2mw分布式光伏电站建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)

2mw分布式光伏电站建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

具有以下特点： 和谐电网 • 零电压穿越功能 • 有功功率连续可调（ 0～ 100%）功能 • 无功功率可调，功率因数范 围超前 至滞后 高效发电 • 含变压器最高转换效率达 % • 高精度电能计量装置 方案灵活 • 25℃～＋ 55℃可连续满功率运行 • 适用高海拔恶劣环境，可长期连续、可靠运行 • 加热除湿功能（可选） 其主要技术参数列于下表： 表 62 SG100K3 并网逆变器性能参数表 型号 SG100K3 直流侧参数 最大直流电压 900Vdc 最大直流功率 113kWp 满载 MPP 电压范围 450~820V 最大输入电流 250A 交流侧参数 额定输出功率 100kW 额定电网电压 400Vac 允许电网电压 310~450Vac 23 额定电网频率 50Hz/60Hz 允许电网频率 47~~ 总电流波形畸变率 3%（额定功率） 功率因数 （额定功率） 系统 最大效率 %（含变压器） 欧洲效率 %（含变压器） 防护等级 IP20（室内） 允许环境温度 25~+55℃ 冷却方式 风冷 允许相对湿度 0~95%,无冷凝 允许最高海拔 6000 米 显示与通讯 显示 触摸屏 标准通讯方式 RS485 可选通讯方式 以太网 /GPRS 机械参数 外形尺寸（宽 x 高 x 深） 1015x1969x785mm 净重 925kg 24 选择使用的阳光电源的 SG50K3 电站型光伏逆变器；转换效率高达 %；户内型、户外型、集装箱型产品设计；适用于大中型电站项目，具有适应各种自然环境、符合各项并网要求、发电量高、可靠稳定的特点。 图 63 SG50K3 逆变器外观 图 其主要技术参数列于下表： 表 63 SG50K3 并网逆变器性能参数表 型 号 SG50K3 输 入 数 据 最大直流输入功率（ W） 57kWp 直流输入电压范围， MPPT（ V） 450820 25 允许最大直流输入电压（ V） 900 允许最大直流输入电流（ A） 130 输出数据 额定交流输出功率（ W） 50kW 额定电网电压 (V) 440Vac 最大交流输出电流（ A） 80 电网工作频率范围（ Hz） 50/60 功率因数 电流总谐波畸变率 THD（ %） 3% 效率 最大效率（ %） % 欧洲效率（ %） % 保护功能 过 /欠压保护，过 /欠频保护，防孤岛效应保护，过流保护，防反放电保护，极性反接保护，过载保护，过温保护 防护等级及环境条件 外壳防护等级 IP20 工作环境温度 (℃ ) 25 ~ +55 最高海拔 (m) 2020 相对湿度 95%,无冷凝 26 冷却方 式 风冷 显示和通讯 显示 LCD 液晶触摸显示屏 标准通讯方式 RS48以太网 电网监测 具备 接地故障监测 具备 认证情况 金太阳认证（鉴衡 CGC 认证） 体积和重量 宽 /高 /深（ mm） 820/1984/646 重量（ kg） 643 光伏阵列设计及布置方案 光伏方阵容量 本项目 的电池组件可选用功率 245Wp 的多晶硅太阳电池组件，其工作电压约为 ，开路电压约为。 根据 SG100k3 并网逆变器的 MPPT 工作电压范围（ 450V～ 820V）， 每个电池串列按照 20 块电池组件串联进行设计， 100kW 的并网单元需配置 20 个电池串列， 逆变器装机容量 为 100KW，需太阳能电池板共 400 块。 为了减少光伏电池组件到逆变器之间的连接线，以及方便维护操作，建议直流侧采用分段连接，逐级汇流的方式连接，即通过光 27 伏阵列防雷汇流箱（简称“汇流箱”）将光伏阵列进行汇流。 此系统还要配置直流防雷配电柜，该配电柜包含了直流防雷配电单元。 其中：直流防雷配电单元是将汇流箱进行配电汇流接入 SG100k3 逆变器；经三相计量表后接入电网。 另外，系统应配置 1 套监 控装置，可采用 RS485 或 Ether（以太网）的通讯方式，实时监测并网发电系统的运行参数和工作状态。 100KW光伏并网发电示意图如图 61所示。 D座项目将 1 台逆变器并联接入 电网。 图 64 并网发电示意图 本项目光伏组件铺设在华兴集团的各个楼顶的屋面上。 各区域面积及装机容量如表 所示： 28 表 山东华兴集团分布式光伏电站项目汇总表 名称 楼顶面积（ m2） 装机容量 (kW) 29 光伏子方阵设计 光伏子方阵容量 考虑到房屋的实际情况每个光伏方阵容量、汇流箱、直流汇流屏及逆变器等因素，经技术经济比较后确定光伏子方阵的容量为 100kW 和 50kW。 光伏组件布置方式 根据选定的光伏组件和逆变器形式与参数，结合逐时太阳能辐射量与风速、气温等数据，确定晶硅光伏组件组串数为： 20，汇流形式为： 12 进 1 出。 光伏组件支架设计 本项目光伏组 件直接安装在支架上。 汇流箱布置方案 汇流箱安装在支架或钢构上，具有防水、防灰、防锈、防晒，防雷功能，防护等级 IP65 及以上，能够满足室外安装使用要求；安装维护简单、方便、使用寿命长。 直流汇流箱为 12 路输入 1 路输出，带防雷模块。 柜体可采用的不锈钢板，不锈钢板的厚度≥ ；框架和外壳具有足够的刚度和强度，除满足内部元器件的安装要求外，还能承受设备内外电路短路时的电动力和热效应，不会因设备搬运、吊装、运输过程由于受潮、冷冻、撞击等因数而变形和损坏。 柜体的全部金属结构件都经过特殊防腐 处理，以具备防腐、美观的性能；通过抗震试验、内部燃弧试验；柜体采用封闭式结构，柜门开启灵活、方便；元件特别是易损件安装便于维护拆装，各元件板应有防尘装置；柜体设 30 备要考虑通风、散热；设备应有保护接地。 汇流箱进线配置光伏组件串电流检测模块，模块电源自供；功耗小于 15W；串行通讯接口 1 个，RS485 方式；采样处理 12 路光伏电池板电流（ 0～ 12A），采样精度不低于 %。 可根据监控显示模块对每路电流进行测量和监控，可远程记录和显示运行状况，无须到现场。 年上网电量估算 光伏发电 系统效率分析 并网光伏系统的效率是指 :系统实际输送上网的交流发电量与组件标称容量在没任何能量损失的情况下理论上的能量之比。 标称容量 1kWp 的组件，在接受到 1kW/ m2太阳辐射能时理论发电量应为 1kWh。 根据太阳辐射资源分析所确定的光伏电站多年平均年辐射总量，结合初步选择的太阳能电池的类型和布置方案，进行光伏电站年发电量估算。 光伏系统总效率暂按 75%计算。 年上网电量估算 多晶硅组件在光照及常规大气环境中使用会有衰减，光伏组件的光电转换效率衰减速率为第 2 年不超过 2％， 10 年不超 过 10％， 25年衰减不超过 20%。 按宁阳地区年平均有效发电日 辐照量 为 ( kWh/)，平均年有效发电 辐照量 ( kWh/)计算。 平均年有效发电小时数 小时计算。 山东华兴集团分布式光伏电站项目装机容量为 2020kWp。 31 全年发电量约等于： 2020 ＝ 3362560kWh= kWh 光伏电站占地面积大，直流侧电压低，电流大，导线有一定的损耗，本工程此处损耗值取 2%。 大量的太阳能电池板之间存在一定的特性差异，不一致性损失系数取 3%； 考 虑太阳能电池板表面即使清理仍存在一定的积灰，遮挡损失系数取 5%； 光伏并网逆变器的效率（无隔离变压器，欧洲效率）约为 98%～%， 干式变压器的效率达到 %。 考虑到光伏电厂很少工作在满负荷状态，绝大多数时间都工作在较低水平，且晚上不发电时还存在空载损耗，故本工程逆变器效率按98%计算， 升压变压器效率按 98%考虑（两级升压，损耗需考虑两次）； 早晚不可利用太阳能辐射损失系数 3%， 光伏电池的温度影响系数按 2%考虑， 其它不可预见因素损失系数 2%。 系统效率为： 98% 97% 95% 98% 98% 98% 97% 98%98%=% 全年上网电量约等于 ： 3362560 %＝ 2662475kWh= 万kWh 32 按照实际装机容量 2020kWp 计算的上网年等效利用小时数为： 247。 2020kW= 小时 组件使用 10 年输出功率下降不得超过使用前的 10%：组件使用20 年输出功率下降不得超过使用前的 20%：组件使用寿命不得低于25 年。 在计算发电量时，需要主要考虑以下损失：交、直流线路损失3%；光伏组件表面尘土遮盖损失 8%10%；逆变器损失 5%10%；环境温度造成的发电量损失 2%； 折合以上各折减系数，光伏系统总效率为 75％。 根据太阳辐射能量、系统组件总功率、系统总效率等数据 ,可预测 光伏发电系统的年总发电量。 预测发电量＝系统容量光伏组件表面辐射量系统总效率。 按以上公式计算，将水平面的太阳辐射折算到单轴跟踪系统的光伏阵列平面上进行仿真计算， 沈阳工程学院校园内可铺设太阳能电池方阵的建筑楼顶总面积为 万平方米，计划可安装电池组件的规划容量为 2MW，实际装机容量为 2020kWp，得出首年发电量为 kWh, 则整 个并网发电系统的 25年总发电量为 万 kWh， 考虑系统 25 年输出衰减 20%， 则年平均发电量为 万kWh。 33 7 电气 电气一次 设计依据 SJ/T111271997 《光伏（ PV）发电系统过电压保护 — 导则》 GB/T 199392020 《光伏系统并网技术要求》 GB/Z 199642020 《光伏发电站接入电力系统的技术规定》 GB/T 202062020 《光伏系统电网接口特性》（ IEC 61727： 2020） GB 123262020 《电能质量电压波动和闪变》 GB123252020 《电能质量电力系统供电电压允许偏差》 GB／ T145491993 《电能质量公用电网谐波》 GB500572020 《建筑物防雷设计标准》 DL/T 4482020 《电能计量装置技术管理规程》 GB502172020 《电力工程电缆设计规范》 DL/T4042020 《 ～ 交流金属封闭开关设备和控制设备》 GB/T 155431995 《电能质量 三相电压允许不平衡度》 GB/T159451995 《电能质量 电力系统频率允许偏差》 GB 42082020 外壳防护等级（ IP 代码） GB/ 低压电器外壳防护等级 DL/T 50442020 电力工程直流系统设计技术规程 接入电网方案 接入特点与方式 ： ※ 就近低压并网，降低损耗，提高效率； 34 ※ 局部故障检修时不影响整个系统的运行； ※ 用电高峰时提供大量电力，有助于城市电网调峰； ※ 便于电网的投切和调度； ※ 方便运行维护； 国家电网在《分布式电源接入电网技术规定》中指出： “ 分布式电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%”。 ① 采用低压接入模式的 DGPV，建议其容量小于所接入中压配电变压器最大负荷 40%。 以配电变压器的容量为 400kVA 计，若其负载率为 50%，则建议采用低压接入模式的 DGPV 容量小于 80kVA。 ② 采用中压分散接入模式的 DGPV，建议其容量要小于所接入中压馈线最大负荷的 40%。 以 YJY223300 为例，若采用单环网接线，则建议采用中压分散接入模式的 DGPV 容量小于。 ③ 采用专线接入模式的 DGPV，建议其容量要小于所接入主变压器最大负荷的 25%。 其中，若考虑容载比为 ，则容量为 20MVA 和 的 35kV主变所能接入的最大 DGPV 容量分别为 和，而 ()～ 10MVA 的 DGPV 只能采用 35kV 专线接入更高等级的变电站中低压侧母线。 本系统采用的三相并网逆变器直接并入三相低压交流电网（ AC380V， 50Hz），使用独立的 N 线和接地线，适应的电网参数如表所示 ： 35 表 电网参数表 序号 项目 内容 1 配电系统模式 TNS 母线（独立的 N 线和 PE 线） 2 系统电压 AC380/220V 3 额定频率 50Hz 4。