【導(dǎo)讀】源儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平，大約只有世界總儲量的10%。出了世界和中國主要常規(guī)能源儲量的預(yù)測。在新的可再生能源中，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電是發(fā)展最。根據(jù)歐洲JPC的預(yù)測，到2030年太陽能發(fā)電將在世界電。到50%以上，到本世紀(jì)末太陽能發(fā)電將在能源結(jié)構(gòu)中起到主導(dǎo)作用?；茉聪娜找鎳?yán)峻，能源短缺對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響日益嚴(yán)峻。大部分化石能源將在本世紀(jì)內(nèi)消耗結(jié)束。耗高峰將在2020～2030年之間到來，以后將逐步枯竭。建筑，因此城市中太陽能利用與建筑一體化設(shè)計是必由之路。生產(chǎn)和消費(fèi)持續(xù)高幅度增長。過量二氧化碳等廢氣的排放造成的溫室效應(yīng)、酸雨問題和。疾病問題，已引起全球的關(guān)注?？稍偕茉措娏勘O(jiān)管辦法》，20xx年9月1日生效；20xx年3月3日發(fā)布；整和振興規(guī)劃綱要的通知》；14）現(xiàn)行國家有關(guān)的規(guī)程、規(guī)范、規(guī)定。XX縣位于江蘇省東部的蘇中地區(qū)，地處南通、鹽城、泰州三市交界處。

　　

【正文】 全一致，因此光伏組件串并聯(lián)時相互之間的影響可能會導(dǎo)致整體光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量下降。逆變器單機(jī)容量不宜過小，單機(jī)容量 并網(wǎng)光伏跟蹤電站工程可行性研究報告 33 過小，接線復(fù)雜、匯線增多，同時也會造成系統(tǒng)效率的降低。通過對目前國內(nèi)外技術(shù)及商業(yè)化比較成熟的大型并網(wǎng)逆 變器進(jìn)行分析，本方案中初選容量為 200kW、250kW、 500kW 并網(wǎng)逆變器，其主要技術(shù)參數(shù) 見下 表 ： 表 9： 并網(wǎng)逆變器技術(shù)參數(shù) 序號 逆變器型號 Eptech156P200/60 Eptech125M230/96 Eptech156P260/72 1 額定功率 200kW 250kW 500kW 2 最大直流輸入功率 235kWp 295kWp 580kWp 3 輸入光伏陣列電壓 范圍（ MPPT） 450820V 450820V 450820V 4 最大直流輸入電壓 900V 900V 900V 5 最大陣列輸入電流 472A 591A 2179。591A 6 直流過壓保護(hù) 有 有 有 7 防護(hù)等級 IP20(室內(nèi) ) IP20(室內(nèi) ) IP20(室內(nèi) ) 8 最大功率 % % % 9 額定交流輸出功率 200kW 250kW 500kW 10 額定交流輸出電流 428A 1069A 1069A 11 電流諧波 小于 3% 小于 3% 小于 3% 序號 逆變器型號 SC200HE SC250HE SC500HE 12 允許電壓工作范圍 3179。270177。10% 3179。270177。10% 3179。270177。10% 13 允許頻率工作范圍 14 功率因數(shù) 15 體積 20xx179。2120179。850 2400179。2120179。850 2800179。2120179。850 16 重量 1600Kg 1070Kg 2200Kg 17 過、欠電壓保護(hù)功能 有 18 過、欠頻率保護(hù)功能 有 并網(wǎng)光伏跟蹤電站工程可行性研究報告 34 19 防孤島效應(yīng)功能 有 20 電網(wǎng)恢復(fù)并網(wǎng)功能 有 21 電網(wǎng)短路保護(hù)功能 有 22 通訊功能 有 23 工作環(huán)境 20℃ ～ +40℃ 由以上表可以得出 , 500kW 逆變器效率最高，逆變器轉(zhuǎn)換效率直接影響到并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電功率，另外在 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，選用 200kW 逆變器共需 2臺， 250kW 逆變器需 4 臺， 500kW 逆變器需 7 臺。逆變器臺數(shù)越多與其配套的電器設(shè)備也隨之增多，這樣不僅給接線帶來不便，而且會提升整個發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電成本，故選擇 500kW 的逆變器。 . 直流匯流監(jiān)控箱 可以直接對不同光伏陣列輸入組串的電流 進(jìn)行測試和比較，可靠地檢測出各路光伏組串可能發(fā)生的故障。內(nèi)置輸入組串過載和過電壓保護(hù)裝置。其主要技術(shù)參數(shù)見 下表： 表 10： 直流匯流監(jiān)控箱技術(shù)參數(shù) 序號 項目名稱 技術(shù)參數(shù) 1 輸入光伏陣列電壓范圍 250880V 2 最大直流輸入電壓 900V 3 直流保險數(shù)量 8 4 最大輸入陣列電流 16A 5 每個保險可連接光電組串?dāng)?shù) 2 6 電流測試通道數(shù) 8 7 最多并聯(lián)輸入路數(shù) 16 8 直流過電壓保護(hù) 有 9 防護(hù)等級 IP65 10 通訊接口 采用 RS485 11 環(huán)境溫度 25℃ ～ +55℃ 12 濕度 0～ 95% 并網(wǎng)光伏跟蹤電站工程可行性研究報告 35 . 直流主配電箱 直流主配電箱主要功能是起匯流和直流配電作用，安裝在直流匯流監(jiān)控箱和逆變器之間，通?？梢宰疃噙B接 8臺直流匯流監(jiān)控箱。內(nèi)置輸入組串過載和過電壓保護(hù)裝置。采用 IP65 防護(hù)等級。 . 交流低壓配電柜 交流低壓配電柜應(yīng)具有匯流、開斷、顯示等功能，其主要技術(shù)參數(shù)見 下 表 ： 表 11： 交流低壓配電柜技術(shù)參數(shù)表 序號 項目名稱 技術(shù)參數(shù) 1 額定工作電壓 660V 2 額定工作電流 6300A 3 額定短路開斷電流 50kA 4 額定短時耐受電流 50kA 5 額定峰值耐受電流 105kA 6 防護(hù)等級 IP40 . 發(fā)電系統(tǒng)主設(shè)備清單 表 12： 主設(shè)備清單一覽表 序號 名稱 型號及規(guī)格 單位 數(shù)量 1 太陽能電池組件 eply26024Vb 塊 76800 2 并網(wǎng)逆變器 SC500HE 臺 40 3 直流匯流監(jiān)控箱 SSM 臺 300 4 直流主配電箱 SMB 臺 40 5 低壓配電柜 GGD203 臺 7 6 變壓器 S9M2500/10 7 跟蹤支架 CC100D0311 臺 350 8 跟蹤控制器 CCPLD1E3 臺 35 并網(wǎng)光伏跟蹤電站工程可行性研究報告 36 9 探測器 CCPLD1 只 35 10 防雷箱 CCFL22 只 35 . 光伏方陣安裝設(shè)計 . 發(fā)電系統(tǒng)電氣設(shè)計 根據(jù)所選光伏電池組件和并網(wǎng)逆變器性能參數(shù)，以及光伏電池組件在滿足項目實施地氣候環(huán)境的條件下，經(jīng)計算確定光伏電池方陣的串并聯(lián)數(shù)及發(fā)電單元容量，具體配置見 下 表 ： 表 13： 各分塊陣列配置計算表 發(fā)電子系統(tǒng)功率（ kWp） 組件型號 子陣列組 件串聯(lián)數(shù) 子陣列組 件并聯(lián)數(shù) 需用組件 個數(shù)（塊） 計算陣列 功率（ kWp） 500 Eptech156P260/72 2*10 51 38 500 設(shè)計方案中擬采用 作為一個獨(dú)立并網(wǎng)發(fā)電子系統(tǒng)，共有 7 個獨(dú)立并網(wǎng)發(fā)電子系統(tǒng)組成 并網(wǎng)系統(tǒng)。 具體設(shè)計方案：光伏電池組件 25串 2并共 50 組，組成容量為 500KW 的發(fā)電子系統(tǒng)，先通過 30臺壁掛式直流匯流監(jiān)控箱（ 16進(jìn) 1 出）匯流，之后通過 4 臺壁掛式直流主配電箱分別接入 7 臺 500kW 逆變器，通過低壓配電柜配電，經(jīng)一級升壓變（ ）升至 10kV，這樣就形成了一個獨(dú)立并網(wǎng)發(fā)電子系統(tǒng)，15 個獨(dú)立并網(wǎng)發(fā)電子系統(tǒng)經(jīng)兩臺 110kV 二級升壓變升至 110kV 后送入電網(wǎng)。并網(wǎng)光伏電站接線圖詳見附圖 EOPLLYSZSDZ090702《光伏電站系統(tǒng)接線圖》。 并網(wǎng)光伏跟蹤電站工程可行性研究報告 37 . 光伏電池方陣的確定 根據(jù)我們長期跟蹤測試雙 軸 跟蹤系統(tǒng)比固定的發(fā)電量提高的效益高達(dá) 40%。故本工程采用雙 軸 跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電。 . 光伏陣列間距的設(shè)計 計算 并網(wǎng)光伏電站場區(qū)設(shè)計的原則是：盡量減少占地面積，提高土地利用率和光伏陣列之間不得相互遮擋。一年中冬至日太陽高度角最低，我們在設(shè)計中按照冬至上午 9： 00 至下午 16： 38 不遮擋為計算設(shè)計依據(jù)。 項目建設(shè)場址：北緯 ? =32176。36′061″，東經(jīng) Lloc=120176。 ′ 太陽赤緯角 δ=176。 ?? =北京時 +E4(120Lloc)h （ 10） 根據(jù)公式 （ 10）計算得下午 16： 38 時刻的真太陽時為下午 3： 00，可計算出時角 ω=3179。15176。=45176。 計算冬至日下午 3點（真太陽時）的太陽高度角 h sinh=sin? sinδ+cos? cosδcosω (11) 并網(wǎng)光伏跟蹤電站工程可行性研究報告 38 根據(jù)公式（ 11）計算得到冬至日下午 16： 38 的太陽高度角 h=176。 計算冬至日下午 16： 38 時刻的太陽方位角 γ sinγ= cosδsinω/cosh （ 12） 根據(jù)公式（ 12）計算得到工程建設(shè)場址冬至日下午 16： 38 時刻太陽能方位角 γ==176。 光伏陣列垂直凈高度為 ，則通過計算為了保證冬至日下午 16： 38 之前光伏陣列 不 遮 擋 ， 則 光 伏 陣 列 之 間 的 間 距 D 為：D=176。179。cosγ= 取整，即光伏陣列間距 D設(shè)計為 6m。 圖 3： 光伏陣列支架前后安裝示意圖 在光伏陣列間距設(shè)計中， 保證場址在冬至日下午 16： 38 之前不發(fā)生遮擋，則光伏陣列一年之中太陽能輻射較佳利用范圍內(nèi)就不會發(fā)生陰影遮擋。因為冬至日是一年中太陽高度最低的一天，下午 16： 38 之后的太陽能輻射量已經(jīng)很小，利用率很低。故按冬至日 16： 38 之前不遮擋設(shè)計光伏陣列間距能保證一年之中在太陽能輻射較佳利用范圍內(nèi)不會發(fā)生陰影遮擋。 . 電池方陣支架的設(shè)計 在光伏系統(tǒng)的設(shè)計中，光伏組件方陣的安裝形式對系統(tǒng)接收到的太陽能輻射量有很大的影響，從而影響系統(tǒng)的發(fā)電能力。 光伏組件的安裝方式有固定式安裝式和自動跟蹤式兩種形式。自動跟蹤系 統(tǒng)包括單軸跟蹤系統(tǒng)和雙軸跟蹤系統(tǒng)。單軸跟蹤系統(tǒng)以固定的傾角從東往西跟蹤太陽的軌跡，雙軸跟蹤系統(tǒng)可以隨著太陽軌跡的季節(jié)性升高而變化。自動跟蹤系統(tǒng)增加了光伏方陣接受的太陽能輻射量。不同跟蹤系統(tǒng)在當(dāng)?shù)貤l件對發(fā)電量（與固定支架相比）的影響不同，據(jù)測算和實際驗證，雙軸跟蹤系統(tǒng)能使方陣能量輸出提高 35～ 40%，單軸跟蹤系統(tǒng)能使方陣能量輸出提高 15～ 20%，斜軸跟蹤系統(tǒng)能 并網(wǎng)光伏跟蹤電站工程可行性研究報告 39 使方陣能量輸出提高 25%左右。 因此本工程建議采用 雙軸跟蹤系統(tǒng) 。 因此，本工程光伏組件方陣采用 雙軸跟蹤系統(tǒng) 安裝。該形式陣列支架具有安裝、維修、檢修、更換光 伏組件方便的優(yōu)點，并能抗 120km/h 的大風(fēng)，可按電站的地理位置在安裝時保證最佳傾角。支架和緊固件表面做鍍鋅處理，并結(jié)合基礎(chǔ)的設(shè)計使光伏組件離地面距離大于 ，以避免雜草的遮擋。 ? 支架結(jié)構(gòu)形式采用傳統(tǒng)的三角鋼結(jié)構(gòu)。 ? 材料型號必須按照設(shè)計計算書要求選用，要保證支架由足夠的強(qiáng)度和剛度。 ? 在設(shè)計過程中嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，主要考慮的參數(shù)和參考標(biāo)準(zhǔn)有： 采用標(biāo)準(zhǔn)：《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB5000920xx 角鋼：符合 GB97871988 槽鋼：符合 GB/T7071988 熱軋扁鋼：符合 GB/T7041988 符合《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（ GB5000720xx） 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（ GB500120xx） . 光伏陣列設(shè)計 光伏電站總裝機(jī)容量 ，由 7 個光伏子陣列組成，總占地面積 20 萬平方米 。每個子陣列有 19串 2并 38塊 260Wp太陽能電池組件組成，容量為 ，組件按 7 排 5列布置。 光伏電站具體布置見附圖 E0PLLYSZSDZ0907001:《光伏子陣列平面布置圖》。陣列南北向跨距 3m，光伏子陣列前后排間距 6m，詳見附圖E0PLLYSZSDZ0907003：《光伏組件單元安裝示意圖》。 為保證電池發(fā)電效率，每一星期定期對組件進(jìn)行清洗，如果遇到沙塵天氣等惡劣氣候，要隨時清洗?？紤]到主要是灰塵，清洗物采用清水，為了工作效率采用 2 輛清洗車清洗。 ? 清洗車技術(shù)參數(shù)： ? 罐體容量（ L）： 3500 并網(wǎng)光伏跟蹤電站工程可行性研究報告 40 ? 作業(yè)速度（ km/h）： 5～ 10 ? 泵壓力（ MPa）： ～ 根據(jù)電池方陣寬度為 1430m，共 45 排，清洗長度為 179。45= ，大約需要 8小時，每隔 1 小時重新灌水，大約半小時， 1輛清洗車共需要 12 小時完成清洗。為了不影響發(fā)電，在 早晨和傍晚共清洗 3 個小時， 2 輛清洗車需要用2 天完成。 如遇到降雪時，在降雪停止后，及時用清洗車刮擦清除組件表面積雪，將損失降到最小程度。 . 系統(tǒng)年發(fā)電量的預(yù)測 . 光伏陣列的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 表 14： 光伏陣列的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 光伏組件 個數(shù) 13300 個 總裝機(jī)容量 3500KW 光伏組件有效面積 電池組件尺寸 1956179。992179。50mm 每塊電池組件有效面積 ㎡ 每個光伏子陣列有效面積 ㎡ 電站光伏組件有效面積 148992 ㎡ . 系統(tǒng)發(fā)電效率分析 （ 1）光伏溫度因子 光伏電池的效率會隨著其工作時的溫度變化而