【正文】 裝置 (11)系統(tǒng)的連接電纜及防護(hù)材料 逆變器的選型 對(duì)于本次 300KW 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，由于系統(tǒng)采用的是單晶硅電池組件，其最大的耐 壓值為 1000V，所以系統(tǒng)使用的并網(wǎng)逆變器可選用 3 臺(tái)型號(hào)為EHEN100K 逆變器獨(dú)立發(fā)電，最后通過 交流配電柜集中就近并網(wǎng)，并計(jì)量，光伏電站串列 VOC、 VI符合逆變器的 MPPT 等參數(shù)的要求，而且吻合，可以使逆變器發(fā)揮其最大效率。），太陽能電池組件的發(fā)電量是最大的。光伏陣列的方位角是指陣列的垂直面與正南方向的夾角。 與光伏陣列放置相關(guān)的有下列兩個(gè)角度參量：太陽能電池組件傾角、太陽能電池組件方位角。 具體方案設(shè)計(jì) 在光伏供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，光伏陣列的放置型式和放置角度對(duì)光伏系統(tǒng)接收到的太陽輻射能有很大的影響，從而影響到光伏供電系統(tǒng)的發(fā)電能力。 由于單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率較其他電池高，故其他成本投入較低，例如支架、占地面積和人工等。日本通產(chǎn)省自 1995 年開始，即倡導(dǎo)一般住宅屋頂裝設(shè)住宅型光伏發(fā)電系統(tǒng)，并由政府補(bǔ)助一半費(fèi)用，而目前因隨用戶之增加以及系統(tǒng)價(jià)格的下降，改為補(bǔ)助三分 之一費(fèi)用。歐盟能源委員會(huì)建議在歐洲資助建立 50 萬個(gè)太陽能家庭，并在發(fā)展中國(guó) 家也建立 50 萬個(gè)，總資助額約每年 5 千萬美元。隨著各國(guó)屋頂計(jì)劃的實(shí)施，需要的光伏組件數(shù)量激增，相應(yīng)的價(jià)格也將進(jìn)一步下降。到 2021 年年底，全球太陽光電能發(fā)電系統(tǒng)總發(fā)電容量已達(dá) 2021MW。全世界太陽光電能發(fā)電系統(tǒng)自 1990 年后以驚人的速度成長(zhǎng)， 1990 年總發(fā)電容量為 30MW。中小型太陽能光伏電站正在迅速增加，在不少地方已經(jīng)可以取代柴油發(fā)電機(jī)，以上這些類型屬于獨(dú)立光伏系統(tǒng)的應(yīng)用。 單晶硅太陽能電池的應(yīng)用 自太陽能發(fā)電應(yīng)用于地面的二十多年來，在各國(guó)政府和企業(yè)集團(tuán)的支持和扶植下，有了很大的發(fā)展，隨著太陽能電池制造技術(shù)的不斷改進(jìn)，產(chǎn)量逐年上升，應(yīng)用范圍也從航標(biāo)燈、鐵路信號(hào)等特殊用電場(chǎng)合，發(fā)展到通信中繼站、石油及天然氣管道陰極保護(hù)電源系統(tǒng)等較大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。在安裝及搬運(yùn)時(shí)必須貨物要合理分類擺放，避免意外破損，安裝是依據(jù)設(shè)計(jì)單位工藝流程及要求進(jìn)行，達(dá)到高效高質(zhì)安全。 電池串列方陣以東西方向布置，串列南北方向保留不小于 間距，避免太陽能板的遮擋，兼顧考慮到安裝及場(chǎng)地排水等因素，雨水借電站四周排水管就近排入。 300KW 電站分布圖如上圖，水解酸化池 2 個(gè)，每個(gè)可以建設(shè) 91KW 設(shè)備 （風(fēng)機(jī)）房可以建設(shè) 41KW，建設(shè)剩余空地可以建設(shè) 77KW。 每個(gè)大區(qū)都有獨(dú)立的變配電區(qū)，靠近每個(gè)廠房頂配電柜，就近并入廠房 低壓電力網(wǎng)，如此布置，功能分區(qū)合理，滿足生產(chǎn)要求。 合理確定豎向布置方式，便于雨水及時(shí)外排。 合理分區(qū)，功能區(qū)劃明確。 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB500162021) 《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GBJ2287). 國(guó)家現(xiàn)行其它規(guī)范及法規(guī)。 取水、排水條件 項(xiàng)目無生產(chǎn)用水，由于該項(xiàng)目建設(shè)在建筑物屋頂，陣列與陣列之間、方陣與方陣之間沒有形成環(huán)路現(xiàn)象，因此對(duì)排水也無需考慮，污水處理廠排污 16 系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)充分考慮，結(jié)構(gòu)合理，符合要求。 2021 年 2021 年山西省各年雷電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 2021 年 2021 年山西省各年雷電數(shù)據(jù) 年份 雷電日 /d 雷電小時(shí) /h 正雷 電數(shù) /個(gè) 負(fù)雷電數(shù) /個(gè) 總雷電數(shù) /個(gè) 總回?fù)魯?shù) /次 最小電流 /KA 落雷密度個(gè) /km2178。年日照時(shí)數(shù) 24182616 小時(shí)，一般年降水量在 530650 毫米之間，主要集中在夏季， 68 月的降雨約占全年降水量的 60%。 氣象條件 14 區(qū)域劃分 豐富區(qū) 較豐富區(qū) 可利用區(qū) 貧乏區(qū) 年總輻射量KJ/CM2 年 ≥ 580 500580 420500 ≤ 420 從上圖和表可以看出， XX 的年總輻射量在 500580 之間，屬于陽光資源較豐富的地區(qū)，日照有效日照時(shí)間在 之間，因此建設(shè)該光伏電站是可行的。 地表水年徑流量 8693 萬立方米，河流由東南向西北注入濁漳河，屬海河流域。號(hào)稱“無扇之城”。年平均氣溫在 攝氐度之間，氣候條件與避暑山莊承德相近。氣候溫和，雨熱同季。 廠址地質(zhì)條件 項(xiàng)目選址于污水處理廠院內(nèi)，該廠由中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)之初已經(jīng)兼顧單晶硅太陽能 電站，其中包括屋面承重、結(jié)構(gòu)，電纜走向 (槽 )，等電位接地，機(jī)房等，由于該光伏電站建設(shè)在屋面上，因此在污水處理廠建設(shè)光伏電站是可行的，條件已經(jīng)具備。 ④ ．有利于廠區(qū)合理布置和安全運(yùn)行。工程選址、選線應(yīng)著眼于少拆遷，少移民，盡可能不靠近、不穿越人口密集的城鎮(zhèn)或居民區(qū)，本項(xiàng)目不牽涉拆遷移民。建設(shè)用地因地制宜，優(yōu)先考慮利用荒地和空地，盡可能不占或少占耕地，并力求節(jié)約用地，本項(xiàng)目利用建筑屋頂和空地。 300KW單晶硅太陽能用戶側(cè)并網(wǎng)示范電站工程接入系統(tǒng)方案 XX 污水處理廠 300KW 單晶硅太陽能光伏并網(wǎng)示范電站工程建立在污水處理廠院內(nèi)，擬建電站最大發(fā)電負(fù)荷為 300KW，擬采用 電壓接入廠區(qū)的 其一單元低壓電力系統(tǒng)。采用兩臺(tái) 400KVA 變壓器。 1＃變電站及馬達(dá)控制中心 MCC1 設(shè)在鼓風(fēng)機(jī)房附近，作為全廠供電及動(dòng)力中心 ,供粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及旋流沉砂池、水解酸化池、鼓風(fēng)機(jī)房、深度處理車間、加氯加藥間、出水泵房等用電，采用兩臺(tái) 1600KVA 變壓器。 廠內(nèi)采用 10KV 和 380/220V 配電，變電室低壓 380V 采用三 相四線制中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，放射式配電。 污水處理廠電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介 XX 污水處理廠進(jìn)線電源采用 10KV 電源進(jìn)線，工作電源由附近供電部門110KV 變電站引來專用線 ,備用電源取自廠區(qū)附近公用線路（備用容量為800KVA)，兩路電源一路工作，一路備用。 年發(fā)電量： 42 萬度 /年。 工作簡(jiǎn)要過程 XX 污水處理廠委托相關(guān) 技 術(shù) 人 員對(duì)該并網(wǎng)電 站進(jìn)行 設(shè)計(jì) ，目前勘察、 設(shè)計(jì) 工作已 經(jīng) 完成 ， 環(huán) 境保 護(hù) 等工作 將 委托其 它 有 關(guān)單 位 進(jìn) 行 。 認(rèn)真做好調(diào)查研究，吸取國(guó)內(nèi)、外的同類型設(shè)備的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，注意質(zhì)量信息的收集和應(yīng)用，聽取各方面的意見，搞好工程設(shè)計(jì)。 利用廠內(nèi)建筑物屋頂及剩余空地進(jìn)行建設(shè)，不征用土地。 電站出線電壓按 千伏設(shè)計(jì)。 使用可再生能源 —— 太陽能，無須燃料。 主要設(shè)計(jì)原則和指導(dǎo)思想 主要技術(shù)設(shè)計(jì)原則 電站規(guī)模為 300KW 單晶硅太陽能電站，一次規(guī)劃建設(shè)。 2021 年 4 月 1 日起修訂實(shí)施的《中華人民共和國(guó)節(jié)約 能源法》中特別提及鼓勵(lì)在新建建筑和既有建筑節(jié)能改造中安裝和使用太陽能等可再生能源利用系統(tǒng)。 在國(guó)際大環(huán)境下，我國(guó)政府立足國(guó)內(nèi)能源現(xiàn)實(shí)出臺(tái)了支持可再生能源發(fā)展的相關(guān)政策。預(yù)計(jì)到 2030 年太陽能發(fā)電將占世界電力供應(yīng)的 10%以上， 2050 年達(dá)到 20%以上。 從能源供應(yīng)安全和清潔利用的角度出發(fā)，世界各國(guó)正把太陽能的商業(yè)化開發(fā)和利用作為重要的發(fā)展趨勢(shì)。中國(guó)已經(jīng)成為世界上產(chǎn)量最大的太陽能消費(fèi)品生產(chǎn)國(guó)，形成了廣闊的農(nóng)村太陽能光伏產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)，并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電站及建筑物屋頂，并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電工程也已開始啟動(dòng)。中國(guó)蘊(yùn)藏著豐富的太陽能資源，太陽 11 能利用前景廣闊。 當(dāng)煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時(shí)，越來越多的國(guó)家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”，太陽能因其節(jié)能和環(huán)保的效果受到廣泛的重視，開發(fā)太陽能資源將成為尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。最近幾年光伏發(fā)電發(fā)展迅速，光伏技術(shù)不斷進(jìn)步，光伏發(fā)電的成本不斷的降低，各國(guó)紛紛出臺(tái)各種政策支持，使得光伏發(fā)電成為最近幾年發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)。太陽能作為一種可再生的新能源，越來越多的引起人們的關(guān)注。而據(jù) IEA（國(guó)際能 源署）的統(tǒng)計(jì)， 2021～ 2021 年，全球發(fā)電用化石能源的平均價(jià)格上漲了 67%。 隨著人類用電量不斷上升，發(fā)電能源價(jià)格也隨之上升。 綜上所述，太陽能能源具有其它能源無可比擬的優(yōu)勢(shì)。而風(fēng)力發(fā)電設(shè)備則在維護(hù)方面有較高要求，至少一年維護(hù)一次，而且維護(hù)成本相對(duì)較高，設(shè)備使用壽命則在 15 年左右。其實(shí)，從長(zhǎng)期看，只要明確太陽能發(fā)電能實(shí)現(xiàn)能量?jī)袅魅脒@一點(diǎn)的話，成本就是次要考慮，因?yàn)楫?dāng)化石能源不足所需的時(shí)候，無論成本多高，人類都必須使用替代能源。毫無疑問，隨著技術(shù)進(jìn)步，光電轉(zhuǎn)換效率將進(jìn)一步提高，而系統(tǒng)壽命也會(huì)進(jìn)一步延長(zhǎng)，能量回收年限將隨之減小。對(duì)于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)來說，這一點(diǎn)已不是問題。所以，太陽能是人類所知，目前已經(jīng)可以利用的，清潔安全的， 10 能夠解決人類未來所需的唯一能源選擇。地?zé)崮軓睦碚撋峡匆簿哂袧摿?，但如何利用是一個(gè)很大的難題，技術(shù)上的挑戰(zhàn)比受控核聚變更高，安全性也難以保障。受控核聚變或許是一個(gè)選擇，但“受控”的實(shí)現(xiàn)可能還要耗費(fèi)人類幾十、上百年或者更長(zhǎng)的時(shí)間。而太陽能則無這方面的要求，只要有太陽的地方就能使用太陽能，可用于大型電站、光伏建筑一體化、家庭等各種場(chǎng)合，應(yīng)用相對(duì)廣泛。風(fēng)能和太陽能不存在二次污染的問題。不僅與化石能源相比優(yōu)勢(shì)明顯，與其他新能源相比，太陽能發(fā)電也是對(duì)環(huán)境影響最小的一種。 在這些主要的可再生能源中，太陽能具有其他可再生能源無可比擬的優(yōu)勢(shì)。 新的可再生能源主要包括風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能源、地?zé)崮?、潮汐能等，其中，風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能源的發(fā)展速度最快。所以對(duì)可再生能源的開發(fā)利用在今年得到廣泛重視。我國(guó)即將公布的《新能源產(chǎn)業(yè)振興發(fā)展規(guī)劃（草案）》 9 的目標(biāo) ,太陽能光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模在 2021 年、 2020 年將分別達(dá)到 200 萬千瓦和 2021 萬千瓦 ,這一目標(biāo)裝機(jī)規(guī)模比 2021 年 9 月頒布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》提高了 9 倍 多，足見其前途廣闊同時(shí)還可減少溫室氣體及 SO2的排放量。“十一五”規(guī)劃明確提出五年內(nèi)單位 GDP 能耗下降 20％，主要污染物 SO2和化學(xué)需氧量排放量下降10％。 SO2的污染更危及人體健康，大氣污染嚴(yán)重的狀況成為人們對(duì)社會(huì)不滿的因素之一，甚至影響了一些地區(qū)的社會(huì)安定。而建設(shè)太陽能發(fā)電廠不排放煙塵和 SO2，使周圍大氣環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。據(jù)估計(jì)，我國(guó)由礦物燃料消耗每年排放的總量可達(dá) 億噸，相當(dāng)于 億噸碳排量，是全球 GHG(溫室效應(yīng)氣體 )總排量的 %左右。 礦物能源的無節(jié)制使用，引起日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，產(chǎn)生的大量污染物如 CO、 SO CO2和 NO2，是大氣污染的主要污染源之一。 全國(guó) 113 個(gè)大氣污染重點(diǎn)防治城市中，山西省的太原、大同、陽泉、 XX、臨汾等 5 個(gè)城市均為劣三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)城市，其中太原排名 91 位， XX 排名 106 位，大同、陽泉、臨汾排名依次 為 11 11 113 位 。 可再生能源發(fā)電是解決燃煤中 SO2 對(duì)大氣嚴(yán)重污染的有效途徑之一。新能源吸引的風(fēng)險(xiǎn)投資飛速增長(zhǎng)。如果《京都議定書》及后續(xù)協(xié)議要實(shí)行所制定減排溫室氣體的目標(biāo)，光靠節(jié)能和清潔排放技術(shù)是不夠的，唯有發(fā)展持續(xù)可靠的可再生清潔能源才是治本之法。 2021 年 2 月生效的《京都議定書》規(guī)定，主要發(fā)達(dá)國(guó)家在 2021～ 2021 年期間將溫室氣體排放量平均比1990 年削減 %，在此期間，發(fā)展中 國(guó)家不 承擔(dān) 減 排 義務(wù)。 G8 峰會(huì)已把氣候問題列為首要議題。如果說以前全球氣候異 常聽起來更像是一個(gè)科學(xué)預(yù)言 /謊言的話，那么 05 年的颶風(fēng)潮和 06 年感受深切的暖冬無不警示人類，全球變暖的時(shí)代已經(jīng)降臨。 全球一次性能源匱乏而我國(guó)更為緊缺，積極開發(fā)含水電、風(fēng)電、太陽能和生物質(zhì)能在內(nèi)的可再生能源是解決能源出路的最好途徑之 一。中國(guó)石 油 2021 年已探明可采儲(chǔ)量為 32 億噸，占全球已探明可采儲(chǔ)量的 %，可再開采 18 年；天然氣已探明可采儲(chǔ)量為 萬億立方米，占全球已探明可采儲(chǔ)量的 %，可再開采 47 年。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速 發(fā) 展，對(duì)能源需求量日益增加，到 2021 年底，我國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到 億千瓦以上，社會(huì)用電量達(dá) 萬億度 ,其中火電約占 %，發(fā)電量約 萬億度，年消耗煤炭約 13 億噸。 2021 年《中國(guó)的能源狀況與政策》白皮書指出， 我國(guó)能源資源總量比較豐富，但由于人口眾多，人均能源資源擁有量在世界上處于較低水平。當(dāng)前的能源工業(yè)主要是礦物燃料工業(yè)，包括煤炭、石油和天然氣。 利用再生能源發(fā)電是解決能源短缺的途徑之一。 7 光伏電站電力來源于陽光，沒有排放，零污染，維護(hù)成本低。 煤炭是可以給我們帶來很大好處，但不能勉強(qiáng)，要合理開采，保護(hù)我們共同擁有的大自然，這才是明智之舉 ，因此對(duì)煤炭資源需要合理的利用 。比如說供電、供熱，但要講究適度，適時(shí)，適宜的開采挖掘，這樣才不會(huì)有負(fù)面影響。 建設(shè)的必要性 XX 建設(shè)該電站的必要性： 在 XX 冶煉行業(yè)和火力發(fā)電行業(yè)主要依靠地方豐富煤炭資源，這些行業(yè)為地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)作出了巨大貢獻(xiàn)，在貢獻(xiàn)的背后也存在一些不可避免的矛盾，那就是排放污染的問題，我們知道火力發(fā)電廠和冶煉行業(yè)都會(huì)排除大量的污染物，這些污染物將會(huì)直接影響空氣質(zhì) 量。 XX 市 XX 污水處理及回用工程總投資為 萬元，其中廠外污水管網(wǎng)投資為 萬元。 工程建設(shè)規(guī)模：近期 2021 年，規(guī)模 萬 m3/d；遠(yuǎn)期 2020 年，規(guī)模