家用式太阳能光伏发电项目方案.docx
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家用式太阳能光伏发电项目方案
家用式太阳能光伏发电项目
技术方案
1．项目需求：
................................................................ 3
2．工程计算：
................................................................ 4
3．方案设计：
................................................................ 7
4．设备概算：
................................................................ 9
5．安装调试 ................................................................. 15
6．经济分析 ................................................................. 15
1．项目需求：
我国的太阳能资源比较丰富，但也比较集中，国网提出的一特四大的
能源发展战略也要求在发展集中式的大规模光伏电站，同时也要求大力发
展分布式发电。
由于在现在的技术条件下太阳能电池板的发电效率还不高，
如果要想大规模利用太阳能的话，就必须将太阳能电池板大面积的呈矩形
排列在空旷且日照充足的地方，这样要建造太阳能发电站的条件就变得相
当苛刻。
相比较而言家庭太阳能发电系统适合作为分布式发电发展。
单个
家庭用电负荷一般较小。
只要一个家庭有不大的场地如阳台或屋顶就可以
安装太阳能发电系统，而且一个小型的太阳能发电系统发出的电能也足够
一个家庭使用并有富余，如果国家法律通过的绿电并网补贴电价政策合适，
家用太阳能发电是可以赢利的。
国内配电网的户用容量配置标准如下：
序号
每户面积
容量配置标准
1
2
3
4
小于 80m2
80～120m2
120～150m2
大于 150m2
4KW
6KW
8KW
按 60W/m2 计算
同时对一般小区家庭的用电情况数据调查如下：
按照家庭月收入情况（万元）分为 A、B、C、D、E 类，其中：
➢ A 类（0.3 以下）
➢ B 类（0.3～0.5）
➢ C 类（0.5～0.7）
➢ D 类（0.7～1.0）
➢ E 类（1.0 以上）
某花园小区居民用电情况调查表
家
庭
月用电量
1月 2月 3月
月平均
用电
（度）
月用电
费（元）
（0.52
元/度）
家庭主要电器
收
入
情
况
1
2
3
4
5
6
7
8
9
251.8 327.4
253.7 329.8
255.5 332.2
257.4 334.6
261.3 339.7
263.2 342.1
265.0 344.6
266.9 347.0
268.8 349.4
277.0
279.1
281.1
283.2
287.4
289.5
291.5
293.6
295.7
285.4
287.5
289.6
291.7
296.1
298.2
300.4
302.5
304.6
148.4 照明、电视、风扇、电饭锅
149.5 照明、电视、风扇、电饭锅
150.6 照明、电视、风扇、电饭锅
151.7 照明、电视、风扇、电饭锅
154.0 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱
155.1 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱
156.2 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱
157.3 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱
158.4 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱
A
A
A
B
B
B
B
B
C
10283.6368.7
11285.6371.3
12287.6373.9
13289.5376.4
14291.5379.0
15293.5381.5
16322.5419.2
17324.6422.0
18326.8424.8
19328.9427.6
20329.4428.2
312.0
314.2
316.3
318.5
320.7
322.8
354.7
357.1
359.4
361.8
362.3
321.5
323.7
325.9
328.2
330.4
332.6
365.4
367.9
370.3
372.8
373.3
167.2 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机
168.3 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机
169.5 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机
170.6 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机
171.8 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机
173.0 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机
190.0 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑
191.3 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑
192.6 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑
193.8 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑
194.1 照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑
C
C
C
D
D
D
D
E
E
E
E
根据调查数据可以看出，所调查家庭的月平均用电为323.4 度,家庭的
月平均电费为 168.2 元。
按照我国现在居民的平均收入水平，可以将调查
数据乘以系数 0.7 从而得出我国家庭的平均用电水平为：
226.4 度/月，平
均电费为：
117.74 元/月。
以沈阳当地气象条件计算，其峰值日照有效时间约为 1551h。
沈阳经纬度为（ 123.38,41.80）考虑到冬季发电量最少时应满足负载
需求，拟将安装角度定为 45 度，全年发电量对比情况如下图：
月平均单日发电量的最小值为1684.42kWh。
系统效率记为0.74，电池充放电效率记
为0.8，则月平均单日发电量中可利用电量最小值为1000kWh。
序
号
发电
功率
W
额定
负载
W
峰值
负载
W
输出
电压
V
输出 洗衣 厨房
照明 电视 电脑 冰箱 空调
电流 A 机 电器
150
250
3100
4150
5200
6300
7500
8600
9800
101000
111500
50
50
100
150
200
300
500
600
800
1000
1500
75
75
150
225
300
450
750
800
1200
1500
2250
DC12
AC220
AC220
AC220
AC220
AC220
AC220
AC220
AC220
AC220
AC220
DC4.1
AC0.2
AC0.5
AC0.7
AC0.9
AC1.4
AC2.3
AC2.7
AC3.6
AC4.5
AC6.8
●
●
●
●
●
●
●
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○
○
○
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○
○
○
○
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○
○
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○
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12200020003000AC220AC9.1●●
13300030004500AC220AC13.6●●
14400040006000AC220AC18.2●●
15500050007500AC220AC22.7●●
167500750011250AC220AC34.1●●
17100001000015000AC220AC45.5●●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
○
●
●
●
●
●
○
○
●
●
●
●
○
○
○
●
●
●
注：
●为可持续使用；○为可交替使用；▲为不可以使用
考虑到沈阳冬季阴雨天周期较长，如过多考虑阴雨天，将大幅增加蓄电池容量和投
资，而项目现场的市电接入比较方便，因此阴雨天数按1天计算，以实现实验设备的良
好运行及投资额度的良好平衡。
为延长蓄电池寿命，蓄电池放电深度控制为80%，充放
电功率记为0.8，则需12V蓄电池130208Ah，建议为132000Ah。
假设提供每天满负荷工作8小时，则系统可负载的功率为125-184 kW，需视季节及气
象情况而定。
系统建议配置充电桩型号为220V/32A，10台，总功率为70.4kW，其余负载用于喷淋
系统，为54.6kW。
移动电源是将柴油发电机组设计在拖挂车上，便于移动和安装，适用
于现场附近不易连接农网供电线路的项目。
移动变电站是将小型配电站设计在拖挂车上，方便移动和安装，适用
于工期较紧的工程，大大加快施工现场地形复杂情况下配电所的建设周期。
水利工程中常见现场施工用电多采用建设小型配电所并从最近的农网
供电点取电，配电方案如下图：
由于水利厅东水西调指挥部新项目使用 TBM 隧道掘进机功率较大，为
了提高长距离隧道的掘进机供电质量，TBM 宜采用 20kV 供电线路。
因此需
要供电方案增加 10kV 升压到 20kV 的配电方案。
同时工程使用的其他设备
和照明还需要 400V 配电，如搅拌机，空压机，电焊机和输送泵等。
由于现场施工情况复杂，为防止洞内有瓦斯发生爆炸或涌水破坏洞内
电源，现场施工供电方案应配置双路电源和备用电源，备用电源是为了防
止停电或变压器检修时不影响工程进度，宜采用柴油发电机，油箱备用时
间 8 小时，更长时间则需设置油库。
为了加强工程施工用电可靠性和控制工程进度，现需要对野外工程施
工临时用电设计方案进行优化，合理配置部分移动电源和移动电站设备，
为水利厅建设工程的质量提供更好的设备保障。
2．工程计算：
新型移动式电源和变电站是为了解决用户在户外工程临时用电方案而
专门开发设计的成套设备，能够根据用户的具体需求定制容量以及开关回
路。
可以为用户带来的好处有：
1. 节省占地面积和土建费用；
2. 节省调试时间和安装费用；
3. 节省设计时间和费用；
4. 产品可以在多个工程上重复使用，节省长期投资费用；
特变电工沈变公司基于成熟的发输变电技术，优化设计后的 TMS 智能
型移动电站产品还具有以下优点：
1. 支持远程维护及控制操作；
2. 支持智能电站统一数据模型和接口；
根据施工现场附近的农网供电线路情况以及现场的配电站建设情况不
同，为保证工程时间进度的加快和可控，同时控制供电设备投资成本，移
动式备用电源以及移动式变电站设备配置方案可以设计为两种：
1） 常规配电所加移动电源方案：
本方案在施工现场需建设配电所，正常供电时由附近的农网66kV 供电
线路供电，故障或检修情况下可以用两台柴油发电机组分别向原配电所的
10kV 和 400V 重要负荷母线供电，电源切换由切换箱自动完成切换同时支持
手动切换；该方案能够共用配电所的配电盘，移动电源配置简单，对于现
场已建成变电所的工程需投入的设备成本较低。
需采购的设备有：
● 一台 10kV 容量 5000kW 移动电源车（不含车头）；
● 一台 400V 容量 400kW 移动电源车（不含车头）；
2） 移动变电站加移动电源方案：
对于某些项目的施工现场地形不适合快速建设配电所的情况下，或是
工程较小为了节省固定设备投资，移动式变电站可以快速就位并实现供电，
再配以备用电源完全可以保证供电的可靠性。
本方案正常供电时仍由附近的农网 66kV 供电线路供电，故障或检修情
况下可以用两台柴油发电机组分别向移动变电站的 10kV 和 400V 重要负荷
母线供电；该方案提供的供电设备在项目结束后可以完整的搬移供其他项
目使用，一次性投资较高，但长期重复使用情况下综合成本较低。
需采购的设备有：
● 一台 66kV 容量 5000kW 移动变电站（含车头），4 回 10kV 出线，4 回 400V
出线；
● 一台 10kV 容量 5000kW 移动电源车（不含车头）；
● 一台 400V 容量 400kW 移动电源车（不含车头）；
3．方案设计：
家用式太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、控制器、蓄电池、逆变
器、稳压保护装置和 ATS 等组成，系统框图如下：
太阳能电池板
控制器
蓄电池
置
装
护
箱
配
电脑
A 电 电视
插座
市电
家用式太阳能光伏发电系统
随着技术的发展和成熟，为了更好的为野外工程施工提供快捷可靠的
电源，很多兄弟单位的工程已经开始使用移动电源和移动电站相关产品：
考虑到水利厅的工程项目较多，各种施工现场复杂，本次供电设备升级改
造建议采用第二种方案。
这样对于已有配电所或是必须建设固定配电所的
工程，移动电源还可以使用，对于临时性供电的现场，完全可以发挥第二
种方案的优势，一次投资长期使用，而且移动式变电站的技术已经成熟，
可以做到远程监测，免维护，设备使用率高。
具体的设备和元件配置如下：
1） 5000kW 移动电源
由于可以采用柴油发电机组并列组合，5000kW 的机组实现可以有不同
配置，成本比较如下：
序
号
柴油发电机组 配置
数量 单价（万） 价格（万）
1
2
3
4
5
6
5000kW，400V
5000kW，10kV
5000kW，400V
1800kW，400V
1000kW，400V
5000kW，10kV
1800kW，10kV
1000kW，10kV
1
3
5
1
3
5
1045
292
149
990
279
160
1045
875
743
990
838
798
为了便于现场接入 10kV 母线，推荐方案五，“3 台 1800kW 机组并列，
出口电压 10kV”。
为了便于运输，采用拖车设计，按照机组尺寸定制拖车。
2） 400kW 移动电源
400kW 的机组成本比较如下：
序
号
柴油发电机组
配置
数量 单价（万） 价格（万）
1
2
400kW，400V
400kW，10kV
400kW，400V
400kW，10kV
1
1
42
46
42
46
推荐方案一：
“ 1 台 400kW 机组，出口电压 400V”。
由于 400kW 容量较
小，可以设计成标准集装箱式，通过车载便于运输。
3） 5000kW 移动式变电站
● 1 回 66kV 进线开关；
● 1 台 5000kW 容量 66kV/10kV 变压器；
● 1 套箱式配电站，4 回 10kV 出线，4 回 400V 出线；
4．设备概算：
根据初步设计，相关设备成套概算如下：
5000kW 移动式电源
序
号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
设备名称
柴油发电机组机
控制系统
高压开关柜
高压开关柜
直流屏
日用油箱
燃油加热器
拖车及箱体
辅件
型号及规格
TMS-1800H
并机控制器
KYN28-12（进线柜）
KYN28-12（出线柜）
DC110V
8 小时，3000L
16.3kW
高 4200mm，载重 20T
具体见发货清单
合 计
单 数 单价 总价
位 量 （万） （万）
台 3 279 838
套 3 7 21
套 3 8 24
套 1 8 8
套 1 3 3
套 3 1 3
套 3 1 3
套 3 20 60
套 1 0 0
960
400kW 移动式电源
序
号
1
2
3
4
设备名称
柴油发电机组
低压开关柜
拖车及箱体
辅件
型号及规格
TMS-400G
GGD 出线柜
载重 10T，含箱体
具体见发货清单
合 计
单 数 单价 总价
位 量 （万） （万）
台 1 42 42
套 1 5 5
套 1 7 7
套 1 0 0
54
5000kW 移动式变电站
序
号
设备名称
型号及规格
单 数 单价 总价
位 量 （万） （万）
1
2
3
6
7
8
9
10
高压配电
主变压器
10kV 配电柜
降压变
400V 配电盘
保护控制系统
拖车及箱体
电缆及辅件
整体方案
66kV 进线 HGIS 组合开关，100A 套 1 60 60
66/10kV，5000kVA 台 1 65 65
KYN28-12 套 5 8 40
10kV/400V，1000kVA 台 1 13 13
GGD 套 4 6 24
直流，保护控制，消防，计量 套 1 28 28
就地后有支柱支撑，含车头箱体 套 1 42 42
中间电缆，导线 套 1 10 10
合 计 282
序
号
1
2
3
4
5
设备名称
移动电源
移动电源
移动变电站
油罐
服务
型号及规格
5000kW/10kV，不含车头
400kW/400V，不含车头
5000kW/10kV,400V，含车头
20 吨
设计，安装，现场服务
合 计
单 数 单价 总价
位 量 （万） （万）
套 1 960 960
套 1 54 54
套 1 282 282
台 1 24 24
4% 53
1373
本方案的产品设计依据参考并符合行业标准：
GB2819-95 移动电站通用技术条件；
Q/JB018047-93 多机并联自动化柴油发电站技术条件；
Q/JB018056-98 远程监控自动化柴油发电机组技术条件；
1） 1800kW 机组主要参数
1800kW 发电机组主要参数
机组型号
主用功率
TMS-1800H
1636kW
备用功率
额定电压
输出电流
额定频率
启动方式
调压方式
燃油消耗率
机油消耗率
机组外形尺寸
重量
机组结构
使用环境条件
海拔高度
环境温度
相对湿度
生产标准
柴油机型号
输出功率
柴油机转速
柴油机型式
冷却系统
调速系统
启动方式
过滤系统
缸径及行程
发电机型号
励磁方式
额定电压
额定频率
输出电流
相数和接线
绝缘等级
防护等级
稳态电压调整率
稳态频率调整率
稳态电压波动率
稳态频率波动率
瞬态电压调整率
瞬态频率调整率
电压稳定时间
频率稳定时间
1800kW
10.5KV
123.7A
50Hz
24V 直流电启动
AVR
≤191g/kw.h（100%负载）
≤4g/kw.h（100%负载）
6200*2300*2550mm
15000kg
机组采用一体式结构，底座选用高强度钢材料制作，冷却风扇及
电池充电机全部设有保护罩。
≤1000m
-15℃～40℃
≤90%
GB/T2820、GB/T12786-1991
柴油机主要参数
QSK60-G4 （美国康明斯英国生产）
1915KW
1500 rpm
V 型 16 缸、增压水冷
满足环温 40℃水箱散热器，皮带驱动冷却风扇
电子调速
24V 直流电启动
干式空滤、燃油过滤、机油过滤、冷却液过滤
159*190mm
发电机主要参数
EG560-1800（T/105000） （广州英格）
无刷自励
10.5KV
50HZ
123.7A
三相四线，Y- 形
H级
IP22
≤+1%
≤+1%
≤+0.5%
≤+0.5%
-15%～+20%
-15%～+20%
≤5S
≤6S
2） 400kW 机组主要参数
机组型号
主用功率
备用功率
额定电压
最大输出电流
额定频率
启动方式
调压方式
燃油消耗率
机油消耗率
机组外形尺寸
重量
机组结构
使用环境条件
海拔高度
环境温度
相对湿度
生产标准
柴油机型号
输出功率
柴油机转速
柴油机型式
冷却系统
调速系统
启动方式
过滤系统
缸径及行程
400kW 发电机组主要参数
TMS-400G
400KW
450KW
400/230V
721A
50Hz
24V 直流电启动
AVR
≤195g/kw.h
≤4g/kw.h（100%负载）
3500*1300*1970mm
3050kg
机组采用一体式结构，底座选用高强度钢
升级会员 