【正文】 系統(tǒng)技術方案48 項目工程方案 設計依據(jù)執(zhí)行的有關文件和標準此次示范建筑建設依據(jù)以下國家出臺的相關文件及標準進行。相關文件：關于印發(fā)《建設部關于落實國務院關于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知的實施方案》的通知（建科[2022]159 號）中華人民共和國建設部《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》 （第 143 號部令）關于組織申報 2022 年可再生能源建筑應用示范項目的通知 （財辦建[2022]64 號）關于調查核實與組織申報可再生能源建筑應用示范項目的通知（財辦建[2022]75 號）關于進一步做好〈可再生能源在建筑應用示范項目可行性研究報告〉的通知（建科節(jié)函[2022]101 號）中華人民共和國《節(jié)約能源法》中華人民共和國《可再生能源法》關于加快推進太陽能光電建筑應用的實施意見（財建[2022]128 號）江蘇省光伏發(fā)電推進意見（蘇政辦發(fā)[2022]85 號）執(zhí)行設計標準：太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程設計規(guī)范:CECS 84:96太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程施工及驗收技術規(guī)范 85:96供配電系統(tǒng)設計規(guī)范: GB5005295低壓配電設計規(guī)范: GB5005495通用用電設備配電設計規(guī)范: GB5005593 1MWp光伏并網發(fā)電系統(tǒng)技術方案49電熱設備和電源設計規(guī)范: GB5005693保護繼電器: GB5006292, GBJ6483, SDJ679, SDJ779測量: GBJ6390接地保護系統(tǒng): GBJ6583, SDJ879國家代碼標準和當?shù)仉娏Σ块T的規(guī)定英國電氣工程協(xié)會(IEE) 規(guī)程ISO 標準BS 或 DIN 標準 設計原則20MWp 跟蹤并網光伏電站是我國首座大型灘涂光伏電站，裝機規(guī)模在目前也屬于世界前列，影響深遠，必須精心策劃，精心建設，精心運營。為此，我們提出項目建設要遵循“先進、可靠、優(yōu)質、經濟”四項基本原則：（1） 先進性原則充分利用已有成果，在繼承的基礎上，采用高效率光伏組件，采用我公司自主研發(fā)太陽能利用率高的跟蹤式光伏方陣，提高系統(tǒng)效率，降低發(fā)電成本，保證技術上的先進性。（2） 可靠性原則采用成熟設備、規(guī)范設計，所有設施必須能夠適應當?shù)貧夂颦h(huán)境和條件，長壽命、高可靠，關鍵設備如并網逆變器要有加固措施，保證光伏電站的長壽命和可靠性。要有故障自動診斷、自動保護、快速維修等措施，確保電站的整體運行安全。（3）質量優(yōu)先原則在設計、施工、交付和運營過程中，要把確保產品質量和工作質量放在首位，把電站建成優(yōu)質工程。 1MWp光伏并網發(fā)電系統(tǒng)技術方案50（4） 經濟性原則充分考慮當?shù)氐囊庖姾屠?，精打細算，注意?jié)約，不搞形式，不鋪張浪費，以取得更大的社會效益和經濟效益。 技術方案 設計依據(jù)及說明國際標準與國外標準： — 《低壓開關設備和控制器第 1 部分：總規(guī)則》 （IEC 609471）— 《低電壓開關和控制器 控制器件接口 (CDI) 第 1 部分：總規(guī)則》 （ IEC 620261）國家標準：— 《電力工程電纜設計規(guī)范》 （GB502122022）— 《 電能質量 公用電網諧波》 （GB 145491993）— 《通用用電設備配電設計規(guī)范》 （GB5005593）— 《污水綜合排放標準》 （GB897896）— 《環(huán)境空氣質量標準》 （GB30951996）— 《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》 （GB309693）— 《火力發(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范》 （GB502292022）— 《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》 （GBZ 12022）— 《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》 （GB501871993）— 《工業(yè)企業(yè)廠內鐵路、道路運輸安全規(guī)程》 （GB43871994）— 《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》 （GB500192022）— 《生產過程安全衛(wèi)生要求總則》 （GB128011991） 1MWp光伏并網發(fā)電系統(tǒng)技術方案51— 《生產設備安全衛(wèi)生設計總則》 （GB50831999）行業(yè)標準：— 《中華人民共和國環(huán)境保護法》 （）— 《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》 （）— 《建設項目環(huán)境保護管理條例》 （）— 《火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設計規(guī)程》 （DL50531996）— 《火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設計規(guī)程》 （DL50531996） 綜合考慮當前國內外的技術發(fā)展水平，結合本項目的具體情況及工程建設、施工、運行和維護管理等，本電站擬采用“集散設計、分期安裝、分支上網”的總體技術方案。（1）在電氣線路上，20MWp 并網系統(tǒng)分為 20 個獨立的 1MWp 分系統(tǒng)，分別發(fā)電上網；（2）每個 1MWp 分系統(tǒng)包括 5 個 200kWp 子系統(tǒng)、1 臺 1000kVA 的升壓變壓器；（3）每個子系統(tǒng)由 200kWp 光伏方陣、200kVA 并網逆變器組成，輸出 三相交流電；（4）每個 200kWp 子系統(tǒng)光伏方陣由 37 個 發(fā)電單元并聯(lián)組成，每個發(fā)電單元由 2 個 發(fā)電裝置串聯(lián)組成；（5） 光伏方陣發(fā)電裝置全部采用對日跟蹤式結構，每個發(fā)電裝置安裝了10塊額定功率為270Wp的光伏組件。 200kWp 子系統(tǒng)和 1MWp 分系統(tǒng)的電氣原理框圖見圖 1 和圖 2。 1MWp光伏并網發(fā)電系統(tǒng)技術方案52 200kWp 光伏方陣 (37 個發(fā)電單元) ┋ DC AC 圖1 200kWp 子系統(tǒng)電氣原理框圖圖 2 1MWp 分系統(tǒng)電氣原理框圖這種技術方案具有如下特點: 發(fā)電裝置 發(fā)電裝置接線箱200kVA 逆變器 發(fā)電裝置 發(fā)電裝置 1MWp光伏并網發(fā)電系統(tǒng)技術方案53（1）光伏方陣全部采用跟蹤式發(fā)電裝置，發(fā)電量可比固定式增加35％，發(fā)電成本可比固定式降低 19%；（2）200kWp 子系統(tǒng)，可直接并入低壓電網供電，或經升壓變壓器并入高壓電網；（3）根據(jù)資金到位情況，每個 1MWp 分系統(tǒng)可分期施工建設及獨立地運行、維護、管理，不會影響整個電站的運行；（4）可以各種方式進行項目建設，如整體承包、分系統(tǒng)承包、子系統(tǒng)分包等；（5）可進行不同設備和設計的比較及技術和經濟性能的評估。可見，該技術方案具有技術先進、整體優(yōu)化、循序漸進等特點。 系統(tǒng)組成及主要設備技術要求并網光伏電站主要由下述各部分組成:（1）光伏方陣包括光伏組件、跟蹤裝置、支承基礎、接線箱、電纜電線等。光伏組件總容量為 20MWp，選用高效率晶體硅太陽能電池組件，使用壽命 25 年以上。跟蹤裝置簡單、可靠、長壽命，能適應當?shù)貧夂颦h(huán)境。（2）直流交流逆變設備包括直流屏、配電柜、并網逆變器等。并網逆變器有最大功率跟蹤(MPPT)功能，輸出三相 ，效率大于95％，有各種保護功能。（3）升壓并網設施包括升壓變壓器、真空斷路器、高壓避雷器等。 1MWp光伏并網發(fā)電系統(tǒng)技術方案54升壓變壓器電壓 ，容量 1000kVA。（4）控制檢測系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)檢測、處理及顯示系統(tǒng)、遠程信息交換等?？刂茩z測及遠程信息交換要求：①采集并記錄相關數(shù)據(jù)，如氣象資料、電性能參數(shù)及工作狀態(tài)等；②執(zhí)行相關的控制操作，如切合逆變器、光伏方陣及方陣的跟蹤控制等；③系統(tǒng)故障的自動保護功能，記錄并保存故障信息，發(fā)送報警信號；④遙控、遙測等遠程信息交換功能。（5）附屬設施防雷及接地保護、廠房及辦公室、圍欄、通道及道路、清潔設備等。防雷及接地保護要符合國家有關標準規(guī)定的技術要求，直流側與交流側都需要有接地保護，有足夠的防雷保護范圍，不得遮擋光電場的太陽輻射。機房與辦公室要有足夠的面積放置各類室內設備，有良好的通風、采光，適當?shù)姆篮胤里L沙措施，不得遮擋光電場的太陽輻射。場地道路要便于安裝調試、運行維護和清潔工作。防護圍欄有足夠的高度和強度，不得遮擋光電場的太陽輻射。 發(fā)電量測算根據(jù)當?shù)靥栞椛淞俊㈦娬驹O計功率和系統(tǒng)效率等數(shù)據(jù)，可測算20MWp 并網光伏電站的各月發(fā)電量和年總發(fā)電量。光伏方陣發(fā)電裝置初步選擇為朝南傾斜安裝的單軸對日跟蹤式結構。光伏組件所接收的太陽輻射量，取決于當?shù)氐奶栞椛淞浚ㄋ矫嫔系妮椛淞浚┘把b置的傾斜角度和跟蹤角度。通常是先根據(jù)全年發(fā)電量最大原則確定傾斜角度，并計算固定斜面上的輻射量，再考慮對日跟蹤時輻射量按一定比例的增加。光伏電站地處北緯北緯 176。~ 176。 東經 176。~176。，經測算固定斜面的傾角為 28176?！?2176。時全年所接收到的太陽輻射量最大，但差別 1MWp光伏并網發(fā)電系統(tǒng)技術方案55并不大，再考慮夏季從日出到日落時間差超過 12h，光伏組件對太陽方位角的跟蹤可大于 180 度，斜面傾角選擇稍低些更為有利，故實際傾角可選取 30176。另外，在，跟蹤式發(fā)電裝置接收到的太陽輻射量可比固定式的提高約 30%。這樣，就可以得到該電站光伏方陣上的太陽輻射量和系統(tǒng)的發(fā)電量，如表 2 所示。測算時設定系統(tǒng)總效率為 77%（壽命初期） ，25 年衰減 15%。由此可見，20MWp 并網光伏電站初期年總發(fā)電量為 4,360 萬kWh，25 年末為 3,706 萬 kWh，25 年的總發(fā)電量約為 10 億 kWh，年平均發(fā)電量為 4,033 萬 kWh，平均每天發(fā)電 11 萬 kWh。 技術預設計完整的系統(tǒng)設計方案應包括系統(tǒng)配置圖、光伏方陣設計、逆變器設計、輸變電設計、防雷接地設計和土建設計（機房、變電站面積和布局、場內道路、支承基礎、防雷接地基礎、圍欄、接線）等。這里僅作初步電氣設計、電站規(guī)模預計及主要參數(shù)測算。自動跟日太陽能發(fā)電裝置是我公司自主研發(fā)的高科技產品，技術屬于國內獨創(chuàng)，已獲得國家發(fā)明專利，擁有自主知識產權。具有可靠的抗風性，可抗 12 級風力，其抗風計算如下：由空氣動力學和 No3 構形知，太陽電池陣上的風壓力可用下式計算： Ff=CqS式中，F(xiàn)f 為太陽電池陣上的風壓力（N） ， C 為風力系數(shù)，q 為風壓（N/m2） ，S 為太陽電池陣的面積（m178。） 。對于傾角 β 為 300 的矩形太陽電池陣，風力系數(shù)近似值可由下式得到：CS≈ β=（正面順風時） CN≈= （背面逆風時）這里，公式中的系數(shù) 是風垂直入射矩形表面時的風力系數(shù)，系數(shù) 1MWp光伏并網發(fā)電系統(tǒng)技術方案56 是傾斜 300 的表面逆風風力比順風大的系數(shù)。風壓可用下式求得： 201????q式中，q0 為基準風壓（N/m2） ，ρ 為空氣密度（因夏季風大，故取179。） ，υ 為風速（ m/s） 。ε 為環(huán)境系數(shù)。若跟日裝置安裝在地面，在無障礙平坦地域、有樹木房屋及圍欄地域和有密集樹木建筑物地域，ε 值可分別取 和 ；若安裝在地面 10m 以上高度為 H（m）的地方，則 ε 值還要乘一個因子 。)1(H這里，設 ε= ，10 級和 12 級的上限風壓分別為 403N/m2 和681N/m2。這樣，對于 10 級風，施于太陽電池陣表面的順風壓力為 4,836 N，施于太陽電池陣表面的逆風壓力為 6,287N（；對于 12 級風，施于太陽電池陣表面的順風壓力為 8,172N（Ⅱ型裝置） ，施于太陽電池陣表面的逆風壓力為 10,624N。 主要設備選項①光伏組件光伏組件全部選用國產額定功率為 270Wp 的多晶硅光伏組件，典型技術參數(shù)見表 3。表3 270Wp多晶硅光伏組件技術參數(shù)表峰值功率 (W) 270開路電壓 (V) 短路電流 (A) 峰值電壓 (V) 峰值電流 (A) 工作溫度 (℃) －40～85抗風壓力、風速 800Pa， 1MWp光伏并網發(fā)電系統(tǒng)技術方案57絕緣強度 DC3500V,1min，漏電電流≤50mA沖擊強度 227g鋼球1m自由落體，表面無損傷外形尺寸 mm 195699250重量 kg 23②并網逆變器額定容量為 200kVA 的并網逆變器選用效率大于 95％、性能優(yōu)良和可靠性高的國產并網逆變器。典型技術參數(shù)見表 4。表4 200kVA并網逆變器技術參數(shù)表額定容量 （kVA） 200最大輸入電壓 （ V） 900MPPT輸入電壓范圍 （V） 450～820最大輸入電流 （ A） 472輸出交流電壓 （