【文章內(nèi)容簡介】 天氣少，晴朗天氣多。合肥平均各月氣溫：月份123456789101112溫度本項目位于合肥市彩虹工業(yè)園區(qū)，地處北緯 31176。52′，東經(jīng) 117176。17′。全年無霜期約200—250天。合肥地區(qū)水平面年均日照輻射量為 ， kWh/m2，即 ，屬于《太陽能資源評估方法》（QX/T892008）劃定的太陽能資源豐富地區(qū)，適合建設(shè)太陽能光伏發(fā)電項目。第五章 項目建設(shè)基礎(chǔ)條件本項目建設(shè)基礎(chǔ)條件具備，具體情況如下：技術(shù)：目前光伏電站技術(shù)成熟，本項目將由有資質(zhì)的設(shè)計院進行設(shè)計，不存在技術(shù)問題。場地：合肥彩虹產(chǎn)業(yè)園區(qū)，即合肥（彩虹）光伏玻璃公司、合肥（彩虹）液晶玻璃公司、合肥鑫虹公司三個區(qū)域。屋頂為標準彩鋼屋頂。根據(jù)屋頂電站12~15kg/ m2負荷量，屋頂承重滿足項目要求。設(shè)備及原材料：設(shè)備及原材料國內(nèi)均可供貨，并達到電站設(shè)計技術(shù)及質(zhì)量要求。資金：。公司自籌有困難時，可由已有投資意向的投資公司投資。電網(wǎng)條件：擬建電站各區(qū)域均有合肥供電局高壓電網(wǎng)，變壓器和配電柜，方便接入。各區(qū)域所發(fā)電力就地使用和高壓反送。發(fā)電量及使用情況１、光伏玻璃公司設(shè)計供電容量見下表配電室名稱變壓器編號變壓器容量(kVA)1公用變電所1變20002變20002公用變電所1變8002變8003公用變電所800辦公區(qū)變電所1變10002變1000一廠聯(lián)合車間變電所1變20002變2000一廠1加工線變電所1變31502變3150一廠2加工線變電所1變31502變3150一廠3加工線變電所1變31502變3150合 計31300供電局接入兩臺110kV高壓主變供光伏公司使用，容量各為40MVA。光伏發(fā)電接入方式采用110kV高壓并網(wǎng)。光伏廠房一樓低壓配電室臨側(cè)有可利用房間，作為逆變器等光伏設(shè)備的安置場地。２、液晶玻璃基板玻璃工業(yè)用電為110kVA電網(wǎng)接入，接入容量為兩臺主變，各40MVA容量。液晶玻璃目前生產(chǎn)用電量為7500kW。３、鑫虹公司供配電接入容量為1250kVA，目前生產(chǎn)用電負荷為60kW。廠房一樓現(xiàn)有低壓配電室內(nèi)尚有多余空間，可考慮放置逆變器等設(shè)備設(shè)施。光伏發(fā)電接入方式采用400V接入，多余電量通過現(xiàn)有變壓器逆向輸入高壓電網(wǎng)。第六章 項目方案第一節(jié) 項目工程方案本項目主體工程施工主要包括：屋面基礎(chǔ)處理、太陽能支架安裝、太陽能電池組件設(shè)備安裝、匯流箱安裝、電力電纜和光纜敷設(shè)、檢測設(shè)備安裝、調(diào)試交驗等。（本章內(nèi)容僅供參考，以設(shè)計院圖紙為準。）一、屋面基礎(chǔ)處理及支架安裝工程本項目光伏組件支架系統(tǒng)采用C型槽鋼作為主體部件，用作立柱、主梁和次梁，槽鋼底座用于槽鋼和各種基材連接；角鋼連接件用于槽鋼與各種基材的任意角度連接。光伏組件支架系統(tǒng)采用熱浸渡鋅材質(zhì)槽鋼及配件，鍍鋅厚度60μm以上。C型槽鋼增設(shè)了軸向加勁肋提高了槽鋼的抗彎能力。C型槽鋼與鎖扣通過齒牙機械咬合，既方便調(diào)節(jié)系統(tǒng)安裝尺寸，又能確保在各種荷載綜合作用下的有效支撐。C型槽鋼背面設(shè)有條形安裝孔，易于調(diào)節(jié)安裝。二、太陽能電池組件設(shè)備安裝（1）太陽能電池組件設(shè)備安裝太陽能電池組件采用20t汽車吊吊裝就位。施工吊裝要考慮到安全距離，確保施工安全及安裝質(zhì)量。吊裝就位后要即時調(diào)整加固，方陣支架安裝完畢后，將太陽能電池組件基礎(chǔ)槽鋼與預(yù)埋件焊接。（2）匯流箱設(shè)備安裝匯流箱直接安裝在簸箕支架上敷設(shè)場內(nèi)集電線路電力電纜。敷設(shè)場內(nèi)太陽能電池組件間及太陽能電池組件至控制室間通信光纜。三、電氣設(shè)備安裝（1）逆變器和交流柜安裝在車間動力配電室內(nèi)。（2）特殊季節(jié)施工要求在氣溫較低季節(jié)施工時應(yīng)做好防寒、防凍、防火等冬季施工準備。攪拌站、施工廠房等要供暖，保溫材料、抗凍劑要備足。冬季混凝土施工采用熱攪拌和蒸汽養(yǎng)護。四、勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生保護勞動者在電力建設(shè)和運行生產(chǎn)中的安全和健康，改善勞動者在其工作中的勞動條件，光伏發(fā)電站設(shè)計應(yīng)貫徹執(zhí)行國家及部頒現(xiàn)行的有關(guān)勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生的法令、標準及規(guī)定，以提高勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生的設(shè)計水平。在光伏發(fā)電站勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計中，要認真地貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，加強勞動保護，改善勞動條件，重視安全運行。對于勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生防范措施和防護設(shè)施，必須與主體工程建設(shè)三同時：同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)，并要達到安全可靠，要保證勞動者在勞動過程中的安全與健康。第二節(jié) 項目技術(shù)方案一、建筑維護結(jié)構(gòu)體系本項目所選的建筑為大型生產(chǎn)型廠房和可上人屋面，屋頂為彩鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)。本工程擬在彩鋼屋頂?shù)谋砻娉柗较蜾佋O(shè)太陽電池組件，其建筑結(jié)構(gòu)不做改變，不增加維護結(jié)構(gòu)，鋪設(shè)的太陽電池支架在屋頂上部與彩鋼板緊固連接，水泥屋面采用固定支架形式。本項目安裝直接采用A與建筑物的鋼結(jié)構(gòu)連接，承重直接加到主框架上。B利用彩鋼瓦的筋條加裝專用支架；C水泥屋面直接加裝，在建筑設(shè)計載荷內(nèi)；不會對屋面有直接影響，且光伏組件重量相對較輕，約12~15kg/m2，小于建筑物設(shè)計承重。二、光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計方案設(shè)計依據(jù)及說明分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)工程項目的方案設(shè)計、產(chǎn)品供應(yīng)及工程實施主要參照下列標準：關(guān)于實施金太陽示范工程的通知 財建【2009】397號；關(guān)于加強金太陽示范工程和太陽能光電建筑應(yīng)用示范工程建設(shè)管理的通知 財建〔2010〕662號；《中華人民共和國可再生能源法》；IEC 603647712《建筑電氣安裝7712部分》；相關(guān)建筑物的荷重,建筑基準法施行另第84條（固定荷重），第85條（承載荷重），第86條（積雪荷重）以及第87條（風荷重）的規(guī)定；IEC 62093《光伏系統(tǒng)中的系統(tǒng)平衡部件設(shè)計鑒定》；IEC 609041《光伏器件第一部分:光伏電流電壓特性的測量》；IEC 609042《光伏器件第二部分:標準太陽電池的要求》；DB37/T 7292007《光伏電站技術(shù)條件》；SJ/T 111271997《光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)過電保護－導(dǎo)則》；CECS8496《太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程設(shè)計規(guī)范》；CECS 8596《太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程施工及驗收技術(shù)規(guī)范》；GB229789《太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語》；GB5005794《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》；GB40641984《電氣設(shè)備安全設(shè)計導(dǎo)則》；GB 《半導(dǎo)體變流器 應(yīng)用導(dǎo)則》；GB/T 1400792《陸地用太陽電池組件總規(guī)范》；GB/T 145491993《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》；GB/T 155431995《電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度》；GB/T 182102000《晶體硅光伏方陣IV特性的現(xiàn)場測量》；GB/T 184792001《地面用光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng) 概述和導(dǎo)則》；GB/T190642003《家用太陽能光伏電源系統(tǒng)技術(shù)條件和試驗方法》；GB/T 199392005《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》；GB/T 199642005《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》；GB/T 200462006《光伏（PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》；GB/T 205142006《光伏系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)器效率測量程序》。光伏建筑一體化設(shè)計光伏建筑一體化指在建筑外圍護結(jié)構(gòu)的表面安裝光伏組件提供電力，同時作為建筑結(jié)構(gòu)的功能部分，取代部分傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)如屋頂板、瓦、窗戶、建筑立面、遮雨棚等，也可以做成光伏多功能建筑組件，實現(xiàn)更多的功能，如光伏光熱系統(tǒng)、與照明結(jié)合、與建筑遮陽結(jié)合等。根據(jù)光伏方陣與建筑結(jié)合的方式不同，光伏建筑一體化可分為兩大類：一類是光伏方陣與建筑的結(jié)合。這種方式是將光伏方陣依附于建筑物上，建筑物作為光伏方陣載體，起支承作用。另一類是光伏方陣與建筑的集成。這種方式是光伏組件以一種建筑材料的形式出現(xiàn)，光伏方陣成為建筑不可分割的一部分。如光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂?shù)?。在這兩種方式中，光伏方陣與建筑的結(jié)合是一種常用的形式，特別是與建筑屋面的結(jié)合。由于光伏方陣與建筑的結(jié)合不占用額外的地面空間，是光伏發(fā)電系統(tǒng)在城市中廣泛應(yīng)用的最佳安裝方式，因而倍受關(guān)注。光伏方陣與建筑的集成是BAPV的一種高級形式，它對光伏組件的要求較高。光伏組件不僅要滿足光伏發(fā)電的功能要求同時還要兼顧建筑的基本功能要求從建筑、技術(shù)和經(jīng)濟角度來看，光伏一建筑一體化有以下諸多優(yōu)點：①聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)光伏陣列一般安裝在閑置的屋頂或墻面上，無需額外用地或增建其他設(shè)施，適用于人口密集的地方使用。這對于土地昂貴的城市建筑尤其重要。②可原地發(fā)電、原地用電，在一定距離范圍內(nèi)可以節(jié)省電站送電網(wǎng)的投資。對于聯(lián)網(wǎng)戶用系統(tǒng)，光伏陣列所發(fā)電力既可供給本建筑物負載使用，也可送入電網(wǎng)。在陰雨天、夜晚或光強很小的時候，負載可由電網(wǎng)供電。由于有光伏陣列和公共電網(wǎng)共同給負載供應(yīng)電力，增加了供電的可靠性。③夏季，處于日照時，由于大量制冷設(shè)備的使用，形成電網(wǎng)用電高峰。而這時也是光伏陣列發(fā)電最多的時候。光伏建筑一體化系統(tǒng)除保證自身建筑用電外，還可以向電網(wǎng)供電，從而緩解高峰電力需求。④由于光伏陣列安裝在屋頂和墻壁等外圍護結(jié)構(gòu)上，吸收太陽能、轉(zhuǎn)化為電能大大降低了室外綜合溫度，減少了墻體得熱和室內(nèi)空調(diào)冷負荷，既節(jié)省了能源，又利于保證室內(nèi)的空氣品質(zhì)。⑤避免了由于使用一般化石燃料發(fā)電所導(dǎo)致的空氣污染和廢渣污染，這對于環(huán)保要求嚴格的今天與未來更為重要。⑥由于光伏電池的組件化，光伏陣列安裝起來很簡便，而且可以任意選擇發(fā)電容量。BAPV的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個方面：（1）與景觀、建筑結(jié)合的光伏電站設(shè)計和建設(shè)；（2）電站主要設(shè)備光伏組件、控制逆變器等產(chǎn)品；（3）100 kVA以下的系列化與用戶側(cè)低壓電網(wǎng)并聯(lián)運行的并網(wǎng)控制逆變器的研制以及在電站中的實際應(yīng)用；（4）光伏陣列與建筑集成的優(yōu)化；（5）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑物的一體化設(shè)計；（6）光伏陣列在建筑物屋頂上的安裝結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計、線路設(shè)計與配線、防雷保護、光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)等。BAPV應(yīng)當在建筑設(shè)計之初就開始考慮。除了考慮BAPV的建筑特性，還要考慮發(fā)電量的影響因素。研究BAPV技術(shù)的任一領(lǐng)域，都要解決2個核心問題：光伏電池的安裝位置、遮擋因素。國外光伏發(fā)電已經(jīng)完成了初期開發(fā)和示范階段，正在向大批量生產(chǎn)和規(guī)模應(yīng)用發(fā)展，各國一直在通過改進工藝、擴大規(guī)模、開拓市場等，大力降低光伏電池的制造成本和提高其發(fā)電效率。我國近年來光伏建筑一體化系統(tǒng)的研究與開發(fā)也取得了很大的發(fā)展，在北京、上海等地相繼建成了一批具有代表性的光伏建筑一體化工程，同時也推動了國內(nèi)光伏建筑一體化領(lǐng)域的發(fā)展。本工程為建筑物附加光伏發(fā)電系統(tǒng)。在已有建筑物上安裝太陽電池組件，不改變原有建筑物的建筑設(shè)計及結(jié)構(gòu)。項目在彩虹集團合肥工業(yè)園區(qū)內(nèi)彩虹液晶玻璃公司廠房、彩虹光伏玻璃公司廠房、合肥鑫虹公司廠房屋頂上建成光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。這幾部分可利用面積共計約17萬平米。并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計本項目發(fā)電系統(tǒng)由于分散在廠區(qū)內(nèi)，若采取分塊發(fā)電集中并網(wǎng)需單獨建設(shè)配電房，而且線路敷設(shè)也很復(fù)雜，工程難度很大。所以采用分塊發(fā)電，就近并網(wǎng)的方式。這種方式是國家目前大力推廣的分布式發(fā)電系統(tǒng)。本項目發(fā)電區(qū)域分散，因此，監(jiān)控部分采取分塊監(jiān)控，各發(fā)電區(qū)域分別配置獨立的監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)配置一臺環(huán)境檢測儀，檢測環(huán)境溫度、風向、光照等環(huán)境數(shù)據(jù)。并網(wǎng)運行期間數(shù)據(jù)采集器采集并網(wǎng)逆變器、匯流箱和環(huán)境監(jiān)測的運行狀態(tài)，數(shù)據(jù)采集器對外提供RS485接口，通過RS485總線與并網(wǎng)逆變器、匯流箱、環(huán)境監(jiān)測進行通訊，將相關(guān)數(shù)據(jù)和信息通過RS485總線提供給站控層的監(jiān)控系統(tǒng)。通過站控層可實現(xiàn)對逆變器和匯流箱運行狀況監(jiān)控。通過大屏幕LED顯示逆變器的輸出電壓、電流、功率、日發(fā)電量和項目所在地光照度、環(huán)境溫度、二氧化碳減排量等參數(shù)。通過顯示電站發(fā)電量和環(huán)境參數(shù)，可體現(xiàn)我們公司在新能源利用和節(jié)能減排方面的示范效應(yīng)。圖61 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)示意圖主要產(chǎn)品部件及性能參數(shù)1）并網(wǎng)逆變器選型逆變器是連接光伏陣列和電網(wǎng)的關(guān)鍵部件，它完成控制光伏陣列最大功率點運行和向電網(wǎng)注入正弦電流兩大主要任務(wù)。逆變器要與電網(wǎng)連接，必須滿足電網(wǎng)電能質(zhì)量、防止孤島效應(yīng)和安全隔離接地的三個要求。光伏陣列對逆變器的要求由于日照強度和環(huán)境溫度都會影響光伏陣列的功率輸出，因此必須通過逆變器的調(diào)節(jié)使光伏陣列輸出電壓趨近于最大功率點輸出電壓，以保證光伏陣列在最大功率點運行而獲得最大能源。并網(wǎng)逆變器的組成單元①DC/DC單元。該單元完成太陽能電池陣列的電壓提升，同時對太陽能電池板進行最大功率跟蹤控制（MPPT）。②DC/AC單元。該單元工作在電流控制模式，在PWM的控制下，使電流和電網(wǎng)的電壓保持同步，把電能饋送到電網(wǎng)。③I/O單元。該單元把來自電流傳感器的信號和主回路中的電壓信號轉(zhuǎn)變成DSP板可以處理的信號，并把DSP輸出的開關(guān)信號和PWM信號輸出的相應(yīng)的繼電器或功率元件。④DSP單元。該單元是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制核心，DSP單元完成全部并網(wǎng)運算和控制功能，并能夠通過串行總線向顯示板發(fā)送系統(tǒng)運行信息。⑤電源單元。把太陽能電池的高壓輸入轉(zhuǎn)化為多路電壓電源，供DSP單元、I/O單元、傳感器等使用。太陽能發(fā)電對電站系統(tǒng)的安全、質(zhì)量、可靠性等都有很高的要求，而逆變器作為光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的核心，其質(zhì)量和穩(wěn)定性直接影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性。本系統(tǒng)擬采用通過國際認證的并網(wǎng)逆變器，逆變器參數(shù)如下：表61 逆變器技術(shù)參數(shù)① 500kW逆變器部分技術(shù)參數(shù)GSG500KTTLV直流輸入最大直流輸入功率(kWp)550最大方陣開路電壓（Vdc）850推薦方陣開路電壓（Vdc）720最大方陣輸入電流（A）1250MPPT范圍(Vdc)440～800直流電壓紋波Vpp 10%