【導(dǎo)讀】大亞灣位于深圳市東部，其經(jīng)緯度分別是：22°36'N，114°32'E。示，深圳市年均太陽(yáng)總輻射為5225MJ/m2，屬太陽(yáng)能資源較豐富地區(qū)，經(jīng)測(cè)算，小區(qū)，小區(qū)內(nèi)的主要建筑是宿舍樓。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查，濱海花園小區(qū)的建筑大都。是南北朝向，能充分接受太陽(yáng)光的輻照，適合光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝。件也適宜開(kāi)展太陽(yáng)能光電建筑項(xiàng)目。舍樓為本項(xiàng)目使用的宿舍樓。安全問(wèn)題已日益突出，面臨的壓力很大。全國(guó)2/3以上地區(qū)的年平均日照數(shù)大于2020hr、年平均輻射總量約為5900MJ/m2。因此，太陽(yáng)能光伏電站的建設(shè)已成為國(guó)家溫室氣體減排和能源安全的必然需要。筑物屋頂建設(shè)光伏電站，解決了土地問(wèn)題。能夠提供清潔電力，適應(yīng)國(guó)家低碳，節(jié)能減排的要求。本工程采用固定支架系統(tǒng)，擬全部采用規(guī)格為230Wp晶體硅太陽(yáng)電池組件，入南區(qū)10kV變電站400V低壓母線段。各個(gè)光伏發(fā)電分系統(tǒng)之間沒(méi)有直流側(cè)的直接電氣聯(lián)系。太陽(yáng)電池方陣陣列間距（南北向）的設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足在冬至日、太陽(yáng)高度。角最低時(shí)，太陽(yáng)電池組件上的日照時(shí)間仍有6小時(shí)。

　　

【正文】 匹配的現(xiàn)象和陽(yáng)光陰影帶來(lái)的損失，增加了發(fā)電量。根據(jù)太陽(yáng)電池組件的不同，組串逆變器的最大功率一般在數(shù)千瓦級(jí)以內(nèi)。 圖 313 組串逆變器接線 ? 組件逆變器： 每個(gè)太陽(yáng)能太陽(yáng)電池組件連接一臺(tái)逆變器，如圖 314 所示。使用組件逆變器的光伏發(fā)電站的特點(diǎn)是每個(gè)太陽(yáng)電池組件都有一個(gè)獨(dú)立的最大功率跟蹤系統(tǒng)，增加了逆變器對(duì)太陽(yáng)電池組件的匹配性。這樣的組件逆變器可應(yīng)用于峰值從 50Wp 到400Wp 的太陽(yáng)電池組件。對(duì)于組件逆變器方案，因?yàn)槊總€(gè)組件逆變器都連接在 220V的電網(wǎng)上，因此不可避免會(huì)發(fā)生交流側(cè)電纜較長(zhǎng)的問(wèn)題。雖然組件逆變器的使用優(yōu)化了發(fā)電量，但系統(tǒng)總效率較組串逆變器低。 組件逆變器的容量必須與太陽(yáng)能太陽(yáng)電池組件匹配，因此其銘牌容量很小，一般在 50 到 400W 之間 。 中廣核太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)有限公司 大亞灣太陽(yáng)能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 33 圖 314 組件逆變器接線 因此，在本項(xiàng)目中采用組串逆變器的技術(shù)方案是可行合理的。 并網(wǎng)逆變器 是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵部件，高效的逆變器是系統(tǒng)穩(wěn)定 運(yùn)行的保證，并網(wǎng)逆變器的選型應(yīng)著重考慮逆變器的可靠性和逆變效率。同時(shí)，并網(wǎng)逆變器應(yīng)具有相關(guān)保護(hù)功能，且輸出諧波應(yīng)滿足電網(wǎng)要求。另外，應(yīng)注意逆變器的效率曲線，即在低輸入功率時(shí)逆變器也應(yīng)保證可靠高效。 目前，國(guó)產(chǎn)小型并網(wǎng)逆變器已有很多成功的工程實(shí)際案例，從價(jià)格上較國(guó)外逆變器有較大優(yōu)勢(shì)，且有較強(qiáng)的售后服務(wù)能力。 不少國(guó)產(chǎn)逆變器廠家都取得國(guó)家金太陽(yáng)認(rèn)證，并在金太 陽(yáng)計(jì)劃的競(jìng)標(biāo)中勝出，越來(lái)越受到政府的鼓勵(lì)和支持。 因此，本項(xiàng)目推薦采用國(guó)產(chǎn)光伏并網(wǎng)逆變器（ 本項(xiàng)目所選的逆變器均獲得了國(guó)家金太陽(yáng)認(rèn)證） 擬選逆變器性能參數(shù)如表 36所示： 中廣核太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)有限公司 大亞灣太陽(yáng)能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 34 表 36：擬選逆變器性能參數(shù)表 項(xiàng) 目 單位 5kW 逆變器 性能參數(shù) 10kW 逆變器 性能參數(shù) 備注 輸入數(shù)據(jù) 最大直流輸入功率 PPV kWp 直流輸入電壓范圍 MPPT UDC V 260~420 DC 250~800 DC 最大直流電壓 V 520 DC 1000 DC 最大輸入電流 A 20 15 輸入連接路數(shù) 路 3 3 直流過(guò)壓保護(hù) 是 是 輸出數(shù)據(jù) 額定交流功率 kW 5 10 額定電網(wǎng)電壓 V 230 AC 400 AC 允許工作電壓范圍 UAC V 180~260 AC 310~450 AC 額度電網(wǎng)頻率 fAC Hz 50 50 允許工作頻率范圍 UAC Hz 47~ 47~ 電流諧波 THD % 3 3 額定功率 功率因數(shù) cosφ ≥ ≥ 額定功率 交流過(guò)壓保護(hù) 是 是 效率 最大效率 % 不 含變壓器 歐洲效率 % 不 含變壓器 顯示與通訊 顯示 LCD LCD 標(biāo)準(zhǔn)通訊方式 RS485 RS485 可選通訊方式 以太網(wǎng) 以太網(wǎng) 其它 防護(hù)等級(jí) IP65 IP65 室外 夜間自耗電 W 0 0 中廣核太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)有限公司 大亞灣太陽(yáng)能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 35 項(xiàng) 目 單位 5kW 逆變器 性能參數(shù) 10kW 逆變器 性能參數(shù) 備注 冷卻方式 風(fēng)冷 風(fēng)冷 溫度 ℃ 25~+60 25~+60 允許相對(duì)濕度 % 0~95，無(wú)冷凝 0~95，無(wú)冷凝 體積及重量 寬 /高 /厚 mm 415/530/176 648/695/232 重量 kg 26 45 注：逆變器的歐洲效率是逆變器在不同負(fù)荷條件下的效率乘以概率加權(quán)系數(shù)之和。具體公式如下： ηeuro = % + % + % + % + % + % 逆變器的電路框圖、效率曲線及外形圖如下圖 31 31 317 所示： 圖 315 逆變器電路框圖 如圖所示，擬選型的單相逆變器交流側(cè)自帶繼電器，無(wú)斷 路器保護(hù)，因此在逆變器出口側(cè)配置了交流配電箱（內(nèi)置塑殼斷路器），實(shí)現(xiàn)該回路的開(kāi)斷。 中廣核太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)有限公司 大亞灣太陽(yáng)能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 36 圖 316 逆變器效率曲線 圖 317 逆變器外形圖片 表 37 列出了光伏發(fā)電分系統(tǒng)的組件及逆變器配置表。 表 37：建筑光伏發(fā)電分系統(tǒng) 組件及逆變器配置表 建筑物名稱 逆變器型號(hào) 逆變器 數(shù)量 (臺(tái) ) 組件串 數(shù) 組件并連 數(shù) 組件數(shù)量（塊） 組件容 （ kW） 宿舍樓 A1 SG 5KTL 3 11 2 66 中廣核太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)有限公司 大亞灣太陽(yáng)能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 37 宿舍樓 A2 SG 10KTL 2 22 2 88 宿舍樓 A3 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 A4 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 A5 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 A6 SG 10KTL 3 20 2 120 宿舍樓 A7 SG 10KTL 3 23 2 138 宿舍樓 A8 SG 10KTL 3 23 2 138 宿舍樓 B1 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 B2 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 B3 SG 10KTL 2 22 2 88 宿舍樓 B4 SG 10KTL 2 22 2 88 宿舍樓 B5 SG 10KTL 2 22 2 88 宿舍樓 B6 SG 10KTL 3 20 2 120 宿舍樓 C1 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 C2 SG 5KTL 3 11 2 66 宿舍樓 C3 SG 10KTL 3 20 2 120 宿舍樓 C4 SG 10KTL 3 19 2 114 宿舍樓 D1 SG 10KTL 2 22 2 88 宿舍樓 D2 SG 10KTL 3 19 2 114 宿舍樓 D3 SG 10KTL 2 22 2 88 宿舍樓 D4 SG 10KTL 3 20 2 120 宿舍樓 D5 SG 10KTL 3 23 2 138 合計(jì) 2178 1） 本項(xiàng)目發(fā)電量的測(cè)算執(zhí)行以下原則： (c) 輻射數(shù)據(jù)：本報(bào)告發(fā)電量估算所采用的輻射數(shù)據(jù)為 NASA 網(wǎng)站上下載的 氣象數(shù)據(jù)。 (d) 太陽(yáng) 能電池組件規(guī)格：國(guó)產(chǎn) 230Wp，轉(zhuǎn)換效率 大于 14%的晶體硅太陽(yáng)電池組件，固定式安裝； (e) 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率：并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率由光伏陣列的效率、逆變器的效率、交流并網(wǎng)效率三部分組成，各部分論述如下： 中廣核太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)有限公司 大亞灣太陽(yáng)能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 38 光伏陣列效率 η1：光伏陣列在 1000W/m2太陽(yáng)輻射強(qiáng)度下，實(shí)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)換與傳輸過(guò)程中的損失包括：光伏組件溫度影響、表面塵埃遮擋損失、光伏組件匹配損失以及直流線路損失等。 光伏組件溫度影響：由于半導(dǎo)體的特性，隨著晶體硅光伏組件溫度的升高，組件輸出功率會(huì)下降。其功率 下降值與環(huán)境溫度和電池組件的溫度特性有關(guān)。根據(jù)本規(guī)劃項(xiàng)目場(chǎng)址的溫度氣象條件，經(jīng)計(jì)算分析，該損失值約為 6%，該項(xiàng)效率取值 94%； 光伏組件表面塵埃遮擋損失：太陽(yáng)電池組件周圍環(huán)境所產(chǎn)生的灰塵及雜物隨著空氣的流動(dòng)，會(huì)附著在電池組件的表面，影響其光電的轉(zhuǎn)換效率，降低其使用性能。如果樹葉鳥糞粘在其表面還會(huì)引起太陽(yáng)電池局部發(fā)熱而燒壞太陽(yáng)電池組件。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，該項(xiàng)因素會(huì)對(duì)光伏組件的輸出功率產(chǎn)生約 7%的影響。因此，需對(duì)太陽(yáng)能電池組件表面進(jìn)行定期清洗。在每年雨季的時(shí)候，降雨沖刷太陽(yáng)能電池組件表面達(dá)到自然清洗的目的。在旱季 的時(shí)候，為保證太陽(yáng)能電池組件的正常工作，可通過(guò)人工清洗，減少灰塵、雜物對(duì)太陽(yáng)電池組件發(fā)電的影響。由于本 工程場(chǎng)址 周圍環(huán)境條件都較好，在項(xiàng)目 運(yùn)營(yíng)中 加強(qiáng)電池組件表面的清潔管理，該項(xiàng)損失可降低到 5%。該項(xiàng)效率取值 95%； 綜上所述，光伏陣列效率 η1為： η1=94%*95%=% 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。包括逆變器轉(zhuǎn)換的損失、最大功率點(diǎn)跟蹤（ MPPT）精度損失等。對(duì)于 小型 并網(wǎng)逆變器，取逆變器效率 η2=96％。 并網(wǎng)效率 η3：即從逆變器輸出至電網(wǎng)的傳輸效率，其中最主要的是 隔離 變壓器 、配電柜等設(shè)備損耗 和交 直 流電氣連接的線路損耗。 此外，防逆流裝置也會(huì)在發(fā)電容量超過(guò)負(fù)荷容量時(shí)使系統(tǒng)限發(fā)，減少發(fā)電量。綜合考慮隔離 變壓器 、配電柜、防逆流裝置等設(shè)備 的效率可取 97%。 本項(xiàng)目是屋頂建筑 光伏電站，由于 建筑物較分散 ， 交 直流電纜的損失也較大。在工程實(shí)踐中，通過(guò)合理選擇電纜，優(yōu)化設(shè)計(jì)，該項(xiàng)損失的平均值可控制在 3%以內(nèi)，該項(xiàng)效率取值 97%。綜合效率 可取η3=%。 系統(tǒng)的總效率等于上述各部分效率的乘積： 中廣核太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)有限公司 大亞灣太陽(yáng)能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 39 η=η1*η2*η3=%*96%*%=%，即 系統(tǒng)總效率為 %； ? 太陽(yáng)電池組件傾角：采用固定式安裝支架時(shí)， 考慮風(fēng)壓及屋頂承重能力，太陽(yáng)電池組件 布置采用平鋪方式，傾角為 0 度，水平布置時(shí)考慮了排水因素 ； ? 太陽(yáng)電池組件的衰減值：晶體硅光伏組件在光照及常規(guī)大氣環(huán)境中使用會(huì)有衰減，最大極限按系統(tǒng) 25 年輸出衰減 20%計(jì)算。 根據(jù)上述計(jì)算原則，計(jì)算發(fā)電量如表 38。表中年平均發(fā)電量為考慮了電池組件 25 年衰減 20%后的年平均值。 表 38： 25年 各年實(shí)際發(fā)電量和年平均發(fā)電量 估算 年數(shù) 1 2 3 4 5 實(shí)際發(fā)電量（ kWh） 541320 年數(shù) 6 7 8 9 10 實(shí)際發(fā)電量（ kWh） 年數(shù) 11 12 13 14 15 實(shí)際發(fā)電量（ kWh） 年數(shù) 16 17 18 19 20 實(shí)際發(fā)電量（ kWh） 465078 年數(shù) 21 22 23 23 25 實(shí)際發(fā)電量（ kWh） 448759 25 年年平均實(shí)際 發(fā)電量（ kWh/a） 中廣核太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)有限公司 大亞灣太陽(yáng)能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 40 大亞灣基地太陽(yáng)能屋頂項(xiàng)目總裝機(jī) 500kWp，選址主要是在大亞灣宿舍樓的南苑濱?；▓@小區(qū)的宿舍樓和南區(qū)餐廳，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查，濱?；▓@小區(qū)的建筑大都是南北朝向，能充分接受太陽(yáng)光的輻照，適合光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝。同時(shí)屋面條件也適宜開(kāi)展太陽(yáng)能光電建筑項(xiàng)目。 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)計(jì)算期 26 年，其中 工程建設(shè)期 為 1 年， 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)期 為 25 年。 根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》 (第三版 )、《投資項(xiàng)目可行性研究指南》及現(xiàn)行的有關(guān)財(cái)稅政策，對(duì)該光伏電站工程進(jìn)行財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)。 1） 項(xiàng)目投資 表 39 固定資產(chǎn)投資 深圳大亞灣基地 500KW 屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目估算表 序號(hào) 項(xiàng)目 合計(jì)（萬(wàn)元） 設(shè)備費(fèi) 安裝費(fèi) 一 光伏發(fā)電系統(tǒng) 二 常規(guī)電氣設(shè)備 12 三 其他費(fèi)用 120 10 合計(jì) 四 靜態(tài)投資合計(jì) 根據(jù)工程投資概算， 項(xiàng)目所需設(shè)備費(fèi)總計(jì) 萬(wàn)元，安裝費(fèi) 為 萬(wàn)元。項(xiàng)目 工 程靜態(tài)投資總計(jì) 為 萬(wàn)元 。 2） 資金籌措 本項(xiàng)目不考慮銀行貸款，全部由自有資本金投入。 3） 總成本費(fèi)用計(jì)算 成本主要包括折舊、修理費(fèi)、職工工資及福利費(fèi)、勞保統(tǒng)籌費(fèi)、住房公積金、材料費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)、利息支出、攤銷及其他費(fèi)用。 經(jīng)營(yíng)成本為不包括折舊、攤銷費(fèi)和利息支出的全部費(fèi)用。 經(jīng)營(yíng)成本按照平均每年５萬(wàn)元來(lái)測(cè)算。 4）售電 效益計(jì)算 中廣核太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)有限公司 大亞灣太陽(yáng)能屋頂 500kW 示范項(xiàng)目實(shí)施方案 41 ? 售電 收入 售電 收入是 售電 電量和電價(jià)的乘積。 目前深圳市商業(yè)用電電價(jià)為 元／度，居民用電電價(jià)為 元／度，大亞灣屋頂光伏項(xiàng)目所發(fā)電主要用于大亞 灣基地宿舍樓，因此本項(xiàng)目電價(jià)測(cè)算按照深圳市的居民用電電價(jià) 元／度來(lái)測(cè)算。下表為測(cè)算的項(xiàng)目每年的發(fā)電量。 表 310 系統(tǒng) 25 年各年發(fā)電量 (kWh) 年數(shù) 1 2 3 4 5 實(shí)際發(fā)電量（ kWh） 541320 年數(shù) 6 7 8 9 10 實(shí)際發(fā)電量（ kWh） 年數(shù) 11 12 13 14 15 實(shí)際發(fā)電量（ kWh）