开发区太阳能光电建筑一体化应用示范项目实施方案书(编辑修改稿)

开发区太阳能光电建筑一体化应用示范项目实施方案书(编辑修改稿)内容摘要：

展，从示范到推广，从屋顶光伏到建筑集成， 太阳能电池 已经成为一种新型的建筑材料。 光电建筑在整个太阳能建筑里魅力无比。 由于增加了光伏组件，使得建筑在节能的同时也更具有观赏性。 在国外甚至把光电建筑作为艺术品来建造。 太阳能电池和建筑可以完美结合， 在发电的同时也可以做非常好的装饰。 本次设计结合 办公 基地办公楼 及配套用房屋顶 的 建筑特点，采用 多 晶硅组件与屋面一体化设计，既保证建筑物的美观，同时又发挥电站的最大效率。 并网系统设计 在并网方式上，采用 低压电网直接并联 ， 属于 “ 自发自用 ” 用户 低压 侧 12 并网系统 ， 利用 太阳能电池 将太阳能转换成直流电能，再通过逆变器将直流电逆变成 50 赫兹、 100/400V 的 交流电。 逆变器的输出端通过配电柜与 市电 并联， 直接提供给站区负载用电。 同时 ， 太阳能光伏并网系统结合监控系统，检测太阳能光伏并网电站的运行情况、外界环境情况等。 光伏并网发电系统框图 办公 基地项目配套建筑在 8:00～ 20:00分时段预计用电负荷为 3000Kwh,本项目光伏发电系统输出功率 2800kWp,完全做到即发即用。 主要产品、部件及性能参数 (1) 太阳能电池组件的选择 本项目光伏组件选用 的多晶硅 240W组件为浙江芯能光伏科技股份有限公司与宁波日地太阳能合作 生产的，组件效率约为 %。 ‘ 13 240 多晶硅组件性能参数表 峰值功率 （ Wp） 240 短路电流 （ Isc） 开路电压 （ Voc） 36 峰值电压 (Vmp) 30 峰值电流 (Imp) 8 工作温度 (℃ ) 40℃ to85℃ 抗风力或表面压力 2400Pa,130km/h 绝缘强度 DC3500V,1min, 漏电电流≤ 50 冲击强度 227g钢球 1m自由落体 ,表面无损 外形尺寸 (mm) 1638 991 50 重量 (kg) a) 正常工作条件 1） 环境温度：－ 40℃ ＋ 85℃； 2） 相对湿度：≤ 95％（ 25℃）； 3） 海拔高度：≤ 5500m； 4） 最大风速： 150 km/h。 b) 太阳能电池组件性能 14 1） 产品通过 TUV 认证、 VDE、 UL、 CE、金太阳认证 2） 提供的组件功率偏差 为177。 3%。 3） 组件的电池上表面颜色均匀一致，无机械损伤，焊点无氧化斑。 4） 组件的每片电池与互连条排列整齐，组件的框架整洁无腐蚀斑点。 5） 在标准条件下（即：大气质量 AM=，标准光强 E=1000W/m2，温度为 25177。 1℃，在测试周期内光照面上的辐照不均匀性≤177。 5%），太阳电池组件的实际输出功率均大于标称功率。 6） 太阳电池片的效率≥ %，组件效率≥ %。 7） 光伏电池组件具有较高的功率 /面积比，功率与面积比 =146 W/㎡。 功率与质量比 =10 W/Kg，填充因子 FF≥。 8） 组件 2年内功率的衰减 2%， 使用 10 年输出功率下降不超过使用前的 10%；组件使用 25 年输出功率下降不超过使用前的 20%。 9） 组件使用寿命不低于 25 年。 10） 太阳能电池组件强度 满足 《 IEC61215 光伏电池的测试标准》中第 ， 并满足以下要求：撞击后无如下严重外观缺陷：  破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面；  某个电池的一条裂纹，其延伸可能导致组件减少该电池面积 10%以上；  在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道；  表面机械完整性，导致组件的安装和 /或工作都受到影响。  标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的 5%。 绝缘电阻应满足初始实验的同样要求。 15 11） 太阳能电池组件防护等级 IP65。 12） 连接盒采用满足 IEC 标准的电气连接，采用工业防水耐温快速接插，防紫外线阻燃电缆。 13） 1组件的封层中没有气泡或脱层在某一片电池与组件边缘形成一个通路，气泡或脱层的几何尺寸和个数符合 IEC61215 规定。 14） 组件在外加直流电压 2020V 时，保持 1分钟，无击穿、闪络现象。 15） 绝缘性能：对组件施加 1000V 的直流电压，测量其绝缘电阻应不小于 100MΩ。 16） 组件采用 EVA、玻璃等层压封装， EVA 的交联度大于 80％， EVA与玻璃的剥离强度大于 30N/cm2。 EVA 与组件背板剥离强度大于 10N/cm2。 17） 光伏电池受光面有较好的自洁能力；表面抗腐蚀、抗磨损能力满足 IEC61215 要求。 18） 边框与电池片之间应有足够距离，确保组件的绝缘、抗湿性和寿命。 19） 为保证光伏电池组件及整个发电系统安全可靠运行，提供光伏电池组件有效的防雷接地措施。 20） 组件背面统一地方粘贴产品标签，标签上注明产品商标、规格、型号及产品参数，标签保证能够抵抗二十年以上的自然环境的侵害而不脱落、标签上的字迹不会被轻易抹掉。 产品包装符合相应 国标要求，外包装坚固，内部对组件有牢靠的加固措施及防撞措施。 全包装箱在箱面上标出中心位置、装卸方式、储运注意标识等内容。 太阳电池组件伏安特性曲线 : 16 太阳电池组件伏辐照度、温度性曲线： (2) 逆变器的选择 逆变器技术要求 ： 17 光伏并网逆变器 是 光伏发电系统中的关键设备，对于提高光伏系统效率和可靠性具有举足轻重的作用。 光伏并网逆变器的选型主要应考虑以下几个问题：  性能可靠，效率高 光伏发电系统目前的发电成本 较高，逆变器是光伏并网系统中的关键设备，如果在发电过程中逆变器自身消耗能量过多或逆变出现故障，必然导致系统总发电量及经济性能的下降，因此要求逆变器的高可靠性、高效率等非常必要，并具有根据光伏组件当前的运行状况输出最大效率 (MPPT)点的跟踪功能。  直流输入电压具有较宽的适应范围 由于光伏组件的输出电压随光照强度和温度而变化，这就要求逆变电源必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压稳定。  具有严格保护功能 并网逆变器应具有交流过压、欠压保护，超频、欠频保护，高温保护，交流及直流的过流保护 ，直流过压保护，防孤岛保护等保护功能。  波形畸变小，功率因数高 大型光伏发电并网运行时，为避免对公共电网的电力污染，要求逆变电源输出正弦波，电流波形必须与外电网一致，波形畸变小于 5%，高次谐波含量小于 3%，功率因数接近于 1。  监控和数据采集功能齐全 逆变器应有多种通讯接口进行数据采集并发送到中控室，并且具备完善的配套软件或硬件用于对整个电站的数据进行显示、存储并分析。  满足国家电网的接入规定 18 根据国家电网公司新出台的光伏电站接入电网技术规定（试行版），逆变器应满足接入标准。 本项目逆变器选用金太阳品牌， SG 系列 250K 集中型逆变器。 SG 系列集中型逆变器的具体技术参数如下： 19 太阳能光伏组件间距的设计： 为了避免阵列之间遮阴 ,光伏电池组件阵列间距应不小于 D: D=〔 arcsin( )〕 式中Φ为当地地理纬度 (在北半球为正，南半球为负 )， H 为阵列前排最高点与后排组件最低位置的高度差）。 根据上式计算，求得： D=2200 ㎜。 20 （ 3）土建及结构设计 主办公楼及配套业务用房 *屋顶为单层钢筋混凝土框架结构保温体系，配套业务用房 *屋顶为轻钢网架结构。 在保证不影响原有屋面防水、保温隔热措施的前提下， 主办公楼及配套业务用房 *在屋面制作槽钢支撑基座 ， 主办公楼及配套业务用房 *在屋面制作 （ 350 350 500） ㎜ 的水泥墩，安装太阳能电池组件，槽钢基座的光伏发电板荷载在原来的基础上每平方米增加 ， 水泥基座的光伏发电板荷载在原来的基础上每平方米增加。 根据设计核载标准核算结果验证，项目建筑屋顶完全满足建设条件，在屋面承受荷载范围之内。 (构 )物的布置及结构选型 建筑设计以安全、适用、经济、美观为原则，根据生产工 艺流程、使用要求、自然条件、建筑材料、建筑技术等因素，结合工艺设计进行建筑物的平面布置、空间组合及建筑造型设计并考虑到建筑群体与周围环境的协调。 支撑钢架采用角钢钢桁架结构，下部固定于槽钢 (水泥 )基座的连接件，按照工艺要求布置，净高 m。 安装支架正面图安装支架侧面图太阳能电池板 21 (4) 监测系统方案 本项目设置数据采集系统两套，低压用户侧、高压侧各一套，主要监视并网逆变器的运行状态。 数据采集系统包括数据采集控制器、显示终端、就地测量仪表等设备。 并网逆变器及电网的数据信息通过通讯的方式（ RS485 总线、 Inter）传输至数据采集控制器，数据采集控制器与局域网相连，操作人员通过局域网在办公室计算机上对并网逆变器进行监视。 可以选择就地设有大屏幕显示器，大屏幕显示器也与局域网相连，数据采集系统的信息可在大屏幕显示器上实时显示。 此外，并网型太阳能光伏发电系统还需要对就地的温度、太阳能辐射强度进行监测。 (5) 防雷接地 a、防雷 太阳能光伏并网电站防雷主要是防直 击 雷和感应雷两种，防雷措施应依据《光伏（ PV）发电系统过电压保护 导则》（ SJ/T11127）中有关规定设计。 根据 SJ/T11127 中有关规 定 ,该系统主要采取以下措施 : ① 在每路直流输入主回路内装设浪涌保护装置 ,并分散安装在直流配电箱内。 屋顶光伏并网。