屋顶光伏发电项目设计方案.docx
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屋顶光伏发电项目设计方案
***镇***屋顶光伏发电项目
设计方案
***有限公司
二零一六年八月
一、项目简介
1、建设地点
***办公楼屋顶光伏发电项目位于***市***镇***，省道228公路以西，区位条件优越。
周围无高大建筑，遮挡阳光。
道路四通八达，交通便捷。
2、建设内容和建设规模
（1）主要建设内容：
屋顶安装84.56KWp光伏发电项目。
（2）建设规模：
***办公楼屋顶光伏发电项目，可利用屋顶共三栋建筑，分为1-3号。
1号楼为为地上五层平屋顶建筑，一至五层均为办公用房，2号楼为地上两层平屋顶建筑，均为办公用房，3号楼为地上两层平屋顶建筑，均为办公用房。
***镇***屋顶俯瞰图
3、屋顶现状图
屋顶现状图
屋顶现状图
二、气候概况及光照资源
1、气候概况
位置境域：
***位于***，地处河南省最北部、太行山脉东麓，处于河南、山西、河北三省交汇处，东与安阳县、鹤壁市鹤山区、淇滨区接壤，南与辉县市、卫辉市为邻，西与山西省平顺县、壶关县毗连，北隔漳河与河北省涉县相望。
全市总面积2046平方千米，其中山坡、丘陵占86%，耕地76万亩。
市区面积约30平方公里，市区海拔306.8米。
截止2015年，全市总人口105.97万，人口密度每平方公里517.94人，是我国人口密度较高的县级市之一，市区人口近30万。
***市地理位置优越，自古为兵家必争之地，东望大海，西通晋陕，南依中原，北连京畿，乃南下北上、东进西达、三省通衢之要地，人称“金三角”，史书有“卫弃之而弱，晋有之而霸”的记载。
地形地貌：
***市境内多山，山地、丘陵占86%。
地势西北高东南低，境内海拔最高处是四方垴（海拔1632米），最低处位于五龙镇东北部（海拔200左右），市区海拔306.8米。
***地处太行山东麓，属于华北地震带，境内断层较多，大多属于正断层。
最大的断层位于***盆地的西部并延长到北部，长35公里，断层面倾向东，倾角50-80度，垂直断距1000米。
此外还有4处较大的断层和众多小断层。
***大部广泛分布着石灰岩，多裂隙、溶洞，致使地表水极易散失。
在有隔水层的地方，地下水埋藏较深，开采相当困难。
在太行山东麓，地表被强烈侵蚀，多陡崖、峡谷，造成了太行山与***地面的巨大高差，形成了太行山悬崖峭壁的雄伟画卷。
气候条件：
***属于暖温带大陆性季风气候，四季分明，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。
***年平均气温12.8℃，年降水量672.1mm，年日照时间2251.6小时，平均无霜期192天，最热月（7月）平均温度25.8℃，最冷月（1月）平均温度-2.5℃。
***最大冻土深度42cm，最大降雨量1081.0mm/日，最大积雪厚度180mm。
全年主导风向及频率分别为南风6.6%，东风6.4%，静风40.8%；夏季主导风向及频率分别为南风6.6%，东风5.3%，静风39.6%。
2、光照资源
太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、自然地理状况和气候条件有关。
我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000h，根据中国气象局风能太阳能评估中心推荐的国内太阳能资源地区分类办法。
全国太阳能资源丰富程度等级分布图
根据NASA数据查询得知：
***市地表太阳辐射量：
（kWh/m2/day）
****
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Annual
Average
22年平均
3.02
3.75
4.55
5.72
5.97
5.64
5.12
4.68
4.11
3.66
3.08
2.70
4.33
NASA数据查询结果：
平均日照小时数为4.33h，年平均日照小时数为1582.6h，年平均太阳辐射量为5697MJ/m2，是全省光伏资源量最丰富的地区之一，非常适合光伏电站项目建设。
三、屋顶太阳能发电系统设计
1.屋顶情况
1号楼，建筑正面朝向南偏西12度，东西向总长约74m，南北向总长约23m，屋顶可利用总面积约770m2。
屋面有楼梯间、两台太阳能热水器、雨量监测仪等设备，对太阳能的安装均有影响。
2号楼，建筑正面朝向东偏南12度，东西向总长约11m，南北向总长约35m，屋顶总面积约385m2。
屋面没有楼梯间、电梯机房、排烟风机等大型设备遮挡，对太阳能的安装没有影响。
3号楼，建筑正面朝向南偏西12度，东西向总长约33m，南北向总长约8m，屋顶总面积约264m2。
屋面没有楼梯间、电梯机房、排烟风机等大型设备遮挡，对太阳能的安装没有影响。
2.光伏系统设计
考虑各个方面因素，光伏组件安装方式采用固定式倾角安装，角度为30度。
经过计算排布，1号楼合计总排布组件数量为164块，组件规格为：
1956*992*50mm、280Wp。
屋顶装机容量约为42.92kWp。
1号楼屋顶光伏组件排布图
2号楼合计总排布组件数量为78块，组件规格为：
1956*992*50mm、280Wp。
屋顶装机容量约为21.84kWp。
2号楼屋顶光伏组件排布图
3号楼合计总排布组件数量为60块，组件规格为长*宽*厚1956*992*50mm、280Wp。
屋顶装机容量约为16.8kWp。
3号楼屋顶光伏组件排布图
整个项目共占用建筑3栋，共计光伏组件数量约为302块，总装机容量约为84.56KWp。
总排布图
光伏发电基本原理，光伏组件经光生伏打效应产生直流电，经汇流箱进入逆变器、直流电转换为交流电，经箱式变压器送入电网或者直接供给建筑内部负载使用。
光伏系统原理图
太阳能光伏发电屋顶安装类似效果图
四、项目设备/工程清单表
序号
设备/工程名称
型号
单位
数量
备注
1
光伏组件
280W
块
302
2
光伏支架
/
批
配套
3
水泥基础
/
项
/
4
光伏专用电缆
/
项
配套
5
交流电缆
/
项
配套
6
逆变器
/
台
5
组串式逆变20KW
7
变压器
/
台
1
8
交流汇流箱
/
台
3
9
桥架管线及辅材
/
批
1
10
安装调试
/
项
1
11
监控系统
/
套
1
12
运输
/
项
/
五、节能减排分析
装机容量：
84.56KWp。
25年平均每年发电量为：
9.68万度电；
25年总发电量为：
242万度电。
节约能源：
⑴.按一度电能平均消耗334克标煤（按全国6000kW及以上机组发电标准煤耗计算），相当于每年节省标煤约32.33吨。
⑵.每燃烧一吨标煤排放二氧化碳约2.6吨，减少排放二氧化碳约84.06吨。
⑶.每燃烧一吨标煤排放二氧化硫约24公斤，氮氧化物约7公斤计算，
减少排放二氧化硫约0.776吨，氮氧化物约0.226吨，此外，还减少大量粉尘和烟尘排放。
（4）.每燃烧一吨标煤排放260公斤煤渣计算，减少排放煤渣8.41吨。
六、经济效益分析
1.本项目总投资额
本项目总投资额约为67.648万元。
2.投资效益分析
本项目为84.56KWp晶硅太阳能光伏并网电站项目，由于光伏发电时间与电价峰值段吻合，***地区办公用电的电价为0.56元左右人民币，又根据省***有关文件规定，采用太阳能光伏发电，每发一度电补贴0.42元。
所以，该项目每发一度电大约可回本0.98元，项目平均每年发电量为9.68万度电，即项目每年大约可收益9.49万元人民币。
本项目总投资额约为67.648万元，每年收益大约9.49万元，所以，经测算，项目实施后约7年即可收回投资。
3.利润测算
经上计算，项目实施后约7年左右即可收回投资，所以，项目纯受益时间不小于18年。
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