【文章內(nèi)容簡介】 綜合交易一區(qū)建筑屋面 4820 綜合交易六區(qū)建筑屋面 4460 冷庫建筑屋面 4240 小計 2 中心變電站 綜合交易四區(qū)建筑屋面 4820 綜合交易五區(qū)建筑屋面 4460 綜合交易七區(qū)建筑 屋面 2980 小計 合計 25780 系統(tǒng)能效分析及發(fā)電量計算 根據(jù)太陽輻射 資源分析所確定的光伏電站多年平均年輻射總量，結(jié)合初步選擇的太陽 電池 組件 的類型和布置方案，進行光伏電站年發(fā)電量估算。 系統(tǒng)的綜合效率約為 80%；其中，逆變器效率 97%，變壓器效率 97%，組件組合損失 4%，低壓直流輸電損失和低壓交流輸電損失共 2%，灰塵遮擋損失5%，弱光及遮擋損失 3%。 25年運營期內(nèi)，光伏電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率衰減速率為 2年 內(nèi) 不超過 2％，25 年衰減 不超過 20%。 項目 25 年總發(fā)電利用小時數(shù)： 24494h，總發(fā)電量： 15150 萬度。 項目 25 年年平均利用小時數(shù)： 980 h，年均發(fā)電量： 606 萬度。 25 年運營期內(nèi)發(fā)電量預(yù)測數(shù)據(jù)見表 52。 南京農(nóng)副產(chǎn)品物流中心屋頂光伏發(fā)電示范項目 13 表 52 南京 農(nóng)副產(chǎn)品物流中心 光伏發(fā)電示范項目逐年發(fā)電量預(yù)測 第 1 年 第 2 年 第 3 年 第 4 年 第 5 年 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 第 6 年 第 7 年 第 8 年 第 9 年 第 10 年 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 第 11 年 第 12 年 第 13 年 第 14 年 第 15 年 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 第 16 年 第 17 年 第 18 年 第 19 年 第 20 年 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā) 電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 第 21 年 第 22 年 第 23 年 第 24 年 第 25 年 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 發(fā)電利用小時數(shù)（ h） 發(fā)電量（萬度） 南京農(nóng)副產(chǎn)品物流中心屋頂光伏發(fā)電示范項目 14 光伏方陣設(shè)計 組件選型 太陽電池組件選擇的基本原則：在產(chǎn)品技術(shù)成熟度高、運行可靠的前提下，結(jié)合電站周圍的自然環(huán)境、施工條件、交通運輸?shù)臓顩r，選用行業(yè)內(nèi)的主導(dǎo)太陽電池組件類型。再根據(jù)電站所在地的太陽能資源狀況和所選用的太陽電池組件類型，計算出光伏電站的年發(fā)電量，最終選擇出綜 合指標(biāo)最佳的太陽電池組件。 商用的太陽電池主要有以下幾種類型：晶體硅電池、多晶體硅電池、非晶體硅電池、碲化鎘電池、銅銦鎵硒電池等。上述各類型電池分類見圖 51，主要性能參數(shù)見表53。 圖 51 太陽能電池分類 表 53 太陽能電池性能參數(shù)比較 種類 電池 類型 商用 效率 實驗室 效率 使用 壽命 特點 目前應(yīng)用范圍 晶體電池 晶體硅 14~17% % 25 年 效率高 技術(shù)成熟 中央發(fā)電系統(tǒng) 獨立電源 民用消費品市場 多晶體硅 13~15% % 25 年 效率較高 技術(shù)成熟 中央發(fā)電系統(tǒng) 獨立電源 民用消費品市場 薄膜電池 非晶體硅 6~8% 13% 25 年 弱光效應(yīng)較好 成本相對較低 民用消費品市場 中央發(fā)電系統(tǒng) 碲化鎘 9~11% % 25 年 弱光效應(yīng)好 成本相對較低 民用消費品市場 南京農(nóng)副產(chǎn)品物流中心屋頂光伏發(fā)電示范項目 15 種類 電池 類型 商用 效率 實驗室 效率 使用 壽命 特點 目前應(yīng)用范圍 銅銦鎵硒 9~11% % 20 年 弱光效應(yīng)好 成本相對較低 民用消費品市場 少數(shù)獨立電源 注：商用效率資料來源公司產(chǎn)品手冊和各種分析報告；實驗室效率資料來源《 Solar Cell Efficiency Tables2020version34》 由表 53 可知，晶體硅、多晶體硅電池由于制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長、光電轉(zhuǎn)化效率相對較高的特點，被廣泛應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏電站項目。非晶體硅薄膜太陽電池穩(wěn)定性較差、光電轉(zhuǎn)化效率相對較低、使用壽命相對較短，但由于其近年來技術(shù)改進，組件的年衰減速度和使用壽命已幾乎接近晶體硅水平，而其擁有的良好弱光發(fā)電能力和溫度特性，在某種程度上可減少電網(wǎng)的波動。 目前，全球光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)中，晶體硅材料是生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)最成熟的光伏發(fā)電材料。在可以預(yù)見的未來 10 年，晶體硅材料仍將為主流光伏發(fā) 電材料。我國太陽電池商業(yè)化生產(chǎn)的太陽電池組件主要以晶體硅太陽能電池為主。通過對比不同材料太陽電池組件的各項性能指標(biāo)，晶體硅太陽電池全光照面積組件轉(zhuǎn)換效率為 ％左右，遠遠高于非晶體硅的 ％，但薄膜組件相比較晶體硅組件，成本降低接近 2 倍。 晶體硅、多晶體硅電池由于制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長、光電轉(zhuǎn)化效率相對較高的特點，被廣泛應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏電站項目。同樣尺寸的太陽電池組件，多晶體硅與晶體硅組件標(biāo)稱峰值功率參數(shù)基本相同。同樣的屋頂可利用面積，可認為選擇多晶體硅或晶體硅組件裝機容量幾乎沒有差 別。 金太陽 示范 項目太陽電池組件要求 如下 ： （一）性能要求 晶體硅組件全光照面積的光電轉(zhuǎn)換效率（以含組件邊框面積計算） ≥%； 工作溫度范圍為 40℃ ～ +85℃ ，初始功率（出廠前） 不低于組件標(biāo)稱功率； 使用壽命不低于 25 年，質(zhì)保期不少于 5 年。晶體硅組件衰減率在 2 年內(nèi)不高于 2%， 25 年內(nèi)不高于 20%； 晶體硅組件分別按照 GB/T9535 和 GB/T18911 以及 GB/T20207(或 IEC61730) 標(biāo)準(zhǔn)要求， 通過國家批準(zhǔn)認證機構(gòu)的認證，關(guān)鍵部件和原材料（電池片、封裝材料、玻璃面板、背板 材料、焊接材料、接線盒和接線端子等）型號、規(guī)格及生產(chǎn)廠家應(yīng)與認證產(chǎn)品一致。 南京農(nóng)副產(chǎn)品物流中心屋頂光伏發(fā)電示范項目 16 （二）生產(chǎn)企業(yè)資質(zhì)要求 在中華人民共和國注冊的獨立法人，注冊資本金在 1 億元人民幣以上。 具有三年以上相關(guān)產(chǎn)品獨立生產(chǎn)、供應(yīng)和售后服務(wù)的能力。晶體硅組件企業(yè)的生產(chǎn)檢驗?zāi)芰Σ坏陀?500 MWp， 2020 年實際發(fā)貨量不低于 300MWp（以海關(guān)報關(guān)單或銷售發(fā)票為準(zhǔn)）。非晶硅薄膜組件企業(yè)的生產(chǎn)檢驗?zāi)芰Σ坏陀?50MWp， CIGS 薄膜組件企業(yè)的生產(chǎn)檢驗?zāi)芰Σ坏陀?30MWp。 配備 AAA 級太陽模擬器、組件隱裂測試設(shè)備、高低溫環(huán)境試驗箱等 關(guān)鍵檢驗設(shè)備。 20202020 年無重大質(zhì)量投訴或合同違約責(zé)任。 綜合考慮以上各種因素，本工程的太陽電池組件擬全部選用英利能源（中國）有限公司生產(chǎn)的 YL240P29b 型多晶硅組件，額定功率為 240W。其主要技術(shù)參數(shù)如表54 所示。，總?cè)萘窟_到 。 表 54 太陽電池組件 技術(shù)參數(shù) 組件種類 單位 多晶體硅 峰值功率 W 240 開路電壓 V 短路電流 A 工作電壓 V 工作電流 A 外形尺寸 mm 165099050 重量 kg 峰值功率溫度系數(shù) %/℃ 開路電壓溫度系數(shù) %/℃ 短路電流溫度系數(shù) %/℃ 10年功率衰降 % ≤10 25年功率衰降 % ≤20 組件 光電轉(zhuǎn)換效率 % 支架選型 南京農(nóng)副產(chǎn)品物流中心屋頂光伏發(fā)電示范項目 17 因屋頂?shù)某休d及面積因素，本工程不考慮在屋頂安裝跟蹤支架，故本工程全部 選用固定式支架。使用熱鍍鋅鋼加工制作，材料厚度、型鋼尺寸根據(jù)荷載計算確定。 陣列設(shè)計 傾角設(shè)計 本項目傾角設(shè)計分兩種情況 ：彩鋼瓦屋面 由于荷載原因考慮 進行平鋪方式進行組件布置，冷庫屋面為混凝土屋面，考慮按一定傾角進行布置。 利用 Retscreen 計算軟件，根據(jù) 南京 地區(qū)太陽能資源分析， 考慮 冷庫屋面方向與正南方向有 14176。左右的偏差， 如果按照正南方向布置，因方位角偏差造成的發(fā)電量損失約1%，考慮裝機容量及抗風(fēng)能力，本項目組件的安裝傾角初定 15176。 陣列間距計算 在北半球，對應(yīng)最大日照輻射接收量的平面為朝向正南，與水平面夾角度數(shù)與當(dāng)?shù)鼐暥认喈?dāng)?shù)膬A斜平面，固定安裝的太陽能電池組件要據(jù)此角度傾斜安裝。陣列傾角確定后，要注意南北向前后陣列間要留出合理的間距，以免前后出 現(xiàn)陰影遮擋，前后間距為：冬至日（一年當(dāng)中物體在太陽下陰影長度最長的一天）上午 9： 00 到下午 3：00，組件之間南北方向無陰影遮擋。固定方陣安裝好后傾角不再調(diào)整。 計算當(dāng)太陽能電池組件方陣前后安裝時的最小間距 D，如下圖所示： 圖 52 光伏陣列間距 南京農(nóng)副產(chǎn)品物流中心屋頂光伏發(fā)電示范項目 18 一般確定原則：冬至當(dāng)天早 9： 00 至下午 3： 00 太陽能電池組件方陣不應(yīng)被遮擋。 計算公式如下： 太陽高度角的公式： sin? = sin? sin?+cos? cos? cos? 太陽方位角的公式： sinβ = cos? sin?/cos? 式中： ? 為當(dāng)?shù)鼐暥?為 176。； ? 為太陽赤緯，冬至日的太陽赤緯為 176。； ? 為時角，上午 9:00 的時角為 45176。 D = cosβL， L = H/tan?， ? = arcsin (sin? sin?+cos? cos? cos?) 即： c o st a n [ a r c s i n ( s i n s i n c o s c o s c o s ) ]HD ?? ? ? ? ???? 經(jīng)計算，組件傾斜后組件上緣與下緣之間相對高度與前后排安裝距離，如下 列圖表所示： 因此，當(dāng)固定式太陽電池組件陣列間距為 910mm 時可以保證兩排陣列在上午 9 點到下午 3 點之間前排不對后排造成遮擋。 電氣設(shè)計 電氣主接線 本工程太陽電池組件總裝機容量為 。擬根據(jù)建筑分布及中心變電站位置情況，擬將本項目分為 2 個發(fā)電子系統(tǒng)，每個發(fā)電系統(tǒng)由太陽電池組件、直流防雷匯流箱、并網(wǎng)逆變器、升壓變壓器等組合而成。輸出接至中心變電站 10kV 用戶配電系統(tǒng)，（具體接入系統(tǒng)方案在接入系統(tǒng)報告評審后確定）。 光伏電站高壓側(cè)是否配置動態(tài)無功補償裝置，待接入系統(tǒng)方 案告確定。 逆變器的選型 910mm 15176。 825mm 15176。 南京農(nóng)副產(chǎn)品物流中心屋頂光伏發(fā)電示范項目 19 并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，其質(zhì)量性能的好壞直接決定了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。 金