无锡圣汉斯光伏电站

无锡圣汉斯光伏电站建设工程方案

无锡隆玛科技股份有限公司 太阳能光伏应用工程技术研究中心

2013年9月

无锡圣汉斯光伏电站

目 录

第一部分 项目概况

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一、项目概况................................... ... .. . ... . . .................3

二、地理位置........... ..... .... .... .... ..... ..................... ... ...3

三、建设条件........... ..... ..... ............ .... .... ............. ... ...3

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四、交通情况........... ..... ..... ..................... ... .... .... .... ...4

五、气候条件........... .... .... .... ..... ..... ..................... ... ...4

第二部分 光伏电站设计

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一、概况........... .... .... .... ......... ..... ..................... ... ...5

二、方案设计........... ..... ..... .. .... .... ....................... ... ...5

2.1方案总体思路........... ..... ..... ........... .... .............. ... ...5

2.2具体方案........... ..... ..... ..................... .. .... .... ..... ...7

2.2.1系统构成........... ... .... .... ...... ..... ..................... ... ...7

2.2.2太阳能电池阵列设计.. ............ ..... ..... ..................... ... ..8

2.2.3智能汇流箱设计...... ......... ..... ..... ..................... ... ...10

2.2.4直流配电柜设计..... .......... ..... ..... ..................... ... ...11

2.2.5光伏逆变器........... .. .... ....... ..... ..................... ... ...11

2.2.6配电保护装置........... ..... ... .... ..... ..................... ... ...13

2.2.7发电计量系统配置方案........... ..... ..... ..................... ... ...13

2.2.8环境监测装置... .... ........... ..... ..... ..................... ... ...19

第三部分 效益分析

1、年发电量计算........... .. .. ... ..... .................. .... ....... ... ...20

2、项目总投资..... .......... ..... ..... ..................... . .. .. ... ... ...20

3、项目收益..... .......... ..... ..... ..................... . .. .. ... ... ...20

4、电站建设方式..... .......... ..... ..... ..................... . .. .. ... . ...20

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第一部分 项目概况

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一、项目名称

“无锡圣汉斯光伏电站建设工程方案”,以下全部简称“本项目”。

本项目建设所在地位于无锡市梅村镇北金城路高架处的无锡圣汉斯公司厂区内的厂房屋面。 屋面面积约9540㎡，厂用配电容量为250KVA，光伏发电系统计划总装机容量为1MWp，设备生命周期内预期年均发电量约105.867万kWh，建成后并入厂区内部电网，自发自用余电上网。

二、地理位置

本项目位于长江三角洲的江苏省无锡市梅村,处于东经120°13′44.77,北纬31°41′51.22之间，占地面积约****平方。

三、建设条件（地形、地貌情况）

无锡位于长江下游南岸，长三角太湖平原北端,地处太湖水网平原北端，长江南部冲积平原，全境地势平缓，平均海拔6米左右，西南边缘地势偏低，中部、东北部有零星低丘散布其间，地势较高亢。

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四、交通情况

本项目位于江苏省无锡市梅村镇，无锡为苏锡常“金三角”几何中心，从无锡到上海、南京两大城市各148公里，以无锡为圆心、半径160公里范围内有五个飞机场，其中南京、上海可直飞境外。 无锡北枕长江，南近太湖，有同两条高速公路与无锡相接，沪宁高速东接苏州至上海，西连常州直至南京。

五、气候条件

本项目所处的江苏省无锡市年太阳能总辐射量为4542MJ/㎡，属于第三类太阳能分布地区。 年平均温度16.5度，年日照时数1000-1200小时，属北亚热带季风性湿润气候，年平均气温15.1摄氏度，年降雨量1040.7毫米。

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第二部分 光伏电站设计

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一、概况

根据屋面面积可建设电站约为500KWp，根据厂区配电容量则只能建设250KWp电站，在不了解该公司配电系统的情况下，按照250KWp电站容量计算。

在该电站设备生命周期内预期年均发电量约25万kWh, 建成后并入厂区内部电网，自发自用余电上网。出于项目经济性及技术可靠性方面的考虑，采用固定式太阳能电池方阵，不考虑采用跟踪系统。

项目建设工期7周。

光伏阵列分别接入4台智能汇流箱，每4台智能汇流箱经1台直流配电柜与1台250kW的逆变器连接，经逆变器转换后的400V交流，经站内集电线路，与厂区400V系统并网。电站内不设独立的避雷针，但在太阳能电池板金属固定架上设置简易避雷针作为保护。防止太阳电池板方阵设备遭直接雷击。

太阳电池方阵通过电缆接入防雷汇流箱，汇流箱内含有防雷保护装置，经过防雷装置可有效地避免雷击导致设备的损坏。

按《电力设备接地设计规程》，围绕建筑物敷设闭合回路的接地装置。电站内接地电阻小于4欧，不满足要求时添加降阻剂。

光伏系统直流侧的正负电源均悬空，不接地。太阳电池方阵支架和机箱外壳接地，与主接地网通过钢绞线可靠连接。

二、方案设计

2.1 方案总体思路

2.1.1 设计依据

??《中华人民共和国可再生能源法》

??IEC 62093《光伏系统中的系统平衡部件-设计鉴定》

??IEC 60904-1《光伏器件第一部分:光伏电流-电压特性的测量》

??IEC 60904-2《光伏器件第二部分:标准太阳电池的要求》

??DB37/T 729-2007《光伏电站技术条件》

??SJ/T 11127-1997《光伏（PV）发电系统过电保护－导则》

??CECS84-96《太阳光伏电源系统安装工程设计规范》

??CECS 85-96《太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范》

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??GB2297-89《太阳光伏能源系统术语》

??GB4064-1984《电气设备安全设计导则》

GB 3859.2-1993《半导体逆变器 应用导则》

??GB/T 14007-92《陆地用太阳电池组件总规范》

??GB/T 14549-1993《电能质量 公用电网谐波》

??GB/T 15543-1995《电能质量 三相电压允许不平衡度》

??GB/T 18210-2000《晶体硅光伏方阵I-V特性的现场测量》

??GB/T 18479-2001《地面用光伏（PV）发电系统概述和导则》

??GB/T 19939-2005《光伏系统并网技术要求》

??GB/T 19964-2005《光伏发电站接入电力系统技术规定》

??GB/T 20046-2006《光伏（PV）系统电网接口特性》

??GB/T 20514-2006《光伏系统功率调节器效率测量程序》

2.1.2 设计说明

本项目拟建设250KWp并网光伏电站，系统没有储能装置，太阳电池将日光转换成直流电，通过逆变器变换成400V交流电，再通过输电线路将电力输送到厂区400V系统。有阳光时，光伏系统将所发出的电馈入厂区400V线路，没有阳光时不发电。当电网发生故障或变电站由于检修临时停电时，光伏电站也会自动停机不发电；当电网恢复后，光伏电站会检测到电网的恢复，而自动恢复并网发电。

250KWp大型并网光伏电站，采用分块发电、集中并网方案。由于太阳能电池组件和并网逆变器都是模块化的设备，可以象搭积木一样一块块搭起来，也特别适合于分期实施。

每个光伏并网发电单元的电池组件采用串并联的方式组成多个太阳能电池阵列，太阳能电池阵列输入光伏方阵防雷汇流箱后接入直流配电柜，然后经光伏并网逆变器和交流防雷配电柜并入0.4kV配电装置。

2.1.3 这样设计有如下好处：

?多个并网光伏分系统各自独立，便于实现梯级控制，以提高系统的运行效率。

?由于是多个分系统，系统冗余度高，不至于由于某台逆变器发生故障而造成整个电站的瘫痪；局部故障检修时不影响大部分系统的运行。

?有利于工程分步实施；

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2.2 具体方案 2.2.1 系统构成

光伏并网发电系统由太阳电池组件、方阵防雷接线箱、直流配电柜、光伏并网逆变器、配电保护系统和系统的通讯监控装置组成。

光伏发电站主要组成如下：

? 250KWp晶体硅太阳能电池组件及其支架——建议采用250Wp晶体硅组件； ?方阵防雷接线箱——设计采用带组串监控的智能汇流箱（室外方阵场）； ?直流防雷配电柜——将若干智能汇流箱汇流输入逆变器；

?光伏并网逆变器——设计采用带工频隔离变压器的250kW光伏并网逆变器； ?系统的通讯监控装置——设计采用光伏电站综合监控系统。

表2.1.1 250KWp大型并网光伏电站主要配置表

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2.2.2 太阳电池阵列设计

1、太阳电池组件选型

目前使用较多的两种太阳能电池板是单晶硅和多晶硅太阳电池组件。

1> 单晶硅太阳能电池

目前单晶硅太阳能电池板的单体光电转换效率为16%～18%，是转换效率最高的，但是制作成本高，还没有实现大规模的应用。

2> 多晶硅太阳能电池

多晶硅太阳能电池板的单体光电转换效率约15%～17%。制作成本比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总生产成本较低，因此得到大量发展。

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