江西科技学院500kW光伏示范电站

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1、江西科技学院 500kW 光伏示范电站 江西科技学院江西科技学院500kW 光伏电站方案设计光伏电站方案设计2014 年年 05 月月 01 日日江西科技学院 500kW 光伏示范电站 1项目概况项目概况项目地点及建设规模项目地点及建设规模 江西科技学院位于江西省南昌市，是民办高校的典范。南昌南昌地处江西省中部偏北，赣江、抚河下游，濒临中国第一大淡水湖鄱阳湖西南岸，自古就有“粤户闽庭，吴头楚尾”之称。南昌是国家历史文化名城，有着两千两百多年的建城史，因南方繁荣昌盛而得名，一直都是府、州、省、道治所，1927 年中国共产党在此里诞生，是著名的革命英雄城市。本项目拟在本校图书馆屋顶，安装光伏组件，

2、总装机容量为500KW图书馆三维图江西科技学院 500kW 光伏示范电站 2图书馆平面图项目地理位置项目地理位置项目地点： 江西南昌市江西科技学院（瑶湖）东经 11527至 11635北纬 2810至 2911之间供电要求供电要求供电电压： 220C/50Hz发电类型： 220V 并网发电系统南昌市属于亚热带湿润季风气候，气候湿润温和，日照充足，一年中夏冬季长，春秋季短。南昌是典型的“夏炎冬寒”型城市，夏天炎热，有火炉之称；冬天较寒冷。年平均气温 1717.7，极端最高气温 40.6（1961.7.23） ，极端最低气温-9.7（1991.12.29） 。年日照时间 1723-1820 小时，

3、日照率为 40%。属太阳能资源较丰富地区。年无霜期 251-272天。项目场址太阳能资源项目场址太阳能资源的状况的状况中国太阳能资源分布图斜面日均辐射量日平均峰值日照时数日照率风速w/m2kWh/m2/d米/秒江西科技学院 500kW 光伏示范电站 3全年平均值 13714 3.809749240% 2.3南昌市日照峰值及斜面日均辐射量情况表经济环保效益经济环保效益 500KWp 太阳能光电建筑应用示范工程项目的年发电量为 50 万多 kWh，按照该电站 20 年运营期计算，累计发电 1000 万 kWh，相当于每年可节省煤炭约 200 多吨，减排灰渣约 50 吨，减排二氧化碳约 500 多吨

4、，减排二氧化硫约 8.5 多吨，减排可吸入颗粒物约 1.8 吨， 20 年可节省煤炭约 4000 多吨，减排二氧化碳约 0.9 万吨。实际运行 20 年后，该电站仍具 有发电能力。光伏电站系统设计光伏电站系统设计并网光伏系统并网光伏系统系统的基本原理：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、220V 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 220V 低压并网，如下图所示：光伏电站并网发电系统框图江西科技学院 500kW 光伏示范电站 4设计原则设计原则本工程的装机容量为 500kW，光伏组件分别安装在图书光（1） ， （2）两面。根据图书光

5、（1） ， （2）两面的采光差异，该系统分为（1）面和（2）屋面两个子系统，南北两面屋顶光伏组件各配置一台 250kW 逆变器。光伏电力逆变为 220V 交流后，直接接入10VkV/0.4kV 变压器的 400V 输出端母排。本工程是一个 220V 用户侧并网系统，根据电力公司要求，不能有光伏电力逆流上网。为此，我们都在光伏系统的两个并网点都安装了防逆流控制器。光伏电站平面布置图根据现场勘察，图书光楼顶备安装组件的条件太阳能电池组件太阳能电池组件图书馆可装太阳能组件面积（估算）：73*20*2+35*14*2+4*25*2=4100（m2）江西科技学院 500kW 光伏示范电站 5选用 200

6、W 组件，则其尺寸，则每块每块面积为：1485*990=1470150（mm2）1.5（m2）根据组件功率，可求多少块组件： 块 2500W200W500000根据图书馆面积可知可装多少组件： (块)2500（块） 则可在图书馆馆27335 . 1 4100顶建 500KW 的光伏电站是可行的图书馆屋顶的主要参数表所示：组件尺寸 mm安装地点组件数量 （块）组件功率 （Wp）装机容 量 （kW）备注1485*990*0.0875图书馆楼顶2500200500 本项目采用 200Wp 的多晶硅光伏组件，共 2480 块，500kW。根据容量，配置 2 台250kW 的并网逆变器。太阳能光伏电池组

7、件的安装方位太阳能光伏电池组件的安装方位图书馆馆的组件布置图江西科技学院 500kW 光伏示范电站 6（注：每一大格放置 10 块组件）安装气候条件安装气候条件 1)按照以下条件安装光伏组件 2)承受雪压:小于 5400Pa 3)承受风压:小于 2400Pa 4)防水:不要将光伏组件浸泡水中或持续在撒水装置或喷泉下,光伏组件的防护等级为IP65 5）防腐蚀:盐蚀和硫化地区除外 安装方向安装方向 1）光伏组件安装应朝南(北半球)，为此，太阳能光伏组件应朝向南面（朝向学校的大门） ， 如果组件朝东或朝西只能发出相对少量的电量，不正确的安装朝向将导致能量输出的损失。2）串联的光伏组件应安装在同一方向

8、和角度，不同的方向和角度安装由于阳光辐射的差异 将导致能量损失。 3）光伏组件安装避免阴影下。即使组件工厂通过二极管降低能量损失，但阴影也要引起能 量输出的损失。组件安装支架组件安装支架光伏方阵安装示意图江西科技学院 500kW 光伏示范电站 7太阳能电池组件安装角度会对其发电量产生较大的影响。为了增加光伏电站的年发电量和建筑一体化的美观为更好的融入建筑的设计理念，电池板应朝向正南方向，并与地平面保持一定 30.67 度夹角，是根据全国主要城市太阳能资源数据表查询。防雷防雷 太阳能光伏并网电站防雷主要是防直接雷和感应雷两种，防雷措施应依据光伏（PV）发 电系统过电压保护-导则 （SJ/T111

9、27）中有关规定设计。直击雷是指直接落到太阳能电池 阵列、低压配电线路、电气设备以及在其旁的雷击。防直击雷的基本措施是安装避雷针。 太阳能光伏发电系统的雷电浪涌入侵途径,除了太阳能电池阵列外,还有配电线路、接地线 以及它们的组合。从接地线侵入是由于近旁的雷击使大地电位上升,相对比电源高,从而产 生从接地线向电源侧反向电流引起的。根据 SJ/T11127 中有关规定,该系统主要采取以下 措施: (1）在每路直流输入主回路内装设浪涌保护装置,并分散安装在直流配电箱内。屋顶光伏并 网发电系统在组件与逆变器之间加入直流配电箱,不仅对屋顶太阳能电池组件起到防雷保护 作用,还为系统的检测、维修、维护提供了

10、方便。缩小了电池组件故障检修范围。 (2）在并网接入的交流配电箱中安装避雷元件,以防护从低压配电线侵入的雷电波及浪涌。 2、接地 为保证人身和设备的安全，所有设备的某些可导电部分均应可靠接地。每件金属物品都要 单独接到接地干线，不允许串联后再接到接地干线上。接地系统的材料选用接地系统的材料选用1） 避雷针。一般选用直径 1216mm 的圆钢，如果选用避雷带，则使用 8mm 的圆钢或 4mm的扁钢。2） 接地体。宜采用热镀锌钢材，一般规格，直径 50mm 的钢管，壁厚不小于3.5mm，50mm*50mm*5mm 角钢或 40mm*4mm 的扁钢，长度一般为 1.52.5m，焊接处要重新做防腐防锈

11、处理江西科技学院 500kW 光伏示范电站 83） 下引线。一般用圆钢和扁钢，要优先选用圆钢，直径不小于 8mm；扁钢的截面面积应不小于 4mm24） 专用降阻剂维护维护 1）不要擅自更换 PV 元部件（二极管、接线盒、电插头） 2）应采取常规维护措施以保持组件没有积雪、鸟粪、种子、花粉、树叶、树枝、灰尘和污 点。 3）确保组件有适当的倾斜度，通常组件不需要清洁。如果组件表面有较多污物堆积，使用 没有清洁剂的水和柔和的清洁工具（海绵）冲洗 PV 阵列。不得在干燥的情况下乱擦或擦 拭 4）灰尘，否则会导致微小擦痕。 5）如果有积雪，可以使用带软毛的刷子清洁组件表面。 6）应定期检查系统，确保接线

12、和支撑结构完好无损。 7）尽管太阳能电池经过冰雹试验，但当发生冰雹极端天气后，应及时进行检查，如发生太 阳能电池表面玻璃破坏现象，应立即进行更换。 8）尽管太阳能电池能承受不大于 5400PA 的雪压，但是在冬季发生下雪情况时应及时组织 人员进行除雪并检查是否有损坏现象。 9）尽管太阳能电池能承受不大于 2400PA 的风压，但是在热带风暴或台风发生情况时应及 时组织人员进行检查是否有损坏现象。 10）夏季高温骤发雷雨等强对流强闪电情况后，应及时组织人员进行检查是否有雷击损坏 或温度骤变引发玻璃碎裂现象光伏系统主要配件光伏系统主要配件光伏组件光伏组件加工定制：是品牌：艾科型号：AIKE-200

13、类型：层压太阳能电池板/组件最大功率：200（W）工作电流：5.55（A）工作电压：36.72（V）系统电压：24（V）开路电压：44.71（V）短路电流：5.86（A）电池数量：1（个,只）外形尺寸：1580*808*35（mm）参考重量：14（KG）产品认证：CE江西科技学院 500kW 光伏示范电站 9200W 的光伏组件根据下表可知起批量（瓦）价格1800-179994.30/瓦18000-1799994.20/瓦1800004.00/瓦组件的价格是 4.00/瓦，则 250000*4=1000000（元）并网逆变器并网逆变器本系统采用本系统采用 2 台台 250kW 逆变器，参数如下

14、：逆变器，参数如下： 250kW 逆变器参数名称：SSI250K3G-A 光伏并网逆变器主机尺寸：1200*850*2150(mm)品牌：cetc最大输出功率：275kw型号SSI250K3G-A最大光伏方阵功率（kWp）275最大直流输入功率（kw）275最大方阵开路电压（V）900最大方阵输入电流（A）580直流输入电压范围（v）0900MPPT 范围（v）450820直流输入MPPT 效率（%）99.9%江西科技学院 500kW 光伏示范电站 10额定交流输出功率 (kw)250最大交流输出功率（kW）275工作电压范围（V%）27010%工作频率范围（Hz）50/604.5功率因数0.

15、99交流输出电流总谐波畸变率 THDi（%）98.0%欧洲效率（%）97.0%待机模式功耗（夜间功耗） （W）60噪声水平（dB）70工作温度（）-2550系统特性防护等级IP20通讯RS485 通讯与监控 人机界面7 寸 HMI认证CGC GF004：2011宽度1200厚度850主机尺寸（MM）高2150机械参数重量（kg）660250kW 光伏并网逆变器江西科技学院 500kW 光伏示范电站 11起批量（台）价格1140000.00/台总价：总价：140000*2=280000（元）（元）汇流箱根据组件布置的实际情况，以及组串电气配置，19 块组件或者 21 块组件组成一个串联支路，接入汇流箱，共需要汇流箱 15 台，其中：10 进 1 出规格 10 台， 8 进 1 出规格3 台。汇流箱配置如下图所示：系统汇流箱配置序号安装地点组件数量 （块）串 联 （块）并联支路 取整汇流箱 (台)汇流箱 进线