崇明岛前卫村光伏电站 1

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1、内部资料 崇明岛前卫村崇明岛前卫村 太阳能光伏系统工程方案和预算太阳能光伏系统工程方案和预算 2006-3-1 内部资料 内部资料 1：客户介绍 前卫村位于长江入海口的中国素以风清,水洁,地净遐迩闻名的二十一世纪国际级标 准的现代化生态岛区崇明岛中北部.全村面积2.5平方公里,人口753人,它于1969年从一片 滩涂中围垦诞生.经过 30 多年的艰苦奋斗,从昔日荒凉沉寂的边陲小村,发展成既有现代化 村镇风貌,又有田园诗意,人与自然和谐统一,经济比较发达的生态村。自上世纪八十年代起 前卫村就开始探索生态农业发展之路，特别是自改革开发以来，更坚定不移地走“生态，环 保，可持续发展”之路。在生态经济

2、，环境保护，精神文明，社区建设等方面取得了骄人的 业绩。 得到了中央和市领导的充分肯定。 曾先后获得联合国 “生态环境全球佳提名奖” ， “全国生态农业旅游示范点” ， “全国文明村”和“上海市生态环境教育基地”等多项国 家级和市级荣誉。在上海树起了一面循环型生态农业的旗帜。 2：太阳能光伏系统设计 2.1：上海的地理位置 上海市地处中国大陆东部沿海地区，长江三角洲前缘。北界长江，东临东海，南临杭州 湾，西接江苏，浙江两省。全市面积 6340.5 平方公里，其中陆地面积 6218.65 平方公里。 上海是中国最大的经济中心城市， 也是国际著名的港口城市， 在中国的经济发展中具有极其 重要的地位

3、。 上海位于北纬 31 度 14 分，东经 121 度 29 分，属于亚热带季风区，年平均气温 16.5 度，气候温和湿润，降水充足，四季分明。日照条件较为充足，年日照时间 2014 小时左右， 太阳辐射量在 4501MJ/.a 左右。 春季始于 3 月； 夏季自梅雨开始， 进入盛夏后， 高温干燥， 形成伏旱；夏季金风阵阵，秋高气爽。冬季晴朗少雨，北方冷空气南下。春夏多雨，秋冬季 日照充分，太阳能资源比较丰富。 内部资料 内部资料 2.2 该项目的意义： 虽然我国在太阳能应用和技术产品开发方面已经取得了一定成就， 但是受经济发展和 技术水平的限制， 目前太阳能产品并没有走进千家万户， 如太阳能

4、产品的使用受天气因素的 影响较大，太阳能发电装置造价昂贵，每千瓦的平均成本偏高。但是在常规能源短缺已经成 为制约我国经济发展瓶颈的今天，清洁，无穷的太阳能利用应用有更大空间，太阳能光伏发 电也有更大的市场潜力可挖， 因此实施本工程对推广太阳能利用， 推进光伏产业发展是十分 必要。 内部资料 内部资料 2.3 太阳能光伏设计图纸 内部资料 内部资料 2.4 上海主要气象分析： 2.5 上海地区年太阳辐射趋势：上海地区年太阳辐射趋势： 内部资料 内部资料 2.6 上海地区月辐射量变化趋势：上海地区月辐射量变化趋势： 2.7 上海地区月份辐射最大值分析：上海地区月份辐射最大值分析： 内部资料 内部资

5、料 2.8 上海地区典型日太阳辐射：上海地区典型日太阳辐射： 2.9 接入系统条件：接入系统条件： 因为本系统设计为太阳能并网光伏系统，所以本系统是要和上海市电网连接的。 上海电网基本已覆盖全市地区。太阳能光伏电站基本可就近介入电网，接入系统条件 均较好。但各区域负荷集中度有所差异，接入系统条件存在一定的差别。市区用电负荷比较 集中，太阳能电站发电负荷及电量容易就地消化；郊区用电符合比较分散，太阳能电站发电 负荷及电量需要通过提高接入电网的电压等级等手段加以吸收。接入系统条件，线路，长度 主要取决于太阳能电站的规模，当地负荷情况，电力系统建设现状等 综合上面的论述，我们认为将本系统设计为并网系

6、统，是具有理论和现实基础的。 内部资料 内部资料 2.10 太阳能电池组件的放置：太阳能电池组件的放置： 内部资料 内部资料 前卫村生态农村电池板安装面积和输出功率，参考下表： 内部资料 内部资料 2.12 崇明岛前卫村太阳能光付发电总体布置图崇明岛前卫村太阳能光付发电总体布置图 内部资料 内部资料 2.13 理论发电量评估理论发电量评估 理论发电量 序号 项目名称 崇明前卫生态村 1 安装电池板面积 4860 2 标准直流输出功率 kWp 6075 3 理论发电量 Kw.h 850689 2.14 上网电量估算：上网电量估算： 在光伏电站理论年发电量的基础上，考虑电池板安装倾角，方位角，电池

7、板面有效 系数，太阳能发电系统年利用率，电池板转换效率，周围障碍物遮光，逆变损失以及光伏电 站线损，变压器铁损等因素都会对上网电量产生影响，各种因素影响大小初步估算见下表。 在理论年发电量的基础上，考虑各种因素修正后，可进一步估算出光伏电场的年上网电量。 1）考虑电池板安装倾角，方位角：根据各方案电池板安装倾角，方位角不同，结合宝 山气象站太阳辐射度资料统计及太阳辐射强度典型日变化曲线，计算出安装倾角， 方位角的影响系数 2）电池板面有效系数：封装时晶片面积与实际面尺寸面积比值，由厂家提供 3）太阳能发电系统年利用率：初步考虑的可利用率为 99.5% 4) 电池板转换效率：考虑到电池板在 20

8、 年经济寿命会发生约 20%转换效率的衰减， 以及运行过程中板面温度，输出电压，板面污染会使其转换效率达不到标准值。 故在整个运行经济寿命内电池板转换效率平均影响系数按 0.83 进行修正。 5）周围障碍物的影响，根据对厂址日况分析计算，在得出周围障碍物遮光的影响情况 6）逆变损失的影响：逆变器转换效率厂家一般保证在 90%以上。 7）光伏电场线损，变压器铁损：由于太阳能光伏电场内直流电缆长度较长，导致线损 较大，根据厂址布置方案，计算结果如下： 内部资料 内部资料 上网电量修正系数上网电量修正系数 序号序号 修正系数修正系数 崇明前卫生态村崇明前卫生态村 1 电池板安装倾角，方位角 1.14

9、 2 电池板面有效系数 0.90 3 太阳能发电系统年利用率 99.5% 4 电池板转换效率修正系数 83.0% 5 周围障碍物的修正系数 1.00 6 逆变器转换效率 90.0% 7 线损，变压器铁损修正系数 0.97 8 总的修正系数 0.740 根据以上各项的估算修正， 得出本工程的理论年发电量总的修正系数， 根据计算得出光伏电 场的年上网电量及标准功率年用小时。 年平均上网量及年利用小时数 序号 项目名称 崇明前卫生态村 1 理论发电量 850689 2 总的修正系数 0.740 3 平均年上网电量 629265 4 标准功率年利用小时数平均值1036 2.15 建筑结构：建筑结构：

10、上海崇明县前卫生态村位于崇明岛北沿。目前生态村内已有的，可被利用物顶的建筑 物共有 11 栋，其中位于规划旅游服务区中心广场西侧的#1，#2 生态展示楼为三层框架平屋 面结构，位于规划教育基地内的#2-#5 楼，#7-#11 楼为两层砖混彩钢板坡屋面结构。土建 专业配合在建筑物平屋面及坡屋面上布置太阳能电池板支架。 因为我们还没有得到具体的图 纸，所以现阶段，不考虑。 此外，还需要在生态村内建造一幢升压站，占地面积约 10*5.5m，两层布置，建筑面积 110 ，建筑高度约 10m，采用框架结构，柱下条型基础，楼层面为现浇板，建筑物门窗采 用彩钢门窗或静电喷涂铝合金窗，外墙采用涂料。屋面防水采

11、用双层防水，既刚性防水加柔 性防水。 内部资料 内部资料 216 太阳能光伏工程中的监控系统太阳能光伏工程中的监控系统 因为崇明前卫村的项目占地面积较大，使用的太阳能电池组件的数量也很多，因为该 系统我们使用的是并网系统的方案， 所以为了能保证系统能正常工作， 同时也为了加强管理， 在上面的方案的基础上，我们加装监控系统。 为了便于管理，我们将所有的 102 套并网逆变器都连接到计算机上，让计算机能随时 的监控系统的运行情况，同时在每个建筑物上放置两台监控设想机。便于在监控室工作。 2.17 对联网逆变器的选择：对联网逆变器的选择： 光伏电站联网运行，对逆变器提出了较高的要求，主要有： 1.

12、要求逆变器输出正弦波电流。光伏电站回馈给公用电网的电力，必须满足电网规 定的指标。如逆变器的输出电流不能含有直流分量，逆变器输出电流的高次谐波 必须尽量减少，不能对电网造成谐波污染等。 2. 要求逆变器在负载和日照变化幅度较大的情况下均能高效运行。光伏电站的能量 来自太阳能，而太阳辐射度随气候的变化而变化，这就要求逆变器能在不同的日 照条件下均能高效运行。 3. 要求逆变器能使光伏方阵在最大功率点。太阳能电池的输出功率与日照，温度， 负载的变化有关，既其输出特性具有非线性，这就要求逆变器具有最大功率跟踪 功能，既不论日照，温度等如何变化，都能通过逆变器的自动调节实现方阵的最 佳运行。 4. 要

13、求逆变器具有体积小，可靠性高等优点。另外，对整机的可靠性也提出较高的 要求。由于太阳能电池寿命均在 20 年以上，因此其配套设备的寿命也必须与其 相当。 5. 要求在市电断电状况下逆变器在有日照时能单独供电。 218 太阳能光伏电站的监控系统 为了使太阳能光伏电站能够正常的运作，在原来的系统上添加两个系统。一个系统将 102 台 FRONIUS 的逆变器连接起来， 组成一个小型的网络系统。 这样可以 24 小时监控系统， 并自行记录设备的工作数据。 另一个系统是电站的安全系统， 就是在每个方阵上布置 2 台摄 象机，便与电站的安全管理。 内部资料 内部资料 3 工程预算：工程预算： 太阳能系统

14、配置预算太阳能系统配置预算 一 输入条件 地理位置: 上海崇明岛前卫村 负载条件: 连续阴雨天 不考虑，因为本系统是并网发电系统。 二 太阳能系统配置表 序号 名称 规格 数量 价格 备注 1 太阳能电池组 件 607500W24300000RMB 2 免维护蓄电池 3 并网逆变器 6kW 102 6120000RMB 为了线路安全，采 用分散并网连接 3 组一并 4 控制器 5 附件 1 759375RMB 6 支架 7 其他 合计 所报价格为产品报价格,未含安装费,蓄电池,支架费用和其它费用. 内部资料 内部资料 附附 录录 参考一光伏系统的硬件设计 检测标准 太阳电池组件投入使用前需先进

15、行各项性能测试，具体方法主要参考 GB/T9535-1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定与定型 ，GB/T140081992海上用太阳电池组件总规 范 。以下是组件的一些基本性能指标与检测方法。 性能测试： 在规定光源的光谱，标准光强以及一定的电池温度（） 条件下对太阳能电池的开路电压，短路电流，最大输出功率，伏安特性曲线 等进行测量。 电绝缘性能测试：以kV 的直流电通过组件底板与引出线，测量绝缘电阻， 绝缘电阻要求大于 2000M.以确保在应用过程中组件边框无漏电现象发生。 热循环实验：将组件置于有自动温度控制，内部空气循环的气候室内，使组 件在之间循环规定次数，并在极端温度下保持规定时

16、间，检测 实验过程中可能产生的短路和断路，外观缺陷，电性能衰减率，绝缘电阻等， 以确定组件由于温度重复变化引起的热应变能力。 湿热湿冷实验 将组件放置于带有自动温度控制，内部空气循环的气候室 内，使组件在一定温度和湿度条件下往复循环，保持一定的恢复时间，监测 实验过程中可能产生的短路和断路，外观缺陷，电性能衰减率，绝缘电阻等， 以确定组件承受高温高湿和低温低湿的能力。 机械载荷实验：在组件表面逐渐加载，监测实验过程中可能产生的短路和断 路，外观缺陷，电性能衰减率，绝缘电阻等，以确定组件承受风雪，冰雪等 静态载荷的能力。 冰雹实验：以钢球代替冰雹从不同角度以一定动量撞击组件，检测组件产生 的外观缺陷，电性能衰减率，以确定组件冰雹撞击的能力。 老化实验：老化实验用于检测太阳电池组件暴露在高湿和高紫外辐射场地时 具有有效抗衰减能力。将组件放在，约.5 紫外太阳下辐射，最后测 电光特性，看其下降损失。值得一提的是，在曝晒老化实验中，电性能下降 是不规则的，且与 EVA/TP