【正文】 皇明教育基地 太陽能光電 建筑一體化應(yīng)用示范項目 技術(shù) 方案 目 錄 1 項目概況 ......................................................... 3 項目基本情況 .................................................... 3 地理位置、資源概況 .............................................. 4 2 設(shè)計依據(jù)及說明 .................................................... 4 3 光伏發(fā)電原理簡介及特點 ............................................ 5 太陽能利用概況 .................................................. 5 光伏發(fā)電原理 .................................................... 5 光伏系統(tǒng)發(fā)電的特點 .............................................. 5 4 總體設(shè)計方案 ..................................................... 6 方案概述 ....................................................... 6 太陽能光伏發(fā)電的利用方式 ......................................... 7 獨立光伏發(fā)電方式 .............................................. 7 并網(wǎng)光伏發(fā)電方式 .............................................. 7 本工程發(fā)電模式 ................................................ 8 5 太陽能電池組件的安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計 ....................................... 9 安裝結(jié)構(gòu)分類簡介 ................................................ 9 太陽能光電建筑光伏與建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................ 9 皇明 并網(wǎng)光伏發(fā)電工程安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計 ........................... 10 光伏建筑一體化的意義 ........................................... 12 6 光伏陣列的設(shè)計 ................................................... 13 太陽電池組件朝向與傾角設(shè)計 ...................................... 13 遮擋設(shè)計 ...................................................... 13 發(fā)電量計算 .................................................... 14 光伏組件串聯(lián)數(shù)量的設(shè)計依據(jù) ...................................... 15 7 太陽電池組件選型 ................................................. 16 8 光伏并網(wǎng)逆變器 ................................................... 17 9 光伏陣列匯流的設(shè)計 ............................................... 18 直流防雷配電柜 ................................................. 19 11 交流配電單元 ................................................... 20 12 線纜、橋架及光伏支架等 ........................................... 20 13 接入電網(wǎng)方案 ................................................... 20 14 數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控及通訊系統(tǒng) ......................................... 23 15 系統(tǒng)防雷、接地設(shè)計 .............................................. 23 防雷設(shè)計 ..................................................... 23 接地 ......................................................... 24 1 項目概況 項目基本情況 工程名稱： 皇明教育基地 太陽能光電建筑一體化應(yīng)用示范項目 建設(shè)地點：德州市 經(jīng)濟開發(fā)區(qū)太陽谷大道 工程規(guī)模： 。 地理位置、資源概況 德州市位于北緯 36176。2439。 38176。039。 、東經(jīng) 115176。4539。 117176。2439。 之間，黃河下游北岸，山東省西北部。德州南臨黃河與濟南相望，北臨京津冀，西通晉煤基地，東連勝利油田和渤海灣，是黃河經(jīng)濟帶與環(huán)渤海經(jīng)濟圈的交匯點，華北地區(qū)和華東地區(qū)的結(jié)合部，有著 “ 南北借力，東西逢源 ” 的地緣優(yōu)勢。德州光照資源豐富，全 市年均日照時 2660小時，日照率為 61%，累年光照輻射強度達(dá)到 5122MJ/m2年，處于全國、全省的較高值區(qū)。區(qū)域內(nèi)氣侯祥和，年均氣溫 ℃ ，平均無霜期 208天。 此項目的建設(shè)既可展示中國在可再生能源開發(fā)利用領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)和綠色環(huán)保的理念，又能充分體現(xiàn)工業(yè)區(qū) 節(jié)能環(huán)保的特色。 2 設(shè)計依據(jù)及說明 國際標(biāo)準(zhǔn)與國外標(biāo)準(zhǔn)： — 《低壓開關(guān)設(shè)備和控制器第 1部分：總規(guī)則》（ IEC 609471） — 《低電壓開關(guān)和控制器 控制器件接口 (CDI) 第 1 部分：總規(guī)則》（ IEC 620261） 國家標(biāo)準(zhǔn)： — 《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》（ GB5021220xx） — 《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》（ GB 145491993） — 《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》 （ GB/T 1993920xx） — 《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》（ GB5005593） — 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB897896） — 《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ GB30951996） — 《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（ GB309693） — 《建筑施工場界噪聲限值》（ GB1252390） — 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（ GB5001620xx） — 《火力發(fā) 電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》（ GB5022920xx） — 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（ GB5001120xx） — 《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（ GB50057－ 20xx） — 《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（ GBZ 120xx） — 《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》（ GB501871993） — 《工業(yè)企業(yè)廠內(nèi)鐵路、道路運輸安全規(guī)程》（ GB43871994） — 《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5003420xx） — 《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（ GB5001920xx） — 《生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則》（ GB128011991） — 《生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計總則》（ GB50831999） — 《建筑太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)計與安裝》 （ 10J9085） 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： — 《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》（ ） — 《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》（ ） — 《建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)管理條例》（ ） — 《火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計規(guī)程》（ DL50531996） — 《火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計規(guī)程》（ DL50531996） — 《民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》 （ JGJ20320xx） 3 光伏發(fā)電原理簡介及特點 太陽能利用概況 太陽能是各種可再生能源中最重要的基本能源，生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、水能等都來自太陽能，廣義地說，太陽能包含以上各種可再生能源。太陽能作為可再生能源的一種，則是指太陽能的直接轉(zhuǎn)化和利用。通過轉(zhuǎn)換裝置把太陽輻射能轉(zhuǎn)換成熱能利用的屬于太陽能熱利用技術(shù)，再利用熱能進(jìn)行發(fā)電的稱為太陽能熱發(fā)電；通過轉(zhuǎn)換裝置把太陽輻射能轉(zhuǎn)換成電能利用的屬于太陽能光 伏 發(fā)電技術(shù)。 光伏發(fā)電原理 太陽能光 伏 發(fā)電技術(shù)是通過轉(zhuǎn)換裝置把太陽輻射能轉(zhuǎn)換成電能利用的技術(shù)，光電轉(zhuǎn)換 裝置通常是利用半導(dǎo)體器件的光伏效應(yīng)原理進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的，因此又稱太陽能光伏技術(shù)。光生伏特效應(yīng)簡稱為光伏效應(yīng)，指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬組合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。 光伏系統(tǒng)發(fā)電的特點 沒有轉(zhuǎn)動部件，不產(chǎn)生噪音； 沒有空氣污染、不排放廢水； 沒有燃燒過程，不需要燃料； 維修保養(yǎng)簡單，維護(hù)費用低； 運行可靠性、穩(wěn)定性好； 根據(jù)需要很容易擴大發(fā)電規(guī)模。 4 總體設(shè)計方案 方案概述 皇明教育基地 ， 并網(wǎng) 系統(tǒng)通過升壓變壓器接入 10KV 電網(wǎng) 。系統(tǒng)由太陽電池組件、太陽電池組件屋面安裝鋼架結(jié)構(gòu)、并網(wǎng)逆變器、交（直）流配電設(shè)備、 升壓變壓器 、數(shù)據(jù)采集監(jiān)控設(shè)備、線纜及橋架等組成。 一、 本電站由五部分組成，總峰值功率為 2,006,290 W。 大學(xué)城 主體 —————————— 1,789,470 W； 大學(xué)城光電遮陽 ———————— 19,800 W； 大學(xué)城會議中心 ———————— 137,520W； 大學(xué)城公寓 —————————— 45,400 W； 大學(xué)城體育場 ————————— 14,100 W。 二、具體實施方案： 系統(tǒng)配備一臺監(jiān)控計算機、一臺 42 英寸墻掛式彩色液晶屏，通過監(jiān)控軟件（監(jiān)控軟件需為完全漢化的軟件，全中文界面，除數(shù)據(jù)輸入外，均可通過鼠標(biāo)進(jìn)行操作），可以實時顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)、參數(shù) ，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳 。 大學(xué)城 主體 ： 大學(xué)城鋼架面積共計 20639m2，本方案每兩排組件均設(shè)有參觀通道及清掃通道。選 用 295W 常規(guī)組件，尺寸 1956179。 992mm，組件實際效率 % 。組件朝向正南 ，每排 18塊組件，每兩排組成一個方陣。單塊組件之間空隙 5mm，通道寬度 900~1132mm?？偡逯倒β?1,789,470W。 組件每 18塊一串， 16 串形成一組進(jìn)入 1臺匯流箱。使用 16進(jìn) 1 出匯流箱 6臺，接入 1 個直流 500kW的防雷配電柜，然后接入 GTI500 并網(wǎng)逆變器。每 2臺 GTI500 并網(wǎng)逆變器為一組，接入 1000kW 容量交流配電柜，后接三相升壓變壓器和高壓開關(guān)柜接入10KV 電網(wǎng)。 共需此系統(tǒng)兩套。 大學(xué)城光電遮陽、 大學(xué)城會議中心、 大學(xué)城公寓、大學(xué)城體育場 采用 逆變器 。 大學(xué)城光電遮陽 ： 用薄膜組件 450 塊，尺寸 1253mm179。 643mm179。 27mm 峰值電壓 31V，開路電壓 40V，峰值 功率 44W ，峰值總功率 19,800W。 建筑共 5 層，每層 90塊薄膜組件， 9 塊一串， 5組并聯(lián)，分兩路接入一臺 逆變器，共 5 臺。 大學(xué)城會議中心： 1） 、小貝殼組件尺寸為 1580179。 808mm，峰值功率 180W。兩個小貝殼共需此組件 358塊，共 64,440W； 小貝殼組件每 18 塊串聯(lián)為一路，共 18路，分兩組接入逆變器； 2） 、大貝殼組件尺寸為 810179。 600mm，峰值功率為 70W。需此組件 1044 塊，共 73,080W； 大貝殼組件每 37 塊串聯(lián)為一路，共 28 路，分 兩 組接入逆變器。 大學(xué)城公寓 ： 1） 、 3公 寓共用普通組件 740 塊， 尺寸 700mm179。 640mm179。 35mm，每塊 50W，峰值總功率 37,000W； 26層安裝光電遮陽，每層 74 塊，分兩組并聯(lián)接入一臺 逆變器，共 5臺； 2） 、 1公寓用薄膜組件 177 塊，尺寸 1253mm179。 643mm179。 27mm 峰值電壓 31V，開路電壓 40V，峰值功率 44W ，峰值總功率 7,788W。 15 層安裝光電遮陽，第一層 15窗串聯(lián)， 712窗串聯(lián)，接入一臺 逆變器；第二至五層均為 16窗串聯(lián)， 712窗串聯(lián)。四層共接入一臺 逆變器。 大學(xué)城體育場 ： 1） 、 巨型燈： 滿天星