1、公司1.2MWp分布式光伏发电示范项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月57可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目录1.概述11.1地理位置11.2项目任务21.3项目建设规模21.4太阳能资源22.工程建设的必要性32.1符合可再生能源发展规划和能源产业发展方2、向32.2推进国内光伏并网发电产业的发展42.3优化区域电源和网络结构，取得经济效益和社会效益52.4运用新技术，推动科学技术进步，保护自然资源和生态环境52.5有利于促进江西光伏产业的健康发展及本市光伏规模化发展63.项目任务与规模63.1项目任务63.2工程规模74.太阳能资源74.1太阳能资源分析7我国太阳能资源分析7本市太阳能资源分析94.2太阳能资源综合评价95.整体方案设计95.1设计依据95.2系统总体设计105.3项目建议方案105.4分布式光伏发电部分11光伏发电系统概述11光伏电池组件设计与阵列间距计算12组件最佳倾角设计12光伏组件选型12光伏组件安装设计要求15逆变器选3、型16光伏系统电气设计20太阳能电池组串及组串并联数量20直流电缆通道设计21太阳能电池方阵阵列布置设计21方阵接线方案设计23汇流箱方案设计24交流防雷配电柜设计26线缆的选型设计27方阵支架的选取28并网系统的防雷和接地29采用标准30系统的防雷30系统接地31交流避雷器主要技术参数表：32防雷技术性能描述335.5数据收集和监控系统336.电气部分356.1电气一次35设计依据35电气主接线35电气设备布置36站用电及照明系统366.2电气二次37电站的调度管理与运行方式37电站的自动控制37电站二次接线387.电气主要设备材料表408.电站土建工程设计418.1设计原始数据41设计依据4、41设计技术数据42主要建筑材料42建（构）筑物抗震分类和抗震设防原则438.2具体设计439.施工组织设计449.1施工条件449.2施工总布置44施工总布置原则44施工期用水、用电及通讯系统459.3工程交通运输459.4工程建设用地46站区永久用地46施工临时用地469.5主体工程施工46管理区道路施工要求46光伏阵列安装47施工准备47技术准备47现场准备48太阳能电池组件的安装和检验48电气设备安装48总体控制部分安装489.6建设进度及工期49施工进度编制原则49项目实施计划4910.环境影响评估5010.1设计依据及目标5010.2环境影响评价5010.2.1电站对环境的影响505、电站采取的环保治理措施51初步结论5110.3运行期环境影响分析5210.4主要不利影响的环保对策和措施52生态环境保护对策措施52废气和扬尘污染防治对策措施53噪声污染防治对策措施5310.5结论及建议54结论54建议5411.太阳能发电量测算5411.1基本计算5411.2发电量测算56综合效率系数取值56实际发电量5712.效益分析5712.1经济效益5712.2社会效益分析581.概述1.1地理位置工程名称：1.2MWp分布式光伏发电示范工程，以下简称本项目。 地理位置：XX市位于江西省中部偏西北，属长江中下游平原。地理坐标为东经1150012至1153456，北纬280244至2836、829。全市幅员面积2439.33平方公里，地跨锦江中下游两岸，东界新建县和丰城市；南接樟树、新余二市；西连上高、宜丰县；北倚奉新、安义县。XX，素有“赣中明珠”之称，历史悠久。始于汉高祖六年（公元前201年），取名建成。距今已有2200多年历史。中平年间（184189年），从建成县划出一部分设置上蔡县（今上高县）。唐朝武德五年（622年），避“太子”（李建成）名讳，改建成为XX。市区先后易名为靖州、米州、筠州。绍兴十三年（1143年），筠州改名XX郡，五年后复名筠州。宝庆元年（1225年），改筠州为瑞州，XX仍是县名，为瑞州治所。元朝改州为路，XX归瑞州路治。明清两朝改路为府，XX归瑞州府治7、。民国3年（1914年）全省划为四道，XX隶属庐陵道。民国15年（1926年）废道属省。不久，XX隶属第一行、第二行政区。民国31年（1942年）全省调整为九个行政区，XX改属第一行政区。1949年7月10日，XX解放。同年7月14日成立XX县人民政府，隶属于江西省人民政府南昌分区督查专员公署管辖。1959年1月南昌专员公署改名为宜春专员公署，XX县隶属宜春专员公署管辖。此后，宜春专员公署于1968年2月改为宜春地区革命委员会、于1978年7月改为宜春地区行政公署，XX县仍隶属于其管辖。1993年12月8日，国务院批准XX撤县设市。XX市为县级省辖市，由宜春地区（2000年5月改为宜春市）代管8、。1.2项目任务本项目利用校区屋顶安装太阳能光伏组件建设光伏电站，利用太阳能发电。本项目建成后对XX市地方经济发展将起到积极作用，提供新的电源，促进光伏产业在XX市的发展，具有明显的社会效益、经济效益和环境效益。1.3项目建设规模本项目建设规模为1.2MWp，拟釆用250Wp太阳能光伏组件，全部采用固定式安装方式，建设多个太阳组件方阵。1.4太阳能资源XX市地处中纬度，属中亚热带湿润季风气候。具有气候温和，雨量充沛，光照充足，四季分明，无霜期长的特点，为发展农业生产提供了良好的环境条件。全市年平均气温17.8，七、八月最热，极端最高气温达40.4，一月气温最低，极端最低气温为-11.2。年无霜9、期为276天。多年平均日照时数为1667.2小时，太阳辐射总量多年平均值为102.89千卡/cm2。XX市多年平均降水量为1567.4mm，最大降水量为2219mm，最小降水量为917.5mm，受季风影响，每年46月为雨季，降水量占全年雨量75%以上，极易导致春夏之交洪涝发生；1012月为旱季，水量仅占全年的11.5%左右，年平均蒸发量为1071mm，低于年均降水量。最大蒸发量1360.4mm，最小年蒸发量为820.8mm，79月蒸发量占全年的45%，13月蒸发量约占全年的12%左右。全年主导风向为东北风，夏季主导风向为西南风，风力多为二级，多年平均风速2.55m/s，最大风力31米/秒（1210、级，1972年6月21日记载），风速大于七级风（风速17m/s）以上日期平均每年1.25天。2.工程建设的必要性太阳能发电对解决我国能源匮乏、资源短缺、电力紧缺、改善环境污染、节约土地，促进经济社会可持续发展都具有重要的现实意义。本项目的建设将有力地推动本市光伏发电事业的发展，为该地区规模化发展太阳能发电项目提供好的工程经验和试验平台。2.1符合可再生能源发展规划和能源产业发展方向我国能源结构以煤炭为主，在经济快速增长的拉动下，煤炭消费约占商品能源消费构成的75%，己成为我国大气污染的主要来源。由于能源消费的快速增长， 环境问题日益严峻，尤其是大气污染状况愈发严重，既影响经济发展，也影响人民生11、活和健康。随着我国经济的高速发展，能耗的大幅度增加，能源和环境对可持续发展的约束将越来越严重。因此，大力开发太阳能、风能、地热能和海洋能等可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施，同时，也是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。根据中国应对气候变化国家方案和可再生能源发展“十二五”规划，我国将通过大力发展可再生能源，提高可再生能源在能源结构中的比重，促进可再生能源技术和产业发展，提高可再生能源技术研发能力和产业化水平。到2020年，可再生能源在能源消费中的比重将达到10%，全国可再生能源利用量达到3亿吨标准煤。可再生能源中，利用太阳能发电是最有前景的技术之一。根据可再生能源发展“十12、二五”规划，至XX年底，光伏发电装机要达到900万千瓦，其中中国节能投资公司、华电、国电等公司进行MW级并网太阳能光伏发电示范工程的试点工作，带动相关产业配套生产体系的发展，为实现太阳能发电技术的模块化应用奠定技术基础。随着中华人民共和国可再生能源法的正式实施以及可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法、可再生能源电价附加收入调配暂行办法、可再生能源发电有关管理规定等一系列配套政策出台，国内太阳能发电市场将有望迅速打开。太阳能发电从环境保护及能源战略上都具有重大的意义；从发展看，太阳能光伏发电电源将逐步进入电力市场，并部分取代常规能源。国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要、可再生能源中长期发13、展规划中多次提到发展太阳能光伏发电，并提出在太阳能资源充足地区建设大规模并网太阳能光伏发电示范工程。2.2推进国内光伏并网发电产业的发展2009年7月以来，国家先后颁发了关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见、太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法以及金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法，计划以财政补助的方式推动光伏发电应用示范项目的实施。国内光伏发电应用市场有望在近期得到快速的发展。本项目的实施一是落实国家开拓国内光伏市场的政策，促进光伏发电系统在国内的应用；二是为日后大型的光伏发电系统在国内的应用提供参考和借鉴；三是积累光伏发电系统设计、施工和使用的经验，为制定相关国家标准提供参考14、。2.3优化区域电源和网络结构，取得经济效益和社会效益本项目的建设，符合将本市建成“低碳、绿色生态区”的目标。并以此为起点，在本市境内建设区域性光伏并网发电及应用推广示范，为本市及全国资源枯竭型城市的经济转型和可持续发展探出一条新路。本项目有利于获取建设经验，有利于提升企业业内形象，有助于获得社会声誉、提升信任程度，取得社会效益，同时可通过出售光伏发电电量给企业和单位带来经济效益。2.4运用新技术，推动科学技术进步，保护自然资源和生态环境太阳能是干净的、清洁的、储量极为丰富的可再生能源，太阳能发电是目前世界上先进的能源利用技术。建设本项目，不消耗煤、石油、天然气、水、大气等自然资源；亦不产生有15、害气体、污染粉尘，不引起温室效应、酸雨现象等，可有效的保护生态环境。本项目装机容量为1.2MWp，项目建成后光伏系统平均年发电量约为127.495万度，25年发电总量约为3187.38万度。同时，按照火电煤耗平均312g标煤/kWh计算，每年可节约标准煤约397.784吨，减排二氧化碳约969.691吨、二氧化硫约9.112吨、氮氧化物约1.668吨、烟尘约121.476吨、灰渣约409.111吨。25年发电周期内，共可节约标准煤约9944.6吨，减排二氧化碳约24242.275吨、二氧化硫约227.8吨、氮氧化物约41.7吨、烟尘排放量约3036.9万吨、灰渣约10227.775吨。有助改善16、当地的大气环境，促进我国的节能减排工作。本项目的实施可以为新能源的推广起到积极的示范作用。2.5有利于促进江西光伏产业的健康发展及本市光伏规模化发展截止2012年底，我国太阳能电池组件的总产量达到2050.436万千瓦，位居世界第一位，组件相比于2012年中国新增太阳能装机容量，中国约有84%的太阳能电池产品销往国外市场，尤其是欧美市场，我国国内太阳能电池组件的应用份额相对很小，国内太阳能电池组件的应用市场与其产量或生产能力极不匹配。在国际市场变化或各国进行自我保护的情况下，我国的太阳能电池组件产业将受到极大的打击。因此，积极开发我国的太阳能电池组件应用市场，扩大我国太阳能电池组件的安装量，对17、促进和保护我国光伏太阳能产业的发展具有极其重要的战略意义。建设本项目既是积极响应国家及江西省发展光伏产业的政策，又可有力地推动XX市光伏发电事业的发展，为该市规模化发展太阳能发电项目提供好的工程经验和试验平台。3.项目任务与规模3.1项目任务本项目的建设符合国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要、全国农业和农村经济发展第十二个五年规划、可再生能源中长期发展规划等文件，所提出的“坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。深入贯彻节约资源和保护环境基本国策，节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对全球气候变化，走回绿色可持续发展之路；促进18、农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化，加强农村基础设施建设大力发展太阳能，推进现代农业示范区建设；培育发展战略性新兴产业，新能源产业重点发展太阳能热利用和光伏光热发电，培育一批战略性新兴产业骨干企业和示范基地；推动能源生产和利用方式变革,积极发展太阳能等其他新能源，促进分布式能源系统的推广应用。”的精神和要求。本项目建成后对本市的地方经济发展将起到积极作用，既可以提供新的电源，又不增加环境压力，具有明显的社会效益和环境效益。3.2工程规模该分布式光伏发电工程建设规模为1.2MWp，釆用250Wp太阳能光伏组件，全部采用固定式安装方式，建设多个太阳组件方阵。4.太阳能资源4.1太阳能资源分19、析4.1.1我国太阳能资源分析我国属世界上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2,000小时，全年辐射总量在 91.72,333 kWh/m2 年之间。为了按照各地不同条件更好地利用太阳能，根据太阳年总辐射量的大小，将中国划分为四个太阳能资源带，如图4-1所示。这四个太阳能资源带的年总辐射量指标，如表4-1所示。由图4-1可见，我国的西藏地区太阳能极丰富，新疆、甘肃、内蒙及四川西部都很丰富，华北、东北、华南及长江中下游的太阳能资源为资源丰富带地带，重庆、贵州等地的太阳能资源一般。太阳能资源的分布具有明显的地域性，这种分布特点反映了太阳能资源受气候和地理等条件的制20、约。图4-1 中国太阳能资源分布图由全国太阳能资源分布图4-1，江西省太阳能资源属较丰富带，有很大的利用价值。表4-1 中国太阳年总辐射量指标表等级资源代号年总辐射量（MJ/ m2）年总辐射量（kWh/ m2）平均日辐射量（kWh/m2）最丰富I630017504.8很丰富II50406300140017503.84.8较丰富III37805040105014002.93.8一般IV378010502.94.1.2本市太阳能资源分析本市全年日照小时数2660小时。太阳总辐射量年内月平均辐射变幅为217.56557.06MJ/m2，月平均辐射最高值出现在7月份，为 557.06MJ/m2，月平均21、辐射最低值出现在2月份，为217.56MJ/m2。410月月平均辐射较大，变幅为335.75557.06MJ/m2。多年年平均太阳总辐射量 4560.44MJ/m2（1272.56kWh/m2）。4.2太阳能资源综合评价 本市光资源稳定，适合建设光伏电站，更能充分利用光资源，实现社会、环境和经济效益。同时，在设计中关于灾害天气（如极端温度、大风、雷暴等）对本工程的影响应给予考虑，以便很好的提高本工程的效益。5.整体方案设计5.1设计依据方案设计均遵照最新版本的电力行业标准（DL）、国家标准（GB）和IEC标准及国际单位制（SI）。标准号标 准 名 称DL/T 599-2005GB50054-922、5GB17478GB50171GB 4208-1993GB/T17626DL/T620DL/T621GBJ23282GB 3859.2-1993GB/T 14549-1993GB/T 15543-1995GB/T 14549-1993GB/T 12325-2008GB/T 12326-2008GB/T 15543-2008IEC 61970IEC 61968DLT860-618505.2系统总体设计系统主要由光伏组件、汇流箱、逆变器机组、直流配电柜、交流配电柜、升变压器以及电缆等构成。光伏组件通过光伏效应将太阳能转化为电能，且为直流电，然后通过汇流箱输送至逆变器，而逆变器将直流电转变为可直接使23、用的交流电，可自己使用或汇入国家电网。5.3项目建议方案根据项目实际情况，项目光伏发电整体方案为1套。本项目实施校区屋顶坡度平均约为15，光伏阵列安装方向面向正南方向，安装倾角为与水平面夹角20。系统中以500KW为一个电气单元，设计方案相同，每个300KW电气单元由1200块250W晶体硅光伏组件组成，接入1台300KW逆变器。本项目合计共需光伏组件4800块，总重量为：91200Kg；300KW逆变器4台，总装机容量1.2MWp。每300KW电气接线形式相同，组件电气连接选取20块太阳能组件串联为一串，10串并至一台汇流箱，每个300KW单元共6个汇流箱。其并网模式为“分散发电，集中并网”24、，380V的三相电经由变压器升压，10KV接入电网。5.4分布式光伏发电部分5.4.1光伏发电系统概述1.2MW光伏发电系统共有4800块250Wp多晶硅电池组件（每20块电池组件组成一个阵列，共有240个阵列）、24个直流汇流箱、4台300kW并网逆变器、直流配电柜、电缆、钢结构支架等。 系统原理图5.4.2光伏电池组件设计与阵列间距计算5.4.2.1组件最佳倾角设计最理想的倾斜角可以根据组件年间发电量最大时的年间最大倾斜角来选择。但是，在已建好的屋顶设置时则可与屋顶的倾斜角相同。有积雪的地区，为了使积雪能自动滑落，倾斜角一般选择5060。所以，组件阵列的倾斜角可以选择年间最佳倾斜角、屋顶的25、倾斜角以及使雪自动滑落的倾斜角等。各月辐射按照年发电量最大的原则来选择计算组件的最佳倾角，项目所在地光伏组件的最佳倾角为20度，方位角朝向正南方。5.4.2.2光伏组件选型根据场址所属地的电力分布情况，本工程太阳能光伏发电系统为不蓄电池环节的不可调度式并网太阳能光伏发电系统。太阳能通过太阳能电池组成的光伏阵列转换成直流电，经过三相逆变器（DC-AC）转换成三相交流电，再通过升压变压器转换成符合公共电网要求的交流电，并直接接入公共电网。本项目在新XX中学校区屋顶上安装光伏组件。本工程光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、逆变器及变配电系统三大部分组成。太阳能电池组件的选择应在技术成熟度高、运行26、可靠的前提下，结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输的状况，选用行业内的主导太阳能电池组件。 根据电站所在地的太阳能状况和所选用的太阳能电池组件类型，计算光伏电站的年发电量，选择综合指标最佳的太阳能电池组件。商用太阳能电池组件主要有以下几种类型：单晶硅太阳能电池组件、多晶硅太阳能电池组件、非晶硅太阳能电池组件、碲化镉电池组件、铜铟硒电池组件等。晶硅太阳能电池与薄膜太阳能电池转换效率详细对比太阳能电池类别晶硅太阳能电池薄膜太阳能电池单晶硅多晶硅碲化镉铜铟硒非晶硅非晶/微晶硅工业生产达到效率19.6%18.5%11.1%12%7%9%可实现效率目标20%20%12%12%6%10%生产成本（元27、/瓦）1512156.71010102020年预计成本（元/瓦）553333单晶硅太阳能光伏组件具有电池转换效率高的特点，商业化电池组件的转换效率在17%左右，其稳定性好，同等容量太阳能电池组件所占面积小，但是成本相对较高。多晶硅太阳能光伏组件生产效率高，转换效率略低于单晶硅，商业化电池组件的转换效率在13%15%，在寿命期内有一定的效率衰减，但成本较低。两种组件使用寿命均能达到25年，其功率衰减均小于15。根据性价比及目前市场上单晶硅产量很低的现状，本方案推荐采用多晶硅光伏电池组件。同时我们可以在建设阶段对其进行光伏支架一体化的设计，使建筑更美观，结构更合理。本项目选择功率为250Wp的高效28、多晶硅光伏组件，其规格参数如下： 250Wp多晶硅光伏组件性能参数序号项目名称参数指标1组件型号JSM-250P-602峰值功率250Wp3峰值电压30.4V4峰值电流8.23A5开路电压37.6V6短路电流8.81A7功率误差正负2%8最高系统电压1000V9抗风力2400Pa10绝缘强度DC3500V,1min11重量19Kg12外形尺寸1650*990*40mm组件产品性能描述：1）多晶硅电池组件弱光性好；2）太阳电池绒面表面处理和减反射层减少对阳光的反射；3）电池片采用全自动焊接，有良好的接触可靠性；4）低铁超白钢化玻璃覆盖在表面，有很好的机械强度并保证好的透光性；5）后面的背板防止被29、磨损，撕裂和刺破，起到密封防水和绝缘的作用；6）铝边框上有四个安装孔，2个接地孔，便于安装和接地；7）接线盒达到IP65的防护等级，接线方便 ，安全并有保护作用；8）在接线盒内，设有旁路二极管，可有效减少阴影带来的组件输出功率损失；9）组件的功率是从接线盒内由接线端子输出的。端子的材料是表面附银浆的H59，具有优良的耐候、抗腐蚀性能，可确保在产品在寿命期内的可靠输出；10）在接线盒上用O型圈，保证其密封性良好；11）接线盒用优质硅胶固定，保证有良好的耐腐蚀性、密封性；12）产品一致性好。5.4.2.3光伏组件安装设计要求本光伏系统利用校区屋顶安装建设，应考虑到安装方便和需要少维护的原则。太阳电30、池组件支架的前立撑和后立撑均采用钢构，并且按设计角度加设扁铁斜撑以提高稳定性。立撑和基座的连接、以及支架和太阳能电池板的连接应该便于加工及安装时容易就位和调整。如果采用螺栓连接的形式。所有螺栓均配装弹簧垫圈和平垫圈，避免其在常年风沙荷载的反复作用力下，形成螺栓松动、螺母脱落的情况，造成太阳电池组件损坏。1）支架设计强度要求本光伏系统在校区屋顶安装建设，在设计时必须考虑抗风沙的防护措施，以保证系统设备在运营期内不因风沙而损坏。太阳电池板的固定支架采用型钢钢结构，在设计计算时充分考虑当地最大风速风沙的风力，保证钢构件的强度安全可靠，变形稳定性能满足规范要求。每个子方阵均采用低重心、一体化连接设计方31、案，方阵高度设计较低，为了减少风阻组件之间要留有间隙。2）支架设计承重要求本光伏系统在校区屋顶安装建设，方阵和支架的重量应能满足房屋的承重以及固定，尽量不增加预埋件，原则上使用钢筋混凝土基础，基座选型和设计满足高稳定、抗滑移能力，以保证正常使用承载力和稳定性。5.4.3逆变器选型并网逆变器是光伏并网发电系统的核心转换设备，它连接直流侧和交流侧，需具有完善的保护功能、优质的电能输出。对逆变器的选型应需满足如下要求：（1）优质的电能输出逆变器应具有高性能滤波电路，使得逆变器交流输出的电能质量很高，不会对电网质量造成污染。在输出功率50额定功率，电网波动5的情况下，逆变器的交流输出电流总谐波畸变率（32、THD)3。并网型逆变器在运行过程中，需要实时采集交流电网的电压信号，通过闭环控制，使得逆变器的交流输出电流与电网电压的相位保持一致，所以功率因数能保持在1.0附近。（2）有效的“孤岛效应”防护手段采用多种“孤岛效应”检测方法，确保电网失电时，能够对电压、频率、相位等参数进行准确的跟踪和检测，及时判断出电网的供电状态，使逆变器准确动作，确保电网的安全。（3）电气隔离并网逆变器应带有隔离变压器，使得逆变器的直流输入与交流输出之间电气隔离开来。直流侧的光伏组件阵列为“浮地”，正负极与地之间都没有电气连接。逆变器在运行过程中，随时检测直流正负极的对地阻抗，从而保证逆变器直流侧的短路故障不会影响到电网33、。（4）完善的通讯功能光伏并网逆变器须为发电系统提供完善的监测手段，并网系统通过总线通讯，每台逆变器安装一块通讯板，在其中一台主控逆变器上安装数据采集盒，数据采集盒主要采集光伏组件温度、光照度、风速等相关参数，系统通讯配备一台上位机，上位机上安装专用的通讯监控软件，可以实时显示累计发电量、方阵电压、方阵电流、方阵功率、电网电压、电网频率、实际输出功率、实际输出电流。显示系统可安装液晶屏，使显示更加直观。从系统的稳定性出发，该系统所选择额定功率为500kW（降额使用）的三相逆变器，性能参数如下表： 300kW逆变器参数表型号ENA-CoSun-300直流输入最大直流输入功率（KW）350最大直流34、输入电压（V）900/1000可选输入MPPT电压范围（Vdc）270550最大直流输入电流（A）1170交流输出额定输出功率(KW)300最大输出功率(KW)325额定输出电流（A）525输出电压范围（Vac）400正负15%允许电网频率（Hz）50、60（正负4.5）电流畸变率（THDi）99.9%环境参数防护等级IP20允许环境温度（度）20度50度冷却方式智能风冷允许相对湿度095%（无冷凝）允许最高海拔(m)3000常规参数夜间自损耗（W）40噪音（dB）62通讯接口RS485，以太网显示8寸触摸屏，全彩色机械参数宽*高*深（mm）（1200+1400）*2060*800重量（Kg）35、2200光伏并网逆变器采用32位专用DSP控制芯片，主电路采用先进的智能功率IPM模块组装，运用电流控制型PWM有源逆变技术和优质进口高效隔离变压器，可靠性高，保护功能齐全，且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点。 采用32位DSP芯片进行控制； 太阳电池组件最大功率跟踪技术(MPPT)； 有先进的孤岛效应检测方案； 有过载、短路、电网异常等故障保护及告警功能； 50Hz工频隔离变压器，实现光伏阵列和电网之间的相互隔离； 具有直流输入手动分断开关，交流电网手动分断开关，紧急停机操作开关； 具有正弦波形的电流，额定功率时，功率因数约为l； 人性化的LED液晶界面，通过按键操作，液36、晶显示屏(LED)，可清晰显示实时各项运行数据，实时故障数据，历史故障数据（大于50条），总发电量数据，历史发电量（按月、按年查询）数据； 逆变器支持按照群控模式运行，并具有完善的监控功能； 逆变器具有CE认证资质部门出具的CE安全证书。500kW并网逆变器的直流工作电压范围为：550Vdc900Vdc，为防止温度的变化导致直流输入电压的变化，以取最佳工作电压为600Vdc考虑。5.4.4光伏系统电气设计5.4.4.1太阳能电池组串及组串并联数量太阳能电池组串及组串并联数量 大型光伏并网电站由很多小系统(光伏发电单元系统)叠加而成的，通过对光伏发电单元系统的优化设计，可达到整个光伏电站系统的优37、化设计。光伏发电单元系统是指一台逆变器与对应的N组光伏电池组串所构成的最小光伏发电单元。它可以实现“太阳能-光伏组件（光生伏特）-直流电能-逆变器（直流变交流）-交流电能-用户或升压并网”的完整发电过程。在每个光伏发电单元系统设计时，应遵循以下原则：（1）太阳能电池组件串联形成的组串，其输出端电压的变化范围必须与逆变器的输入电压范围相符合。（2）并联连接的全部太阳能电池组串的总功率应略大于或等于逆变器的额定功率。（3）太阳能电池组件串联形成光伏组串后，光伏组串的最高输出电压不允许超过太阳能电池组件自身的最高允许系统电压。（4）太阳能电池组件串联数量的验算温度为：组件最高工作温度为70度，组件最38、低温度为-10度。并网逆变器最大直流输入电压1000Vdc（参考GSG-500KTT-LV型逆变器），MPPT追踪范围440V-850V。 经计算：本项目太阳能电池组件的串联组数为20（串）满足要求。每16（或8）个串联回路并联汇流入1个一级汇流箱。直流电缆通道设计太阳能电池方阵电池组串的直流输出电缆沿太阳能电池组件安装支架直接敷设，再沿最短路径直埋进入汇流箱。汇流箱的直流输出电缆直埋敷设进入逆变器底部电缆孔，并接至逆变器内的直流母线。电缆通道可根据太阳能电池方阵的布置位置和间隔距离等，灵活设置小型电缆槽盒、电缆桥架支路或主电缆桥架等。5.4.4.3太阳能电池方阵阵列布置设计从气象部门获得的太39、阳能总辐射量是水平面上的，实际光伏电池组件在安装时通常会有一定的倾角以尽可能多的捕捉太阳能。综合考虑占地面积和发电效率，在保证效益最大化的情况下经多方案比较，本工程太阳能电池板采用 20倾角布置。两块光伏电池组件竖拼成一排光伏阵列可以减少支墩和支架数量，有效降低成本。在工程中电池方阵阵列安装布置设计需遵循以下原则： 太阳能电池方阵排列布置设计要规范，并兼顾光伏电站的景观效果，使各排组件尽量对齐。保证每一列组件的阵面在同一个平面内，使太阳能电池组件布置。整齐、规范、美观，接受太阳能辐照的效果最好。 每两列组件之间的间距设置必须保证在太阳高度角最低的冬至日时，所有太阳能电池上仍有6小时以上的日照时40、间。当光伏电站功率较大，需要前后排布太阳电池方阵，或当太阳电池方阵附近有高大建筑物或树木的情况下，需要计算建筑物或前排方阵的阴影，以确定方阵间的距离或太阳电池方阵与建筑物的距离。阵阵列不被遮挡间距应不小于D（如上图6-1所示）。 图 6-1 光伏方阵阵列间距示意图 计算公式如下：式中：为当地地理纬度(在北半球为正，南半球为负)；为阵列前排最高点与后排组件最低位置的高度差）。江西XX地区纬度为北纬27.13度，组件最佳倾角20度，组成双排光伏阵列的组件呈双排横向排列，两排组件间留有20mm的通风口，可以算出光伏阵列间间距为： D=795mm 该项目根据上式计算，20倾角倾斜安装时，需保证在 9：41、0015：00 时段内前排电池板不会对后排产生影响。 本工程地处北半球，最小间距确定原则是，冬至日的正常发电时间内，后排的阵列不应被前排阵列遮挡。正常发电时间根据太阳能辐射观测数据确定。 5.4.4.4方阵接线方案设计设计原则：电池组件采用串联升压、并联汇流、二级汇流、就地逆变、就地升压的接线原则。串联接线应注意回路内各电池组件的工作电流是否匹配，工作电流主要受太阳辐照度影响。因同一时刻相同斜平面上的电池组件工作电流相同，电池组件接线盒安装在其短边，多晶硅电池组件按就近接20个成串联回路。并联接线应注意各串联回路的工作电压是否匹配，工作电压主要受电池组件工作温度影响，串联回路的工作电压还受接线42、电缆上的电压损耗影响。为减少串联回路工作电压的差异，把位置相近的串联回路进行并联，一级汇流箱在布置时，考虑设于串联回路中间。在电池组件接线时应考虑到电池组件工作温度问题，电池组件工作温度取决于电池组件发热和散热平衡，发热主要源自太阳辐射，散热效果主要看组件背面散热和通风条件。同一光伏电站内电池组件布置角度、过风缝、阵列间距等均相同，光伏电站内的电池组件工作温度可视为相同。对于中型光伏并网发电系统，为了减少光伏组件与逆变器之间的连接线，方便维护，提高可靠性，一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置。本工程属中型光伏电站，光伏电站电池组件数量庞大。为便于运行维护，光伏电站进入中央监视，监视范43、围深入到串联回路。为此，一级汇流箱输入输出回路，设电参数检测元件，配智能监控模块用通信方式送检测信号至监控中心。二级并联接线把一个逆变器分区内所有一级汇流箱的输出侧再进行一次并联，其匹配性仍取决于输入侧接线电缆的长度差异。输入侧回路电流按标称最佳工作状态下一级汇流箱最大输出电流考虑。二级汇流柜设计在集装箱式逆变器房内，输入侧设直流断路器、防反二极管、防雷器。输出侧设有直流断路器。二级汇流柜也进入中央监视，配电参数检测元件及智能监控模块。本期规划容量为1.2MWp，每20片太阳能电池组件为1串，每10（或15）个串联回路并联汇流入1个一级汇流箱，6(或7)个一级汇流箱经1个直流柜汇入1个300k44、W逆变器；4个300kW 逆变器组成1个 1.2MW发电单元。共安装太阳能电池组件4800片，电池总重量91200Kg，总装机容量1.2MWp。5.4.4.5汇流箱方案设计直接将多串的光伏组件的输出端口连接到逆变器是危险的，也是不符合规范的，一旦系统出现故障，将危及光伏组件和系统的安全，在光伏组件的输出端连接汇流箱来保护相关设备。为防止雷电沿光伏直流输出线路进入系统从而对系统造成破坏，因此在汇流箱内安装防雷器。3MW光伏发电单元选用60个10/15进1出的光伏防雷汇流箱。本系统使用YL-11汇流箱，如图所示:YL-11外形图该汇流箱的接线方式为10进1出，把相同规格的10电池串列输入经汇流后输45、出1路直流。该汇流箱具有以下特点：1)防护等级IP65，满足室外安装的要求；2)可同时接入10电池组件串列，每路电池组件串列的允许最大电流10A；3)每路接入电池组件串列的开路电压值最大可达DC1000V；4)每路电池组件串列的正负极都配有光伏专用高压直流熔丝进行保护，其耐压值可达DC1000V；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防雷器，防雷器选用菲尼克斯品牌；6)直流输出母线端配有可分断的直流断路器，断路器选用ABB品牌;每个300KW并网单元配置10 台YL-11汇流箱，1.2MW发电系统需配置24个汇流箱。图2-4 15入1出光伏阵列防雷汇流箱注：该图为标准1546、入1出直流防雷汇流箱，本项目中用到的10入1出汇流箱根据实际需要进行设计。5.4.4.6交流防雷配电柜设计按照1个300KWp的并网单元配置1台交流防雷配电柜进行设计，即每台交流配电柜可接入1台300KW逆变器的交流防雷配电及计量装置，系统共需配置4台交流防雷配电柜。每台逆变器的交流输出接入交流配电柜，经交流断路器接入升压变压器的380V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。5.4.4.7线缆的选型设计 电缆的选择参照标准：lGB50054-95 低压配电设计规范lGb12706-91 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆l47、BS6346-1007 电力系统聚氯乙烯绝缘铠装电缆规范 选择导线截面，应符合下列要求：线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求；按敷设方式确定的导体载流量，不应小于计算电流；导体应满足动稳定与热稳定的要求； 根据以上规范和电缆选择原则，直流部分电缆的选型为： 名称：交联聚氯乙烯绝缘护套电力电缆 型号：245IEC66（YCW） 交流部分的电缆选型为：05kW,单相并网系统，并网线缆长度在30米内，选用或等级BRVV电力电缆，接地；10kW三相并网系统，并网线缆长度在30米内，选用等级BRVV电力电缆，接地；20kW三相并网系统，并网线缆长度在30米内，选用等级BRVV电力电缆，48、接地；30kW三相并网系统，并网线缆长度在30米内，选用等级铠装交联聚氯乙烯电力电缆，接地；50kW三相并网系统，并网线缆长度在30米内，选用等级铠装交联聚氯乙烯电力电缆，接地；5.4.4.8方阵支架的选取为了对校区屋顶太阳能的综合利用，提高太阳能电池板的发电效率，本项目中选用的方阵支架见下图:（1）设计标准：建筑结构荷载规范GB 50009-2001钢结构质量工程验收规范（GB50205-2001）铝合金建筑型材 GB/T5237-2000碳素结构钢 GB/T700-1988优质碳素结构钢 GB/T699-1999（2）材料选取的依据：根据当地基本风压、基本雪压的计算结果，再根据太阳能布置进49、行材料的选择，完全满足抗风不低于25m/s的要求。根据材料力学的弯曲变形公式，计算出连接部件的最优截面，确定选择的材料及结构方式。选择支架的防锈处理方法。热浸锌：当构件的材料厚度小于5毫米以下，镀层的厚度不得小于65微米。当构件的材料厚度大于5毫米以上，镀层的厚度大于86微米。使钢结构的防腐蚀年限达到20年以上。涂层法：涂层一般做4-5遍。干漆膜总厚度室外工程为150微米，室内工程为125微米，允许误差25微米。在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中，干漆膜总厚度为200220微米。太阳能方阵固定螺栓的选择。根据风压和雪压的计算结果，再加上支架和太阳能电池板的分布，进行受力分析，根据力矩的平衡50、方程，计算出螺栓的上拔力，并选择螺栓的大小。钢结构符合钢结构支架的要求。方阵紧固螺栓连接符合现行国家标准紧固件机机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB3098规定。并网系统的防雷和接地光伏组件防雷：太阳电池组件由钢化玻璃与背面底板中间夹太阳电池、四周拼接铝合金框架形成。其电池本身为绝缘体，四周铝合金框架为良好导体。光伏电厂设一级防雷汇流箱，防止感应雷和操作过电压。光伏电池组组件支架与支架之间，支架与主接地网之间通过扁钢焊接成电气通路，实现全场光伏电池组件支架电气接地。逆变器及箱变防雷：逆变器配有独立的交直流防雷配电柜，防止感应雷和操作过电压以保护电气设备。箱变10kV侧采用无间隙的氧化锌避雷器作为过电压51、保护器。站区接地需结合场地地质条件，选用经济合理的接地方案。接地装置按交流电气装置的接地设计规范（GB/T 50065-2011）的规定进行设计。光伏电站沿道路铺设光伏电站接地网，使全场光伏组件电气接地。在逆变器及箱式变处设置局域接地网。接地网以水平接地体为主，水平接地极埋深0.8m。最终图纸以收到的相关报告实际值进行修改完善。采用标准建筑物防雷设计规范（GB50057-94 ）电气装置安装工程接地及验收规范（GB50169-92）电子设备雷击实验方法（GB3482-83） 交流电气装置的接地设计规范（GB/T 50065-2011）系统的防雷防雷分为对直击雷的防护和对感应雷的防护（1）直击雷52、的防护（方阵支架）：根据标准GB50057-94电池方阵按照第三类防雷建筑物进行防雷，采用装设在的避雷网（带），并应在整个方阵组成不大于20m20m或24m16m的网格。（2）感应雷的防护: 直流侧的防雷：接线箱内部配有直流侧防雷系统；交流侧的防雷：交流侧的防雷主要加于交流侧的配电柜内； 低压配电防雷：低压防雷主要防止低压设备受到过压干扰(过压类别III依据DIN VDE 0110-1:1997-04)；C级过压保护器，依据EDIN VDE 0675-6:1989-11，-6/A1:1996-03和-6/A2:1996-10标准）。低压防雷器特点：与前级避雷器配合使用高速电流泄放电热敏元件控制53、的隔离装置由窗口红色标志反映的故障显示多功能连接端子系统接地接地和接零的分类: 工作接地：在正常或发生事故情况下，为了保证电气设备可靠的运行，必须在电力系统中某一点进行接地，称为工作接地。保护接地：为了防止因绝缘损坏而引起触电事故，将电气设备带电部分相绝缘的金属外壳或构架同接地体之间作良好的连接，称为保护接地。重复接地：将零线上的一点或多点与地再次作金属连接，称为重复接地。保护接零 ：将与带电部分相绝缘的电气设备外壳或构架根中性点直接接地系统中的零线相连接，称为保护接零。对于此项目铝边框太阳能组件，采取每路组件边框相连接与建筑结构主体连接接地。对于并网逆变、配电设备，做到机壳完全可靠接地，并且54、保证接地电阻。5.4.5.4交流避雷器主要技术参数表：技术参数VAL-MS230/3+1IEC类别/VDE规格等级/EN类型II/C/T2额定工作电压 UNAC230V/400V防雷器设定电压 UcAC275V(L-N)/260V(N-PE)额定放电电流In（8/20）s20KA最大放电电流Imax（8/20）s40 KA保护电平 UP1.4KV/1.6KV/1KV5KA时的残压1.1KV/1.2KV/150V无前置熔断器时的阶段后续短路电流值200Arms（N-PE）前置熔断器125A gL响应时间ta25s漏电流1A温度范围-40至+80绝缘外壳材料PBT/PA阻燃等级，符合UL94V0保55、护等级IP205.4.5.5防雷技术性能描述1)工程中采用的是具有欧洲专利技术的浪涌保护器。2)可以交、直流保护。3)可以单相、多相进行保护。4)高速能量释放，低残压等级。5)快速响应（100ns）。6)高绝缘电阻值。5.5数据收集和监控系统并网监控装置是监控每个1MW并网发电单元逆变器的运行数据和工作状态，以及现场的日照强度、风速、风向、温度等环境参数，同时可对外提供以太网远程通讯接口；而电力监控装置是用来监控10KV站控层的相关设备的仪表信息和开关接点状态，并可和电力供电系统进行远程通讯。根据逆变器本身所具有的通讯传输功能的特点，采用RS-485总线通讯模式，整个系统采用全双工通讯并由屏蔽56、双绞线连接构成以太网络。整个太阳能光伏并网系统由并网逆变器、数据采集器、PC机、等组成；此外，为了收集当地的气象数据为以后太阳能发电系统的应用积累数据，还辅以温度传感器、辐照度传感器、风速计等辅助设施采集相应设备的相关参数。整个系统通过控制中心（通讯服务器装置）实时对各逆变器的数据进行采集，并通过RS-485总线送至PC机，最终通过液晶大屏幕电视显示总发电量参数和各逆变器的发电量情况。此外，还可对并网系统当地的辐照度、环境温度、光伏并网组件的温度、风速等辅助参数进行采集。监控系统可对各逆变器设备的运行状态进行实时监视记录。同时，也可智能控制各逆变设备工作回路的通断。对于各逆变器设备出现的故障可57、实时诊断并发出相应的声光报警。监控装置能够采集的量和执行的操作：数据采集量包括：光伏电站输出的电压、电流、频率、总功率值和三相电压的不平衡度。逆变器的各种故障信息、工作状态；电池方阵的输出电压、电流。执行的控制操作：按指定地址切断逆变器的输出；电池方阵的电压输出。信息数据的存储：能够将装置的采集数据和逆变器的故障信息进行存储；可人工进行查阅，并以数据报表的形式打印出来。数据采集方案数据采集作为电站监控系统的功能之一，在光伏电站中分为了两大部分：光伏发电系统的数据采集和常规电气升压系统的数据采集。光伏发电系统的数据采集是以每个太阳能光伏发电方阵作为一个采集单元，通过每个方阵内逆变器配套的通讯处理58、单元将逆变器自身的信息（包括逆变器进出口的电压、电流和功率，逆变器输出交流频率，逆变器运行状态及内部参数）、直流汇流箱内各组串的直流电流、以及方阵附近气象监测站采集到的环境信息（比如太阳辐照度、环境温度、风速等）进行信息的采集汇总，转化为以太网的通信接口模式，通过光纤直接接入计算机监控系统的站级层交换机。对于常规电气升压系统而言，数据采集采用分层分布式的设计思路，每个1MWp方阵对应一个10kV回路，每个回路的保护测控装置就近放置于相对应的开关柜上。按物理分散的原则，在每个10kV配电室内构成一个现场总线，该配电室内的所有保护测控装置的信息均接入这个现场总线，最终以RS485的接口、通过光纤把59、信号上传至监控系统的前置机。在所有的信息汇总至监控系统站控层后，由监控系统的数据处理服务器进行统一的管理、存储，以供运行人员随时调用。数据采集的采样周期根据所选择设备的硬件性能而定，目前可做到ms级，实际使用时也可根据运行的需求随时调整。监控系统还配置了相应的远动工作站和路由器，可与当地电力调度中心或者是业主指定的集控中心通信相连，将筛选先后的信息上报至远方的电力调度中心或者是业主指定的集控中心。6.电气部分6.1电气一次6.1.1设计依据（1）光伏发电工程预可行性研究报告编制办法（GD 002-2011）（2）光伏电站接入电网技术规定（QGDW 617-2011）（3）光伏系统并网技术要求（60、GB/T 19939-2005）（4）光伏发电站接入电力系统技术规定（GB/Z 19964-2005）6.1.2电气主接线本工程共安装太阳能电池板总数4800块，容量为1.2MWP 。每20片太阳能电池组件为1串，每10个串联回路并联汇流入1个一级汇流箱， 6个一级汇流箱经1个直流柜汇入1个300kW逆变器；1个300kW逆变器组成1个0.3MW发电单元。变压器经并联接入1台10kV真空开关柜，经10kV母线汇流后以LGJ-150架空线路送出至变电站。本工程10kV电气主接线母线采用单母线设计、中性点不接地方式，包括1回电源进线、一回电源出线、及一个PT回路。1回无功补偿、1回站用电馈线，共361、个间隔。最终以XX电力公司接入系统审查意见为准。6.1.3电气设备布置每个发电单元设置1座集装箱式逆变器房（内设逆变器、直流配电柜等设施）和箱变，布置于发电单元中间位置。本项目在校区内设置配电间和主控室，10kV配电装置与站用电布置在综合配电间内。二次设备均布置于主控室。各箱变就近布置于各光伏阵列逆变器附近。箱变高、低压侧电缆敷设：箱变低压侧至逆变器电缆采用电缆沟方式敷设。箱变高压侧集电线路电缆沿道路两侧直埋敷设。6.1.4站用电及照明系统（1）站用电本工程站用电一路由本站10kV 母线经站用变引入，一路由就近村庄的10/0.4kV变压器低压侧引入。两回电源进线接至综合配电间站用电柜，经双电源62、切换后向站用电负荷供电。（2） 照明 本工程正常照明用电源引自站用电配电柜，正常照明电压为交流220V。为确保事故处理和人员安全疏散，在综合配电间等重要场所设置正常工作照明外，还设置应急照明。主控室、综合配电间室内采用荧光灯和壁灯照明。6.2电气二次6.2.1电站的调度管理与运行方式本工程均以10kV一级电压接入电网10kV系统。电站的调度管理方式直接接受地网调度，初步考虑与地调实行上行信息与下行信息交换。光伏电站按“无人值班”（少人值守）的原则进行设计。电站采用以计算机监控系统为基础的监控方式，设一套计算机监控系统，分别布置的控制室内。计算机监控系统应能满足全站安全运行监视和控制所要求的全部63、设计功能。控制室仅设置计算机监控系统的值班员控制台，不设常规监控控制台。6.2.2电站的自动控制光伏电站的自动控制系统均按以下原则配置。（1）计算机监控系统a) 计算机监控系统结构：本电站采用电站一级控制，以安全可靠、先进实用、经济合理为基本原则。电站控制级为电站实时监控中心，负责整个电站的控制、管理和对外部系统的通信等。b) 计算机监控系统的主要功能 数据采集与处理功能：系统对电站主要设备的运行状态和运行参数实时自动采集，对所采集的数据进行分析、处理、计算以形成电站监控与管理所需要的数据，对主要的数据作为历史数据予以整理、记录、归档，按调度要求传送必要的实时数据。 安全检测与人机接口功能：系64、统能实时监视电站各类电气设备的运行状态和参数，并能完成越限报警、事故顺序记录、事故追忆等任务。系统可通过CRT、 键盘等人机接口设备实现人机对话。 控制功能：系统能自动完成对电站设备的实时控制，主要包括运行设备 控制、断路器的分合闸操作。 数据通信功能：能实现计算机监控系统与调度中心的数据通信。 系统自诊断功能：计算机监控系统自诊断功能包括硬件自诊断和软件自诊断，在线自诊断和离线自诊断。 系统软件具有良好的可修改性，能很容易地增减或改变软件功能及方便升级。c) 计算机监控系统的构成：选用两台工控计算机做为站级控制设备，其中一台为主机/操作员工作站，另外一台作为通信工作站，每台工控机的人机联系 65、设备选用标准键盘、鼠标各一个，高分辨率大屏幕监视器一台，另外配置打印机 两台、语音报警音响等。（2）光伏发电设备的控制光伏发电设备包括以下几个部分：光伏阵列及直流汇箱、直流柜、并网逆变器、交流柜。并网逆变器有群控功能，当光伏电池组件发电量较小而逆变器可能处于不正常工作状态或工作效率太低，这时群控器会自动选择关闭部分逆变器，以避免逆变器在低负荷状态下工作。光伏发电设备控制回路的工作状态可在计算机监控系统中显示。6.2.3电站二次接线（1）保护装置的选型与集成电路型模拟式保护相比，微机保护装置功能齐全、运行灵活、可靠性高、抗干扰能力强、具备自检功能、价格适中、且能方便地与电站计算机监控系统接口，结66、合本电站自动化水平的要求，本电站采用微机型继电保护装置。（2）保护配置方案根据GB50062-2008电力装置的继电保护和自动化装置设计规范以及GB/T14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程的要求，本站保护配置如下：a) 10kV保护根据继电保护和安全自动装置技术规程4.4.2.2规定，双侧电源线路应装设带方向或不带方向的电流速断保护和过流保护；对于短线路宜采用光纤电流差动保护作为主保护。由于本工程上期0.5MW配有10kV线路方向过流保护和事故解列装置，本期不用增加设备。10kV变压器综合保护。b) 并网逆变器保护：并网逆变器为制造厂成套供货设备，设备中包含有欠电压保护、过电压保67、护、低频保护、孤岛保护、短路保护等功能。（3）信号系统：光伏电站均采用全计算机监控系统，各类信号全部送入计算机监控系统。全站所有故障信号及事故信号均能在CRT上显示并发出语音报警和音响信号。另外， 在就地设备上也应有必要的运行状态和故障信号。（4） 环境监测系统：配置一套环境监测仪，实时监测日照强度、风速、风向、温度等参数。该装置由风速传感器、风向传感器、日照辐射表、测温探头、控制盒及支架组成。可测量环境温度、风速、风向和辐射强度等参量，其通讯接口可接入计算机监控系统，实时记录环境数据。该装置安装在控制室屋顶。7.电气主要设备材料表光伏部分、光伏电站电气主要设备材料汇总表序号名称型号规格单位数68、量备注一、光伏阵列部分电气设备（多晶硅电池方阵）1光伏组件250 WP块48002汇流箱15汇1（支流电路15A）个若干3汇流箱10汇1（支流电路15A）个若干4光伏专用电缆PV1-F 14km若干5环境检测仪套16交流电缆ZRC-YJV-1235km若干7交流电缆ZRC-YJV-1250km若干8交流电缆ZRC-YJV/YJV22-1 270km若干9交流电缆ZRC-YJV-1295km若干二、逆变器及电气设备10逆变器300KW台411电缆ZRC-YJV-0.6/1 3150km若干12数据采集器套113低压控制柜个若干14电度表个若干15断路器个若干16刀闸个若干三、照明及消防系统手提式69、灭火器个若干温湿度仪个若干灯管个若干绝缘胶板个若干测温仪个18.电站土建工程设计8.1设计原始数据8.1.1设计依据1.业主提供的资料；2.中华人民共和国的有关法律、法规及专用条件约定的部门规章或工程所在地的地方法规；3.现行有关的国家标准、规范，专用条件约定的行业标准、规范及有关省级地方标准、规范。光伏发电站设计规范GB50797-2012光伏发电工程施工组织设计规范GB/T50795-2012建筑钢结构焊接技术规程GJ81-2002建筑制图标准GB/T50104-2010建筑结构制图标准GB/T50105-2010冷弯薄壁型钢钢结构技术规范GB50018-2002钢结构工程施工质量验收规范70、GB50205-2001建筑结构荷载规范GB50009-2012混凝土结构设计规范GB50010-2010钢结构设计规范GB50017-2003建筑抗震设计规范GB50011-2010建筑地基基础设计规范GB50009-2011建筑地基处理技术规范JGJ79-2012,J220-2012紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB/T 3098.1-2010钢铁结构耐腐蚀防护 锌和铝覆盖层指南GB/T 19355-2003铝合金建筑型材国家标准GB/T5237-2004铝合金结构设计规范GB 50429-20078.1.2设计技术数据地震基本设防烈度：6度 设计基本地震加速度值：0.05g 地震动反应谱71、特征周期：0.35s设计地震分组：第一组设计使用年限：25年 基本风压值为（25年一遇）：0.30kN/m2 基本雪压值为（25年一遇）：0.35kN/m2 太阳电池光板安装结构安全等级：三级 结构重要系数：1.08.1.3主要建筑材料1.钢材：Q235B，Q345B；焊条：E43xx、E55xx；2.螺栓：普通螺栓、摩擦型高强螺栓（8.8 级、10.9 级）；3.钢筋：HPB300：级钢筋,强度设计值fy =270N/mm2；HRB400：级钢筋,强度设计值fy =360N/mm2；4.混凝土：预制混凝土构件选用C30C40，现浇混凝土结构选用C30C40， 素混凝土及垫层为C15。5.墙体72、： 砌体结构采用MU10烧结普通砖，填充墙采用烧结多孔砖、加气 混凝土砌块。有防潮要求的墙体采用烧结普通砖6.砂浆： 地上或防潮层以上砌体采用M5 混合砂浆，地下采用M7.5 水泥 砂浆。7.门窗：乙级防火门、铝合金门窗、塑钢门窗等。8.1.4建（构）筑物抗震分类和抗震设防原则根据建筑抗震设计规范（GB500112010）、火力发电厂土建结构设计技术规定（DL5022-2012）、光伏发电站设计光伏（GB50797-2012）的规定，本工程建（构）筑物为丙类建（构）筑物的有：10KV配电间、综合办公楼、太阳能电池支架、逆变器室等。其地震作用应符合本地区抗震设防烈度6度（0.05g）的要求，其抗73、震构造措施按6度设计。8.2具体设计太阳能电池组件支架及基础设计本工程为屋顶光伏电站。太阳能电池组件支架采用横向支架布置、纵向檩条布置方案，支架由前后立柱、斜梁及斜支撑组成，在支架的斜梁之间，按照电池组件的安装宽度设置檩条，用于支撑电池组件的重量。檩条采用螺栓连接固定于支架斜梁上。在满足承载力的条件下，设计主要控制参数为： 受压构件长细比为 220；受拉构件长细比为 350；柱顶位移为 1/150；梁的挠度为 1/200。梁的挠度为 1/200。支架立柱与斜梁、斜梁与檩条之间均为铰接。通过计算，支架、檩条的强度、稳定性均满足规范要求。电池组件支架基础采用独立条形基础，基础上部设置两根截面 2574、0x250 钢筋 混凝土柱，柱顶预埋埋件或 U 型锚栓用于支撑、固定太阳能板支架。逆变器机房、逆变器基础均为钢筋混凝土筏板基础。0.000 绝对标高由各方现场确定。9.施工组织设计本次勘测设计范围包括管理区内的建（构）筑物、道路地坪、围墙大门及管理区的土方工程和砌体工程；站区内的集装箱式逆变器房混凝 土基础；光伏电站太阳能电池板及所有电气设备安装。9.1施工条件本工程主要包括光伏发电设备（太阳能电池组件、集装箱式逆 变器以及配电设备）及基础，场内集电线路（电缆）等。主要建筑材料：钢材（型钢、钢筋）、水泥、木材、砖、砂、碎石等，站址区交通运输较为便利，所有建筑材料可在当地购买，交通比较方便。本工75、程施工用水从深井取水或从附近市政生活水管取水。 本工程施工用电拟从附近10KV高压线引接两回线路至本期站内施工区，须取得当地电力部门同意。其它施工条件本工程施工期间，所有的机械修配和加工可在当地相关修配站和加工厂完成。施工期间，施工人员的生活物资等可在项目所在县的商场和市场内购买。9.2施工总布置9.2.1施工总布置原则根据本电站工程的特点，在施工布置中考虑以下原则：（1）结合光伏电站总体规划要求，遵循因地制宜、施工运输方便、易于管理、安全可靠、经济适用的原则。（2）合理布置施工区、材料及构件堆放区、生产区、生活区和加工区位置。（3）综合进度按先土建基础，再电气安装和太阳能电池组件的安装，再调76、试的顺序进行安排，处理好施工准备与开工、土建与安装等方面的关系。（4）根据工程区环境，施工布置力求紧凑、统筹规划。（5）根据工程所在场地现状特点等情况进行施工布置，力求紧凑、节约用地，统筹规划、合理布置施工设施和临时设施。（6）参考相关工程经验，对施工期主要区域实施封闭管理。（7）结合场区条件，合理布置施工供水及施工供电系统。9.2.2施工期用水、用电及通讯系统（1）本工程施工用水从深井取水或从附近市政生活水管取水。（2）施工用电本工程施工用电拟从附近10KV高压线引接两回线路至本期站内施工区，须取得当地电力部门同意。（3）施工通信项目所在区域程控电话网络覆盖率达100%。宽带网络、移动通信全77、部覆盖。施工现场的对外通信由当地电信通信网络提供，内部通信则采用无线电通信方式解决。9.3工程交通运输本工程站内道路根据厂区规划建设。以日常检修、维护及运输要求为原则，满足交通运输及消防要求。9.4工程建设用地9.4.1站区永久用地站区规划用地以征地红线为准。9.4.2施工临时用地项目所在地可供使用的临时用地较多。本施工用地主要为设备堆放,业主及监理临时办公区由业主提供和施工单位生活区地临时办公和生活区集中布置布置在施工场地的南面。临时办公和临时生活建筑面积约300m2。9.5主体工程施工9.5.1管理区道路施工要求管理区内道路做法采用城市型道路，道路路面结构为：220mm厚 C30混凝土面层78、。道路路基结构为：150厚天然砂砾石垫层和300厚水泥稳定土基层。道路转弯半径一般为9m，引道转弯半径为6m。管理区道路施工要求，包括路基开挖、基底清理、路基回填及碾压、铺路面、路缘石、伸缩缝、平面交叉、道路排水、安保工程等施工技术要求。路基、路面施工应满足公路路基施工技术规范、公路水泥砼路面施工技术规范、公路路面基层施工技术规范及其它相关施工规范要求，施工道路路基时应作排水,夯实处理，当路基压实系数大于等于0.95，方可进行基层施工。9.5.2光伏阵列安装连接太阳电池阵列架支柱连接件，检查其横列水平度，符合标准再进行铁架组装。检测单块电池板电流、电压，合格后进行太阳电池组件的安装。最后检查接79、地线、铁架紧固件是否紧固，太阳电池组件的接插头是否接触可靠，接线盒、接插头须进行防水处理。检测太阳电池组件阵列的空载电压是否正常，此项工作应由组件提供商技术人员完成。9.5.3施工准备9.5.3.1技术准备技术准备是决定施工质量的关键因素，它主要进行以下几方面的工作：（1）先对实地进行勘测和调查，获得有关数据并对资料进行分析汇总，做出切合实际的工程设计。（2）准备好施工中所需规范，作业指导书，施工图册有关资料及施工所需各种记录表格。（3）组织施工队熟悉图纸和规范，做好图纸初审记录。（4）技术人员对图纸进行会审，并将会审中问题做好记录。（5）会同建设单位和设计部门对图纸进行技术交底，将发现的问题80、提交设计部门和建设方，并由设计部门和建设方做出解决方案（书面）并做好记录。（6）编制切实可行的施工方案和技术措施，编制施工进度表。9.5.3.2现场准备（1）物资的存放并网发电系统的逆变器、太阳能电池组件、太阳能电池支架、电缆及其它辅助性的材料存放于施工区临时仓库中或材料临时堆放场地集中存放。（2）物资准备施工前对太阳能电池组件、方阵支架以及配电设备等设备进行检查验收，准备好安装设施及各种施工所需主要原材料和 其他辅助性的材料。9.5.4太阳能电池组件的安装和检验连接太阳电池阵列架支柱连接件，检查其横列水平度，符合标准再进行铁架组装。检测单块电池板电流、电压，合格后进行太阳电池组件的安装。最后81、检查接地线、铁架紧固件是否紧固，太阳电池组件的接插头是否接触可靠，接线盒、 接插头须进行防水处理。检测太阳电池组件阵列的空载电压是否正常。9.5.5电气设备安装具体安装方案，在施工时应参照厂商的设备技术要求和说明进行方案设计和多方案比较确定。电缆安装：所有电缆按设计要求和相关规范分段施工。所有电缆分段分项施工完成后，要按设计要求和相关规范进行施工验收。9.5.6总体控制部分安装参照产品说明书的要求，对太阳能电池组件、汇流箱、集装箱式逆变器、交流电网的配电间按相应顺序连接，观察并网逆变器的各项运行 参数，并做好相应记录，将实际运行参数和标称参数做比较，分析其差距，为以后的调试做准备。9.6建设进82、度及工期9.6.1施工进度编制原则（1）太阳电池组件的施工工作应配合电气综合楼等其它建筑物的施工制定合理联合施工工期。（2）电气设备安装及调试等根据总建筑面积及设备情况，与太阳能电池组件安装相协调安排工期。（3）施工期可根据施工单位实际能力部分调整。（4）施工期控制性关键项目：设备订货；钢构架、综合楼、配电间等 建构筑物的施工；太阳能电池组件支架安装；太阳能电池组件安装；设备安装调试。9.6.2项目实施计划由于本工程主要在大棚屋面和地面上的架设钢构架，新建钢构架面积较大，施工周期相对长。整个工程周期为6个月，其中：可行性研究报告及审查：1个月；主设备采购：1个月；施工图设计：2.5个月；土建施83、工、设备安装、单机调试、联合调试：3个月。10.环境影响评估10.1设计依据及目标（1）本工程环境影响评价依据的环境保护主要法律法规有：中华人民共和国环境保护法（1989.12.26）；建设项目环境保护管理条例（1998.12）；中华人民共和国水污染防治法（1996.5.15）；中华人民共和国大气污染防治法（2000.4.29）；中华人民共和国环境噪声污染防治法（1996.10.29）；中华人民共和国固体废物污染环境防治法（1996.5.15）；中华人民共和国水土保持法（1991.6）。（2）本工程执行的主要环境保护标准有：污水综合排放标准（GB8978-1996）；环境空气质量标准（GB3084、95-1996）；声环境质量标准（GB3096-2008）；建筑施工场界噪声限值（GB12523-90）。地表水环境质量标准（GB3838-2002）；工业企业厂界环境噪声排放标准（GB12348-2008）。10.2环境影响评价10.2.1电站对环境的影响太阳能光伏发电是利用自然太阳能转变为电能，在生产过程中不消耗矿物燃 料，不产生污染物。本工程建设在校区屋顶上，站址不占用基本农田。10.2.2电站采取的环保治理措施（1）大气污染防治隔开本工程无大气污染。（2）废水治理 本工程生产过程中无需工业用水。（3）噪声治理 太阳能光伏发电运行过程中不产生噪音。（4）电磁辐射光伏电站不会产生对无电磁波85、的不利影响。（5）雷击 本工程太阳能光伏发电系统拥有较完善的避雷系统，可避免雷击对设备、人身造成影响。同时为避免雷雨季节造成人身伤害事故，太阳能光伏发电系统建成后必须安设警示牌，雷雨季节，应注意安全，以防万一。根据相应设计规程的要求，太阳能电池组件、集装箱式逆变器房、配电间内主要电气设备均采取相应的接地方式，能满足防雷保护的要求。（6）光污染 本工程采用多晶硅太阳能电池板，电池板内表面涂覆一层防反射涂层，同时封装玻璃表面已经过特殊处理，因此太阳能电池板对阳光的反射以散射为主，其镜面反射性要远低于玻璃幕墙，另外本工程电站安装于地面上方架设的钢构架上，故本工程光污染不会对周围环境造成影响。10.286、.3初步结论太阳能既是一次能源，又是可再生能源，它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，同时光伏发电作为一种清洁能源既不消耗资源，又不释放污染物、废料，也不产生温室气体破坏大气环境，不会产生废渣堆放、废水排放等问题，有利于 周边环境的保护和生态环境的改善。10.3运行期环境影响分析由于太阳能发电过程中不产生废气、废水、废渣等污染物。本工程运行期对环境可能产生影响的主要因素有：电池组件及金属构件的噪光等。（1）光伏电站噪光的影响 在太阳能发电利用中，由于太阳能组件表面的透光率非常高，达95%以上，其反射率很低，基本不会产生噪光污染。所有外露在强光下的金属构件均也考率 采用亚光处理或是刷涂色漆等处理87、工艺，所以同样不会形成噪光污染。（2）电站潜在的电磁辐射影响 太阳能发电运行产生的电磁辐射强度较低，不会对居民身体健康产生危害，周围无线电、电视等电器设备较少，不会对其产生影响。10.4主要不利影响的环保对策和措施本工程对环境的不利影响主要体现在生态、施工和营运影响三个方面，为减免其不利影响，应采取如下环保措施。10.4.1生态环境保护对策措施在施工过程中，为保护生态环境，在环境管理体系指导下，项目施工期应进行精密设计，尽量缩短工期，减小施工对周围地形地貌等环境的影响。项目具体采取以下生态保护措施：（1）施工活动严格控制在园区范围内，尽可能减少对周围土地的破坏。（2）电池组件及电气设备必须严格88、按设计规划指定位置来放置，各施工机械和设备不得随意堆放，以便能有效地控制占地面积，更好地保护原地貌。（3）施工优先采用环保型设备，在施工条件和环境允许的条件下，进行绿色施工，可以有效降低扬尘及噪声排放强度，保证其达标排放。10.4.2废气和扬尘污染防治对策措施在采取必要的生态保护措施和水土保持措施情况下，运行期基本不会产生二次扬尘和废气，本工程废气和扬尘主要产生于施工期。施工期的废气主要为运输车队、施工机械（吊车等）等机动车辆运行时排放的尾气。项目建设过程中仍应控制施工车辆的数量，使空气环境质量受到的影响 降至最低。10.4.3噪声污染防治对策措施项目运行期无噪声污染，但施工期施工作业噪声不可89、避免。为减小施工噪声对周围环境的影响，建设单位必做好施工期间的环境保护工作。（1）建设单位将乙方的低噪声、低振动施工设备和相应技术作为重要内容考虑。（2）施工单位应设专人对施工设备进行定期保养和维护，并负责对现场工作人员进行培训，以便使每个员工严格按操作规范使用各类机械，减少由于施工机械使用不当而产生的噪声。（3）施工尽量安排在白天进行，尽量缩短工期。（4）严格施工现场管理，降低人为噪声。 项目施工区域距离声环境敏感目标较远，采取上述措施，可避免施工噪声对周边环境的明显影响，满足GBl2523-90建筑施工场界噪声限值的要求。10.5结论及建议10.5.1结论（1）项目环境效益分析结论发展太阳90、能发电，可以充分利用丰富的可再生资源，节约宝贵的一次能源，避免因电力发展造成的环境污染问题。发展太阳能发电是实现能源、经济、社会可持续发展的重要途径，具有良好的环境效益。 （2）项目可行性结论 本工程符合国家产业政策。项目不占用农田，项目所在地太阳能资源较为丰富，项目周围无敏感点，且发电过程不产生废气、废水及固体废弃物。因此，本工程将取得良好的经济、环境和社会效益，从环保角度分析，该项目的建设是可行的。10.5.2建议1）做好施工期的环境管理工作，做到文明施工，避免施工期扬尘、噪声对周围环境产生污染，施工结束后施工场地应尽量恢复原貌。2）加强对设备的维护，确保其正常运转，避免设备带病运行产生噪91、声对环境造成影响。11.太阳能发电量测算11.1基本计算依据NASA网提供的项目所在地多年平均太阳辐射量见下表；多年平均年太阳辐射总量为4560.44MJ/m2（或1266.79 kWh/m2）表11-1多年平均太阳辐射总量 水平面上获得太阳辐射量（固定式）单位/月份123456kWh/M265.155.4472.5493.6117.8128.7MJ/M2251.10230.83270.07356.40450.86470.88单位/月份789101112kWh/M2162.75142.29115.2100.1387.680.6MJ/M2597.06528.98423.36380.56316.492、4304.67总辐射量kWh/M21221.75MJ/m4398.3光伏电池组件采用固定倾斜角的安装方式。从气象部门获得的太阳能总辐射量是水平面上的，实际光伏电池组件在安装时通常会有一定的倾角以尽可能多的捕捉太阳能。根据国际上公认的 Retscreen 计算倾斜面上月平均太阳辐照量的方法，计算出不同倾斜面上的月平均太阳辐照量，然后进行比较，得出全年最大太阳辐照量所对应的倾角。 表11-2 20倾角方阵面上的总辐射量（MJ/M2）单位/月份123456kWh/M274.3960.4375.5993.26114.06122.34MJ/M2292.26248.37281.13355.92436.4993、447.84单位/月份789101112kWh/M2154.74140.40119.09109.72103.93105.44总辐射量kWh/ M21266.79MJ/m4560.44根据光伏发电站设计规范 GB50797-2012，光伏电站年发电量可按下式计算：上网发电量（kWh）=HA水平面太阳能总辐照量（kWh/M2，峰值小时数）*（PAZ组件安装容量（kWp/ES标准条件下的辐照度（常数=1kWh/M2）*K综合效率系数根据上述项目所在地地区水平面太阳能辐照数据表，本光伏电站一年水平面太阳能总辐照量（即峰值小时数）为 1272.56kWh/M2；20倾角方阵面上的一年太阳能总辐照量（即峰94、值小时数）为 1324.94kWh/M2。 11.2发电量测算11.2.1综合效率系数取值综合效率系数受多方面因素影响，对综合效率系数的取值，具体分析如下： 组件类型修正系数取1.0，光伏发电系统可用率为96%，光照利用率为1.0，逆变器效率为98%，交直流系统运行损耗为10%，太阳电池组件表面污染修正系数为5%；此外，光伏电站的效率还会受温度的影响。综合效率系数，为上述分析的各损耗和利用率综合作用的结果。温度对光伏电站效率的影响分析如下：光伏电池组件的效率会随着其工作时的温度变化而变化。当它们的温度升高时，不同类型的大多数光电池组件效率呈现出降低趋势。根据当地平均气温数据统计表， 得到每个月95、多年的月均气温，所在地年平均气温18.6，多晶硅光伏组件峰值功率温度系数为-0.43%/。得出各月工作温度引起功率损耗系数，加权指数为5.62%。按上述分析，综合效率系数K =100%96%100%98%94%94.38%95%=79.29%。11.2.2实际发电量年份kWh年份kWh年份万 kWh11274950101186036191103320212647501111765472010944933125463212116713421107573741244595131157797221067131512346381411485342310585946122476115113934524196、050125712149631611302302510417248120524317112118820年总计236509759119560118111221825年总计2894428625年平均115777112.效益分析12.1经济效益分布式光伏发电系统接入为用户提供部分电量。考虑到当地实际情况，冬季时间短，夏季时间长，且光照充足，无任何建筑物遮挡，按照江西境内每辐射量来计算计算，本项目投入运行，1.2MW光伏发电每年上网127.5万度左右的电量。该项目总投资1080万元，上网标杆电价为1.2元/度，税额为8.5%，维护成本为总投资的0.5%（即15万元），则每年的收益为153万元，年收益率为14.17%。回报周期为7年。光伏发电设备的使用寿命在25年以上，为免维护结构，无需专职人员管理，物业电工兼职即可完成管理工作。即使每年的维修、维护费用按工程总投资的0.5%计算，亦远低于每年节省的电费。12.2社会效益分析本项目投入运行，1.2MW 的太阳能电池板每年可发电约127.5万度，25年可节约标煤0.9945万吨，减少碳粉尘排放880吨，减少二氧化碳排放2.4万吨，减少二氧化硫排放228吨，减少氮氧化物排放41.7吨。节约了一次能源投入的同时减少了有害气体的排放。因而有较为可观的节能和环保效益。