国际机场室外停车场光伏项目设计方案Word下载.docx
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xx机场T2航站的多联供项目，直接为机场节省投资约5000万元，每年节约费用约2000万元，减少二氧化碳排放4000余吨。
太阳能光伏发电是典型的绿色能源，机场在室外停车场搭建雨棚，雨棚顶设计成太阳能光伏电池板，将光伏项目与雨棚完美结合，所产生的电力完全提供机场照明及动力用电,该项目如能顺利实施，年均减排二氧化碳约4200吨，将为机场集团建成“两型机场”锦上添花，更会为全国机场的低碳绿色模式及存量资源利用提供范本。
本光伏项目装机总容量5MWP,总投资约为4800万元（含车棚建设投入约1000万），只计算电费回收，约7年可回收成本，如再计入停车场提质后适当提高收费标准增加的收入，本投资约5年可回收成本，具体分析论证详见以下章节。
1项目概况
1.1地理位置
长沙xx国际机场位于湖南省长沙市长沙县xx镇，距离长沙城区约为22公里。
全球百强机场之一。
长沙为湖南省省会，位于湖南省东部，湘江下游长浏盆地西缘。
长沙市南接株洲市和湘潭市，西抵娄底市，北达岳阳市、益阳市，东挨江西省宜春市、萍乡市。
地理坐标为东经111°
53'
~114°
5'
，北纬27°
51'
~28°
40'
，东西长约230公里，南北宽约88公里。
长沙属亚热带季风湿润气候区，温和湿润，季节变化明显。
冬寒夏热，四季分明；
春秋短促，冬夏绵长，充分体现了亚热带大陆性季风气候的典型特点。
长沙距海较远，又位于冲积盆地，边缘地势高峻，向北倾斜，北方冷空气可深入聚集，冬季比同纬度地区稍冷，而夏季比同纬度地区更热，是江南"
四大火炉"
之一。
长沙平均气温为17.2℃。
1月最冷，平均4.7℃，历史上绝对最低温曾在2月份出现,达零下11.3℃。
7月最热,平均气温29.4℃,历史上绝对最高温度曾在8月初出现，达43℃。
全年无霜期平均275天,积雪日为6天。
西山势高耸，雨量充沛，年平均降水量1360毫米，东部山区高达1600-2200毫米，西部为1400-1600毫米,年平均雨日152天。
长沙降雨不均匀，3-5平均降雨日数有52.8天，约占全年总降雨日数的35%；
夏季降水不均,旱涝无定；
秋冬雨水明显减少。
长沙地区日照时数达1677小时。
1.2场址概况
长沙xx国际机场室外停车场位于航站楼西边，旅客乘车从长永高速或机场高速进入xx机场，可根据道路旁醒目的指示标志，沿顺时针方向进入T2。
送客车辆到达出发层下客后，可根据标志返回，分别从长永高速路和机场高速路方向出站。
车辆如要停放机场，临时停车可沿标志进入P2临时露天停车场，过夜车辆则可沿指示牌绕行进入P4地下车库。
整个xx机场共有六个停车场2000多个车位可供停车。
T2航站楼的P1、P2小型客货车停车场，以及P3大型客货车停车场的收费分别为：
8元每小时/辆、15元每小时/辆，超过部分，按每半小时加收2元、3元进行收费（不足半小时按半小时计算，下同）。
其中P3大型客货车停车场每天每辆车50元封顶，小车停车则每天24小时不限额。
T1航站楼的P5停车场，蓝色牌照的小型客货车每小时为6元，超过一小时后，每半小时加收2元，最高收费限额每天为30元；
黄色牌照的大型客货车每小时13元，超过一小时后每半小时加收3元，每天最高收费限额为40元。
停车场在机场具体位置见下图：
室外停车场为无天棚露天停车场，晴天车辆在烈日曝晒，见下图：
1.3基本方案
方案一
南北方向（东西）对称，天棚与水平角度约5℃左右，形成外高内低方式；
下雨天水流向内流下；
光伏组件部分朝南，部分朝北；
优点：
整体效果好，东西南北走向的停车场都适应；
停车出入方便；
比较省材料；
缺点：
发电效率有影响；
方案二
南北方向一条线，天棚与水平角度约5℃左右，形成外高内低方式；
下雨天水流向南流下；
光伏组件全部朝南；
因光伏组件全部朝南发电效率比较好；
南边向天棚太低，北边太高，南边停车人员出入压抑感；
整体效果差，东西南北走向的停车场不大适应；
支架成本会上升；
方案三
下雨天水流向外流下；
支架成本会增加；
停车人员出入压抑感；
方案四
南边水平布置，北边天棚与水平角度约5℃左右，形成北高南低方式；
优缺点：
东西南北走向的停车场不大适应；
支架成本较方案二低；
1.4项目建设规模
本次设计规模暂按方案一计算，且只考虑T2航站楼的P1、P2小型客车停车场，T1航站楼的P5停车场，计算本室外停车场可安装光伏组件的容量；
一块组件占地面积约1.6m2；
每个停车位最小占地面积15m2；
室外按2000个停车计，本工程容量估算为：
（2000X15/1.6）X260=4.875MWp，加上隔离带等其他可利用面积，本工程规划容量暂按5MWp计算。
1.5湖南省太阳能资源分布特征
1湖南年总辐射的空间分布特征
气象观测数据表明，湖南热量较丰富，辐射较强，气温较高，年平均温度在16℃～18℃之间，年日照时数为1300h～1800h，是同纬度中太阳能比较充分的省份。
利用湖南现有辐射观测站资料，采用气候学计算方法[1-3]，计算了湖南多年平均年总辐射和逐月总辐射。
结果表明，湖南各地年总辐射在3396MJ/m2～4468MJ/m2之间，其空间分布特征是：
湘东北洞庭湖区年总辐射较多，湘西山区较少;
高值区出现在以安乡为中心的洞庭湖地区，低值区出现在以保靖、龙山、桑植为中心的湘西山区;
4000MJ/m2分界线大致位于111°
～112°
E之间，呈南北走向，将湖南一分为二，东半部较多，西半部较少。
按照我国现行太阳能资源评价标准，湖南地区为太阳能较丰富带；
2湖南月总辐射的季节变化特征
湖南全省平均各月总辐射在171.8MJ/m2～580.6MJ/m2之间，2月最少，7月最多，呈现明显的季节变化。
湖南太阳能利用的最好季节为夏季，其次为春季和秋季。
4月至10月份各地太阳总辐射月总量基本上能维持在300MJ/m2以上，5月至9月基本上能维持在400MJ/m2以上，7、8月则是辐射最集中的时段，月辐射总量基本上能维持在500MJ/m2以上。
湖南冬季（12月至次年2月）太阳辐射月总量基本上都在200MJ/m2以下，利用价值较小。
3最近十年的总辐射量的平均值可以用作太阳能资源分析依据，湖南气象站1983年7月～2005年6月统计的年均太阳能辐射总量为4131－4519MJ/m2。
根据行业标准《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008）划定的等级，可知本地区属于太阳能资源较丰富地区，日照小时数满足光伏系统设计要求，发展与推广区域性光伏电站具有光照资源丰富的优势。
1、太阳高度角
太阳高度角是太阳光线与地表水平面之间的夹角。
太阳高度角大，辐射就强；
反之，辐射就弱。
2、大气透明度
大气透明度是表征大气对于太阳光线透过程度的一个参数。
云量的多少、云层的厚度以及阴雨、沙尘天数等对太阳辐射的影响也很大，云层越厚，云量越多，对太阳辐射的削弱越多，到达地面的太阳辐射能量就越少；
阴雨、沙尘天数越多，相对大气透明度就越低，日照时数也相应会减少，太阳辐射也随之减少。
3、地理纬度
地理纬度是影响太阳辐射能量的因素之一，纬度接近的地区太阳辐射能量也相对比较接近。
北半球太阳辐射能力一般随着纬度增加而减少。
4、海拔高度
海拔高度越高，空气就越稀薄，太阳光线在大气中的光程就越短。
太阳辐射被吸收、散射的就越少，并且大气中的水汽和尘埃的含量也越少，大气的透明度就越佳，接受到的太阳辐射能量也就越大。
表2-5中国太阳能资源的总量等级
1.辐射数据：
根据美国NASA能源网数据知湖南省长沙地区太阳能辐射资源数据如下：
表3-2长沙太阳辐射数据表
月份
月辐射总量
（mj/㎡）
（MJ/㎡）
日平均辐射量
（kWh/㎡）
平均气温（℃）
1
247.7
2.42
6.0
2
231.8
2.38
7.8
3
303.5
2.64
11.2
4
352.6
3.30
16.9
5
471.9
3.83
21.4
6
452.5
3.93
24.6
7
571.4
4.68
26.6
8
536.7
4.39
25.8
9
439.0
3.88
22.8
10
316.0
3.25
18.3
11
319.2
3.11
13.2
12
271.2
2.82
8.1
合计
4533.3
3.36
长沙市地区日照时间长，辐射强度较高。
水平面年辐射总量为4533.3MJ/㎡。
太阳能电池组件倾斜面年辐射总量为4533.3MJ/㎡。
峰值日照小时数为：
4533.3x1000/（365x3600）=3.45h
1.5工程地质
略。
2光伏系统总体方案设计及发电量计算
2.1系统组成
通过技术与经济综合比较且根据建设方要求，本工程电池组件选用TSM-PC05A-260多晶硅光伏组件，太阳能电池组件数量共计19238块，装机总容量为5MWP。
通过对250kW～1000kW之间的逆变器进行技术与经济综合比较，本工程选用500kW逆变器，共计20台。
电池组件均固定安装在固定式支架上。
太阳能电池组经日光照射后，形成低压直流电，电池组并联后的直流电采用电缆送至汇流箱；
经汇流箱汇流后采用电缆引至逆变器室，逆变后的三相交流电经电缆引至10kV升压变压器（箱式升压变电站），电压由交流0.315kV升至10kV。
1MWp方阵的逆变器室均布置在其子方阵的中间部位，箱式升压变电站与逆变器室相邻布置。
10台升压变压器（箱式升压变电站）采用10kV电缆并联后，分三回10kV线路接入附近的原10kV变电站10kV母线。
每个500kW逆变器所配多晶硅太阳能电池组串并联路数为107路。
将2组多晶硅太阳能电池组串（每串16块）每块竖向放置，排成2行10列，1MWp子方阵需要212个太阳能电池组串单元。
每个1MWp太阳能电池方阵由太阳能电池组、汇流设备、逆变设备及升压设备构成。
本期容量5MWp光伏发电系统共需要500kW逆变器10个，每个500kW逆变器需要配1
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