【正文】 聯(lián)電路數(shù)量 Pmax 50 系統(tǒng)最大輸入電流 系統(tǒng)最大輸入功率 271KW 逆變器臺數(shù) 7 全系統(tǒng) 總直流匯流箱數(shù)量 （每匯流箱 8 接頭） 56 盈都鋼構(gòu)集團(tuán) 2 號廠房屋頂 2MWp 太陽能光電建筑應(yīng)用一體化示范項(xiàng)目 可行性研究報告 34 修正后 串聯(lián)參數(shù) 修正后串聯(lián)數(shù)量 16 串聯(lián) Vpmax （ safe） 串聯(lián) Vomax (safe) 盈都鋼構(gòu)集團(tuán) 2 號廠房屋頂 2MWp 太陽能光電建筑應(yīng)用一體化示范項(xiàng)目 可行性研究報告 35 發(fā)電量估算 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 光伏系統(tǒng)的發(fā) 電量是通過 RETScreen International 軟件計算，該軟件是已標(biāo)準(zhǔn)化和集成化清潔能源分析軟件，在世界范圍內(nèi)都可應(yīng)用。組件串應(yīng)符合的逆變器直流輸入?yún)?shù)保證在55℃（電池板最高工作溫度）時的逆變器 MPPT 電壓滿足條件， 25℃（當(dāng)?shù)氐臉O限低溫）時的開路電壓滿足條件。光伏電池板串聯(lián)數(shù)目根據(jù)其最大功率點(diǎn)電壓與負(fù)載運(yùn)行電壓相匹配原則設(shè)計。光伏電池組件串聯(lián)，要求所串聯(lián)組件具有相同的電流容量，串聯(lián)后的陣列輸出電壓為各光伏電池輸出電壓之和，相同電流 容量光伏電池串聯(lián)后其陣列輸出電流不變；光伏電池組件并聯(lián)，要求所并聯(lián)的所有光伏電池具有相同的輸出電壓等級，并聯(lián)后的陣列輸出的電流為各個光伏電池輸出電流之和，而電壓保持不變。但光伏陣列的最優(yōu)化設(shè)計一定要與整個系統(tǒng)設(shè)計協(xié)調(diào)，最終要服從于整個系統(tǒng)。為了減少不定因素，避免因它們帶來的風(fēng)險和設(shè)計偏差，在設(shè)計中要盡可能地將這些不定因素進(jìn)行定量化處理。 光伏電站的系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計的原則及思路 在設(shè)計過程要注意兩個問題，一個是量化不定因素，另一個是優(yōu)盈都鋼構(gòu)集團(tuán) 2 號廠房屋頂 2MWp 太陽能光電建筑應(yīng)用一體化示范項(xiàng)目 可行性研究報告 32 化設(shè)計。實(shí)際裝機(jī)量 為 ， 計算入系統(tǒng)整體損耗后，年發(fā)電量約為 萬度。 ，但由于 2 號廠房一樣均不是正向南方 (東偏南 46 度 )， 同時屋頂也是從中間向兩邊傾斜且傾角僅為 5 度。綜合考慮以上因素，本項(xiàng)目擬選光伏并網(wǎng)逆變器 單機(jī) 250KW，見表 53。最大功率跟蹤器（ MPPT） 是一種電子設(shè)備，無論負(fù)載阻抗變化還是由溫度或太陽輻盈都鋼構(gòu)集團(tuán) 2 號廠房屋頂 2MWp 太陽能光電建筑應(yīng)用一體化示范項(xiàng)目 可行性研究報告 26 射引起的工作條件的變化，都能使方陣工作在輸出功率最大的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)方陣的最佳工作效率。 逆變設(shè)備選型 逆變器是一種將直流電（ DC）轉(zhuǎn)化為交流電（ AC）的裝置 。 根據(jù)逆變器輸入的直流電壓范圍 ， 把一定數(shù)量的規(guī)格相同的光伏組件串聯(lián)組成 1 個光伏組件串列 ， 再將若干個串列接入光伏陣列防雷匯流箱進(jìn)行匯流 ， 通過防雷器與斷路器后輸出 ， 方便了逆變器的接入 。 太陽能陣列的方位角 固定的太陽能支架方位角是指輸入垂直照射到方陣表面上的光線在水平地面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€間的夾角，一般正南方向定為零點(diǎn)，故太陽能陣列的方位角為 0176。其函數(shù)關(guān)系可表 達(dá)為下式： Ht=Hbt(s)+Hdt(s)+Hrt(s) 因此，對于 固定式陣列的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，應(yīng)選擇光伏組件陣盈都鋼構(gòu)集團(tuán) 2 號廠房屋頂 2MWp 太陽能光電建筑應(yīng)用一體化示范項(xiàng)目 可行性研究報告 24 列最佳傾角，使傾斜面上的輻射總量 Ht達(dá)到最大，從而達(dá)到光伏電站年發(fā)電量最大的目標(biāo)。 3）地面反射輻射量的確定 對于朝向赤道的傾斜面，其輻射量總量除了來自太陽的直接輻射量和來自天空的散射輻射量外，還應(yīng)包括來自地面本身的反射輻射量，其計算公式為： Hrt＝ (1－ cos(s)) 式中： H為水平面上總輻射量，是水平面上的直接輻射量 與散射輻射量之和，是氣象站原始觀測數(shù)據(jù)； ρ為地 面反射率。 Hay模型認(rèn)為傾斜 面 上 天 空散 射 輻 射量 是 由 太陽 光 盤 的輻 射 量 和其 余 天空均勻分布的散射輻射量兩部分組成，其計算公式為： Hdt＝ Hd[ 0HHb Rb＋ (1－ 0HHb )(1＋ cos(s))] ? ???????????s ins in180s inc o sc o ss in)s in (180s inc o sc o sssssbhhshhsR???????????????????盈都鋼構(gòu)集團(tuán) 2 號廠房屋頂 2MWp 太陽能光電建筑應(yīng)用一體化示范項(xiàng)目 可行性研究報告 23 式 中， Hb和 Hd分別為 水平面 上直 接和散 射輻射 量， 這兩個參數(shù)為氣象站原始觀測數(shù)據(jù)； Ho為大氣層外水平面上太陽輻射量。 依據(jù)以上公式，根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩砭暥?、太陽赤緯度等相關(guān)參數(shù)，可計算出某一傾角 s傾斜面上直接太陽輻射量。 太陽能陣列傾角和方位角的確定 陣列傾斜角確定 大多數(shù)情況下，太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的方陣傾角一般等于當(dāng)?shù)鼐暥鹊慕^對值，這個傾角通常使全年在方陣表面上的太陽輻射能達(dá)到最盈都鋼構(gòu)集團(tuán) 2 號廠房屋頂 2MWp 太陽能光電建筑應(yīng)用一體化示范項(xiàng)目 可行性研究報告 22 大，適于全年工作系統(tǒng)使用。 由于鋼構(gòu)廠 2號廠房的屋頂比較特殊，廠房本身不是正南建造，同時屋頂也是從中間向兩邊傾斜且傾角僅為 5度，所以應(yīng)在可能條件下，通過對太陽光伏陣列的安排，獲得 最大的能量輸出。太陽能電池組件安裝在廠房屋頂上，布局設(shè)計與安裝方式應(yīng)與屋頂結(jié)構(gòu)密切配合，最大限度的利用現(xiàn)有資源。 太陽能陣列 安裝方式 的確定 光伏組件的安裝，考慮其可安裝性和安全性，目前技術(shù)最為成熟、成本相對最低、應(yīng)用最廣泛的方式為固定式安裝。 安裝、維護(hù)費(fèi)用和支架的價格 在光伏發(fā)電的度電成本中，也要考慮到系統(tǒng)所選用的支架成本的投入、安裝費(fèi)用及后期維護(hù)費(fèi)用。 h 152 萬 kW 支架的使用壽命 由于外界環(huán)境對支架的材質(zhì)長期的腐蝕作用，支架的強(qiáng)度會發(fā)生變化，這會影響到支架的使用壽命，因此，需要在對 鋼構(gòu) 支架所選用的材料進(jìn)行特殊工藝 （鍍鋅） 的加工，以加強(qiáng)支架的抗腐蝕能力，從1 項(xiàng)目裝機(jī)容量 2 光伏組件型號 YL285p35 CHSM5612M STP225— 20/Wd 3 電池類型 多晶硅 多晶硅 多晶硅 4 組件效率 % % % 5 年均發(fā)電量 171 萬 kW 光伏系統(tǒng)支架的選型 支架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)大部分都選擇在偏遠(yuǎn)地區(qū)，這些位置經(jīng)常會受到風(fēng)的影響，因此在安裝太陽能光伏支架時，首先 要考慮到風(fēng)載荷的對支架強(qiáng)度的影響。 表 51 選定 光伏組件型號的性能參數(shù) 光伏組件型號 單體 YL285p— 35b多晶硅 單體 CHSM5612M多晶硅 單體STP225— 20/Wd 多晶硅 2020 年度盈都橋梁鋼構(gòu)工程有限公司非工業(yè)用電統(tǒng)計 地點(diǎn) 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 總計 平均 宿舍 3 1 0 8 6 1 8 9 6 0 2 9 4 0 0 2 3 2 8 0 2 1 3 6 0 2 4 4 8 0 4 7 0 4 0 4 8 8 4 0 3 1 4 4 0 2 6 6 4 0 3 0 2 5 2 6 3 0 2 5 2 . 6 辦公樓 5 0 8 8 0 1 1 7 9 0 2 9 3 0 9 7 7 5 9 6 2 3 4 2 9 0 7 2 3 1 6 1 9 2 8 7 9 3 1 8 8 2 1 1 0 6 8 2 2 2 4 9 5 9 2 2 4 9 5 . 9 盈都鋼構(gòu)集團(tuán) 2 號廠房屋頂 2MWp 太陽能光電建筑應(yīng)用一體化示范項(xiàng)目 可行性研究報告 19 開路電壓（ Voc） 最佳工作電壓（ Vmp） 短路電流（ Isc） 最佳工作電流（ Imp） 最大輸出功率（ Pmax） 285Wp 195Wp 165Wp 工作溫度（℃） 40～ +85 40～ +85 40~+85 最大系統(tǒng)電壓 1000VDC 1000VDC 1000VDC 電池類型 多晶硅電池 多晶硅電池 多晶硅電池 電池數(shù)量 16 54 60 尺寸規(guī)格 197099050mm 149499445mm 166599150mm 重量 電壓溫度系數(shù) － %/K － %/K － %/℃ 電流溫度系數(shù) +%/K +%/K +%/℃ 注：標(biāo)準(zhǔn)測試條件 STC： ，輻照強(qiáng)度 1000 2mW ，溫度 25℃。本工程建設(shè)容量為 。 投資 光伏項(xiàng)目的中： 總投資為： 2760 萬（采用多晶硅） ，供電能力約為 萬度 /年 。以下是 110月的用電統(tǒng)計： 另外 2 號廠房新增低壓用電部分，推算為 30 萬度， 累計鋼構(gòu)公司低壓用電 萬度（辦公 57 萬度，生活 38 萬度）。 在考慮投資充分利用的前提下，可實(shí)現(xiàn)鋼構(gòu)公司的基本照明、辦公、生活等低壓用電項(xiàng)目全部使用光伏能源。 4 項(xiàng)目任務(wù)與規(guī)模 盈都鋼構(gòu)集團(tuán)是海寧連杭經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的用電大戶，該項(xiàng)目首先考慮為集團(tuán)公司減輕用電負(fù)擔(dān)。 區(qū)位優(yōu)勢明顯，交通極為便利 。 工程概述 項(xiàng)目位于浙江省嘉興市連杭開發(fā)區(qū)內(nèi)，北緯 30度 21分 秒 ，東經(jīng) 120 度 22 分 秒；廠房為矩形，長 寬 ，方向?yàn)闁|偏南 46 度。 表 22 項(xiàng)目所在地月地表總輻射數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 月份 平面輻射 （ KWh/day/m2） 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 合計 結(jié)論 該項(xiàng)目所在地區(qū)有較為豐富的太陽能資源，可以 有較大的經(jīng)濟(jì)開發(fā)利用價值。 資源評估 以太陽能地表總輻射的年總量為指標(biāo)，進(jìn)行太陽能資源豐富程度盈都鋼構(gòu)集團(tuán) 2 號廠房屋頂 2MWp 太陽能光電建筑應(yīng)用一體化示范項(xiàng)目 可行性研究報告 16 評估。 太陽幅射資源 較豐富， 每年每單位面積（水平面）接受的太陽輻射量為 ， 平均日照時數(shù)為 ， 太陽能日照時間 2020h/年。 圖 21 我國太陽能 資源分布圖 盈都鋼構(gòu)集團(tuán) 2 號廠房屋頂 2MWp 太陽能光電建筑應(yīng)用一體化示范項(xiàng)目 可行性研究報告 15 表 21 我國太陽能日照小時數(shù)統(tǒng)計表 類型 地 區(qū) 年日照時數(shù) （ h） 年輻射總量 (MJ/m2) 1 西藏西部、新疆東南部、青海西部、甘肅西部 2800～ 3300 6680～ 8400 2 西藏東南部、新疆南部、青海東部、寧夏南部、甘肅中部、內(nèi)蒙古、山西北部、河北西北部 3000～ 3200 5850～ 6680 3 新疆北部、甘肅東南部、山西南部、陜西北部、河北東南部、山東、河南、吉林、遼寧、云南、廣東南部、福建南部、江蘇北部、安徽北部 2200～ 3000 5000～ 5850 4 湖南、廣西、江西、浙 江、湖北、福建北部、廣東北部、陜西南部、江蘇南部、安徽南部、黑龍江 1400～ 2200 4200～ 5000 5 四川、貴州 1000～ 1400 3350～ 4200 項(xiàng)目所在地太陽能資源概況 該地區(qū) 氣候 屬于典型的亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季低溫少雨 ， 年平均降雨量 1500 毫米 。從全球角度來看，我國是太陽能資源相當(dāng)豐富的國家，具有發(fā)展太陽能利用得天獨(dú)厚的優(yōu)越條件。 h 財務(wù)內(nèi)部收益率（全部投資） % % 投資回收期 年 2 太陽能資源 概述 我國太陽能資源概況 太陽能資源的分布具有明顯的地域性。 表 11 光伏電站工程特性表 名稱 單位 數(shù)量 備注 光伏 電站 場址 海拔高度 m 50 年日照小時數(shù) h 19002200 年總輻射 KJ/cm2 502 主 要 設(shè) 備 光 伏 電 站 主 要 設(shè) 備 電池 組件 型號 YL285 P35b 類型 晶硅 尺寸規(guī)格 mm 1970*990*50 重量 kg 功率 輸出 Wp 285 最佳工作電壓 V 最佳工作電流 A 塊數(shù) 塊 7168 逆變器 型號 SunVert 250HE 額定功率 275K 最大 效率 % 臺數(shù) 臺 7 箱式 變壓器 低于并網(wǎng)，無需變電器 土建 支架 結(jié)構(gòu) 鍍鋅鋼構(gòu)支架 個數(shù) 個 448 箱變基礎(chǔ) 結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土 盈都鋼構(gòu)集團(tuán) 2 號廠房屋頂 2MWp 太陽能光電建筑應(yīng)用一體化示范項(xiàng)目 可行性研究報告 14 個數(shù) 個 1 概 算 指 標(biāo) 靜