件。

20块组件串联组成4个并联支路，共4个并联支路。

4个并联支路分别接入20KW并网逆变器的四个预留端口。

并网逆变器将直流电转化为380V的交流电，10台逆变器通过一台交流柜并网国家电网。

2、并网接入设计

目前，根据分布式光伏发电并网要求，如下图所示：

分布式光伏发电单点接入系统方案

装机容量在300kW以下采用下图的接入方式:

本项目为分布式光伏电源，拟采用并入380V用户侧电网方式，并网线路连接380V母线端为公共连接点，光伏电源输出汇总点为并网点。

3、防雷接地设计

本项目应采取相应措施来防范直击雷和感应雷对光伏电站的危害。

光伏电站属第三类防雷建筑，设计防雷方案时严格按照《GB50057-94建筑物防雷设计规范》中第三类防雷建筑的要求进行设计。

光伏组件方阵中，考虑到增设外部接闪器可能对光伏组件方阵造成遮挡，大大减少了使用面积，因此光伏组件方阵周围不再增设外部接闪器。

光伏组件四周的铝合金框架与支架导通连接，所有支架均采用等电位连接接地，来防护直击雷。

接地采用多点接地方式，并且接地电阻应不大于10Ω。

光伏组件所有连接串线应汇总走桥架，桥架采用两段接地，并且接地电阻应不大于10Ω。

为了防止感应雷和雷电流对光伏设备和线路造成的损坏，通过在光伏主要设备内安装防雷模块、并且可靠接地来保证光伏设备和线路的安全。

并网逆变器的防雷措施主要是在逆变器内安装防雷模块，并且设备外壳与防雷器都要可靠接地。

接地电阻不大于4Ω。

4、电路计量设计

一般情况下，由于光伏发电的功率为“并网支路”的15％，远小于负载的用电功率，光伏系统发出的电能向“负载支路”输送。

而当“负载支路”的用电量减少时（如人外出，负载关掉时），会出现光伏系统发出的电能大于“并网支路”的电能消耗的情况，这时光伏系统发出的电能就会逆送到并网点“进线支路”。

在逆变器与并网点之间接入单相计量电表。

5、施工安排

项目自合同签订日起开始进入正式设计，并在按合同收到首批预付款后安排组件及框架、支架的生产与主要外协配件的预订，再进入实际安装施工与试运行，直至最后检测、验收、并网。

单套系统安装施工工期预计15天；检验、验收、并网大概需要30天。

四、效益分析

（1）发电量预测

本项目总装机容量约为200KW，根据延津县日照情况分析，首年发电量为25万度。

按照该系统25年运行期，发电量每年线性衰减8‰计算，在25年内，共可发电约573万度，平均每年发电22.9万度。

（2）经济效益

本项目建成后预计年平均发电量为22.9万度。

按目前工商业用电电价约0.84元/度计算，则每年可节约电费支出约19.2万元。

按照该系统25年运行期计算，累计发电573万度，总计可节约电费支出约481万元，国家补贴每度电0.42元/度，补贴20年，补贴收益为198.6万元（还未考虑电费涨价因素，政策的优惠），并且实际运行25年后，该电站仍具有发电能力。

产出分析

✧政策

v按照国家发改委《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》

v《关于分布式光伏发电实行按照电量补贴政策等有关问题通知》补贴电价为每度电0.42元。

v附加：

河南省电价补贴0.2元——0.25元，郑州市电价补贴0.1元——0.2元。

v发改委或补贴电价推动央企碳捕集项目

与常规能源发电比较，并网光伏发电系统的运行、维护费用很低，节约了运营成本。

（3）环境效益

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。

尤其是近期以来的雾霾天气更是给我们敲响了警钟。

本项目的光伏系统25年总共发电量为573万度，共可节约标准煤约33.7吨，减排二氧化碳76.9吨、粉尘1.9吨、灰尘8.5吨、二氧化硫2.5吨、氮氧化物1.2吨。

（4）社会效益

此项目不占用城市中额外的土地进行光伏系统的安装，不仅让宝贵的土地资源得到了重复有效的利用，还通过绿色可再生能源对建筑进行节能减排，满足城市能源的可持续发展。

并且对环境不产生任何污染，减少环境再处理的大量资金投入。

此外，太阳能分布式发电系统的应用还有助于展现我省对环境保护的重视，它是未来光伏应用中最重要的领域之一，其发展前景十分广阔，它对提高人民的环境保护和能源意识，对可再生能源的应用起到良好的展示作用。

本项目建成后不仅是河南省延津第一家分布式并网光伏发电项目，对本身具有很好的宣传、广告效应以及示范作用，提高市政对外形象，也为河南省减少污染、保护环境、科学宣传、启迪智慧，起到良好的作用，最终达到无污染、零排放的绿色、环保的综合效果。

五、设备清单

序列

器件名称

器件型号

单位

数量

单价

总价

（元）

（元）

1

光伏组件

SPV-255

块

1200

2

钢结构支架

包含支撑钢结构、走线方管

w

300000

3

逆变器

SG20KTL-M

台

10

电线电缆

光伏专用

m　

7000　

专用电表

光伏专用

块

2

交流柜

台

1

防雷模块

块

1

辅料

包括桥架（走线管）、螺丝螺帽、各种连接件和其他辅料等

项

4

设计费用

包括前期勘查

w

施工费用

施工费用

其它费用

后期竣工验收、电力接入、培训等费用

5

总价