【正文】 2 綜合保護光伏電站內(nèi)主要電氣設(shè)備采用微機保護，以滿足信息上送。逆變器上裝設(shè)測控保護裝置。測控保護裝置以通訊方式將所有信息上傳至綜合自動化系統(tǒng)。逆變器具備極性反接保護、短路保護、孤島效應(yīng)保護、過熱保護、過載保護、接地保護等，裝置異常時自動脫離系統(tǒng)。在電站周邊設(shè)置彩色固定式工業(yè)攝像頭，在電站內(nèi)及綜合樓內(nèi)設(shè)置球形及半球形攝像頭。同時在門衛(wèi)值班室設(shè)置安保系統(tǒng)監(jiān)視器。構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)安全等級為二級，太陽能支架地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全等級為二級。場內(nèi)根據(jù)工藝需要在屋頂建設(shè)光伏支架基礎(chǔ)。2 光伏支架經(jīng)分析計算，太陽能光伏組件應(yīng)為朝陽30度角排列。 施工組織設(shè)計1 施工條件由于項目場址位于X市區(qū)，距西安25公里。光伏電站施工所需的水利用場址附近的市政管網(wǎng)引入、施工臨時用電引自于與丫丫園藝10kV專線相接400V電網(wǎng)，通訊可利用普及率較高的移動通訊等方法解決。（2）安裝工程光伏發(fā)電直流系統(tǒng)安裝時，按照下列順序進行施工：光伏組件支架安裝→光伏組件安裝、直流匯流箱安裝、逆變器安裝→布線。3 施工總布置根據(jù)光伏電站的施工特點，主要布置有施工用支架系統(tǒng)、建設(shè)用支架系統(tǒng)、臨時生活辦公房等設(shè)施。光伏設(shè)備臨時堆場布置于光伏陣列間隔空地上。光伏組件的生產(chǎn)地與電場的建設(shè)地只有5KM，運輸相當經(jīng)濟，所以組件的存放只是少部分的儲存。可行性研究報告及審查：5；主設(shè)備招投標：15個工作日；初步設(shè)計及施工圖設(shè)計：5個工作日；支架安裝、組件安裝、設(shè)備安裝、單體調(diào)試、聯(lián)合調(diào)試：1個月；5 工程建設(shè)用地本期建設(shè)的203MWp光伏場區(qū)紅線區(qū)域面積約3000平方米，項目用地采用租用的方式。計劃設(shè)定施工管理人員約15人，運行和日常維護人員約30人。工程施工中由于是標準支架的安裝，支架在房頂?shù)臉藴什输撏呱线M行安裝，產(chǎn)生粉塵和二次揚塵，機械和運輸車輛在運行過程中也排放大量的廢氣，所以不會造成局部區(qū)域的空氣污染。工程施工及運行期間產(chǎn)生的廢污水，經(jīng)收集處理后對周圍環(huán)境的影響較小。因而不會對當?shù)夭傻V及相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生影響，也不會破壞當?shù)氐淖匀痪坝^。2 水土保持本工程對不同的施工項目采取相應(yīng)的水土保持措施如下：（1）對于電纜溝施工采取避讓溝道、及時回填挖出的土方的水土保持措施；（2）對于臨時占地，施工結(jié)束后，應(yīng)及時對占地位置區(qū)域進行原狀恢復(fù)。 勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計本期光伏項目在施工過程中，最可能發(fā)生安全事故的工種有：空中作業(yè)、運輸?shù)跹b作業(yè)、用電作業(yè)三個工種。高壓設(shè)備區(qū)有雷擊、噪聲、振動、電磁輻射等危害因素。為保護運行人員的健康、防止人身事故的發(fā)生，光伏電站應(yīng)按照國家有關(guān)法律法規(guī)要求，制定工業(yè)衛(wèi)生與勞動保護管理規(guī)定。 節(jié)能降耗分析本項目能較好地利用可再生能源—太陽能資源，%，大大低于同樣規(guī)模的火力發(fā)電廠的廠用電損耗，節(jié)能減排效果顯著。2 節(jié)能效果分析本項目裝機容量為203KWp，年平均上網(wǎng)電量約21萬kWh，與相同發(fā)電量的火電廠相比，每年可為電網(wǎng)節(jié)約標煤約84噸（火電煤耗按2009年全國平均值344g/kWh計），按照火電煤耗（標準） 設(shè)計概算本工程由X新能源科技發(fā)展有限公司投資建設(shè)。本工程生產(chǎn)期平均上網(wǎng)電價，（不含增值稅）；含增值稅的平均上網(wǎng)電價為1元/kWh。 結(jié)論及建議（1）本項目的建設(shè)符合國家和當?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)政策，有利于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、減少溫室氣體排放和環(huán)境保護，對促進我國太陽能光伏發(fā)電技術(shù)進步和推動光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有非常重要的意義。設(shè)計和施工方案是合理可行的。項目技術(shù)經(jīng)濟性能指標見表13。h12占房頂面積3000m213動態(tài)總投資200萬元14動態(tài)單位投資1000/千瓦15平均上網(wǎng)電價（不含增值稅）16平均上網(wǎng)電價（含增值稅）1元/kWh17投資內(nèi)部收益率%第二章 太陽能資源 太陽能資源概況地球上太陽能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關(guān)。就全球而言，美國西南部、非洲、澳大利亞、中國西藏、中東等地區(qū)的全年總輻射量或日照總時數(shù)最大，為世界太陽能資源最豐富地區(qū)。 圖21 我國太陽能資源分布圖我國將上圖中日照輻射強度超過9250MJ/m2的西藏西部地區(qū)以外的地區(qū)分為五類。相當于225～285kg標準煤燃燒所發(fā)出的熱量。二類地區(qū) 全年日照時數(shù)為3000～3200小時，輻射量在5850～7500MJ/m2，相當于200～225kg標準煤燃燒所發(fā)出的熱量。此區(qū)為我國太陽能資源較豐富區(qū)。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、X北部、X東南部、廣東南部、福建南部、江蘇中北部和安徽北部等地。相當于140～170kg標準煤燃燒所發(fā)出的熱量。 五類地區(qū) 全年日照時數(shù)約1000～1400小時，輻射量在3350～4190MJ/m2。主要包括四川、貴州兩省。 一、二、三類地區(qū)，年日照時數(shù)不小于2200h，是我國太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū)，面積較大，約占全國總面積的2／3以上，具有利用太陽能的良好條件。 X太陽能資源情況X省具有豐富的太陽能資源，年太陽能總輻射量在4800－6840MJ/㎡，1014kWh，1014kWh，開發(fā)利用前景廣闊。X省以夏季太陽總輻射最多，冬季最少，春季大于秋季。X省各地年日照時數(shù)在17003320小時之間，自西北向東南逐漸減少。 光伏發(fā)電場所在地太陽能資源分析X省太陽能資源分布特點相對全國而言，X省年太陽總輻射量居較高水平。按照太陽年總輻射量的大小，X省太陽能資源可以劃分為三個區(qū)，即：太陽能資源很豐富區(qū)，包括陜北北部；太陽能資源豐富區(qū)，包括了陜北南部、關(guān)中地區(qū)、陜南商洛及安康東北部；太陽能資源較豐富區(qū)，包括陜南漢中和安康大部。X省各地年日照時數(shù)均大于1200小時，相當于119公斤標準煤燃燒所發(fā)出的熱量。圖3 X省太陽能分布圖X太陽能資源分布X市位于關(guān)中平原的中部，既在九竣諸山以南, 又在渭水以北，山南叫陽，水北也叫陽，山水俱陽，故名X。南北長145千米，東西最寬106千米，面積10196平方千米。年平均氣溫12℃，無霜期213天；北部高原溝壑區(qū)，氣候稍寒，冬春略長，年平均氣溫不足10℃，無霜期180天。河流：涇河從西北入境，向東南流出注入渭河。其大大小小的河溝，像毛細血管一樣，分別注入涇渭兩條動脈。 前階段勘察工作主要成果目前已開展對場區(qū)的初勘。（2）查明項目所在地的用地性質(zhì)。地質(zhì)穩(wěn)定，自然災(zāi)害極少。擬建場地設(shè)防烈度可按7度考慮。擬建場地為“抗震有利地段”。 工程規(guī)模為了探索高效率低成本的太陽能光伏發(fā)電模式，我們振發(fā)新能源科技有限公司決定興建本期203KWp光伏電站，本電站全部采用最佳傾角安裝,占屋面面積3000平方米。 工程建設(shè)必要性1 節(jié)省能源、保護環(huán)境，支持政府完成“十一五”節(jié)能目標中國能源以煤炭為主，煤炭比例超過2/3，與世界能源的基本構(gòu)成形成鮮明對比，見表4－1。除了燃煤發(fā)電外，煤炭還有許多直接燃燒的應(yīng)用，其污染物排放更加嚴重。2007年除中國SO2排放持續(xù)為世界第一外，中國CO2排放也躍居世界第一，成為世界排放最嚴重的國家：2007年中國CO2排放超過美國，成為世界第一(，),這給中國節(jié)能減排、改善能源結(jié)構(gòu)以及能源可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大壓力。但是我國是發(fā)展中國家，正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程快速發(fā)展的階段，同時又處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型期，傳統(tǒng)的粗放型增長方式加劇了資源消耗，因此實現(xiàn)2010年單位GDP能耗比2005年下降20%的目標壓力巨大，需要全社會共同努力。因此加快太陽能光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)展，優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，增加清潔能源比例，減少溫室氣體和有害氣體排放是中國能源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的當務(wù)之急。2　改善生態(tài)、保護環(huán)境的需要我國能源消費占世界的10％以上，同時我國一次能源消費中煤占到70％左右，比世界平均水平高出40多個百分點。環(huán)境質(zhì)量的總體水平還在不斷惡化，世界十大污染城市我國一直占多數(shù)。世界銀行估計2020年中國由于空氣污染造成的環(huán)境和監(jiān)控損失將達到GDP總量的13％。系統(tǒng)報廢后也很少有環(huán)境污染的遺留問題。定邊縣金川區(qū)具有豐富的太陽能資源，且區(qū)內(nèi)地勢平坦，干旱少雨，地廣人稀，非常適合建設(shè)大規(guī)模高壓并網(wǎng)光伏電站。經(jīng)計算，本項目工程203MWp項目建成后將減少燃煤消耗量為84噸/年，污染物二氧化碳減排量為210噸/年。太陽能光伏發(fā)電場的建設(shè)符合國家能源政策及“西部大開發(fā)”的戰(zhàn)略要求，不僅是當?shù)亟?jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、人民物質(zhì)文化生活水平提高的需要，也是X省電力工業(yè)發(fā)展的需要。因此在X省X市建設(shè)光伏并網(wǎng)發(fā)電基地具有長遠發(fā)展的戰(zhàn)略意義。不僅如此，當前我國政府正在積極采取措施拉動內(nèi)需以應(yīng)對全球經(jīng)濟衰退帶來的嚴重影響，重點之一就是發(fā)展新能源。在X地區(qū)建設(shè)光伏并網(wǎng)發(fā)電項目的建設(shè)，必將帶動以光伏產(chǎn)業(yè)為標志的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，對X省以及X市的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，培育特色產(chǎn)業(yè)起到極大的促進作用。促進人民群眾物質(zhì)文化水平的提高，推動農(nóng)村經(jīng)濟以及各項事業(yè)的發(fā)展，擺脫地區(qū)經(jīng)濟落后的局面。第五章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計及發(fā)電量計算 光伏組件選型電池組件采用240Wp多晶硅太陽能電池組件。表51 235Wp多晶硅光伏組件主要參數(shù)標準測試條件STC： 輻照強度1000W/㎡ 溫度25℃峰值功率(Pm)235Wp峰值功率溫度系數(shù)%/℃開路電壓(Voc)短路電流溫度系數(shù)＋%/℃最佳工作電壓(Vmp)開路電壓溫度系數(shù)%/℃短路電流(Isc)外形尺寸(mm)1652100050最佳工作電流(Im)重量(kg)20轉(zhuǎn)換效率% 光伏陣列運行方式選擇綜合考慮運行可靠性、設(shè)備價格、維護費用、故障率以及發(fā)電效益等，本光伏電站采用支架傾角選用30度。目前并網(wǎng)型逆變器的研究主要集中于DC－DC和DC－AC兩級能量變換的結(jié)構(gòu)，DC－DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點使其跟蹤最大工作點；DC－AC逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電壓與電網(wǎng)電壓同相位，同時獲得單位功率因數(shù)。RS232機械參數(shù)參考尺寸（深寬高，mm）800x1000x1200參考重量（kg）針對定邊200KWp光伏并網(wǎng)發(fā)電項目，我們選擇的光伏并網(wǎng)逆變器采用當代先進的控制技術(shù)，具有較高的并網(wǎng)發(fā)電水平，設(shè)備安全、可靠，并滿足中國電網(wǎng)電壓波動較大的特性。其中RS485遵循Modbus通訊協(xié)議；Ethernet（以太網(wǎng)）接口支持TCP/IP協(xié)議 ，支持動態(tài)(DHCP)或靜態(tài)獲取IP 地址；? 適應(yīng)中國電網(wǎng)電壓波動較大的特點。15%，頻率范圍為：47－；? 并網(wǎng)逆變器支持按照群控模式運行。為了獲取電站設(shè)備的運行數(shù)據(jù)及工作狀態(tài)，配置了監(jiān)控裝置，并利用本公司開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)版監(jiān)測軟件，通過RS485通訊方式，可連續(xù)記錄設(shè)備的運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)，監(jiān)控裝置的主要功能如下：① 實時顯示電站的當前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計總發(fā)電量、累計CO2總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖。③ 監(jiān)控所有逆變器的運行狀態(tài)，采用聲光報警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，可查看故障原因及故障時間。⑤ 可每隔5分鐘存儲一次電站所有運行數(shù)據(jù)。⑦ 可提供中文和英文兩種語言版本。⑨ 可以根據(jù)需要修改監(jiān)控界面，包括定制各種照片、標語、口號等。? 監(jiān)控主機在電網(wǎng)需要停電的時候能接收電網(wǎng)的調(diào)度指令。本系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)發(fā)電過程都是自動的，無需人為干擾和控制。當外部的條件滿足后，逆變器會自動進入并網(wǎng)發(fā)電模式，在并網(wǎng)發(fā)電過程中，逆變器一直以最大功率點跟蹤（MPPT）方式并網(wǎng)發(fā)電。 光伏方陣設(shè)計1 設(shè)計原則（1）太陽電池方陣排列布置需要考慮房頂結(jié)構(gòu)、日照等因素，要與當?shù)刈匀画h(huán)境有機的結(jié)合。（2）盡量保證東西向每一排組件在同一條線上，使太陽電池組件布置整齊，規(guī)范，美觀，接受太陽能幅照的效果最好。2 方案概述本項目有四個東西向24m，南北向88km標準彩鋼瓦屋頂，每個面積2112平方米。太陽能電池組件全部采用國產(chǎn)多晶硅組件，由彩虹光伏科技承擔。根據(jù)整個屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，合理使用其資源。逆變單元共有2臺逆變器，每臺逆變器對應(yīng)有18匯1匯流箱和8路進線直流配電柜， 2臺逆變器分別接入16串和8串組件，容量分別為101kWp。圖53 冬至日上午9:00陰影分析圖圖54 斜單軸跟蹤支架排列方式 方陣接線方案設(shè)計光伏方陣內(nèi)接線分為組串至匯流箱、匯流箱至逆變器的接線，組串至匯流箱接線電纜采用PV1F 4mm2直流電纜，匯流箱至逆變器電纜根據(jù)距離及損耗進行選擇，現(xiàn)有如下兩種方案：方案一：匯流箱放置于橫排18套支架中間位置，左起第10套支架前基礎(chǔ)位置，各套支架通過10mm2直流電纜接至匯流箱位置，匯流箱至逆變器采用50、70、95mm2雙芯直流電纜接入直流配電柜。方案優(yōu)缺點：1）優(yōu)點：由于匯流箱置于兩排的中心位置，整個方陣左側(cè)匯流箱處于一條直線上，右側(cè)匯流箱處于一條直線上，可分別接入2直流柜，兩套支架間東西距離12米，最遠一套支架距離匯流箱70米，組串至匯流箱電纜全部采用4mm2電纜，匯流箱至直流柜電纜采用70、95mm2兩種型號；2）缺點：由于匯流箱處于兩條直線上，每個方陣南北方向需兩條電纜溝，電纜溝數(shù)量較多，匯流箱至直流柜電纜投資偏多；圖56 匯流箱位置示意圖兩種方案電纜投資相差不多，從施工難度和整體施工容錯率分析，采用第二種方案，電纜型號少，施工難度低，可以有效加快施工進度。2）組件朝向正南，且有30度的安裝傾角，冬季受太陽能輻射量較大，且電池片經(jīng)表面植絨處理，反光率低，組件運行時表面溫升明顯，組件表面不易積雪。2組件表面清潔根據(jù)X地區(qū)的空氣中污染物的情況來看，主要污染物是可吸入顆粒物。根據(jù)組件板面污染物的情況，初步選定不定期水清洗的方案和推布清潔方案。200KW組件清洗需要5噸水。每次實際清洗時間以3小時計，每90天為一個吹掃周期，工作人員2名。 1 光伏陣列效率η1：光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換與傳輸過程中的損失包括：● 組件匹配損失: 組件串聯(lián)因為電流不一致產(chǎn)生的效率降低，根據(jù)電池板出廠的標稱