解析 | 典型商用光伏电站设计全过程(设备选型、系统方案、电量预测)

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楼主 2019-01-16 06:38:29
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前言
随着太阳能发电越来越火爆,工商业光伏发电越来越受到企业主的青睐,同样村级电站也逐渐成为扶贫的主要模式,规模一般在60kw以上;商用项目一般安装在闲置屋顶,以自发自用、余电上网为主,村级电站和地面电站建设则需要考虑用地类型,提前确认好土地性质,一般以全额上网为主。村级电站和小型商用电站设计过程类似。此次探查了一个175KW工商业屋顶项目,跟大家分享它的设计过程。

一、项目地勘查

项目地是处于江苏省苏州市的一家工业屋顶,屋顶是水泥平面屋顶,承载能力符合分布式光伏要求,周围无阴影遮挡,适合安装光伏系统。 


二、组件


1、组件的选择

先确定组件的规格,再根据项目现场的大小选取合适的逆变器,组件选取市面上常见的晶硅组件,下表是一组多晶硅的具体参数,该组件的大小为1640mm*990mm*35mm。

组件的电性能参数
本次项目选用了270Wp的组件板。


2、组件的安装角度

光伏组件的安装角度是整个系统获得最佳发电量的最重要因数,国内一般组件朝南放置,安装倾角根据各地区纬度不同有一个最佳倾角。
苏州市安装最佳倾角
传送门1—全国各地组件最佳倾角【工具】中国各省市光伏电站最佳安装倾角及发电量速查表

3、组件的阵列间距

最小间距应保证冬至日9点至15点期间,光伏组件不出现遮挡,计算公式如下:
计算可得:


4、组件的具体排布

根据绘测,项目现场可排布组件数量为700块,总的项目大小为189KW(270Wp*700)。


三、支架(含接地)

1、先放好水泥墩子(柱体)


2、支架固定

支架底部/上端固定


组件边框固定

3、支架接地
建筑的接地网


光伏系统接地接到接地网上


支架接地

支架底部焊接扁钢和建筑屋顶的接地网接在一起,构成网格。
当整个接地网焊接完成后,马上用电阻仪进行接地电阻值测试,当接地电阻R≤4欧姆满足工作接地的要求。


四、逆变器选择


工业并网点为380V,朝向均一致;组件总功率为189KW,可选择技术成熟、转换效率高的25KW的逆变器 7台,容配比为1.08. 接近苏州地区最佳容配比。(针对大型项目现有50KW~75KW可选,更节约成本,发电效率更高) 


逆变器现场图片


五、线缆选择

直流线缆多为户外铺设,其需要防潮、防晒、防寒、防紫外线的特点,所以选择光伏认证的专用线缆,线径为 PV1-F 1*4mm²。


交流线缆用于将逆变器交流侧与交流并网柜相连,除了要考虑防潮、防晒、防寒、防紫外线,还要考虑到交流电压损失和线径载流量,所以选用YJV型电缆,线径选择4*16+1*10mm²的线缆。


六、配电柜选择

配电柜(1)


配电柜(2)



1、逆变器输出端直接连接到该4P断路器上,断路器可以迅速切断故障电流,逆变器最大电流为37A,所以空开选择50A。


2、七个额定电流为50A小型断路器汇到该塑料外壳式断路器,额定电流为350A。接到该断路器的电缆通过铜排连接,线缆宽度至少为150mm²。




3、熔断器(保险)是一种过电流保护器,当被保护电路的电流超过规定值,熔丝熔断使电路断开起到保护的作用,熔断器的选择跟断路器相同,选用50A的规格。


4、浪涌保护器用于抑制瞬态过压低于设备耐受冲击过电压,泄放电涌能量,从而保护系统电路及设备。规格Uc:460V Imax:40KA In:15KA  Up≤1.8KV,选用二级浪涌保护器。




5、图为供电公司安装的智能三相电表,有时候供电局还要求装过欠压保护装置。


七、整体方案


1、设备清单


2、系统图


八、发电量


苏州地区的光照按照全年每天3.78小时计算,该项目首年发电量241447度。

苏州每月峰值日照时数


发电量估算


总结

鉴于近期村级电站的兴起和工商业项目的推广,从设备选型、系统方案、电量预测分析了村级&小型商用电站设计过程;通过这次分享,希望大家对光伏系统有所了解!


附件1


组件和逆变器的配比说明

功率超配和功率损失


附件2

360个市县光伏电站最佳倾角及发电量汇总!

(点击文字即可查看)


附件3


典型村级光伏发电站

村级电站将成光伏扶贫主要模式,“对于光伏扶贫而言,目前总体的政策趋向是支持以村级电站为主要建设模式,来布局‘十三五’光伏扶贫工作。


多位业内人士也向记者表示,虽然目前各地采取的光伏扶贫模式不同,但今后村级电站模式将成为“十三五”期间政策所鼓励倡导的主要模式。


村级电站可增加贫困村集体经济收入。对于村级电站扶贫模式的优势,许健民介绍说,“国家的产业政策对于分布式光伏电站的支持力度较大;村级电站建设对于电网接入的要求稍低,经过‘十二五’改造之后,农村电网目前可接入200KW左右的电站,基础配套设施能够满足需求。他还表示,“村级电站的建设规模普遍比较小,更容易协调落实建设用地;此外,村级电站扶贫模式解决了贫困村无集体经济收入的问题。”据了解,在全国各地推进精准扶贫的过程中,村级集体经济收入很难得到有效解决。2014年建档立卡识别出12.8万贫困村,其中90%没有集体经济收入,而村级电站的收益除分给贫困户外,其余由村集体获得,如果村集体有了经济收入,就可以有效解决“空壳村”的问题。


小型商用光伏电站

工商业屋顶面积大,是公司闲置的一块大资源!可进行开发利用,给企业多一条增收渠道,且光伏电站收益高,收益率达15%以上。国家实施阶梯电价,工商业用电量大,电费昂贵,安装电站之后,工商业用户可用光伏电站所发电量,减少企业用电成本,此外,也可采取自发自用余电上网的模式,将剩余电量卖给国家,获取一笔收益

国家大力宣传节能减排,诸多企业在节能环保品牌方面面临着重大压力,安装光伏电站可减少碳排放量,为企业树立良好的形象。一些经济发达城市用电负荷大,导致用电紧张!安装光伏电站可缓解用电紧张,减小用电压力。

  

这也是工商业用户非常适合安装光伏电站的几个重要因素,此外工商业屋顶安装光伏电站还有这几个特点?

(1)工商业屋顶面积大,安装容量大!

(2)个人认为采光较好,工商业屋顶一般远离住宅区,四周光线不受遮挡,发电效率高!

(3)降温隔热效果好!


然而,是不是所有的工商业屋顶都适合安装光伏电站?不是的,一般而言,优质屋顶安装工商业光伏电站优势会更加明显,所谓优质屋顶主要包含以下特征:

(1)业主运营稳定并且电耗高;屋顶存续期长;

(2)适合开发5兆瓦以上大型屋顶电站;

(3)地方补贴力度大或当地工商业电价高。


(来源:固德威光伏社区)

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