皇明教育基地2.0MW太阳能光电建筑一体化应用示范项目技术方案.doc

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1、皇明教育基地2.0MW太阳能光电建筑一体化应用示范项目技术方案目 录1 项目概况31.1项目基本情况31.2 地理位置、资源概况32 设计依据及说明33 光伏发电原理简介及特点43.1 太阳能利用概况43.2 光伏发电原理43.3 光伏系统发电的特点54 总体设计方案54.1 方案概述54.2 太阳能光伏发电的利用方式74.2.1 独立光伏发电方式74.2.2 并网光伏发电方式74.2.3 本工程发电模式85 太阳能电池组件的安装结构设计95.1 安装结构分类简介95.2 太阳能光电建筑光伏与建筑的结构设计95.3 皇明2.0MW并网光伏发电工程安装结构设计105.4 光伏建筑一体化的意义11

2、6 光伏阵列的设计116.1 太阳电池组件朝向与倾角设计116.2 遮挡设计126.3 发电量计算136.4 光伏组件串联数量的设计依据137 太阳电池组件选型148 光伏并网逆变器169 光伏阵列汇流的设计1610、直流防雷配电柜1711 交流配电单元1812 线缆、桥架及光伏支架等1813 接入电网方案1914 数据采集、监控及通讯系统2115 系统防雷、接地设计2115.1 防雷设计2115.2 接地221 项目概况1.1项目基本情况 工程名称:皇明教育基地2.0MW太阳能光电建筑一体化应用示范项目建设地点:德州市经济开发区太阳谷大道工程规模:2.0MW并网光伏。1.2 地理位置、资源概

3、况德州市位于北纬3624-380、东经11545-11724之间,黄河下游北岸,山东省西北部。德州南临黄河与济南相望,北临京津冀,西通晋煤基地,东连胜利油田和渤海湾,是黄河经济带与环渤海经济圈的交汇点,华北地区和华东地区的结合部,有着“南北借力,东西逢源”的地缘优势。德州光照资源丰富,全市年均日照时2660小时,日照率为61%,累年光照辐射强度达到 5122MJ/m2年,处于全国、全省的较高值区。区域内气侯祥和,年均气温13.1,平均无霜期208天。此项目的建设既可展示中国在可再生能源开发利用领域的先进技术和绿色环保的理念,又能充分体现工业区节能环保的特色。2 设计依据及说明国际标准与国外标准

4、: 低压开关设备和控制器第1部分:总规则(IEC 60947-1) 低电压开关和控制器 控制器件接口(CDI) 第1部分:总规则(IEC 62026-1)国家标准: 电力工程电缆设计规范(GB50212-2007) 电能质量 公用电网谐波(GB 14549-1993) 光伏系统并网技术要求 (GB/T 19939-2005) 通用用电设备配电设计规范(GB50055-93) 污水综合排放标准(GB8978-96) 环境空气质量标准(GB3095-1996) 城市区域环境噪声标准(GB3096-93) 建筑施工场界噪声限值(GB12523-90) 建筑设计防火规范(GB50016-2006) 火

5、力发电厂与变电站设计防火规范(GB50229-2006) 建筑抗震设计规范(GB50011-2001) 建筑物防雷设计规范(GB500572000) 工业企业设计卫生标准(GBZ 1-2002) 工业企业总平面设计规范(GB50187-1993) 工业企业厂内铁路、道路运输安全规程(GB4387-1994) 建筑照明设计标准(GB50034-2004) 采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003) 生产过程安全卫生要求总则(GB12801-1991)生产设备安全卫生设计总则(GB5083-1999) 建筑太阳能光伏系统设计与安装(10J908-5)行业标准: 中华人民共和国环境保护法

6、(1989.12.26) 中华人民共和国环境影响评价法(2002.10) 建设项目环境保护管理条例(1998.11) 火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程(DL5053-1996) 火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程(DL5053-1996) 民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范(JGJ203-2010)3 光伏发电原理简介及特点3.1 太阳能利用概况太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能,广义地说,太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种,则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术,

7、再利用热能进行发电的称为太阳能热发电;通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光伏发电技术。3.2 光伏发电原理太阳能光伏发电技术是通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的技术,光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的,因此又称太阳能光伏技术。光生伏特效应简称为光伏效应,指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。3.3 光伏系统发电的特点 - 没有转动部件,不产生噪音; - 没有空气污染、不排放废水; - 没有燃烧过程,不需要燃料; - 维修保养简单,维护费用低; - 运行可靠性、稳定性好; - 根据需要很容易扩大发电规模。4 总体设计

8、方案4.1 方案概述皇明教育基地2.0MW并网光伏发电工程,并网系统通过升压变压器接入10KV电网。系统由太阳电池组件、太阳电池组件屋面安装钢架结构、并网逆变器、交(直)流配电设备、升压变压器、数据采集监控设备、线缆及桥架等组成。一、本电站由五部分组成,总峰值功率为2,006,290 W。1、大学城主体1,789,470 W;2、大学城光电遮阳19,800 W; 3、大学城会议中心137,520W;4、大学城公寓 45,400 W;5、大学城体育场 14,100 W。二、具体实施方案:系统配备一台监控计算机、一台42英寸墙挂式彩色液晶屏,通过监控软件(监控软件需为完全汉化的软件,全中文界面,除

9、数据输入外,均可通过鼠标进行操作),可以实时显示系统运行状态、参数,并实现数据远传。1、大学城主体:大学城钢架面积共计20639m2,本方案每两排组件均设有参观通道及清扫通道。选用295W常规组件,尺寸1956992mm,组件实际效率 15.2% 。组件朝向正南,每排18块组件,每两排组成一个方阵。单块组件之间空隙5mm,通道宽度9001132mm。总峰值功率1,789,470W。组件每18块一串,16串形成一组进入1台汇流箱。使用16进1出汇流箱6台,接入1个直流500kW的防雷配电柜,然后接入GTI-500并网逆变器。每2台GTI-500并网逆变器为一组,接入1000kW容量交流配电柜,后

10、接三相升压变压器和高压开关柜接入10KV电网。共需此系统两套。2、大学城光电遮阳、大学城会议中心、大学城公寓、大学城体育场采用2.8/3.8/5/6kw逆变器。大学城光电遮阳: 用薄膜组件450块,尺寸1253mm643mm27mm峰值电压31V,开路电压40V,峰值功率44W ,峰值总功率19,800W。 建筑共5层,每层90块薄膜组件,9块一串,5组并联,分两路接入一台5.0逆变器,共5台。大学城会议中心:1)、小贝壳组件尺寸为1580808mm,峰值功率180W。两个小贝壳共需此组件358块,共64,440W;小贝壳组件每18块串联为一路,共18路,分两组接入逆变器;2)、大贝壳组件尺寸

11、为810600mm,峰值功率为70W。需此组件1044块,共73,080W;大贝壳组件每37块串联为一路,共28路,分两组接入逆变器。大学城公寓:1)、2#、3#公寓共用普通组件740块, 尺寸700mm640mm35mm,每块50W,峰值总功率37,000W; 2-6层安装光电遮阳,每层74块,分两组并联接入一台3.8逆变器,共5台;2)、1#公寓用薄膜组件177块,尺寸1253mm643mm27mm峰值电压31V,开路电压40V,峰值功率44W ,峰值总功率7,788W。1-5层安装光电遮阳,第一层1-5#窗串联,7-12#窗串联,接入一台2.8逆变器;第二至五层均为1-6#窗串联,7-1

12、2#窗串联。四层共接入一台6.0逆变器。大学城体育场:1)、巨型灯:满天星组件108块,尺寸82641035,每块46W(18V),共4,968W;27块一串,每两串接入一台2.8逆变器,共两台;2)、看台:满天星组件71块,尺寸600mm600mm,每块16W (2.5V) ,共1,136W;全串接入一台1.1逆变器;3)、拉索灯:普通组件360块,每块22W(17v),共7920W;每30块为一串,6串并联接入一台5.0逆变器,共两台。4.2 太阳能光伏发电的利用方式太阳能光伏发电通常有两种利用方式:一种是依靠蓄电池来进行能量的存储,即所谓的独立发电方式;另一种是不使用蓄电池,直接与公用电

13、网并接,即并网方式。4.2.1 独立光伏发电方式独立发电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下,将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电,如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电,对于含有交流负载的光伏系统而言,还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。独立发电系统一般由太阳板、控制器、蓄电池、逆变器等组成。独立系统一般也称为离网系统,多用在偏远地区、电网敷设较困难的地区,也用于太阳能路灯、草坪灯、监控摄像头等系统中作为独立电源使用。独立光伏系统示意图4.2.2 并网光伏发电方式并网发电系统一般由太阳组件、并网逆变器等组成。

14、通常还包括数据采集系统、数据交换、参数显示和监控设备等。并网发电方式是将太阳能电池阵列所发出的直流电通过逆变器转变成交流电能输送到公用电网中,无需蓄电池进行储能,相比较而言,并网发电较便宜,而且完全无污染。并网发电系统采用的并网逆变器拥有自动相位和电压跟踪装置,能够非常好的配合电网的微小相位和电压波动,不会对电网造成影响。目前国际上90%以上的太阳能系统采用并网发电,并网发电是太阳能发电系统的趋势所在。并网光伏系统示意图光伏发电并网模式的分类光伏并网发电方式又分为低压配电侧和高压输电侧发电并网模式。低压配电侧并网(1)配电侧并网的光伏发电处在负荷中心,可以起到消峰(Peak Shaving)的

15、作用,是“黄金电力”;(2)在配电网接入不超过15-20%的光伏发电系统,不需要对电网进行任何改造,也不存在电力送出(逆流)和电网能力的问题,对于电网公司仅仅是负荷管理;每日办公楼耗电曲线和太阳能光伏发电曲线的对比(3)配电侧并网的光伏发电的经济效益明显,“自发自用”(Net Metering)运行方式相当于电力公司以销售电价购买光伏电量;(4)光伏发电电力就地使用,减少了大量的传输、变电损耗。高压输电侧并网(1)在发电侧并网 ;(2)电流是单方向的 ; (3)不能自发自用,需要给出“上网电价”,电网公司以高电价收购PV电量,用户缴纳常规低价电费。4.2.3 本工程发电模式皇明教育基地2.0M

16、W并网光伏发电工程,并网系统通过升压变压器接入10KV电网。a.该工程安装位置为办公类建筑,主要用电为白天,并且有市电网供电,适合采用光伏并网发电;b.光伏发电电量就地使用,减少了大量的传输、变电损耗;c.合理设计光伏发电装机容量,就近并入建筑内低压电网,不需要对电网进行任何改造,经济效益明显。5 太阳能电池组件的安装结构设计5.1 安装结构分类简介目前推广应用的太阳能光伏发电工程项目中,太阳能电池板的安装方式有两种,一种是地面安装式光伏发电系统,即在地面实施土建安装基础,然后将太阳能电池板的安装支架结构在地面基础上安装。另一种是太阳能光电建筑,即将光伏发电与建筑物相结合,在建筑物的外围结构表

17、面上布设光伏器件产生电力,从而使“建筑物产生绿色能源”。地面安装式光伏发电站5.2 太阳能光电建筑光伏与建筑的结构设计太阳能光电建筑光伏与建筑的结合有如下两种方式:(1) 一种是建筑与光伏系统相结合,把封装好的的光伏组件安装在居民住宅或建筑物的屋顶上(BAPV),组成光伏发电系统;(2) 另外一种是建筑与光伏器件相结合,是将光伏器件与建筑材料集成化,用光伏器件直接代替建筑材料,即光伏建筑一体化(BIPV),如将太阳光伏电池制作成光伏玻璃幕墙、太阳能电池瓦等,这样不仅可开发和应用新能源,还可与装饰美化合为一体,达到节能环保效果,是今后的发展光伏建筑一体化的趋势。建筑集成光伏BIPV5.3皇明教育

18、基地2.0MW并网光伏发电工程安装结构设计皇明教育基地2.0MW并网光伏发电工程,主体采用构件式结构安装,兼具遮阳屋顶功能。1)光伏发电系统安装在建筑的屋面部分,形成建筑遮阳屋顶结构,布置光伏发电板时充分考虑其美观性。2)光伏发电板按5角铺设在屋面设置的钢结构支架(热镀锌处理),支架标高、位置、光电板布置范围详见光伏方阵平面布置图,光伏基座安装图,设计充分考虑其安全性(抗风、抗震、防雷、排水等)。光伏方阵平面布置示意图、光伏方阵安装剖面图详见附件。光伏支架基座主梁采用503角钢与建筑钢结构可靠焊接,表面用环氧漆防腐处理,电池组件距楼顶屋面不小于3.5m,可满足抗风、抗震、防雷、排水等要求,同时

19、兼具遮阳屋顶功能。太阳组件安装固定支架强度计算采用剪切力方程、弯矩方程、力矩方程压力压强计算公式。支架与组件之间的连接采用不锈钢螺栓连接,以风速30米/秒的(12级风)进行结构抗风设计。支架强度受力分析如下图 :5.4 光伏建筑一体化的意义太阳电池方阵采用与建筑结合结构安装,既解决发电装置用地要求,又不影响屋顶原有使用功能。从建筑、技术和经济角度来看,光电建筑有以下诸多优点:(1) 可以有效地利用建筑物外表面,无需占用宝贵的土地资源,这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要;(2) 可原地发电、原地用电,在一定距离范围内可以节省电站送电网的投资。对于联网户用系统,光伏阵列所发电力既可供给本建筑物负载使

20、用,也可送入电网;(3) 能有效地减少建筑能耗,实现建筑节能。光伏并网发电系统在白天阳光照射时发电,该时段也是电网用电高峰期,从而舒缓高峰电力需求;(4) 光伏组件安装在建筑的屋顶上直接吸收太阳能,因此建筑集成光伏发电系统不仅提供了电力,而且还降低了建筑物的温升;(5) 并网光伏发电系统没有噪音、没有污染物排放、不消耗任何燃料,具有绿色环保概念,可增加建筑物综合品质。6 光伏阵列的设计光伏发电系统的光伏阵列设计需要考虑以下几点:6.1 太阳电池组件朝向与倾角设计6.1.1 不同朝向与倾角安装的太阳电池的发电量比较(见图示):假定向南倾斜最佳倾角安装的太阳电池发电量为100,则其它朝向全年发电量

21、均有不同程度的减少,特别是北面基本不发电。6.1.2 光伏组件安装方向应一致,朝向正南,有利于最大收集太阳辐射。6.1.3 并网光伏发电太阳电池方阵的安装倾角应该是取全年能接收到最大太阳辐射量所对应的角度,根据当地的气象和地理资料,可以求出全年能接收到最大太阳辐射量所对应的角度即为方阵最佳倾角。6.2 遮挡设计6.2.1 应当避免遮挡:对于晶体硅太阳电池组件,很小的遮挡就会引起很大的功率损失,对于整个电站来说,如果过多组件有遮挡,系统直流电压会大幅度衰降,造成实际发电量少。6.2.2 太阳电池方阵遮挡间距计算:按照国家标准公式计算间距:当光伏电站功率较大,需要前后排布太阳电池方阵,或当太阳电池

22、方阵附近有高达建筑物或树木的情况下,需要计算建筑物或树木的阴影,以确定方阵间的距离或太阳电池方阵与建筑物的距离。一般确定原则:冬至当天早9:00至下午3:00 太阳电池方阵不应被遮挡。计算公式如下:太阳高度角的公式:sina = sinf sind+cosf cosd cosW太阳方位角的公式:sin = cosd sinW/cosa式中:f为当地纬度;d为太阳赤纬,冬至日的太阳赤纬为-23.5度;w为时角,上午9:00的时角为45度。D = cosL,L = H/tana,a = arcsin (sinf sind+cosf cosd cosW)。6.2.2 皇明2.0MW并网光伏发电工程按

23、照与建筑结合等因素招标要求,光伏阵列的布置充分考虑周边建筑物可能造成的遮挡因素,按照建筑物遮挡间距计算设计排布。6.3 发电量计算根据国家气象统计资料,结合德州市历史太阳辐射量数据,估算本工程发电量约为232万度。计算过程为:根据已知方阵容量,求出方阵输出电流,再根据安装倾角时方阵面上各个月份所接收到的太阳辐射量,利用方阵各月发电量公式: Q g = N I H t12 式中:N 为当月天数, H t为该月太阳辐 照量。1为从方阵直流输入效率,包括方阵面上的灰尘遮蔽损失、性能失配及老化、防反充二极管及线路损耗等。2为交流回路效率,包括逆变器的效率及线路损耗等。 即可得到各个月份系统的发电量。

24、将12个月份的发电量相加,就是全年并网光伏系统的发电量。6.4 光伏组件串联数量的设计依据逆变器在并网发电时,光伏阵列必须实现最大功率点跟踪控制,以便光伏阵列在任何当前日照下不断获得最大功率输出。在设计光伏组件串联数量时,应注意以下几点:1)接至同一台逆变器的光伏组件的规格类型、串联数量及安装角度应保持一致。2)需考虑光伏组件的最佳工作电压(Vmp)和开路电压(Voc)的温度系数,串联后的光伏阵列的Vmp 应在逆变器MPPT范围内,Voc应低于逆变器输入电压的最大值。太阳电池结温和日照强度对太阳电池输出特性的影响,如下图所示:不同温度下的I-V 和P-V 特性曲线不同日照量下的I-V 和P-V

25、 特性曲线组件串联数量计算方法如下:􀂗 串联数最小值n1=V1/Vmp,使用进一法进行取整,V1 为推荐MPPT 范围的下限值;􀂗 串联数最大值n2=V2/Voc,使用舍去法进行取整,V2 为推荐Uoc 范围的上限值。其中:Vmp 和Voc 为在STC 条件下(STC: lrradiance 1000W/m2, Module temperature 25, AM=1.5)的太阳电池组件数据。3)本工程太阳电池组件分别选择HG295型高效晶体硅电池组件,光伏并网逆变器选择株洲南车时代电气股份有限公司生产制造的GTI-500型4台集中型并网逆变器。光伏电池组件在

26、标准测试条件下峰值电压36.9V,开路电压44.9V。并网逆变器直流工作电压范围为450V880V。太阳能光伏电池组件串联的组件数量Ns=880/44.919.6,因此,选择18块串联是合适的。7 太阳电池组件选型按照招标文件要求,本工程选用HG295晶体硅电池组件产品,组件效率高于15。光伏组件正常条件下使用寿命不低于25年,在10年使用期限内输出功率不低于90%的标准功率,在20年使用期限内输出功率不低于80%的标准功率。目前我公司开发研制的HG系列太阳电池组件,主要应用在光伏工程、节能建筑、通讯、电力电子、太阳能灯具等领域。 产品结构:标准晶体硅太阳电池组件采用的封装结构为:由低铁钢化玻

27、璃一EVA一太阳电池一EVA一TPT层叠封装后,再组装铝合金边框和接线盒。 产品特点:l 按国际电工委员会IEC61215:1993标准进行设计,并经过充分的试验论证,确保组件的质量、电性能和寿命要求;l 组件的标称工作电压和标称输出功率可按不同的要求设计,满足不同用户的需求;l 采用绒面低铁钢化玻璃 (又称为白玻璃),厚度3.2mm, 透光率达89以上,电池组件整体有足够的机械强度,能经受运输、安装和使用过程中发生的冲击、震动和其他应力,并具有优良的防腐、防风、防水和防雹能力;l 采用加有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂的优质EVA(乙烯醋酸乙烯共聚物)膜层作为太阳电池的密封剂和与玻璃、TPT之间

28、的连接剂。具有高透光率(胶膜固化后透光率89.5)和抗老化能力;l TPT(聚氟乙烯复合膜):用于太阳电池组件封装的TPT至少应该有三层结构:外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力,中间层为聚脂薄膜具有良好的绝缘性能,内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。电池组件的绝缘强度大于100M;l 专用太阳能电池组件优质密封硅胶,增加组件的绝缘性能和防止湿气进入组件,保证组件寿命;l 组件在-40的低温下和85的高温下可正常工作;产品使用寿命长:25年,功率衰减小;l 密封防水多功能接线盒,防护等级达到IP65,内装旁路二极管,有效防止热斑效应造成的电池烧毁等质量事故;l 阳极氧化铝边框

29、和出厂所携带的接线盒确保安装简便快捷。详细参数如下:规格型号HG295开路电压Voc(V) 44.9最大工作电压Vmp(V) 36.9短路电流 Isc(A) 8.49最大工作电流Imp(A) 7.99最大功率Pmp(W) 295组件实际效率 c(%) 15.20%电池片数量及连接 72(126)最大系统电压(V) 1000VDC外形尺寸(mm) 195699250重量(kg) 24.28 光伏并网逆变器本工程光伏并网逆变器选择株洲南车时代电气股份有限公司生产制造的GTI-500型4台集中型并网逆变器。9 光伏阵列汇流的设计为了减少直流侧电缆的接线数量,提高系统的发电效率,需要设计光伏阵列汇流装

30、置,该装置就是将一定数量的电池串列汇流成1 路直流输出。本公司根据光伏系统的特点,设计了光伏阵列汇流箱,该汇流箱的每路电池串列输入回路配置了耐压为1000V 的高压熔丝和光伏专用防雷器,并可实现直流输出手动分断功能。主要性能:直流防雷汇流箱的工作模式为16进1出,即把相同规格的16路电池串列输入经汇流后输出1路直流。该汇流箱具有以下特点:1、防护等级IP65,防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾,满足室外安装的要求;2、可同时接入16路电池串列,每路电池串列的允许最大电流16A;3、每路接入电池串列的开路电压值可达1000V;4、每路电池串列的正负极都配有光伏专用中压直流熔丝进行保护,其耐压值为DC

31、1000V;5、直流输出母线的正极对地、负极对地、正负极之间配有光伏专用中压防雷器,其额定电流15KA,最大电流30KA;6、直流输出母线端配有可分断的直流断路器。10、直流防雷配电柜主要性能:光伏并网发电系统配置的直流防雷配电单元,安装在配电室内,主要是将汇流箱输出的直流电缆接入后进行汇流、配电,再与并网逆变器连接,方便操作和维护。主要性能特点如下:1、每个500KW并网逆变器配置1个直流500KW的防雷配电柜;2、每个直流防雷配电单元具有6路直流输入接口,可接6台汇流箱;3、每路直流输入侧都配有可分断的直流断路器和防反二极管;4、直流母线输出侧都配置光伏专用防雷器,其额定电流20KA,最大

32、电流40KA;5、直流母线输出侧配置1000V直流电压显示表。电气原理图:本系统的直流防雷配电单元按照500kW的直流配电单元进行设计,直流输入可接6路汇流箱,其电气原理部分示意图如下:直流配电柜电气原理图11 交流配电单元本工程选择1000kW容量交流配电柜2台。交流配电柜选用GCK 型低压抽出式开关柜,设置专用标识。与市电连接的开关柜中应设置手动和自动断路开关,并有可视断开点的机械开关,其电器元件选用经CCC认证的产品。交流防雷配电柜主要是通过配电给逆变器提供并网接口,该配电柜含网侧断路器、防雷器,配置发电计量表、逆变器并网接口及交流电压电流表等装置。每台逆变器的交流输出接入交流配电柜,经

33、交流断路器接入升压变压器的0.27kV侧,并配有逆变器的发电计量表。每台交流配电柜装有交流电网电压表和输出电流表,可以直观地显示电网侧电压及发电电流。12 线缆、桥架及光伏支架等电缆选用天津塑力、特变电工、无锡远东品牌产品。电气连接应有牢固的机械强度使热循环引起的松动减小到最小并提供足够的电源线扣。在光伏组件和充电控制器间只能够采用防水、机械良好和表皮防紫外线的电缆连接。导线连续通过的最大电流额定值应不小于总阵列短路电流的125%,并且不小于导线过电流保护器件的额定值。桥架采用冷轧板、热镀锌桥架。支架采用钢结构支架(热镀锌处理)。室外五金件采用不锈钢形式。13 接入电网方案光伏并网发电系统的电

34、网接入有低压接入和高压接入两种方案。(一)低压电网接入并网系统接入三相400V 或单相230V 低压配电网,通过交流配电线路给当地负荷供电,剩余的电力馈入公用电网。根据是否允许向公用电网逆向发电来划分,分为可逆流并网系统和不可逆流并网系统。1、可逆流并网系统对于可逆流并网系统,一般发电功率不能超过配电变压器容量的30%,并需要对原有的计量系统改装为双向表,以便发、用都能计量。2、不可逆流并网系统对于不可逆流并网系统,一般有两种解决方案:􀁺 系统安装逆功率检测装置,与逆变器进行通讯,当检测到有逆流时,逆变器自动控制发电功率,实现最大利用并网发电且不出现逆流采用双向逆变器+蓄电池

35、组,实现可调度式并网发电系统可调度式并网发电系统,配有储能环节(目前一般采用蓄电池组)。光伏阵列经双向逆变器给蓄电池充电,同时并网发电。并网发电功率由测控装置根据当地负荷的实际功率来调整,在光照能量不足时,可由蓄电池提供能量。(二)高压电网接入并网系统通过升压变压器接入10KV 中压电网,升压并网系统应采用单独的上网变压器,向上级电网输电。 (三)本工程并网系统接入10KV电网(接入系统最终以接入系统审查意见为准)装置:10kV配电装置选用户内成套装置KYN28-12,铠装移开式交流金属封闭开关柜共计5台,其中2台作为变压器的进线柜,一套联络、母联柜,1台计量柜,1台出线柜,均采用加强绝缘结构

36、,三相交流50赫兹的户内成套配电装置。主要用于电力系统和工矿企业变电所受电、配电,还可用于控制频繁起动的高压电动机等。本开关能满足GB3906、DL404、IEC-298等标准要求,并具有防止误操作断路器,防止带负荷推拉手车、防止带电关合接地开关、防止接地开关在接地位置送电和防止误入带电间隔等“五防功能。主要技术参数:1. 额定电压12KV 2. 额定电流630A 3. 额定频率 50Hz 4. 额定短时耐受电流 20KA 5. 额定峰值耐受电流 50KA 6. 额定雷电冲击耐受电压(相间、相对地75KV)(端口间85KV)7. 额定热稳定电流(4S)20KA 8. 防护等级IP4X 9. 1

37、0外形尺寸(宽深高) 80015002300mma) 真空断路器型 号: ZN85-12额定电压: 12kV额定电流: 630A额定短路开断电流: 31.5kA额定短时耐受电流/时间: 31.5kA/4sb) 电流互感器型 号: LZZBJ9-12额定电压: 12kV变 比: 100/5A准确等级: 10P/0.5c) 电压互感器型 号:JDZ10-6变 比: 10/ 3 /0.1/ 3 /0.1/ 3 /0.1/3由本电站容量较小,10kV 侧进出线回路数只有3回,本阶段拟采用单母线接线,接线简单、可靠性较高,便于操作和运行维护, 接线方式示意图如下。14 数据采集、监控及通讯系统光伏系统数

38、据检测、远传是采用太阳能专用工控机、数据采集器和显示装置及与其配套的太阳能专用监控软件来检测、远传太阳辐射量、光伏组件直流输入电压、电流、温度、逆变器输入/输出电压及电流及输出计量等。由于采集参数的多样性和分散性,系统采用了分布式数据采集的结构模式。所谓分布式数据采集,就是利用电量隔离变送器、温度传感器、太阳辐射测量仪等设备就近分散采集现场数据,通过智能数据采集模块的RS-485串行数据总线技术将采集到的数据传送至数据采集器,然后通过以太网连接监测计算机,监测计算机进行集中的数据统计和处理。15 系统防雷、接地设计15.1 防雷设计防雷击包括防直击雷、防雷电感应、防雷电侵入波,主要措施有设置避

39、雷装置和防雷接地。本工程应采用如下措施,以保护设备免受直击雷和雷电侵入波的危害。电气设备直击雷保护:直击雷保护分光伏电池组件和交、直流配电系统的直击雷保护。光伏组件制造厂家有对防雷电保护的要求。光伏组件安装支架和基础钢筋等均应可靠地与接地网相连接。站内光伏电池组件防直击雷措施,光伏电池组件边框为金属,将光伏电池组件边框与支架可靠连接,然后与接地网连接,光伏电池组件可防止半径为30m的滚雷,为增加雷电流散流效果,可将站内所有光伏电池组件支架可靠连接。1、交、直流配电系统的直击雷保护交、直流配电系统均布置在室内。屋顶设避雷带,用于交、直流配电系统的直击雷保护。2、配电装置的雷电侵入波保护根据交流电

40、气装置的接地(DL/T621-1997)和交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T620-1997 中规定,在10kV母线上装设一组无间隙氧化锌避雷器对雷电侵入波和其他过电压进行保护;每面10kV开关柜设一组过电压保护装置;为防止感应雷、浪涌等情况造成过电压而损坏配电室内的并网设备,其防雷措施主要采用防雷器来保护。太阳能光伏电池串列经汇流箱后通过电缆接入直流防雷配电单元,汇流箱和配电柜内都配置防雷器。15.2 接地充分利用每个太阳能光伏电池组件支架的钢筋作为自然接地体,根据现场实际情况及土壤电阻率敷设不同的人工接地网,以满足接地电阻的要求,重点区域加强均匀布置以满足接触电势和跨步电压的要求。

41、保护接地的范围:根据交流电气装置的接地(DL/T621-1997)规定,对所有要求接地或接零的设备均应可靠地接地或接零。所有电气设备外壳、开关装置和开关柜接地母线、架构、电缆支架、和其它可能事故带电的金属物都应可靠接地。本系统中,支架、太阳能板边框以及连接件均是金属制品,每个子方阵自然形成等电位体,所有子方阵之间都要进行等电位连接并通过引下线与接地网就近可靠连接,接地体之间的焊接点应进行防腐处理。目 录一、工程概况11、工程概况12、项目实施进展情况2二、示范目标及主要内容41、示范目标42、主要内容4三、技术方案11(一)建筑围护结构体系11(二)光电系统技术设计方案121、设计依据及原则1

42、22、光电建筑一体化设计143、并网系统设计154、主要产品、部件及性能参数165、系统能效计算分析276、技术经济分析28(三)节能量计算29(四)运行维护和管理291、运行维护292、管理30(五)数据监测与远传系统321、数据检测322、远传系统32(六)进度计划与安排341、项目进度计划342、项目进度安排34(七)效益及风险分析351 、环境影响分析352 、项目推广前景分析383 、风险分析39(八)技术支持39(九)证明材料451、工程立项审批手续452、由获得认证的第三方实验室或检测机构出具的产品检测报告533、并网项目应提供电网接入行政许可或报送备案相关证明材料564、新建建

43、筑项目,包括资料57(1)建设项目选址意见书57(2)建设用地规划许可证60(3)建设工程规划许可证60(4)土地使用证70(5)建筑工程施工许可证73(6)房屋建筑施工图设计审查合格证书755、地方出台与落实有关支持光电发展的扶持政策81一、工程概况1、工程概况项目名称:综合业务用房项目(一期)项目单位: (业主单位)(承建单位)项目(一期)全景鸟瞰图项目简介:基地建设项目综合业务用房项目(以下简称“办公基地项目”)建设用地位于某某市区路南侧、路西侧;东邻某某市+院,西接正在建设的+住宅小区,北邻+中心,南邻已建成的多层住宅小区。征地面积2+平方米(合+.+亩),实用地面积+平方米(合+.+

44、亩),项目一期拟建1座综合业务用房大楼(框剪结构,地上+层、地下+层)、业务配套用房+(框架结构,地上+层)和业务配套用房+(框架结构,地上+层),总建筑面积+平方米(其中:地上+平方米,地下+平方米)。综合业务用房大楼用于办公、会议等使用,业务配套用房+为职工食堂及宿舍,业务配套用房+为职工活动中心,配有室内游泳池、更衣室、乒乓球室、羽毛球场及室内篮球场等活动场所。该工程按“二星”绿色建筑标准设计并施工,现已纳入2+年某某省绿色建筑示范项目。本工程太阳能光电建筑一体化项目峰瓦值为300.00kWp。总平面图:2、项目实施进展情况目前本项目进展情况:该项目自20+年+9月正式开工建设,目前综合业务用房大楼主体已施工至+层,在结构封顶之前可按设计要求安装组件电池板的屋面预埋件,使太阳能组件与屋面紧密结合;业务配套用房+、+楼结构已封顶,业务配套用房+是水平屋面结构,可随时设计安装太阳能组件;业务配套用房+部分采用格栅屋架,局部为水平屋面,在主体设计中已按照安装太阳能组件考虑荷载,施工时已在格栅屋架上安装预埋件,可随时设计安装太阳能电

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