【正文】 28640表 72 220Wp 多晶硅電池組件主要參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件 STC： 輻照強(qiáng)度 1000W/㎡ 溫度 25℃峰值功率﹙Pm ﹚ 220Wp 峰值功率溫度系數(shù) %/℃開路電壓﹙Voc ﹚ 短路電流溫度系數(shù) ＋%/ ℃最佳工作電壓﹙Vmp﹚ 開路電壓溫度系數(shù) %/℃短路電流﹙Isc﹚ 外形尺寸(mm) 168099250最佳工作電流﹙Im﹚ 重量(kg) 光伏組件數(shù)量(塊) 22800陜西省靖邊縣 10MWp 光伏并網(wǎng)電站工程初步可行性研究報(bào)告 光伏組件的選型、布置及發(fā)電量的估算7 1圖 71 175Wp 單晶硅電池組件特性曲線圖 72 220Wp 多晶硅電池組件特性曲線 光伏系統(tǒng)的布置 光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案采用“分塊發(fā)電 ，集中并網(wǎng) ”的總體設(shè)計(jì)方案。 10MWp 的光伏陣列可分為 10 個(gè) 的光伏方陣，組成 10 個(gè) 1MW 并網(wǎng)發(fā)電單元，每個(gè) 1MW 的并網(wǎng)發(fā)電單元的光伏組件都通過直流匯流裝置分別接至2 臺(tái) 500kW 逆變器， 經(jīng) ，采用一次升壓設(shè)計(jì)方光伏組件的選型、布置及發(fā)電量的估算 陜西省靖邊縣 10MWp 光伏并網(wǎng)電站工程初步可行性研究報(bào)告7 2案并入 35kV 配電裝置。電站由單晶硅和多晶硅兩種電池組件構(gòu)成，其中，175(36) 單晶硅電 池組件 28640 塊，容量 ；220(30) 多晶硅電池組件 22800 塊，容量 ，光伏陣列的總?cè)萘繛?。方案的?yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立安裝和調(diào)試，分系統(tǒng)上網(wǎng)；也可以分期建設(shè)和進(jìn)行不同設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估。 光伏組件的布置 175Wp(36)單 晶硅電池組件電路連接形式及布置按最佳太陽能光伏組件串聯(lián)數(shù)計(jì)算，每一路單晶硅光伏組件串聯(lián)的額定功率容量為 2800Wp(175Wp16=2800Wp)。單個(gè)方陣單元由 32塊太陽能光伏組件組成，按 2 行16 列橫向放置 (見圖 73)。整個(gè)5MWp 光伏 陣列由 895 個(gè)方陣單元組成，每 179 個(gè)方陣單元組成一個(gè)并網(wǎng)發(fā)電單元，單元容量為 ，連接兩個(gè)并網(wǎng)逆變器，共用一臺(tái)箱式升壓變壓器，組成一個(gè)分系統(tǒng)。圖 73 單元支架方陣面太光伏組件布置的三視圖(單晶硅)陜西省靖邊縣 10MWp 光伏并網(wǎng)電站工程初步可行性研究報(bào)告 光伏組件的選型、布置及發(fā)電量的估算7 3 220Wp(30)多晶硅 電池組件電路連接形式及布置按最佳太陽能光伏組件串聯(lián)數(shù)計(jì)算，則每一路多晶硅光伏組件串聯(lián)的額定功率容量 4400Wp （220Wp20=4400Wp）。單個(gè)方陣單元由40 塊太陽能光伏組件組成，按 2 行20 列橫向放置 (見圖 74)。整個(gè)5MWp 光伏 陣列由 570 個(gè)方陣單元組成，每 114 個(gè)方陣單元組成一個(gè)并網(wǎng)發(fā)電單元，單元容量為 ，連接兩個(gè)并網(wǎng)逆變器，共用一臺(tái)箱式升壓變壓器，組成一個(gè)分系統(tǒng)。圖 74 單元支架方陣面太光伏組件布置的三視圖(多晶硅) 光伏方陣的方位角和安裝傾角的確定綜合考慮方位角對(duì)陣列的影響，因?yàn)楣夥嚵谐蛘?即方陣垂直面與正南的夾角為 0176。)，光伏陣列在一年中 獲得的發(fā)電量是最大的，所以基于固定式安裝經(jīng)驗(yàn)(北半球) 考慮，本 項(xiàng)目確定光伏組件方陣的方位角為 0176。綜合考慮積雪、占地面積、陰影遮擋、支架承載等因素，旨在追求傾斜面全年最大輻射量及全年最大的發(fā)電量。因此以當(dāng)?shù)鼐唧w氣象資料為依據(jù)，通過 RETscreen 優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件 優(yōu)化設(shè)計(jì)， 輸入不同傾角(31176。～41176。之 間比較)通 過對(duì)其傾斜面全年總輻射量和全年的單位面積光伏組件的選型、布置及發(fā)電量的估算 陜西省靖邊縣 10MWp 光伏并網(wǎng)電站工程初步可行性研究報(bào)告7 4發(fā)電量的比較，得出最佳傾角值。圖 75 不同傾角方陣發(fā)電量折線圖(單晶硅)圖 76 不同傾角方陣發(fā)電量折線圖(多晶硅)通 過 上 圖 75，圖 76，我 們 可 以 看 出 從 31176?！?41176。之 間 傾 斜 面 太 陽 總 輻量 變 化 趨 勢(shì) 很 小 ，單 位 面 積 發(fā) 電 量 從 31176。起 呈 上 升 趨 勢(shì) ，在 35176。時(shí) 達(dá) 到 最 大 ，陜西省靖邊縣 10MWp 光伏并網(wǎng)電站工程初步可行性研究報(bào)告 光伏組件的選型、布置及發(fā)電量的估算7 5從 35176。時(shí) 又 呈 下 降 趨 勢(shì) 。所 以 我 們 擬 定 最 佳 傾 角 為 35176。 光伏方陣行距的確定通過陰影遮擋計(jì)算確定行距。光伏方陣行距應(yīng)不小于以下公式的D 值：式中：— 緯度(在北半球?yàn)檎⒃谀习肭驗(yàn)樨?fù))?H— 光伏方陣的上下 邊的高度差。經(jīng)對(duì)單晶硅光伏方陣，多晶硅光伏方陣分別計(jì)算，為了利于總平面布置取大值，擬定光伏方陣行距約為 5m。 光伏電站年發(fā)電量和年利用小時(shí)數(shù)的估算 發(fā)電量和年利用小時(shí)數(shù)估算 光伏陣列面的輻射情況下表 73 中月內(nèi)使用比例，水平面上的平均日輻射和月平均溫度為原始數(shù)據(jù)輸入，輸出數(shù)據(jù)為各月光伏陣列面上的平均日輻射。表 73 35176。傾角光伏陣列面的輻射情況月份 月內(nèi)使用比例(0 1) 水平面上的平均日輻 射(kWh/m178。/day) 月平均溫度 (℃)各月光伏陣列面上的平均日輻射(kWh/m178。/day)1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 光伏組件的選型、布置及發(fā)電量的估算 陜西省靖邊縣 10MWp 光伏并網(wǎng)電站工程初步可行性研究報(bào)告7 6（注：表中月平均溫度取自 NASA 網(wǎng)站） 光伏陣列面的發(fā)電量估算下表輸入原始數(shù)據(jù)得出年發(fā)電量，總的光伏系統(tǒng)效率等結(jié)果數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)包括：光伏組件類型、功率、數(shù)量，額定光伏組件效率，正常工作溫度，光伏溫度因子，年逆變器效率、容量及其它光伏陣列損耗等數(shù)據(jù)。見 下表 74。表 74 計(jì)算數(shù)據(jù)表序號(hào) 名 稱 原始數(shù)據(jù)1 項(xiàng)目地點(diǎn)的緯度 176。2 光伏陣列跟蹤模式： 固定3 光伏系統(tǒng)陣列的傾角 35176。4 光伏系統(tǒng)陣列的方位： 0176。5 各月水平面上的平均日輻射 見表 736 應(yīng)用類型 并網(wǎng)7 光伏組件類型 單晶硅 多晶硅8 額定光伏組件的效率 14% %9 裝機(jī)容量 5MWp 5MWp10 年等效滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù) 11 電站年總發(fā)電量 12573992kWh12 正常工作條件溫度 47℃13 光伏溫度因子 %/℃14 其它光伏陣列損耗 %15 逆變器的平均效率 96%16 逆變器容量 500 kW17 其它電力調(diào)節(jié)損耗 5%輸出結(jié)果為：(單 晶硅光伏組件) 單 位面積發(fā)電量： kWh/m178。/a，年總發(fā)電量：。(多晶硅光伏組件) 單 位面積發(fā)電量： kWh/m178。/a，年總發(fā)電量： MWh。所以該電站年總發(fā)電量為： + MWh 陜西省靖邊縣 10MWp 光伏并網(wǎng)電站工程初步可行性研究報(bào)告 光伏組件的選型、布置及發(fā)電量的估算7 7=光伏系統(tǒng)總效率計(jì)算需進(jìn)行下述參數(shù)的修正：(1) 光伏 陣 列效率η 1光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換與傳輸過程中的損失包括：組件匹配損失：對(duì)于精心設(shè)計(jì)、精心施工的系統(tǒng)，約有5%的損失；太陽輻射損失：包括組件表面塵埃遮擋及不可利用的低、弱太陽輻射損失，取值7%；最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)精度，取值2%；直流線路損失:按有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)小于3% 。得：η 1 = 95% 93%98%97%=84%(2) 逆 變器的 轉(zhuǎn)換效率 η2逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比稱為逆變器的轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)我們與國內(nèi)主要逆變器廠家溝通和調(diào)研，當(dāng)逆變器負(fù)荷達(dá)到20%已上 時(shí) ，逆變器的效率就在 %以上。加上太陽能最大功率點(diǎn)跟蹤 98%，逆變器的效率達(dá)到約 96%，綜 合到太陽能逆變器的大部分(白天) 運(yùn)行在 50%(平均 )左右容量，所以綜上所述，我們?nèi)∧孀兤餍蕿?96%。(3) 交流并網(wǎng)效率η 3從逆變器輸出至高壓電網(wǎng)點(diǎn)的傳輸效率，其中最主要的是變壓器的效率，通常取η3=% 。(4) 溫度 對(duì)發(fā)電 量的影響根據(jù)NASA網(wǎng)站的多年月平均溫度，利用RETScreen 軟件可估算環(huán)境溫度對(duì)發(fā)電量的影響。計(jì)算結(jié)果顯示，由環(huán)境溫度造成的發(fā)電量光伏組件的選型、布置及發(fā)電量的估算 陜西省靖邊縣 10MWp 光伏并網(wǎng)電站工程初步可行性研究報(bào)告7 8損失為4%。由于風(fēng)速對(duì)光伏電池發(fā)電量的影響較為復(fù)雜，所以本期工程現(xiàn)階段暫不考慮。綜上所述，光伏系統(tǒng)總效率：η 1η2η3(14%)=%我們用 Retscreen 軟件計(jì)算的年發(fā)電量是從光伏陣列到并網(wǎng)之前的，該軟 件已對(duì)溫度對(duì)組件光電轉(zhuǎn)換效率的影響，逆變器的平均效率，線損等能量損耗的影響，逆變器的影響等因素進(jìn)行了折減?？紤]到并網(wǎng)交流效率的影響，即變壓器的效率 98. 89%。所以并網(wǎng)后發(fā)電量為發(fā)電量為 %=由于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟、可靠、實(shí)用，目前行業(yè)內(nèi)共認(rèn)的光伏組件的壽命為2530年；本工程光伏組件的壽命按25年考慮。如果光伏組件效率按壽命期內(nèi)累計(jì)折損20%，且每年衰減的百分比相同進(jìn)行計(jì)算，25 年內(nèi)平均每年發(fā)電量為≈12573992kWh年等效滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)為??25%)(496251????nn12573992kWh/(+)kW=。根據(jù)高科技行業(yè)研究機(jī)構(gòu)馳昂咨詢(Sinotes)的分析，光伏發(fā)電能源的投入回報(bào)率是非常高的，晶體硅光伏組件的生產(chǎn)能耗相當(dāng)于該光伏組件在兩年內(nèi)的發(fā)電量總和,即其能耗回收期約為兩年?？紤]到晶體硅光伏組件的生產(chǎn)能耗(27535579kWh) ，本工程光伏組件壽命期內(nèi)發(fā)電量的總和約為 ；與 2022 年我國火力發(fā)電機(jī)組的平均供電煤耗 (350g/kWh) 相比，本工程光伏組件壽命期內(nèi)共可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約 105t，而且粉 塵、SO NOX為 零排放，耗水指標(biāo)也接近于零。因此，太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目不僅可以帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且能夠帶來社會(huì)和環(huán)境效益；再加上國家對(duì)可再生資源發(fā)展的大力扶持和政陜西省靖邊縣 10MWp 光伏并網(wǎng)電站工程初步可行性研究報(bào)告 光伏組件的選型、布置及發(fā)電量的估算7 9策優(yōu)惠，太陽能利用產(chǎn)業(yè)潛力巨大、發(fā)展前景樂觀。節(jié) 煤 量 計(jì) 算 ：350/1000 ≈108kg =105t。電氣 陜西省靖邊縣 10MWp 光伏并網(wǎng)電站工程初步可行性研究報(bào)告8 08 電氣 接入電力系統(tǒng)的方式說明本工程電力系統(tǒng)擬由單回 35kV 母線接入楊家畔鎮(zhèn)九里灘 3600 畝太陽能產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃建設(shè)的升壓站升壓后，接入靖邊縣國電 330kV 變電站， 長度約 5km?？紤]到目前產(chǎn)業(yè)園區(qū)升壓站正在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，本次設(shè)計(jì)范圍不包括電站接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可在下一階段的工作中由建設(shè)單位委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行詳細(xì)比選研究后完成工程最終接入系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)，并經(jīng)上級(jí)主管部門審查后確定。 電氣主接線工程本期建設(shè) 10 個(gè) 1MW 光伏發(fā)電單元，10MW 項(xiàng)目組分成兩種。175Wp 單晶硅 組件共 5MWp，每個(gè) 1MW 光伏發(fā)電單元共安裝5728 件 175Wp 光伏板 組件，每 16 件光伏板 組件串聯(lián)為一個(gè)支路，共358 個(gè)支路，各支路平均分配接入 22 個(gè) PVS16 直流匯線箱及 1 個(gè)PVS8 直流匯線箱， 1 至 11 號(hào)直流匯線箱接入 1 面直流防雷配電柜，12 至 23 號(hào)直流匯線箱接入 1 面直流防雷配電柜，共 2 面直流柜。220Wp 多晶硅 組件共 5MWp，每個(gè) 1MW 光伏發(fā)電單元共安裝4560 件 220Wp 光伏板 組件，每 20 件光伏板 組件串聯(lián)為一個(gè)支路，共228 個(gè)支路，各支路平均分配接入 14 個(gè) PVC16 直流匯線箱及 1 個(gè)PVS8 直流匯線箱， 1 至 7 號(hào)直流匯線箱接入 1 面直流防雷配電柜，8至 15 號(hào)直流匯線箱接入 1 面直流防雷配電柜，共 2 面直流柜；每面直流防雷配電柜出線接入 1 面 500kW 逆變器柜，共 2 面逆變器柜。逆變器輸出 270V 三相交流，通過交流電纜分別連接到陜西省靖邊縣 10MWp 光伏并網(wǎng)電站工程初步可行性研究報(bào)告 電氣8 11000kVA 箱變內(nèi)各自的低 壓側(cè)斷路器，箱 變低壓側(cè)采用雙分裂繞組接線形式。本期工程光伏發(fā)電單元線路采用電纜直埋敷設(shè)。 主要電氣設(shè)備選擇每個(gè) 1MW 單元選用 2 面直流防雷配電柜。光伏并網(wǎng)逆變器選用無隔離變、每臺(tái)容量 500kW 的逆變器，輸出270V 三相交流。箱式升壓變壓器容量為 1000kVA。35kV 配電裝置采用戶 內(nèi)手車式成套開關(guān)柜，開關(guān)柜內(nèi)配真空斷路器，短路水平按 25kA 選擇。電氣 陜西省靖邊縣 10MWp 光伏并網(wǎng)電站工程初步可行性研究報(bào)告8 2土建及消防