【文章內(nèi)容簡介】 3000 4000 小時。 電站出線電壓按 千伏設計。 清洗組件后的污水及雨水通過廠區(qū)排污系統(tǒng)進入市政污水管網(wǎng)。 利用廠內(nèi)建筑物屋頂及剩余空地進行建設，不征用土地。 設計指導思想 認真貫徹設計質(zhì)量第一，為生產(chǎn)服務的思想，堅持設 計的科學性， 12 正確掌握設計標準，精心設計。 認真做好調(diào)查研究，吸取國內(nèi)、外的同類型設備的先進經(jīng)驗，注意質(zhì)量信息的收集和應用，聽取各方面的意見，搞好工程設計。 積極慎重、因地制宜地采用新材料、新設備、新工藝、新布置、新結(jié)構(gòu)，努力提高自動化水平，改善工作條件，為提高電站的可靠性、經(jīng)濟性創(chuàng)造良好的基礎。 工作簡要過程 XX 污水處理廠委托相關 技 術(shù) 人 員對該并網(wǎng)電 站進行 設計 ，目前勘察、 設計 工作已 經(jīng) 完成 ， 環(huán) 境保 護 等工作 將 委托其 它 有 關單 位 進 行 。 主要技術(shù)經(jīng)濟指標 實際總 裝機容量： 300KWp，總投資： 990 萬元。 年發(fā)電量： 42 萬度 /年。 每年節(jié)約電費： 萬元。 污水處理廠電力系統(tǒng)簡介 XX 污水處理廠進線電源采用 10KV 電源進線，工作電源由附近供電部門110KV 變電站引來專用線 ,備用電源取自廠區(qū)附近公用線路（備用容量為800KVA)，兩路電源一路工作，一路備用。 10KV 及 系統(tǒng)均采用單母線分段的接線方式， 10KV 電源一工作，一備用，分段開關合閘運行。 廠內(nèi)采用 10KV 和 380/220V 配電，變電室低壓 380V 采用三 相四線制中性點直接接地系統(tǒng)，放射式配電。 根據(jù)廠區(qū)內(nèi)的工藝構(gòu)筑物布置，廠內(nèi)設兩座變電站。 1＃變電站及馬達控制中心 MCC1 設在鼓風機房附近，作為全廠供電及動力中心 ,供粗格柵及進水泵房、細格柵及旋流沉砂池、水解酸化池、鼓風機房、深度處理車間、加氯加藥間、出水泵房等用電，采用兩臺 1600KVA 變壓器。 2＃變電站及馬達控制中心 MCC2 設在生物池附近，供污泥回流泵房、二沉池、生物池及廠前區(qū)構(gòu)筑物等用電。采用兩臺 400KVA 變壓器。 全廠預計總用電負荷為 Pjs=2527kW Qjs=1026kVAR Sjs=2727kVA 從以上分析，污水處理廠負載需求電力容量遠大于該光伏電站容量。 300KW單晶硅太陽能用戶側(cè)并網(wǎng)示范電站工程接入系統(tǒng)方案 XX 污水處理廠 300KW 單晶硅太陽能光伏并網(wǎng)示范電站工程建立在污水處理廠院內(nèi)，擬建電站最大發(fā)電負荷為 300KW，擬采用 電壓接入廠區(qū)的 其一單元低壓電力系統(tǒng)。 13 廠址條件 廠址選擇原則 ①．節(jié)約用地，少占 耕地。建設用地因地制宜，優(yōu)先考慮利用荒地和空地，盡可能不占或少占耕地，并力求節(jié)約用地，本項目利用建筑屋頂和空地。 ②．減少拆遷移民。工程選址、選線應著眼于少拆遷，少移民，盡可能不靠近、不穿越人口密集的城鎮(zhèn)或居民區(qū)，本項目不牽涉拆遷移民。 ③．有利于采光。 ④ ．有利于廠區(qū)合理布置和安全運行。 ⑤ ． 有利于環(huán)境保護和生態(tài)保護，應有利于項目所在地的經(jīng)濟和社會發(fā)展，本項目對環(huán)境保護和生態(tài)沒有影響。 廠址地質(zhì)條件 項目選址于污水處理廠院內(nèi)，該廠由中國市政工程華北設計研究總院設計，設計之初已經(jīng)兼顧單晶硅太陽能 電站，其中包括屋面承重、結(jié)構(gòu)，電纜走向 (槽 )，等電位接地，機房等，由于該光伏電站建設在屋面上，因此在污水處理廠建設光伏電站是可行的，條件已經(jīng)具備。 水文氣象條件 XX 屬 暖溫帶半濕潤大陸性季風氣 候，其基本特征是： 四季分明，冬長夏短，春略長于秋。氣候溫和，雨熱同季。年 平均氣溫 5℃到 11℃，雨量充沛 。年平均氣溫在 攝氐度之間，氣候條件與避暑山莊承德相近。 1 月份最冷，平均最低氣溫為 攝氐度； 7 月份最熱，平均最高氣溫為 攝氐度。號稱“無扇之城”。一般年降水量在 毫米，年平均無霜期在 ，年平均風速為 米 /秒之間。 地表水年徑流量 8693 萬立方米，河流由東南向西北注入濁漳河，屬海河流域。地下水資源較為豐富，儲采量 5950萬立方米。 氣象條件 14 區(qū)域劃分 豐富區(qū) 較豐富區(qū) 可利用區(qū) 貧乏區(qū) 年總輻射量KJ/CM2 年 ≥ 580 500580 420500 ≤ 420 從上圖和表可以看出， XX 的年總輻射量在 500580 之間，屬于陽光資源較豐富的地區(qū)，日照有效日照時間在 之間，因此建設該光伏電站是可行的。 19712021 年氣候背景 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10月 11 月 12 月 平均溫度（℃） 極端最高溫度（℃） 極端最低溫度（℃） 15 平均降水量（ mm） 75 132 112 降水天數(shù) 總輻射量與日平均峰值日照數(shù)簡的對應關系 年總輻射量KJ/CM2 年 740 700 660 620 580 540 500 460 420 日平均峰值日照數(shù) H 15 (日 ) 平均風速（米 /秒） 2 XX 屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，全年冬無嚴寒，夏無酷暑，雨熱同季。年日照時數(shù) 24182616 小時，一般年降水量在 530650 毫米之間，主要集中在夏季， 68 月的降雨約占全年降水量的 60%。年平均無霜期有 160180天。 2021 年 2021 年山西省各年雷電數(shù)據(jù)統(tǒng)計 2021 年 2021 年山西省各年雷電數(shù)據(jù) 年份 雷電日 /d 雷電小時 /h 正雷 電數(shù) /個 負雷電數(shù) /個 總雷電數(shù) /個 總回擊數(shù) /次 最小電流 /KA 落雷密度個 /km2178。雷電日 2021 186 1 624 9 745 113 019 122 764 242 179 50 2021 173 1 945 10 130 109 442 119 572 216 301 08 2021 168 1 558 12 031 247 422 259 460 488 945 14 2021 191 1 662 9 489 194 116 203 605 390 938 76 2021 173 1 520 10 063 160 267 170 330 315 994 85 2021 187 1 814 9 516 196 218 205 734 383 452 38 2021 232 2 299 22 190 330 871 353 061 746 466 05 2021 106 889 8 434 230 857 239 291 250 416 09 2021 146 1 884 18 265 565 678 583 943 583 943 34 從以上圖表可以看出山西很多地方屬于多雷區(qū)， XX 屬于較少地區(qū)，污水處理廠在建設時已經(jīng)充分考慮防雷方案，因此防雷方面已經(jīng)得到了解決， XX的自然氣候條件非常優(yōu)越，例如溫度比較低，對光伏電池板的溫度系數(shù)影響較??；雨水比較充足，使得光伏電池板表面塵埃的到自然清洗，雨雪、風等都較適宜，所以該光伏電站的轉(zhuǎn)換效率是比較高的，轉(zhuǎn)換效率不小于 80％，建設該光伏電站是 可行的。 取水、排水條件 項目無生產(chǎn)用水，由于該項目建設在建筑物屋頂，陣列與陣列之間、方陣與方陣之間沒有形成環(huán)路現(xiàn)象，因此對排水也無需考慮，污水處理廠排污 16 系統(tǒng)在設計時已經(jīng)充分考慮，結(jié)構(gòu)合理，符合要求。 3 工程建設方案 廠區(qū)總平面規(guī)劃布置及交通運輸 業(yè)主所提交的地界圖。 《建筑設計防火規(guī)范》 (GB500162021) 《廠礦道路設計規(guī)范》 (GBJ2287). 國家現(xiàn)行其它規(guī)范及法規(guī)。 . 概況 XX300KW 單晶硅太陽能光伏并網(wǎng)示范電站工程位于污水處理廠院內(nèi)，利用廠內(nèi)建筑物屋頂空間進行建設，屋頂可利用面積約 5000 平方米。 合理分區(qū)，功能區(qū)劃明確。 安裝維護方便，就近避雷接地。 合理確定豎向布置方式，便于雨水及時外排。 廠房及其他附屬物對電站無陰影影響。 每個大區(qū)都有獨立的變配電區(qū)，靠近每個廠房頂配電柜，就近并入廠房 低壓電力網(wǎng)，如此布置，功能分區(qū)合理，滿足生產(chǎn)要求。 總平面布置時，嚴格遵 循《建筑設計防火規(guī)范》中有關規(guī)定要求，建筑物之間的防火間距都大于規(guī)范規(guī)定。 300KW 電站分布圖如上圖，水解酸化池 2 個，每個可以建設 91KW 設備 （風機）房可以建設 41KW，建設剩余空地可以建設 77KW。 17 . 維護安裝道路 每排組件矩陣之間留不小于 （兼顧投影間距），主檢修道路留 2M 通道；主道路為混凝土， 米為普通泥土地，工程完畢后進行 2M 以外的土地進行草坪綠化。 電池串列方陣以東西方向布置，串列南北方向保留不小于 間距，避免太陽能板的遮擋，兼顧考慮到安裝及場地排水等因素，雨水借電站四周排水管就近排入。 此太陽能電站屬于地面電站，運輸時利用 檢修通道進行。在安裝及搬運時必須貨物要合理分類擺放，避免意外破損，安裝是依據(jù)設計單位工藝流程及要求進行，達到高效高質(zhì)安全。 設計依據(jù) （ 1） XX 污水處理廠 300KW 單晶硅太陽能光伏并網(wǎng)電站工程技術(shù)要求 （ 2） GB/T 199392021 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求 （ 3） GB/T 202162021 光伏（ PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接 口特性（ IEC 61727:2021,MOD） （ 4） GB/Z 199642021 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定 （ 5） GB500162021 建筑設計 防火規(guī)范 （ 6） CECS84:96 太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程設計規(guī)范 （ 7） GB 5005794 建筑物防雷設計規(guī)范 （ 8） GBJ6483 工業(yè)與民用裝置的過電壓保護設計規(guī) 總體設計思想 針對此次 300KW 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，總體設計思想為分塊發(fā)電采用集中就近并網(wǎng)方案，并網(wǎng)發(fā)電就近接入廠房 低壓配電柜 。 單晶硅太陽能電池的應用 自太陽能發(fā)電應用于地面的二十多年來，在各國政府和企業(yè)集團的支持和扶植下，有了很大的發(fā)展，隨著太陽能電池制造技術(shù)的不斷改進，產(chǎn)量逐年上升，應用范圍也從航標燈、鐵路信號等特殊用電場合，發(fā)展到通信中繼站、石油及天然氣管道陰極保護電源系統(tǒng)等較大規(guī)模的工業(yè)應用。在無電地區(qū)的鄉(xiāng)村，太陽能家用電源、光電水泵等已經(jīng)廣泛使用，并且有了很好的社會效益和經(jīng)濟效益。中小型太陽能光伏電站正在迅速增加，在不少地方已經(jīng)可以取代柴油發(fā)電機，以上這些類型屬于獨立光伏系統(tǒng)的應用。并網(wǎng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)也已在 很多地區(qū)推廣應用。全世界太陽光電能發(fā)電系統(tǒng)自 1990 年后以驚人的速度成長， 1990 年總發(fā)電容量為 30MW。到了 1997 年首先超過 100MW 18 大關，向 120MW 邁進。到 2021 年年底，全球太陽光電能發(fā)電系統(tǒng)總發(fā)電容量已達 2021MW。 從 1988年到 1996年全球太陽能電池組件產(chǎn)量，平均年增長率為 ％，而 1997 年后卻以 30％左右的速度在增長。隨著各國屋頂計劃的實施，需要的光伏組件數(shù)量激增，相應的價格也將進一步下降。 由于近年來太陽光電池的積極研究發(fā)展，光電轉(zhuǎn)換已達相當高的效率，因此逐漸受到歐、美 、日等國的重視并制訂政策鼓勵推展應用。歐盟能源委員會建議在歐洲資助建立 50 萬個太陽能家庭，并在發(fā)展中國 家也建立 50 萬個，總資助額約每年 5 千萬美元。在 1998 年，美國在克林頓總統(tǒng)及能源部的支持下，公布推行“百萬太陽能屋頂計劃”（ Million Solar Roofs Program），試圖增加太陽光電能及太陽能熱水器的使用，而目前美國境內(nèi)約有 10,000 個太陽能屋頂。日本通產(chǎn)省自 1995 年開始，即倡導一般住宅屋頂裝設住宅型光伏發(fā)電系統(tǒng)，并由政府補助一半費用，而目前因隨用戶之增加以及系統(tǒng)價格的下降，改為補助三分 之一費用。而我國由于光伏起步落后其他國家，在補助方面有著較大的傾斜，補助比例近一半。 由于單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率較其他電池高，故其他成本投入較低，例如支架、占地面積和人工等。 從以上可以看出 300KW 光伏電站采用單晶硅電池是合理的可行的。 具體方案設計 在光伏供電系統(tǒng)的設計中，光伏陣列的放置型式和放置角度對光伏系統(tǒng)接收到的太陽輻射能有很大的影響，從而影響到光伏供電系統(tǒng)的發(fā)電能力。光伏陣列的放置型式主要有固定安裝式和自動跟蹤式兩種型式，其中自動跟蹤裝置包括單軸跟蹤裝置和雙軸跟蹤裝置，帶跟蹤裝置維護費用 較高且耗能，而且故障率比較高，固定式基本可以實現(xiàn)免維護。 與光伏陣列放置相關的有下列