宜兴橡胶厂8MW并网光伏系统方案.docx
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宜兴橡胶厂8MW并网光伏系统方案
项目建议书
项目编号：
PM10055
项目名称：
宜兴橡胶厂8MW示范电站项目
上海航天汽车机电股份有限公司
太阳能系统工程分公司
2010年7月7日
宜兴橡胶厂8MW示范电站项目
设计
审核
批准
一、项目概况
1.1项目地点及建设规模
宜兴橡胶厂8MW示范电站项目位于江苏省宜兴市经济开发区，总装机容量为7877200Wp。
宜兴橡胶厂为在建的国家863项目，公司主要的宗旨是将废旧轮胎转变成可利用胶粉，具有相当的市场潜力和环保价值。
厂区的主要负载为8条动力流水线和办公用电，每条动力流水线的用电负载为3500kW，而且每天24小时运行，办公楼的用电为3600kW（峰值用电）。
厂区有两处可以安装光伏组件---300*240m的厂房屋顶和1350㎡的办公楼南立面。
根据计算，厂房屋顶采用180Wp的单晶硅组件，装机容量为7776000Wp。
办公楼南立面采用115Wp的双面透光组件，其装机容量为10120Wp。
总装机容量为7877200Wp。
图1-1宜兴橡胶厂效果图
1.2项目地理位置
项目地点：
江苏宜兴市
经度：
东经110°24′
纬度：
北纬21°13′
海拔：
80米
1.3供电要求
供电电压：
380VAC/50Hz
发电类型：
380V低压并网
二、项目场址太阳能资源
据统计，宜兴市每年的太阳辐射总量达到1357kWh/m2，日照时数平均值为2055h。
具体每月份的太阳能辐照强度如下表所示：
表2-1宜兴太阳能辐照强度
时间
空气温度
相对湿度
月平均太阳辐照度
风速
月
°C
%
kWh/m²
m/s
1
3.8
74.80%
82.2
3.8
2
5.5
73.60%
93.6
3.8
3
9.3
73.90%
99.6
3.5
4
15.2
74.30%
124.5
3.3
5
19.8
76.70%
141.6
3
6
23.3
81.50%
138
2.9
7
26.2
85.00%
150.6
3
8
25.6
85.60%
140.1
3
9
22
81.70%
118.8
3
10
17
76.30%
102
3
11
11.5
74.60%
85.5
3.3
12
5.9
74.00%
80.7
3.5
三、电站系统设计
3.1并网光伏系统原理
系统的基本原理是：
太阳能电池组件所发直流电通过光伏并网逆变器逆变成50Hz、0.4kV的交流电，经交流配电箱与用户侧并网，向负载供电。
本项目并网接入系统方案采用0.4KV低压并网，如图3-1所示：
图3-1光伏电站并网发电系统框图
3.2电站总体规划
图3-2光伏电站平面布置图
厂房屋顶光伏电站的整体布置如图3-2所示，其类似的项目实例如图3-3所示。
而办公楼南立面，组件将以玻璃幕墙的形式安装，类似的项目实例如图3-4所示。
图3-3屋顶电站实例
图3-4建筑物南立面组件安装实例
3.2固定支架光伏系统
3.2.1组件选择
厂房屋顶光伏系统采用180Wp的单晶硅太阳能电池组件，其参数如下：
◆
电池材料：
单晶硅；
◆电池组件尺寸：
1575×826×46mm
◆电池组件重量：
16.3Kg
◆电池组成：
由72片单晶硅电池以有序形式串联而成
◆封装结构：
玻璃／EVA／电池／EVA／背膜；
◆满足IEC61215标准
◆标称功率：
180W；
◆开路电压：
45.0V；
◆
图3-5180Wp太阳能组件
短路电流：
5.5A；
◆最佳工作电压：
36.0V；
◆最佳工作电流：
5.0A；
◆工作环境温度：
－40℃～＋90℃
办公楼南立面光伏系统采用115Wp的单晶硅太阳能电池组件，其参数如下：
◆电池材料：
单晶硅；
◆电池组件尺寸：
1309×985×10mm
◆电池组件重量：
23.3Kg
◆电池组成：
由48片单晶硅电池以有序形式串联而成
◆
图3-6115Wp太阳能组件
封装结构：
玻璃／电池／玻璃；
◆满足IEC61215标准
◆标称功率：
115W；
◆开路电压：
28.8V；
◆最佳工作电压：
24.0V；
◆最佳工作电流：
4.8A；
◆工作环境温度：
－40℃～＋90℃
3.2.2逆变器选型
厂房屋顶电站装机容量为5068.8kW，我们选择10台500kW。
而办公楼南立面装机容量为100kW，我们选择1台100kW的并网逆变器，其参数如下：
表3-1逆变器参数
技术参数：
型号
500KW
100KW
直流侧参数
最大直流电压
880Vdc
880Vdc
最大功率电压跟踪范围
450~820Vdc
450~820Vdc
最大直流功率
550kWp
110kWp
最大输入电流
1200A
250A
最大输入路数
16
6
交流侧参数
额定输出功率
500kW
100kW
额定电网电压
400Vac
400Vac
允许电网电压
310~450Vac
310~450Vac
额定电网频率
50Hz/60Hz
50Hz/60Hz
允许电网频率
47~51.5Hz/57~61.5Hz
47~51.5Hz/57~61.5Hz
总电流波形畸变率
<3%（额定功率）
<3%（额定功率）
功率因素
≥0.99（额定功率）
≥0.99（额定功率）
系统
最大效率
97.3%（含变压器）
97.0%（含变压器）
欧洲效率
96.7%（含变压器）
96.4%（含变压器）
防护等级
IP20（室内）
IP20（室内）
夜间自耗电
<100W
<30W
允许环境温度
-25~+55℃
-25~+55℃
冷却方式
风冷
风冷
允许相对湿度
0~95%，无冷凝
0~95%，无冷凝
允许最高海拔
6000米
6000米
显示与通讯
显示
液晶触摸屏
LCD
标准通讯方式
RS485
RS485
可选通讯方式
以太网/GPRS
以太网/GPRS
机械参数
宽x高x深
2800x2180x850+1800x2180x1200mm
1020x1964x770mm
净重
3300kg
925kg
图3-7100kW光伏并网逆变器
图3-8500kW光伏并网逆变器
3.3.3屋顶电站支架基础
在厂房屋顶上，所有光伏组件都采用平铺（支架均为倾角为5°）的形式，均采用钢结构基础，如图3-9所示：
图3-9组件5°平铺实例
3.5变压器配置建议
本电站为低压400V并网的自发自用系统，光伏输出电力接入10kV/0.4kV变压器的输出端。
根据厂区的设计负载（工厂8条3500kW用电的流水线，办公楼3600kW的耗电量），和最佳“负载/变压器”配置比例（0.75），我们建议工厂安装16台2000kVA的10kV/0.4kV变压器,每条流水线由2台变压器供电，而办公楼安装2台2000kVA的10kV/0.4kV变压器。
3.6接入点及容量
厂区用电负荷很大，完全能消耗太阳能光伏电力。
按照电力公司对接入系统的要求，每个接入点的光伏电力接入容量不大于上级变压器容量的30%。
厂房屋顶系统将分为15个电力输出点（每个输出点500kW），接入相应的变压器低压400V输出端。
而办公楼南立面100kW光伏系统，将接入办公楼配电房的400V低压输出端。
四、工程设备清单及造价
表4-1工程设备清单
序号
设备
型号
单位
数量
备注
1
光伏组件
180Wp
Wp
7776000
115Wp
Wp
101200
2
汇流箱
16进1出
个
169
12进1出
个
4
3
直流配电柜
500kW
台
15
100kW
台
1
4
逆变器
500kW
台
15
100kW
台
1
5
交流配电柜
500kW
台
15
100kW
台
1
6
支架
/
Wp
7877200
7
电缆
/
Wp
7877200
8
监控系统（含环境监测仪）
/
套
1
9
监控软件
/
套
1
10
监控显示器
/
台
1
11
安装辅材
/
Wp
7877200
12
安装费
根据设备清单以及施工安装费用，工程的系统总造价为18532.5万元，单位瓦造价为
23.6元/Wp。
（此报价不包括变压器，变压器由厂家自行采购）
五、发电量估算
经估算，厂房屋顶光伏系统年发电量为709万kWh，办公室南立面光伏系统的年发电量为5.6万kWh，整个光伏电站的发电量为714.9万kWh，如表5-1所示：
表5-1整体光伏系统年发电量
序号
光伏系统
装机容量（kW）
年发电量（万kWh）
1
厂房屋顶光伏系统
7776
709
2
办公室南立面光伏系统
101.2
5.6
总计
7877.2
714.9
光伏系统在整个25年的运行期内，年发电量损失不超过初始年发电量的20%，按此计算，25年运行期内的年发电量估算如表5-2所示：
表5-125年内光伏电站年发电量估算
年份
实际发电量（万kWh）
年份
实际发电量（万kWh）
1
714.90
14
633.51
2
708.28
15
627.65
3
701.73
16
621.84
4
695.23
17
616.08
5
688.80
18
610.38
6
682.43
19
604.73
7
676.11
20
599.14
8
669.85
21
593.59
9
663.65
22
588.10
10
657.51
23
582.65
11
651.43
24
577.26
12
645.40
25
571.92
13
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