平阴丁屯社区居民屋顶光伏并网5KW综合项目最终专项方案.doc

平阴丁屯社区居民平顶房5kW分布式光伏发电项目设计方案设计单位：山东力诺瑞特新能源有限公司地 址：济南市经十东路30766号联系电话：日 期：9月目 录第一章项目概述1第二章项目可行性分析12.1气候概况12.1.1 济南地区地理资源概况12.1.2 太阳能资源分析1第三章系统设计方案综述33.1 方案简介33.2 设计根据33.3 厂址建设条件33.3.1 项目安装环境状况43.3.2 荷载条件53.3.3 光伏阵列布局63.4 项目电气原理63.5 平顶屋支架安装方案73.6 系统设备选型83.6.1 组件选型及性能参数93.6.2 并网逆变器103.6.3交流配电柜143.6.4 光伏专用电缆技术参数133.6.5 监控系统143.7 光伏方阵串联设计163.8 并网接入方案15第四章项目收益174.1 投资规模174.2 发电量计算174.3经济效益174.3.1 补贴收益174.3.2 投资回收期18附表1：分布式发电并网流程表22附表2：并网申请表23第一章 项目概述工程名称：平阴丁屯社区居民平顶房5kW光伏并网发电项目工程选址：平阴丁屯社区建设规模：5kW分布式光伏发电安装面积： 75平方米并网电压：220V低压侧并网年平均发电量：0.552万 Kwh项目预测投资：4.2万元投资回收期：6.5年第二章 项目可行性分析2.1平阴丁屯社区地理资源 平阴县地处东经11612至11627 ，北纬361至3623，位于山东省西部，属暖温带大陆性半湿润季风气候区。概况 平阴日照时数累年平均为2371.2小时，日照率为53%。年平均气温13.6，无霜期204天，年平均降雨量640毫米。2.2 太阳能资源分析国内属世界上太阳能资源丰富国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数不不大于小时，全年辐射总量在91.72,333 kWh/m2年之间。中华人民共和国太阳能资源分布图中华人民共和国太阳年总辐射量指标表资源带号资源带分类年总辐射量MJ/（m2a）资源极丰富带6300资源很丰富带50406300资源丰富带37805040资源普通带3780由全国太阳能资源分布图可知，济南市孝直镇丁屯社区太阳能资源属资源很丰富带，光照资源充分，适合开发光伏电站。第三章 系统设计方案综述3.1 方案简介本项目为济南市平阴县孝直镇丁屯社区居民5kWp分布式光伏屋顶发电项目，山东力诺瑞特新能源有限公司设计，安装在居民混泥土平屋顶上。依照屋顶可运用面积，设计安装山东力诺光伏高科技有限公司生产LN240（30）-P-255型光伏组件20块，装机容量为5.1kWp。采用 “余电上网”模式，即采用逆变单元将太阳电池方阵直流电能转换成220V单相交流电，经交流配电柜并入国家电网。3.2 设计根据民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范JGJ 203-太阳能光伏能源系统术语GB2297光伏电站技术条件 GB37/T 729-民用建筑设计通则GB 50352-建筑构造荷载规范GB 50009-屋面工程技术规范GB 50345-建筑物防雷设计规范GB50057-建筑工程施工质量验收统一原则GB 50300-建筑电气工程施工质量验收规范GB 50303-钢构造工程施工质量验收规范 GB50205-光伏系统并网技术规定GB/T 19939-光伏发电站接入电力系统技术规范GBZ 19964-光伏（PV）系统电网接口特性（IEC 61727:，MOD）GB/T 6-电能质量 公用电网谐波GB/T 14549-1993电能质量 电压波动和闪变GB 12326-电能质量 三相电压容许不平衡度GB/T 15543-电能质量 电力系统供电电压容许偏差GB 12325-混凝土构造后锚固技术规程 JGJ 145-民用建筑电气设计规范 JGJ 16-光伏（PV）组件安全鉴定 GB/T 7.1-电能计量装置技术管理规程DL/T 448-安全标志及其使用导则GB 2894-电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB 50171电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB 50168-综合布线系统工程验收规范GB 50148-光伏电站设计规范GB50797-3.3 居民住址建设条件3.3.1 项目安装环境状况居民混凝土平面屋顶3.3.2 荷载条件依照光伏发电系统构造形式，我司针对该项目平屋顶太阳能光伏发电系统采用负重基本，支架按最佳倾斜角设计安装,载荷规定35kg/。3.3.3 光伏阵列布局依照居民屋顶空间构造，甲方规定依照斜坡屋顶坡度安装集热器，我公司提出如下太阳能光伏电池板布局方案，组件布局如下图所示。居民屋顶光伏组件总体排布图3.4支架安装方案平屋顶支架安装解决方案在北半球，相应最大日照辐射接受量平面为朝向正南，与水平面夹角度数与本地纬度相称倾斜平面，固定安装光伏组件要据此最佳角度倾斜安装。方阵倾角拟定后，要注意南北向先后方阵间要留出合理间距，以免先后浮现阴影遮挡，先后间距为：冬至日（一年当中物体在太阳下阴影长度最长一天）上午 9：00 到下午 3：00（此时间为太阳时间），光伏组件之间南北方向无阴影遮挡。固定方阵安装好后倾角不再调节。 计算当光伏方阵先后安装时最小间距D，如下图所示：光伏阵列间距设计示意图普通拟定原则：冬至当天早 9：00 至下午 3：00 光伏方阵不应被遮挡。计算公式如下：太阳高度角公式：sina = sinfsind+cosfcosdcosw太阳方位角公式：sin = cosd sinw/cosa式中：f本地纬度为36；d为太阳赤纬，冬至日太阳赤纬为-23.4；w为时角，上午9:00时角为-45。D = cosL，L = H/tana，a = arcsin (sinfsind+cosfcosdcosw)，即：基于本地纬度状况及屋顶实用空间面积，本系统采用双排横放光伏电池板并以32倾角安装于对混凝土平面屋顶上，依照实际状况和客户需求。屋面光伏组件安装角度和原屋面角度平行，使用现浇或者预制水泥基本，支架材质4#热镀锌角钢，光伏组件固定导轨使用C型钢卡槽，并用压块和T型螺栓固定，其安装效果图下图所示。平屋顶支架安装图光伏组件安装侧面图及压块使用示意图3.6系统设备选型系统装机配备表山东平阴孝直镇丁屯社区5KW光伏屋顶项目安装位置建筑区域组件安装数量安装面积安装功率组件类型功率（w）块平方米KW居民屋顶多晶标板2552032.545.1系统配备清单居民平房12kWp序号名称型号数量单位备注1光伏组件LN240(30)P-3-25520块力诺2光伏逆变器GW4600-SS1台3光伏支架Q235配套1套定制4直流线缆PV1-F 14mm21套5交流电缆YJV-3*10+2*6mm21套6交流配电柜8KW1台定制7PVC穿线管（带固定管卡）直流PVC-32交流PVC-50N米3.6.1 组件选型及性能参数选用山东力诺光伏高科技有限公司生产型号为LN240（30）-P-255型光伏组件。LN240（30）-P-255型光伏组件光伏组件参数表编号项目参数1电池片156*1562型号LN240(30)P-3-2553尺寸构造1640*992*404重量20.5kg5在AM1.5、1000W/m2、25C电池温度下峰值参数6原则功率255Wp7工作电压30.76V8工作电流8.29A9短路电流8.76A10开路电压38.32V11最大系统电压1000V12峰值功率温度系数-0.425%/13短路电流温度系数0.064%/14开路电压温度系数-0.319%/15温度范畴-40+8516功率误差范畴+317表面最大承压5400Pa18承受冰雹直径25mm冰球，冲击实验速度23m/s19接线盒防护级别IP6520连接线长度970mm基于上述简介，本工程中选用LN240（30）-P-255型光伏组件无论是在质量方面还是在发电效率方面都具备很大优势，符合选型规定。3.6.2 并网逆变器逆变器图片逆变器技术参数表GW4600-ss直流输入最大直流功率(W)5400最大直流电压(V)580MPPT电压范畴(V)125550启动电压(V)125最大直流电流(A)20输入路数2MPPT路数2直流端子类型SUNCLIX / MC4 (可选)交流输出额定交流功率(W)4600最大交流功率(W)5100最大交流电流(A)25额定输出50/60Hz;230Vac输出范畴4555Hz/5565Hz；180270Vac电流总谐波失真97.4%MPPT效率99.9%保护残存电流保护集成孤岛保护集成直流开关集成(可选)输出过流保护集成绝缘阻抗侦测集成证书原则并网原则NB-T 3安规NB-T 3电磁兼容NB-T 3，GB4824常规参数尺寸(宽x高x厚)516*650*203mm重量(kg)39安装方式壁挂式环境温度范畴-2560C (45C减载)相对湿度095%最高工作海拔m防护级别IP65拓扑构造无变压器夜间自耗电(W)1冷却方式自然对流噪音指数(dB)45显示4.0LCD通信方式USB2.0；RS485或WiFi质保期(年)5/10/15/20/25(可选)依照逆变器关于参数可知，该型号逆变器具备效率高、智能型强长处，并在抗干扰能力、环境适应能力、瞬时过载保护能力等方面均符合有关规范规定。3.6.3交流配电柜交流配电柜用与并网逆变器同交流电网连接、防雷以及电能计算。交流配电柜必要贴有防止触电标记，依照项目并网单元详细状况配备相应交流防雷配电柜。3.6.4 光伏专用电缆技术参数光伏专用线缆选型要具备耐热、耐光热老化，同步应具备优良电气性能和机械性能，因而，对于光伏直流线缆选用如下型号。名称：光伏专用电缆；型号：PV1-F 导体材质：5类搅合镀锌铜丝绝缘:交联低烟无卤阻燃聚烯烃双层绝缘护套:交联低烟无卤阻燃聚烯烃温度范畴：-40+90干燥或潮湿生产原则：欧标2PFG116920000小时导体最大工作温度:120对于交流线缆某些，选用ZR-YJV（交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆）。交联聚乙烯绝缘电力电缆具备卓越热-机械性能，优秀电气性能和耐化学腐蚀性能，还具备构造简朴，重量轻，敷设不受落差限制等长处，是当前广泛应用于都市电网，矿山和工厂新颖电缆。电缆绝缘-交联聚乙烯是运用化学办法和物理办法使线型分子构造聚乙烯转化为立体网状构造交联聚乙烯，从而大幅度提高了聚乙烯热机械性，从而保持了优秀电气性能。交联聚乙烯绝缘电力电缆导体最高额定工作温度为90，比聚氯乙烯绝缘，聚乙烯绝缘电缆均高，因此电缆载流量也进一步提高。交流YJV线缆有关特性如下：工频额定UO/U为0.6/1KV。电缆导体容许长期最高工作温度为90。短路时（最长持续时间不超过5s）电缆导体最高温度不超过250。.电缆敷设时环境温度应不低于0。电缆弯曲半径：不不大于电缆外径15倍。3.6.5 监控系统并网发电监控分为远程监控和现场监控，其监控功能如下：1) 控制中心可以通过监控装置采集光伏电站逆变器和电池方阵运营时有关实时数据，并对系统运营状态进行详细记录。监控装置具备自诊断功能，可以接受控制中心指令，并对逆变器和配电柜发送相应数据执行操作。2) 监控装置可以根据光伏电站所处位置通讯条件，将采集数据或状态信息通过调制解调器、GSM或因特网三种方式之一把信息传递给远程控制中心。3) 监控中心工作站配有实时数据分析软件包与故障分析软件包，实时数据分析软件包可显示电站中逆变器和电池方阵有关参数，同步显示系统运营曲线。故障分析软件包可判断出系统中逆变器或电池方阵运营时浮现故障状况及位置，同步发出相应声光报警。4) 监控装置可以采集量和执行操作：数据采集量涉及：光伏电站输出电压、电流、频率、总功率值和三相电压不平衡度。逆变器各种故障信息、工作状态；电池方阵输出电压、电流。执行控制操作：按指定地址切断逆变器输出；电池方阵电压输出。信息数据存储：可以将装置采集数据和逆变器故障信息进行存储；可人工进行查阅，并以数据报表形式打印出来。3.7光伏方阵串联设计本项目采用组件与逆变器关于参数如下：（1）255W多晶组件：工作电压30.76V，工作电流8.29A，开路电压38.32V，开路电压温度系数-0.336%/。（2）GW4600-SS逆变器：应用于本系统三相交流输出功率5kW,最大直流输入电压580V，MPPT电压范畴125V550V，最大输入电流（A端/B端）22A/11A，最大并联组串数（A端/B端）4/2。计算：（1）5kW方阵需要电池组件数量=5000W/255W20块。（2）MPPT中点电压=（125V+550V）/2=288V。（3）采用10块组件为1个电池串，构成2个电池阻串连接逆变器。（4）校核温度变化对组件额定工作电压与否超过MPPT范畴。3.8 并网接入方案本工程合用于国家电网分布式光伏电站组合接入系统方案XGF380-Z-Z1方案。并网接入方案示意图第四章 项目收益4.1 投资规模5kW分布式光伏发电项目需要安装面积75平方米，混泥土屋顶足够安装电池板，按照本地年有效日照特点估算该规模并网电站年平均发电量可达4700度电。项目总投资预测为4.2万元。4.2 发电量计算经查阅济南市水平面上平均峰值日照时数为4.27h，水泥屋顶支架采用32倾角安装。依照客户规定，安装角度为14度系统年发电量为：8.16kW4.25h0.83651.0127万kWh/年。因组件 25年内逐渐衰减 20%，故 25年均发电量为0.91万kWh/年。4.3经济效益4.3.1 补贴收益当前分布式光伏发电收益分为三某些，一某些是国家补贴、一某些是自发自用抵消用电费用、一某些是反送电量脱硫燃煤收购电价。依照分布式光伏发电并入方式，详细分为自发自用（所发电量所有供应自己负载）、自发自用余电上网（优先供应自己负载，多余电量并入电网）、所有上网（所发电量所有并入电网）三种并入模式。依照不同模式补贴收益不同，其中自发自用补贴收益为（本地电价+分布式光伏发电国家补贴）所有发电量；自发自用余电上网补贴收益为（自发自用比例本地电价+分布式光伏发电国家补贴+上网比例脱硫燃煤收购电价）所有发电量；所有上网执行光伏分区上网电价政策，补贴收益为光伏上网电价，计算公式为（电网公司支付脱硫燃煤电价+光伏上网电价与脱硫燃煤电价差额补国家补贴0.42元/度，山东省补贴0.05元/度余电上网某些脱硫燃煤电价贴）所有发电量。为增进光伏发电发展国家发改委自推出多项支持政策，随着光伏产品价格下降国家发改委支持政策也不断调节，当前分布式光伏发电政策补贴为按照0.42元/kwh实行度电补贴，即顾客安装光伏系统每发出1kwh电能国家电网就向顾客支付0.42元，补贴期限为，山东省内为0.05元/kwh，且针对所有上网模式执行光伏分区上网电价政策，平阴区补贴收益为光伏上网电价1.05元/Kwh依照以上分析，本项目平均每年可获得收益为0.54万元。4.3.2 投资回收期收益分析表5.1kWp顾客侧并网电站收益分析安装容量（kWp）电站类型安装地点效率5.1分布式山东80.0%初步EPC投资成本（元/W）总投资（万元）安装倾角（）先后间距（mm）4.54.514总占地面积（m2）并网电压(V)自发自用比例(%)上网脱硫电价（元/度）753800.00%1.05自用电价（元/度）国家补贴（元/度）地方补贴（元/度）折合电价（元/度）0.550.000.001.02斜面峰值日照时数(h)峰值日照时数(KWh/m2/year)增值税(50%即征即退)运维成本(%)4.271231.258.50%1.50%年份组件效率（%）年发电量（kWh）所有并网收益(元/年)1100.00%61566464299.00%60956399398.00%60336335497.00%59716270596.00%59106205695.20%58606153794.40%58116102893.60%57626050992.80%571359981092.00%566359461191.20%561458951290.40%556558431389.60%551657911488.80%546657401588.00%541756881687.20%536856361786.40%531955841885.60%526955331984.80%522054812084.00%517154292183.20%512228172282.40%507227902381.60%502327622480.80%497427352580.00%4925270825年总发电量（万kWh）平均每年发电量（万kWh）25年总收益（万元）平均每年收益（万元）13.80.55212.960.54投资回收年限（年）内部收益率（%）系统寿命（年）系统质保期（年）6.515.0%25.0 3.0 1.8年回收所有成本，已考虑维护费用和发电损耗，对于25年使用寿命，内部收益率超过0.15是一种较好投资，收益稳定；2. 未考虑电价上升趋势，其实际回收年限更短；3. 环保效益明显，减少温室气体排放尤为明显，此外，自身发电过程不会产生二次污染，无废水废气排放； 4. 维护简朴以便，清理和紧固；5. 有助于电网调峰，减少甚至杜绝峰值限电时间，且系统发电时间正是执行峰值电价时间段，保证收益此外依照电电价上升趋势，常规电价 以来以每年 4%幅度上涨，而在此后内将以5-7%速度上涨，随着煤炭价格迅速上涨，电价上涨速度将会越来越快。通过科学分析，在25年中平均电价为1.8646元/kWh，则整个工程投资回收期会大大缩短。常规电价发展趋势图附表1 分布式发电并网流程表附表2：并网申请表项目编号申请日期 月 日项目名称8kWP屋顶光伏并网发电项目项目地址项目投资方项目联系人联系人电话联系人地址装机容量投产规模 KWP意向并网电压级别 10（6）KV本期规模 KWP 380V终期规模 KWP 其她发电电量意向消纳方式 所有自用意向并网点 顾客侧（ 个） 所有上网 公共电网（ 个） 自发自用余电上网筹划开工时间 月 日筹划投产时间 月 日核准规定省级地市级其她不需要核准下述内容由选取自发自用，余电上网项目业主填写用电状况月用电量（ kwh）装接容量（ 万KVA）重要用电设备空调、照明、厂房设备用电等业主提供资料清单1. 经办人身份证原件及复印件和法人委托书原件（或法人身份证原件及复印件）。2. 公司法人营业执照（或个人户口本）,土地证，房产证等项目合法性支持文献。3. 政府投资主管部门批准项目开展前期工作批复（需核准项目）。4. 项当前期工作有关资料本表中信息及提供文献真实精确，谨此确认。申请单位：（公章）申请个人：（经办人签字） 月 日客户提供文献已审核，并网申请已受理，谨此确认。受理单位：（公章） 月 日受理人受理日期年月日告知事项：1 本表信息由客服中心录入，申请单位（个人顾客经办人）与客服中心签章确认;2 本表1式2份，双方各执1份