【正文】 1995 《電能質(zhì)量，三相電壓允許不平衡度》31．GB/T15945—1995 《電能質(zhì)量，電力系統(tǒng)頻率允許偏差》設(shè)計原則如下：(1)與建筑的有機結(jié)合由于世界各國對環(huán)境和能源短缺的日益關(guān)注，可持續(xù)發(fā)展必將成為今后建筑設(shè)計的重要指導(dǎo)思想。將太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用于建筑，并與建筑一體化的新型太陽能建筑已在歐、美和日本等國進行示范，公眾反響強烈。安裝在辦公基地配套工程建筑的太陽能電池將與建筑結(jié)構(gòu)密切配合，達(dá)到光伏建筑一體化應(yīng)用。(2)最大限度地獲得太陽輻照量為了增加光伏陣列的輸出能量，盡可能地保證光伏組件普照在陽光下，避免光伏組件之間互相遮光，以及其他障礙物遮擋陽光。(3)減低電纜傳輸距離，優(yōu)化設(shè)計輸配電為了實現(xiàn)以下目的，從光伏組件到接線箱、接線箱到逆變器以及從逆變器到并網(wǎng)交流配電柜的電力電纜全部按照最短距離。光電建筑一體化設(shè)計太陽能電池是做光電建筑最基本的部件。國內(nèi)外光電建筑一體化發(fā)展，從示范到推廣，從屋頂光伏到建筑集成，太陽能電池已經(jīng)成為一種新型的建筑材料。光電建筑在整個太陽能建筑里魅力無比。由于增加了光伏組件，使得建筑在節(jié)能的同時也更具有觀賞性。在國外甚至把光電建筑作為藝術(shù)品來建造。太陽能電池和建筑可以完美結(jié)合，在發(fā)電的同時也可以做非常好的裝飾。本次設(shè)計結(jié)合辦公基地辦公樓及配套用房屋頂?shù)慕ㄖ攸c，采用多晶硅組件與屋面一體化設(shè)計，既保證建筑物的美觀，同時又發(fā)揮電站的最大效率?；拭?13并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計在并網(wǎng)方式上，采用低壓電網(wǎng)直接并聯(lián)，屬于“自發(fā)自用”用戶低壓側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)，利用太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)換成直流電能，再通過逆變器將直流電逆變成 50 赫茲、230/400V 的交流電。逆變器的輸出端通過配電柜與市電并聯(lián)，直接提供給站區(qū)負(fù)載用電。同時，太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)，檢測太陽能光伏并網(wǎng)電站的運行情況、外界環(huán)境情況等。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)框圖辦公基地項目配套建筑在 8:00～20:00 分時段預(yù)計用電負(fù)荷為 2400Kwh,本項目光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率 300kWp,完全做到即發(fā)即用。平均負(fù)荷序號 建筑物名稱8:009:00 9:0012:00 12:0017:00 17:0020:001 主辦公樓 120 700 900 502配套業(yè)務(wù)用房*50 150 300 30皇明 143配套業(yè)務(wù)用房*30 50 100 204 總計 200 900 1200 100 主要產(chǎn)品、部件及性能參數(shù)(1) 太陽能電池組件的選擇本項目光伏組件選用某某集團生產(chǎn)的多晶硅 240W 組件，組件效率約為%。********多 晶硅組件性能參數(shù)表型式 多晶硅光伏組件型號 *******0尺寸結(jié)構(gòu) 163498242凈重 皇明 15使用粘合膠體類型 硅膠在 、1000W/㎡的輻照度、25℃的電池溫度下的峰值參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)功率 240W峰值電壓 峰值電流 短路電流 開路電壓 系統(tǒng)電壓 1000V（Max）溫度范圍 40℃—+ 85℃絕緣電阻 ≥50 MΩ功率誤差范圍 177。3%承受冰雹（按照 IEC61215）標(biāo)準(zhǔn)測試 25mm 直徑，23m/s 速度接線盒類型 PV6063T5接線盒防護等級 IP65接線盒連接線長度 ≥970mm組件效率 %組件的填充因子 %框架結(jié)構(gòu)使用材料 氧化噴砂處理鋁合金邊框a) 正常工作條件1） 環(huán)境溫度：－40℃＋85℃；2） 相對濕度：≤95％（25℃） ；3） 海拔高度：≤5500m；4） 最大風(fēng)速：150 km/h。b) 太陽能電池組件性能皇明 161） 產(chǎn)品通過TUV 認(rèn)證、VDE、UL、CE、金太陽認(rèn)證2） 提供的組件功率偏差為177。3%。3） 組件的電池上表面顏色均勻一致，無機械損傷，焊點無氧化斑。4） 組件的每片電池與互連條排列整齊，組件的框架整潔無腐蝕斑點。5） 在標(biāo)準(zhǔn)條件下（即：大氣質(zhì)量AM=，標(biāo)準(zhǔn)光強E=1000W/m2，溫度為25177。1℃，在測試周期內(nèi)光照面上的輻照不均勻性≤177。5%） ，太陽電池組件的實際輸出功率均大于標(biāo)稱功率。6） 太陽電池片的效率≥%，組件效率≥%。7） 光伏電池組件具有較高的功率/面積比，功率與面積比=146 W/㎡。功率與質(zhì)量比=10 W/Kg，填充因子FF≥。8） 組件2年內(nèi)功率的衰減2%，使用10 年輸出功率下降不超過使用前的10%；組件使用25 年輸出功率下降不超過使用前的20%。9） 組件使用壽命不低于25 年。10） 太陽能電池組件強度滿足《IEC61215 光伏電池的測試標(biāo)準(zhǔn)》中第，并滿足以下要求：撞擊后無如下嚴(yán)重外觀缺陷：? 破碎、開裂、彎曲、不規(guī)整或損傷的外表面；? 某個電池的一條裂紋，其延伸可能導(dǎo)致組件減少該電池面積10%以上；? 在組件邊緣和任何一部分電路之間形成連續(xù)的氣泡或脫層通道；? 表面機械完整性，導(dǎo)致組件的安裝和/或工作都受到影響。? 標(biāo)準(zhǔn)測試條件下最大輸出功率的衰減不超過實驗前的5%。 絕緣電阻應(yīng)滿足初始實驗的同樣要求。11） 太陽能電池組件防護等級IP65。12） 連接盒采用滿足IEC 標(biāo)準(zhǔn)的電氣連接，采用工業(yè)防水耐溫快速接插，皇明 17防紫外線阻燃電纜。13） 1組件的封層中沒有氣泡或脫層在某一片電池與組件邊緣形成一個通路，氣泡或脫層的幾何尺寸和個數(shù)符合IEC61215 規(guī)定。14） 組件在外加直流電壓2022V 時，保持1分鐘，無擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象。15） 絕緣性能：對組件施加1000V 的直流電壓，測量其絕緣電阻應(yīng)不小于100MΩ。16） 組件采用EVA、玻璃等層壓封裝，EVA 的交聯(lián)度大于80％， EVA與玻璃的剝離強度大于30N/cm2。EVA 與組件背板剝離強度大于10N/cm2。17） 光伏電池受光面有較好的自潔能力；表面抗腐蝕、抗磨損能力滿足IEC61215 要求。18） 邊框與電池片之間應(yīng)有足夠距離，確保組件的絕緣、抗?jié)裥院蛪勖?9） 為保證光伏電池組件及整個發(fā)電系統(tǒng)安全可靠運行，提供光伏電池組件有效的防雷接地措施。20） 組件背面統(tǒng)一地方粘貼產(chǎn)品標(biāo)簽，標(biāo)簽上注明產(chǎn)品商標(biāo)、規(guī)格、型號及產(chǎn)品參數(shù)，標(biāo)簽保證能夠抵抗二十年以上的自然環(huán)境的侵害而不脫落、標(biāo)簽上的字跡不會被輕易抹掉。產(chǎn)品包裝符合相應(yīng)國標(biāo)要求，外包裝堅固，內(nèi)部對組件有牢靠的加固措施及防撞措施。全包裝箱在箱面上標(biāo)出中心位置、裝卸方式、儲運注意標(biāo)識等內(nèi)容。太陽電池組件伏安特性曲線:皇明 18太陽電池組件伏輻照度、溫度性曲線：(2) 逆變器的選擇逆變器技術(shù)要求： 皇明 19光伏并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，對于提高光伏系統(tǒng)效率和可靠性具有舉足輕重的作用。光伏并網(wǎng)逆變器的選型主要應(yīng)考慮以下幾個問題： ? 性能可靠，效率高光伏發(fā)電系統(tǒng)目前的發(fā)電成本較高，逆變器是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，如果在發(fā)電過程中逆變器自身消耗能量過多或逆變出現(xiàn)故障，必然導(dǎo)致系統(tǒng)總發(fā)電量及經(jīng)濟性能的下降，因此要求逆變器的高可靠性、高效率等非常必要，并具有根據(jù)光伏組件當(dāng)前的運行狀況輸出最大效率(MPPT)點的跟蹤功能。? 直流輸入電壓具有較寬的適應(yīng)范圍由于光伏組件的輸出電壓隨光照強度和溫度而變化，這就要求逆變電源必須在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作，并保證交流輸出電壓穩(wěn)定。? 具有嚴(yán)格保護功能并網(wǎng)逆變器應(yīng)具有交流過壓、欠壓保護，超頻、欠頻保護，高溫保護，交流及直流的過流保護，直流過壓保護，防孤島保護等保護功能。? 波形畸變小，功率因數(shù)高大型光伏發(fā)電并網(wǎng)運行時，為避免對公共電網(wǎng)的電力污染，要求逆變電源輸出正弦波，電流波形必須與外電網(wǎng)一致，波形畸變小于 5%，高次諧波含量小于 3%，功率因數(shù)接近于 1。? 監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集功能齊全逆變器應(yīng)有多種通訊接口進行數(shù)據(jù)采集并發(fā)送到中控室，并且具備完善的配套軟件或硬件用于對整個電站的數(shù)據(jù)進行顯示、存儲并分析。? 滿足國家電網(wǎng)的接入規(guī)定根據(jù)國家電網(wǎng)公司新出臺的光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定（試行版） ，逆變器應(yīng)滿足接入標(biāo)準(zhǔn)。皇明 20本項目逆變器選用金太陽品牌， SG 系列 250K 集中型逆變器。SG 系列集中型逆變器的具體技術(shù)參數(shù)如下：皇明 21太陽能光伏組件間距的設(shè)計：為了避免陣列之間遮陰,光伏電池組件陣列間距應(yīng)不小于 D:D=〔arcsin()〕式中 Φ 為當(dāng)?shù)氐乩砭暥?在北半球為正，南半球為負(fù))，H 為陣列前排最高點與后排組件最低位置的高度差） 。根據(jù)上式計算，求得：D=2200㎜。 皇明 22（3）土建及結(jié)構(gòu)設(shè)計主辦公樓及配套業(yè)務(wù)用房*屋頂為單層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)保溫體系，配套業(yè)務(wù)用房*屋頂為輕鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。在保證不影響原有屋面防水、保溫隔熱措施的前提下，主辦公樓及配套業(yè)務(wù)用房*在屋面制作槽鋼支撐基座，主辦公樓及配套業(yè)務(wù)用房*在屋面制作（350350500）㎜的水泥墩，安裝太陽能電池組件，槽鋼基座的光伏發(fā)電板荷載在原來的基礎(chǔ)上每平方米增加 ，水泥基座的光伏發(fā)電板荷載在原來的基礎(chǔ)上每平方米增加 。根據(jù)設(shè)計核載標(biāo)準(zhǔn)核算結(jié)果驗證，項目建筑屋頂完全滿足建設(shè)條件，在屋面承受荷載范圍之內(nèi)。(構(gòu))物的布置及結(jié)構(gòu)選型建筑設(shè)計以安全、適用、經(jīng)濟、美觀為原則，根據(jù)生產(chǎn)工藝流程、使用要求、自然條件、建筑材料、建筑技術(shù)等因素，結(jié)合工藝設(shè)計進行建筑物的平面布置、空間組合及建筑造型設(shè)計并考慮到建筑群體與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)。支撐鋼架采用角鋼鋼桁架結(jié)構(gòu)，下部固定于槽鋼(水泥)基座的連接件，按照工藝要求布置，凈高 m。 側(cè)側(cè)側(cè)側(cè)太 陽 能 電 池 板側(cè)側(cè)皇明 23(4) 監(jiān)測系統(tǒng)方案本項目設(shè)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)兩套，低壓用戶側(cè)、高壓側(cè)各一套，主要監(jiān)視并網(wǎng)逆變器的運行狀態(tài)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集控制器、顯示終端、就地測量儀表等設(shè)備。并網(wǎng)逆變器及電網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息通過通訊的方式（RS485 總線、Inter）傳輸至數(shù)據(jù)采集控制器，數(shù)據(jù)采集控制器與局域網(wǎng)相連，操作人員通過局域網(wǎng)在辦公室計算機上對并網(wǎng)逆變器進行監(jiān)視?？梢赃x擇就地設(shè)有大屏幕顯示器，大屏幕顯示器也與局域網(wǎng)相連，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的信息可在大屏幕顯示器上實時顯示。此外，并網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)還需要對就地的溫度、太陽能輻射強度進行監(jiān)測。 (5) 防雷接地 a、防雷太陽能光伏并網(wǎng)電站防雷主要是防直擊雷和感應(yīng)雷兩種，防雷措施應(yīng)依據(jù)《光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)過電壓保護導(dǎo)則》 （SJ/T11127）中有關(guān)規(guī)定設(shè)計。根據(jù) SJ/T11127 中有關(guān)規(guī)定,該系統(tǒng)主要采取以下措施:① 在每路直流輸入主回路內(nèi)裝設(shè)浪涌保護裝置,并分散安裝在直流配電箱內(nèi)。屋頂光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在組件與逆變器之間加入直流配電箱,不僅對屋頂太陽電池組件起到防雷保護作用,還為系統(tǒng)的檢測、維修、維護提供了方便?；拭?24縮小了電池組件故障檢修范圍。② 在并網(wǎng)接入的交流配電箱中安裝避雷元件,以防護從低壓配電線侵入的雷電波及浪涌。b、接地為保證人身和設(shè)備的安全，所有設(shè)備的某些可導(dǎo)電部分均應(yīng)可靠接地。每件金屬物品都要單獨接到接地干線，做到等電位連接，不允許串聯(lián)后再接到接地干線上。(6) 主要設(shè)備配置 本示范項目主要設(shè)備配置清單：序號 名 稱 數(shù) 量 規(guī) 格 型 號 備 注1 太陽能電池組件 1261 塊 240Wp2 SG 系列并網(wǎng)逆變器 6 臺2*100KW、3*20KW、1*50KW3 支架 1 套4 交直流配電柜 6 套 交流直流各 3 臺5 光伏專用匯流箱 5 個 16 匯數(shù)據(jù)采集控制器 1 套 ——風(fēng)速儀 1 臺 ——太陽能輻射傳感器 1 個 ——溫度傳感器 1 個 ——5液晶顯示屏 1 臺 ——6 防雷系統(tǒng)及其他保護 3 套 ——系統(tǒng)能效計算分析皇明 25(1) 太陽能光電系統(tǒng)效率分析并網(wǎng)光伏電站的總效率由光伏陣列的效率、逆變器效率、交流并網(wǎng)等三部分組成。a、光伏陣列效率 η 1：光伏陣列在 1000W/m2太陽輻射強度下,實際的直流輸出功率與標(biāo)稱功率之比。光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換過程中的損失包括：組件的匹配損失、表面塵埃遮擋損失、不可利用的太陽輻射損失、溫度影響、最大功率點跟蹤精度、及直流線路損失等，取效率 90%計算。b、逆變器轉(zhuǎn)換效率 η 2：逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比，取逆變器效率 95%計算。c、交流輸出損耗 η 3: 若系統(tǒng)設(shè)備位置與并網(wǎng)接點位置較遠(yuǎn)，線路有一部分損耗，一般≤5%，η 3 = 95%；若距離較近，η 3 = 100%。d、系統(tǒng)總效率為：η 總 ＝η 1η 2η 3＝90%95%95%=%(2) 發(fā)電量該項目一部分采取最佳安裝角度 25176。，一部分采用平鋪方式，電池接受的年輻射量為 4614kWh/m2，而太陽電池片面積約為 2022m2，光伏并網(wǎng)電站效率為%則本工程年發(fā)電量約為 萬 kWh。(3) 費效比a、增量成本估算本項目預(yù)計總投資 420 萬元，其中：設(shè)備費 350 萬元，安裝調(diào)試費用 50萬元，不可預(yù)見費 20 萬。本項目的增量投資主要是相對于火力發(fā)電計算，增量投資主要包括建設(shè)期投資及生產(chǎn)燃料費用上，根據(jù)國家發(fā)改委 2022 年發(fā)布的《火力發(fā)電工程建設(shè)皇明 26預(yù)算編制與計算標(biāo)準(zhǔn)》相同規(guī)模的 300KW 火力發(fā)電建設(shè)期投資約 151 萬元?；鹆Πl(fā)電廠生產(chǎn) 770 萬 kWh 電量，按照火電煤耗平均 350g 標(biāo)煤/kWh 計算，需要消耗標(biāo)準(zhǔn)煤 2695 噸，折合資金約 260 萬元。b、費效比計算根據(jù)國家 2