一、項目背景概述
項目位于杭州市濱江區濱盛路3399號浙江省疾病預防控制中心院內,總建筑面積初定23576平方米,新建一幢應急科研綜合樓,主要內容是建設公共衛生應急處置用房、生物樣本和菌毒種保藏用房、食品安全風(fēng)險監測評估用房、疫苗冷藏用房和其他業(yè)務(wù)配套用房。項目總投資初步估算約15000萬(wàn)元。
該單位為響應國家、省、市、縣各級政府的節能減排號召,將節能減排付諸實(shí)際行動(dòng);也為了節省企業(yè)的能源費用,從而取得更大的經(jīng)濟效益,浙江省疾病預防控制中心積極推進(jìn)太陽(yáng)能利用,提出了采用太陽(yáng)能光伏系統解決辦公大樓照明及相關(guān)用電設備用能需求。
本項目一期設計采用50.22KW的太陽(yáng)能光伏系統,系統自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式。根據實(shí)際運行情況測算該太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統工程年節能量為16733KG標準煤,每年可減排CO2約47114KG,SO2約293KG,粉塵115KG。
二、項目實(shí)施要點(diǎn)
1、本項目實(shí)施依據參照以下國家標準、浙江和當地氣象資料
JGJ242-2011 《住宅建筑電氣設計規范》
GB50054-95 《低壓配電設計規范》
GB50311-2007《綜合布線(xiàn)系統工程設計規范》
GB50303-2002《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規范》
GB50254~50257-96《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》
GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電纜線(xiàn)路施工及驗收規范》
GB50312-2007《綜合布線(xiàn)系統工程驗收規范》
GB50169-2006《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》
JGJ203-2010《民用建筑太陽(yáng)能光伏系統應用技術(shù)規范》
CECS84:96《太陽(yáng)光伏電源系統安裝工程設計規范》
GB50794-2012《光伏電站施工規范》
CECS85:96《太陽(yáng)光伏電源系統安裝工程施工及驗收技術(shù)規范》
GB/T50795-2012《光伏發(fā)電工程施工組織設計規范》
GB/T50796-2012《光伏發(fā)電工程驗收規范》
GB/T 19939-2005 《光伏并網(wǎng)系統技術(shù)要求》
GB/Z 19964-2005光伏發(fā)電接入電力系統技術(shù)規定》
GB/T 2297-1989《太陽(yáng)能光伏系統術(shù)語(yǔ)》
T/CBDA39-2020《光電建筑技術(shù)應用規程》
JGJ/T264-2012《光伏建筑一體化系統運行與維護規范》
查有關(guān)資料,杭州市:緯度30º16’,經(jīng)度120º12’,高度41.7m
全年各月平均室外氣溫、水平面/當地緯度斜面上的月平均日太陽(yáng)輻照量(MJ/㎡·d)
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
氣溫 |
4.3 |
5.6 |
9.5 |
15.8 |
20.7 |
24.3 |
28.4 |
27.9 |
23.4 |
18.3 |
12.4 |
6.8 |
水平面 |
6.813 |
7.753 |
9.021 |
12.542 |
14.468 |
13.218 |
17.405 |
16.463 |
12.013 |
10.276 |
8.388 |
7.303 |
緯度斜面 |
11.546 |
14.158 |
16.448 |
17.858 |
18.916 |
17.929 |
15.548 |
15.597 |
15.714 |
14.272 |
11.234 |
10.408 |
杭州地屬亞熱帶季風(fēng)氣候區,年溫適中,冬寒夏熱,春溫秋爽,四季分明,光照充足,空氣濕潤,雨量充沛。年平均氣溫15.9℃~17.0℃,呈南高北低分布。極端最高氣溫39.8℃~42.9℃,極端最低氣溫-7.1℃~-15.0℃。年平均相對濕度76%~81%。無(wú)霜期199天~328天。2007年杭州市區年平均氣溫18.4℃,年降水量1378.5毫米,年降水天數134天,年日照時(shí)數1471.2小時(shí),年平均相對濕度71%。
2、項目實(shí)施方案
2、1總體概括
本工程為浙江省疾病預防控制中心應急科研樓并網(wǎng)光伏發(fā)電系統工程,施工樓面為應急科研樓樓頂。屋頂為混凝土鏤空構架結構,太陽(yáng)能光伏組件鋪設在混凝土構架上的鋼梁上面。該太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統采用“分散逆變,集中并網(wǎng)”的技術(shù)方案,該太陽(yáng)能光伏電站建成后,與內部電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行,可解決該單位部分電力需求, 實(shí)現了將一部分清潔能源并入用戶(hù)電網(wǎng),為該地區的節能減排作出貢獻。
太陽(yáng)能光伏組件采用270Wp多晶硅電池組件,采用固定傾角安裝方式,每18/20塊為一組串,共10個(gè)光伏串列,總共186塊太陽(yáng)能光伏組件組成光伏陣列,總裝機容量為50.22kWp,通過(guò)原有400V低壓配電母線(xiàn)并網(wǎng)。
光伏逆變器選用25kW組串式逆變器,共2臺,每臺25kW光伏逆變器具備4路MPPT功能,每路MPPT最大輸入組串數為5路。其中將4/5串組串分別接入2臺8進(jìn)1出光伏逆變器上,光伏逆變器交流輸出后,統一接至2進(jìn)1出的光伏匯流箱內,光伏匯流箱再引接至地下室光伏并網(wǎng)柜中,再從光伏并網(wǎng)柜引線(xiàn)后與市政電網(wǎng)連接并網(wǎng)。
太陽(yáng)能光伏組件安裝在屋頂基礎鋼梁上。系統安裝時(shí),為保證全年采光效果,太陽(yáng)能光伏組件支架傾角20度,每排之間留有一定的間距,保持光照、安全和通風(fēng)和檢修需要。
項目建設單位:浙江省疾病預防控制中心
項目監理單位:杭州市城市建設監理有限公司
項目設計單位:杭州普桑能源科技有限公司
項目施工單位:杭州普桑能源科技有限公司
2、2系統設計原則
高效先進(jìn)性:在給定的屋面安裝面積內,優(yōu)化設計方案,盡可能的提供光伏系統效率,保持系統的高效運轉,最大化充分利用太陽(yáng)能,提高最大發(fā)電量,同時(shí)力求3-5年內該項目保持國內和國際領(lǐng)先,本項目采用國際先進(jìn)的光伏系統集成控制系統,將太陽(yáng)能光伏系統和市政電網(wǎng)自動(dòng)轉換系統集成,利用計算機監測和控制;
安全可靠性:本項目采用高可靠性、技術(shù)成熟的多晶硅太陽(yáng)能光伏組件和集成控制設備,結合完善的施工和保護措施來(lái)提高太陽(yáng)能光伏系統的整體安全性和系統可靠性;
和諧美觀(guān)性:結合現有建筑廊架屋面安裝,不占用屋面有限空間,并充分考慮原建筑設計,保持建筑的原有風(fēng)格和美學(xué)觀(guān)感;
經(jīng)濟合理性:在滿(mǎn)足太陽(yáng)能光伏外觀(guān)效果和各項性能指標的前提下,最大限度的優(yōu)化我們的設計方案民和里選用材料,降低造價(jià),節約投資;
公共展示性:本項目充分顯示各級政府對節能減排的重視和決心,體現對可再生能源的重視,因此本項目重點(diǎn)考慮了新能源開(kāi)發(fā)利用的展示性,本項目建成后將成為浙江省分布式太陽(yáng)能光伏系統利用示范項目,將起到良好的展示效果,向相關(guān)企業(yè)、單位、市民直觀(guān)展示綠色新能源的有效、直觀(guān)利用,宣揚環(huán)保、節能理念。
2.3太陽(yáng)能光伏系統闡述
目前市場(chǎng)上太陽(yáng)能光伏系統主要有兩種方式:一種是光伏離網(wǎng)系統,該系統尤其適用于無(wú)電缺電地區使用;光伏離網(wǎng)系統也稱(chēng)為獨立光伏系統,是指光伏發(fā)電系統不與公共電網(wǎng)連接的一種發(fā)電方式。其典型特征是白天利用太陽(yáng)能發(fā)電,并將電能存儲在蓄電池等儲能裝置中,需要時(shí)可向相關(guān)用電設備提供電能。光伏離網(wǎng)系統一般主要由太陽(yáng)能光伏組件、離網(wǎng)控制器、蓄電池組、離網(wǎng)逆變器等部分組成。
光伏并網(wǎng)系統,該系統是由太陽(yáng)能光伏組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng),并網(wǎng)系統中光伏方陣所產(chǎn)生電力除了供給交流負載外,多余的電力反饋給電網(wǎng)。在陰雨天或夜晚,太陽(yáng)能光伏組件沒(méi)有產(chǎn)生電能或者產(chǎn)生的電能不能滿(mǎn)足負載需求時(shí)就由電網(wǎng)供電?,F在公共建筑上基本采用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統,光伏并網(wǎng)發(fā)電系統主要由光伏電池組件及其支架、光伏匯流箱、光伏并網(wǎng)逆變器、光伏并網(wǎng)控制柜、系統的連接電纜及防護材料等部分組成。該單位采用的是光伏并網(wǎng)系統,系統自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式。
2.4系統安全保護措施
本項目在設計過(guò)程中我們充分考慮了完備的系統保護功能,以保證在外部電網(wǎng)異?;蛟O備故障的情況下,不會(huì )對人員安全、電網(wǎng)安全和負載安全造成影響。主要包括以下幾個(gè)主要部分:孤島效應保護、防雷保護、其他常規保護。
系統其他常規保護:本示范區項目中對于常規的過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、短路等保護功能也均進(jìn)行了充分的考慮。完善的保護功能將保證太陽(yáng)能發(fā)電系統安全、穩定的運行。
過(guò)、欠電壓保護:當光伏系統與電網(wǎng)接口處電壓超出規定的電壓范圍時(shí)(三相±7%,單相+7%,-10%),過(guò)、欠電壓保護在0.2~2s內動(dòng)作,將光伏系統與電網(wǎng)斷開(kāi)。
過(guò)、欠頻率保護:當光伏系統與電網(wǎng)接口處頻率超出規定的頻率范圍時(shí)(±0.5HZ),過(guò)、欠頻率保護在0.2~2s內動(dòng)作,將光伏系統與電網(wǎng)斷開(kāi)。
短路保護:光伏系統對電網(wǎng)設置了短路保護,當電網(wǎng)短路時(shí),逆變器的過(guò)電流在大于額定電流的210%時(shí),光伏系統將在0.1s以?xún)扰c電網(wǎng)斷開(kāi)。
防雷及接地:太陽(yáng)能光伏組件的鋁合金邊框以及金屬支架通過(guò)接地扁鋼與屋頂防雷扁鋼帶可靠焊接;交流匯流箱內采用交流防雷模塊,最終與防雷帶連接;在交流配電柜內采用交流防雷模塊,與電氣防雷帶連接。對于系統防雷和安全用電來(lái)說(shuō),可靠的接地是至關(guān)重要的。本設計中太陽(yáng)能光伏支架、太陽(yáng)能光伏組件邊框以及連接件均是金屬制品,每個(gè)子方陣自然形成等電位體,所有子方陣之間都要進(jìn)行等電位連接,并于接地網(wǎng)就近可靠連接,各連接點(diǎn)的接地電阻應小于4歐姆。光伏逆變器的交流輸出經(jīng)交流匯流箱(內含防雷保護裝置)、交流配電柜后接入電網(wǎng),可有效地避免雷擊和電網(wǎng)浪涌導致設備的損壞,所有的機柜都有良好的接地,各連接點(diǎn)接地電阻應小于4歐姆。
2.5系統其他技術(shù)措施
防震:系統與建筑之間連接可靠,按抗風(fēng)10級標準設計施工,防震防裂90;
防火:系統設備、配件均采用不燃和阻燃材料,電器部分按照國家規范設計、施工,系統場(chǎng)地預留消防通道;
氣密安全:太陽(yáng)能按照國家標準生產(chǎn)、檢驗,保證出廠(chǎng)產(chǎn)品完全達到國家標準要求的氣密性條件;系統線(xiàn)路和設備在連接時(shí)完全按照國家標準規范進(jìn)行施工,保證系統的氣密性和水密性要求;
防漏電:系統電器部分具備防漏電保護功能,電器部分可靠接地;
防腐:系統防腐性能保證使用達到25年以上的防腐要求;
防漏水:系統安裝后,太陽(yáng)能光伏組件鋼構基礎屋面混凝土梁處重新做防水處理;
防水質(zhì)污染:本系統設備、線(xiàn)纜等材料均采用符合國家標準的材質(zhì)。
2.6本項目系統原理圖
本項目采用分布式太陽(yáng)能光伏模式。其系統原理如下圖所示。圖中,光伏逆變器采用單相25KW的光伏逆變器,光伏逆變器具有八組串輸入,每個(gè)組串為18/20個(gè)270Wp的太陽(yáng)能光伏組件串接。整個(gè)系統共采用2個(gè)光伏逆變器,接入太陽(yáng)能光伏組件數量共186個(gè),總功率為50.22kWp。
光伏逆變器的交流側通過(guò)單相斷路器接入交流匯流箱的交流母線(xiàn),然后再通母線(xiàn)輸出總斷路器接入地下室配電房的光伏并網(wǎng)柜內,光伏并網(wǎng)柜總斷路器出口接電度計量表。
為了有效監測每個(gè)光伏逆變器的工作狀態(tài)及相關(guān)的電量參數,每個(gè)光伏逆變器都配置有通訊接口。光伏逆變器的通訊采用電力載波通訊方式。本系統配置一個(gè)總的監測終端,用于集中監測所有逆變器的狀態(tài)信息和相關(guān)電量參數。
在位置布局上,2個(gè)逆變器采用壁掛式直接安裝在頂樓設備間的墻面上,交流匯流箱安裝在光伏逆變器旁邊,計量電度表安裝在地下室配電房?jì)裙夥⒕W(wǎng)柜內,該太陽(yáng)能光伏系統原理圖如下:
2.7核心設備選型
2.7.1太陽(yáng)能光伏組件(太陽(yáng)能電池)
目前市場(chǎng)上太陽(yáng)能光伏組件主要有單晶硅太陽(yáng)能光伏組件、多晶硅太陽(yáng)能光伏組件、非晶硅太陽(yáng)能光伏組件、多元化合物太陽(yáng)能光伏組件。單晶硅太陽(yáng)能光伏組件的光電轉換效率為15%左右,最高的可達到24%,這是目前所有種類(lèi)的太陽(yáng)能電池中光電轉換效率最高的,但制作成本很大,以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。多晶硅太陽(yáng)能電池的制作工藝與單晶硅太陽(yáng)電池差不多,但是多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉換效率則要降低不少,其光電轉換效率約12%左右,但從制作成本上來(lái)講,比單晶硅太陽(yáng)能電池要便宜一些,材料制造簡(jiǎn)便,節約電耗,總的生產(chǎn)成本較低,因此得到大量發(fā)展。非晶硅太陽(yáng)電池是1976年出現的新型薄膜式太陽(yáng)電池,它與單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池的制作方法完全不同,工藝過(guò)程大大簡(jiǎn)化,硅材料消耗很少,電耗更低,它的主要優(yōu)點(diǎn)是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽(yáng)電池存在的主要問(wèn)題是光電轉換效率偏低,國際先進(jìn)水平為10%左右,且不夠穩定,隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng),其轉換效率衰減。多元化合物太陽(yáng)電池指不是用單一元素半導體材料制成的太陽(yáng)電池。各國研究的品種繁多,大多數尚未工業(yè)化生產(chǎn),主要有以下幾種:1、硫化鎘太陽(yáng)能電池,2、砷化鎵太陽(yáng)能電池,3、 銅銦硒太陽(yáng)能電池。
綜上所述,性?xún)r(jià)比,本項目采用技術(shù)上比較成熟、經(jīng)濟上比較合理的多晶硅太陽(yáng)能光伏組件。多晶硅太陽(yáng)能光伏組件一般采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝,因此其堅固耐用,使用壽命一般可達15年,最高可達25年。太陽(yáng)能光伏組件技術(shù)參數如下:
序號 |
名稱(chēng) |
技術(shù)參數 |
|
1 |
規格型號 |
YSUN-275P-60 |
|
2 |
峰值功率 |
Wp |
275 |
3 |
開(kāi)路電壓(Voc) |
V |
38.2 |
4 |
短路電流(Isc) |
A |
9.18 |
5 |
工作電壓(Vmppt) |
V |
31.4 |
6 |
工作電流(Imppt) |
A |
8.6 |
7 |
電池標稱(chēng)工作溫度 |
℃ |
44℃~48℃ |
8 |
峰值功率溫度系數 |
%/℃ |
-0.42%/℃ |
9 |
開(kāi)路電壓溫度系數 |
%/℃ |
-0.32%/℃ |
10 |
短路電流溫度系數 |
%/℃ |
0.05%/℃ |
11 |
最大系統電壓 |
V |
1000V DC |
12 |
工作溫度范圍 |
℃ |
-40℃~+85℃ |
13 |
功率誤差范圍 |
% |
0~+5W |
14 |
表面最大承壓 |
Pa |
雪載荷:5400
風(fēng)載荷:2400 |
15 |
組件尺寸 |
mm |
1640*992*35 |
16 |
重量 |
kg |
19.0 |
17 |
20年功率衰降 |
% |
<15% |
18 |
使用壽命 |
年 |
≥25 |
2.7.2光伏逆變器
并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統的核心轉換設備,它連接直流側和交流側,需具有完善的多重保護功能、較高的轉換效率、優(yōu)質(zhì)的電能輸出能力,采用多種“孤島效應”檢測方法,確保電網(wǎng)失電時(shí),能夠對電壓、頻率、相位等參數進(jìn)行準確的跟蹤和檢測,及時(shí)判斷出電網(wǎng)的供電狀態(tài),使逆變器準確動(dòng)作,確保電網(wǎng)的安全,同時(shí)還要求光伏并網(wǎng)逆變器提供通信接口能夠將逆變器實(shí)時(shí)運行數據、故障信息、告警信息等上傳至電站監控系統。
光伏逆變器的主要作用是將太陽(yáng)能光伏組件方陣直流電逆變成交流電。通過(guò)對光伏逆變器產(chǎn)品的考察,主要有集中型逆變器與組串式逆變器兩種技術(shù)方案。
集中式逆變器一般用于日照均勻的大型廠(chǎng)房,荒漠電站,地面電站等大型發(fā)電系統中,系統總功率大,一般是兆瓦級以上。
組串式逆變器適用于中小型屋頂光伏發(fā)電系統,小型地面電站。組串式逆變器允許多路輸入,每路具有單獨的MPPT,能夠很好的避免并聯(lián)陣列因模塊差異和遮影等因素給系統帶來(lái)的影響,減少了光伏組件最佳工作點(diǎn)與逆變器不匹配情況。
光伏并網(wǎng)系統將太陽(yáng)能轉換成直流電能后,再通過(guò)逆變器將直流電逆變?yōu)?/font>50Hz、380V的三相交流電,升壓至10kV后并入10kV公用電網(wǎng)側。在光伏并網(wǎng)系統中,逆變控制部分擔負著(zhù)系統的DC/AC轉換,并準確控制轉換電壓、 頻率、相位、諧波含量等重要指標,同時(shí),負責光伏并網(wǎng)發(fā)電系統各部分 與公共電網(wǎng)的協(xié)調運行,并對系統可能發(fā)生的各種異常狀態(tài)進(jìn)行保護,它是光伏并網(wǎng)系統的關(guān)鍵設備。
由于本項目總安裝容量為50.22kWp,擬采用組串式逆變器。所選用的光伏逆變器為并網(wǎng)型逆變器,在運行過(guò)程中,實(shí)時(shí)采集交流電網(wǎng)的電壓信號,通過(guò)閉環(huán)控制,使光伏逆變器的交流輸出相位與電網(wǎng)保持一致。光伏逆變器技術(shù)參數如下表:
序號 |
名稱(chēng) |
技術(shù)性能參數 |
1 |
規格型號 |
GCL-25K |
2 |
最高輸入電壓 |
DC1000V |
3 |
MPPT電壓范圍 |
200~800V |
4 |
最大直流輸入功率 |
28kW |
5 |
直流側輸入回路數 |
4/8 |
6 |
額定輸出功率 |
25kW |
7 |
最大視在功率 |
27.5kW |
8 |
最大有功功率 |
27.5kW |
9 |
額定輸出電壓 |
380V |
10 |
電網(wǎng)電壓范圍 |
304V-460V |
11 |
輸出頻率要求 |
47-52 |
12 |
輸出功率因數 |
≥0.8 |
13 |
防護等級 |
IP20 |
14 |
最大效率 |
98.6% |
15 |
MPPT效率 |
99.9% |
16 |
工作環(huán)境溫度范圍 |
-30~+55℃ |
2.7.3交流匯流箱
光伏陣列匯流箱在整個(gè)系統中起到樞紐的作用,為了提高系統的可靠性和實(shí)用性,在光伏防雷匯流箱里應配置光伏專(zhuān)用直流防雷模塊、直流熔斷器和斷路器等,方便用戶(hù)及時(shí)準確的掌握光伏電池的工作情況,保證太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統發(fā)揮最大功效。光伏陣列防雷匯流箱應選用8路防雷匯流箱,內置過(guò)壓、防雷、防反接保護。
交流匯流箱技術(shù)參數如下:
序號 |
名稱(chēng) |
技術(shù)參數 |
1 |
光伏匯流箱型號 |
JK2 |
2 |
最高輸入電壓 |
AC1000V |
3 |
最大直流輸入電流 |
200A |
4 |
輸入回路數 |
8 |
5 |
最高輸出電壓 |
AC1000V |
6 |
輸出回路數 |
1 |
7 |
防雷浪涌保護器 |
DC20/1000 |
8 |
標稱(chēng)電壓 |
1000 VDC |
9 |
最大持續工作電壓 |
1300 VDC |
10 |
最大放電電流(8/20μs ) |
63kA |
11 |
漏流 |
<20μA |
12 |
響應時(shí)間 |
<25nS |
13 |
接地電阻 |
<0.1Ω |
14 |
防護等級 |
IP65 |
15 |
工作環(huán)境溫度范圍 |
-30~+55℃ |
16 |
滿(mǎn)功率運行的最高海拔高度 |
2000米 |
2.7.3光伏并網(wǎng)柜
應符合當地供電部門(mén)的政策要求及認可,光伏并網(wǎng)一體柜,過(guò)欠壓保護,檢有壓合閘,帶電操作,含多重保護功能,市電倒流截斷功能內含電站數據采集系統。具有防孤島效應保護功能,若入的電網(wǎng)供電中斷,光伏并網(wǎng)柜應在2s內停止向電網(wǎng)供電,同時(shí)發(fā)出報警信號。光伏并網(wǎng)柜技術(shù)參數如下:
序號 |
名 稱(chēng) |
技術(shù)參數 |
1 |
額定工作電壓 |
AC400V |
2 |
額定工作頻率 |
50Hz |
3 |
工作溫度 |
-25℃~+55℃ |
4 |
相對濕度 |
≤95%,無(wú)凝露 |
5 |
運行的最高海拔高度 |
2000米 |
6 |
合閘導前時(shí)間設置范圍 |
0.01S~15.0S |
7 |
開(kāi)關(guān)合閘時(shí)間設置范圍 |
0.1S~5.0S |
8 |
頻率測量誤差 |
<0.01Hz |
9 |
水平母線(xiàn)短時(shí)(1s)耐受電流 |
100kA |
10 |
水平母線(xiàn)短時(shí)峰值耐受電流 |
250kA |
11 |
垂直母線(xiàn)短時(shí)(1s)耐受電流 |
60kA |
12 |
垂直母線(xiàn)短時(shí)峰值耐受電流 |
150kA |
13 |
PT輸入電壓范圍 |
0~150Vac |
14 |
通訊接口 |
RS485,波特率9600 |
15 |
外殼防護等級 |
IP65 |
16 |
外形尺寸 |
800*600*2200(mm) |
2.8本項目投資與效益分析
2.8.1本項目投資估算
根據目前太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)行情并結合本項目實(shí)際情況分析,因為該項目施工難度大,屋面架空施工,需要采用腳手架,相比常規屋面安裝太陽(yáng)能光伏系統來(lái)說(shuō),臨時(shí)設施及人工增加,另外該太陽(yáng)能光伏系統使用鋼材比較多,采用廊架結構鋼梁,太陽(yáng)能光伏系統支架敷設在鋼梁上面。因此本項目投資成本綜合每瓦約8元,本項目總安裝容量為50.22KW,因此可估算出本項目需投資約40萬(wàn)元。
2.8.2系統發(fā)電量分析
2.8.2.1系統首年各月發(fā)電量
太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統的效率受很多因素的影響,主要包括:
(1)方陣連接損耗因子:5%(電纜損耗、電纜連接損耗、匯流箱連接損耗等);
(2)逆變器效率:95%;
(3)組件溫度損耗:5%;
(4)灰層等屏蔽因子:5%。
由于太陽(yáng)能光伏組件的自潔性較差,再綜合各部件的損耗,功率損耗因素為80%。
首年發(fā)電量=裝機量×年有效光照時(shí)間×損耗因素=50*3.65*365*0.8=53290kWh
本系統第一年各月發(fā)電量表如下圖:
系統容量 |
日照時(shí)(h) |
系統轉換效率(%) |
日均發(fā)電量(kWh) |
50.22 |
3.65 |
80.00% |
136.189 |
月份 |
日均輻照度(h) |
轉換效率(%) |
月發(fā)電量(kWh) |
1月 |
2.57 |
0.8000 |
2972.64704 |
2月 |
2.88 |
0.8000 |
3008.83968 |
3月 |
3.17 |
0.8000 |
3666.65024 |
4月 |
3.94 |
0.8000 |
4410.2784 |
5月 |
4.49 |
0.8000 |
5025.9264 |
6月 |
4.33 |
0.8000 |
5008.38976 |
7月 |
5.18 |
0.8000 |
5988.20288 |
8月 |
4.69 |
0.8000 |
5424.79168 |
9月 |
3.81 |
0.8000 |
4264.7616 |
10月 |
3.34 |
0.8000 |
3863.28448 |
11月 |
2.72 |
0.8000 |
3044.6592 |
12月 |
2.62 |
0.8000 |
3030.48064 |
年發(fā)電量 |
|
|
53290 |
2.8.2.2系統年發(fā)電量
本太陽(yáng)能光伏系統20年各年發(fā)電量如下表(理論計算):
年發(fā)電量(kWh) |
||||
年份 |
年發(fā)電量 |
工作效率 |
有效年發(fā)電量 |
累計發(fā)電量 |
1 |
49708.9120 |
1.0000 |
49708.9120 |
49708.9120 |
2 |
49708.9120 |
0.9920 |
49311.2407 |
99020.1527 |
3 |
49708.9120 |
0.9840 |
48913.5694 |
147933.7221 |
4 |
49708.9120 |
0.9760 |
48515.8981 |
196449.6202 |
5 |
49708.9120 |
0.9680 |
48118.2268 |
244567.8470 |
6 |
49708.9120 |
0.9600 |
47720.5555 |
292288.4026 |
7 |
49708.9120 |
0.9520 |
47322.8842 |
339611.2868 |
8 |
49708.9120 |
0.9440 |
46925.2129 |
386536.4997 |
9 |
49708.9120 |
0.9360 |
46527.5416 |
433064.0413 |
10 |
49708.9120 |
0.9280 |
46129.8703 |
479193.9117 |
11 |
49708.9120 |
0.9200 |
45732.1990 |
524926.1107 |
12 |
49708.9120 |
0.9120 |
45334.5277 |
570260.6385 |
13 |
49708.9120 |
0.9040 |
44936.8564 |
615197.4949 |
14 |
49708.9120 |
0.8960 |
44539.1852 |
659736.6801 |
15 |
49708.9120 |
0.8880 |
44141.5139 |
703878.1939 |
16 |
49708.9120 |
0.8720 |
43346.1713 |
747224.3652 |
17 |
49708.9120 |
0.8640 |
42948.5000 |
790172.8652 |
18 |
49708.9120 |
0.8560 |
42550.8287 |
832723.6938 |
19 |
49708.9120 |
0.8480 |
42153.1574 |
874876.8512 |
20 |
49708.9120 |
0.8400 |
41755.4861 |
916632.3373 |
本項目使用單位為工商業(yè)用電,電費暫按1.0元/度計算,不考慮電費價(jià)格變化和太陽(yáng)能光伏補貼政策,該太陽(yáng)能光伏系統20年總發(fā)電量為916632.3373 度,總收益為91.67萬(wàn)元,8年左右收回投資成本,而太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統實(shí)際運行長(cháng)達25年,經(jīng)濟效益還是比較明顯的。
2.8.3項目環(huán)境效益分析
太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統使用壽命在20年以上,本項目實(shí)施后(按20年壽命計算),可節約約334660KG標準煤,可減排CO2約942280KG,SO2約5860KG,粉塵2300KG,降低了常規能源的消耗,減少CO2等廢氣、污染物的排放,達到有效的環(huán)保節能效果。該太陽(yáng)能光伏系統無(wú)污染、無(wú)噪音、無(wú)廢物廢氣排放,可以有效降溫室氣體CO2的排放,有利于緩解全球氣候變暖;同時(shí)也減少酸雨氣體SO2和總懸浮顆粒物的排放量,有益于提高杭州地區的生態(tài)環(huán)境,環(huán)境效益顯著(zhù);還能較大幅度地減少煤炭或其它化石燃料的消耗,早日實(shí)現國家節能減排的碳中和的目標。
2.8.4項目社會(huì )效益分析
1)不占用土地資源,與建筑結合為一體的節能項目,光伏發(fā)電系統已經(jīng)成為新時(shí)代企業(yè)的標配,為建筑節能錦上添花;
2)減少污染源的產(chǎn)生,增加消費者、企業(yè)自身、上下游合作伙伴的信任度;
3)通過(guò)良好的集成設計,一方面減少了常規能源帶來(lái)的資金、污染壓力,另一方面,將展示浙江、杭州市“節能減排”的理念,展示該單位對環(huán)境的重視態(tài)度。
同時(shí)采用太陽(yáng)能光伏系統符合國家節能減排環(huán)保政策,利國利民,一次投資,長(cháng)期受益。太陽(yáng)能光伏系統的節能、環(huán)保、安全與社會(huì )發(fā)展潮流相符合,太陽(yáng)能光伏系統的廣泛應用,將會(huì )獲得了良好的社會(huì )效果,在推動(dòng)經(jīng)濟社會(huì )高質(zhì)量發(fā)展中,為全球應對氣候變化作出更大貢獻。
2.9現場(chǎng)安裝實(shí)景圖
地下室變配房?jì)裙夥⒕W(wǎng)柜 地下室變配房
2.10結語(yǔ)
該太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統運行后,浙江大學(xué)建筑設計院及浙江省疾病預防控制中心、浙江大東吳建設集團等相關(guān)領(lǐng)導現場(chǎng)考察,給出高度評價(jià)。該太陽(yáng)能光伏系統經(jīng)過(guò)一年多時(shí)間的運行,性能穩定、可靠,并達到了智能化全自動(dòng)控制。用戶(hù)反映節能效果良好,歡迎同行及各界朋友參觀(guān)指導本工程。2021年我國將進(jìn)入“十四五”時(shí)期,太陽(yáng)能光伏等可再生能源將成為主導能源,太陽(yáng)能光伏行業(yè)面臨更大的發(fā)展機遇,國家碳中和目標的提出,到2030年可再生能源將占一次能源消費比重將達到25%左右,太陽(yáng)能光伏發(fā)電將會(huì )有更大的發(fā)展空間。