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整縣推進(jìn) | 工商業(yè)光伏電站“樣板工程”設(shè)計(jì)方案

工商業(yè)屋頂以屋頂條件好、裝機(jī)容量大、用電價(jià)格高、負(fù)荷消納大受到眾多投資企業(yè)的關(guān)注,尤其是在整縣推進(jìn)進(jìn)程中工商業(yè)屋頂分布式會(huì)占據(jù)著重要的位置。
小固和合作伙伴共同推出一個(gè)工商業(yè)“樣板工程”案例分享。本文將對(duì)該工商業(yè)案例設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)分析,包括:案例信息、組件排布、產(chǎn)品選型、電氣設(shè)計(jì)等。

一、項(xiàng)目基本信息

整縣推進(jìn) | 工商業(yè)光伏電站“樣板工程”設(shè)計(jì)方案

二、光伏電站設(shè)計(jì)與建設(shè)

2.1 方案總述

項(xiàng)目總?cè)萘繛?389.2kWp,采用330Wp高效多晶組件7240片,安裝在三個(gè)彩鋼瓦屋頂,組件按照20~21一串接入;共使用16臺(tái)100/120kW組串式逆變器,系統(tǒng)超配為1.3左右;項(xiàng)目采用“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”的模式,分四個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)接入原配電系統(tǒng)。

2.2 組件排布

組件排布根據(jù)不同安裝地點(diǎn)采用不同安裝方式;對(duì)于該項(xiàng)目彩鋼瓦斜屋面宜采用順應(yīng)屋面坡度布置。

組件排布,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,預(yù)留滿足光伏發(fā)電系統(tǒng)的日常維護(hù)、檢修、清洗、設(shè)備更換等要求的運(yùn)維通道,同時(shí)多雪地區(qū)宜方便人工融雪、清雪,不宜對(duì)其它建筑、設(shè)備采光造成影響。

組件排布在建筑中的位置應(yīng)滿足其所在部位的建筑防水、排水和保溫隔熱等要求。

組件排布應(yīng)遠(yuǎn)離易燃易爆、高溫發(fā)熱、腐蝕性物質(zhì)等。

2.2.1 組件選型

考慮到組件成本和安裝便利性,項(xiàng)目選用了330Wp規(guī)格的組件。

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2.2.2 組件排布設(shè)計(jì)

根據(jù)廠房屋頂條件,結(jié)合屋面的承重安全,本工程采用沿屋面坡度布置光伏組件。結(jié)合屋頂面積,兼顧光伏系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,建成后維護(hù)費(fèi)用、故障率以及發(fā)電收益等綜合因素,光伏陣列南北方向適當(dāng)位置預(yù)留500mm,東西方向適當(dāng)位置預(yù)留1000mm的通道;布置兩塊組件之間東西向間距為20mm,南北向間距為20mm。

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1#廠房組件排布圖

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2#廠房組件排布圖

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3#廠房組件排布圖

根據(jù)上述排布圖,統(tǒng)計(jì)如下

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組件排布信息表

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項(xiàng)目建成排布圖

2.2.3 支架方案

本工程光伏發(fā)電系統(tǒng)在原有建筑上建設(shè),建筑屋頂結(jié)構(gòu)為彩鋼瓦形式。布置于彩鋼瓦屋頂?shù)墓夥M件采用光伏支架與彩鋼瓦夾具組合的方式安裝。彩鋼瓦屋面均為角馳型瓦,利用彩鋼瓦的波峰,使用專用鋁合金夾具固定支架導(dǎo)軌,采用平鋪安裝,對(duì)原屋頂沒有破壞,無需做特別的防水措施。

2.3 組串設(shè)計(jì)

2.3.1 光伏組件串聯(lián)數(shù)量

設(shè)計(jì)原則

● 同一組串中的各光伏組件的電性能參數(shù)應(yīng)在偏差范圍內(nèi)。

● 同一組串內(nèi)組件的方位朝向、安裝傾角應(yīng)保持一致;同一路MPPT下,不同組串的組件數(shù)量、方位朝向、安裝傾角應(yīng)保持一致。

● 方陣組串的最大功率工作電壓變化范圍應(yīng)在逆變器的最大功率跟蹤電壓范圍內(nèi)。

● 方陣組串最大開路電壓應(yīng)不高于逆變器最大輸入電壓限值。

利用GB50797-2012《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》中組串計(jì)算公式,如公式所示:

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2.4 逆變器選型

考慮本工程的系統(tǒng)穩(wěn)定性和工程造價(jià)因素,選擇固德威GW100K-HT和GW120K-HT這兩種型號(hào)逆變器。

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產(chǎn)品特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

● 單機(jī)功率最大的380V組串式逆變器,BOS成本和LOCE最優(yōu)

● 10/12路MPPT設(shè)計(jì),每路MPPT為2路組串輸入,提升系統(tǒng)容配比,減少組串失配

● 15A組串大電流,完美匹配182/210mm高功率組件

● 可配置直流拉弧檢測(cè)功能( AFCI )

● 無易損件(無熔絲、無屏設(shè)計(jì)),無懼高溫,高效發(fā)電

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2.5 電氣一次設(shè)計(jì)

根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量和廠房及公司用電情況,該項(xiàng)目選擇低壓?jiǎn)吸c(diǎn)并網(wǎng),共有4個(gè)并網(wǎng)點(diǎn),并網(wǎng)點(diǎn)分配如下:

1號(hào)配電房是總配電房,配置兩臺(tái)變壓器,變壓器容量是:2000KVA(1#變壓器)+630KVA(2#變壓器)。1#并網(wǎng)柜(F1)接入1#變壓器低壓側(cè),該并網(wǎng)柜配置4臺(tái)GW120K-HT逆變器,總功率為480KW;2#并網(wǎng)柜(F2)接入2#變壓器低壓側(cè),該并網(wǎng)柜配置4臺(tái)GW100K-HT逆變器,總功率為400KW。

2號(hào)配電房是分配電房,配置兩臺(tái)變壓器,變壓器容量是:2000KVA(3#變壓器)+1250KVA(4#變壓器)。3#并網(wǎng)柜(F3)接入3#變壓器低壓側(cè),該并網(wǎng)柜配置4臺(tái)GW120K-HT逆變器,總功率為480KW;4#并網(wǎng)柜(F4)接入4#變壓器低壓側(cè),該并網(wǎng)柜配置4臺(tái)GW120K-HT的逆變器,總功率為480KW。

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2.6 電氣二次設(shè)計(jì)

本光伏發(fā)電系統(tǒng)以0.4kV電壓多個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)分散接入用戶側(cè)母線。該光伏發(fā)電系統(tǒng)按"少人值班"的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。光伏發(fā)電系統(tǒng)采用以計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的監(jiān)控方式,考慮本項(xiàng)目分布式光伏以低壓接入,擬采用無線通信方式進(jìn)行信息采集。另外,目前,低壓接入的光伏系統(tǒng)暫不需要接入電力系統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng),可不必考慮與調(diào)度部門的電力調(diào)度。在業(yè)主站內(nèi)統(tǒng)一安裝一套分布式光伏后臺(tái)管理系統(tǒng),監(jiān)控本項(xiàng)目所有區(qū)域的發(fā)電情況。

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三、項(xiàng)目建成效益評(píng)估

項(xiàng)目建成后,預(yù)計(jì)首年發(fā)電量為288萬度,25年總發(fā)電量為6448萬度電,年平均發(fā)電為258萬度電,平均每年為工廠節(jié)約150.74萬元,相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤928.8噸,CO2減排632.1噸。
項(xiàng)目靜態(tài)投資為840萬元,考慮到利息支出、運(yùn)維成本、稅金等因數(shù),預(yù)計(jì)回收期在5.5年。

本工程的建設(shè)對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境,推進(jìn)縣(區(qū))分布式光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展具備非常積極的意義。

總結(jié)

整縣推進(jìn)計(jì)劃制定,旨在通過加快綠色能源投資加速向低碳社會(huì)轉(zhuǎn)型,工商業(yè)屋頂是其中重要的一環(huán),作為設(shè)備廠商,固德威通過技術(shù)創(chuàng)新,推動(dòng)光伏行業(yè)數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化的健康可持續(xù)發(fā)展,合力促進(jìn)碳中和目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn)。

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