光伏玻璃幕墙并网发电系统方案.doc

企业生产实际教学案例：

光伏玻璃幕墙并网发电系统方案

1生产案例

1.1 案例背景概述

该光伏系统为办公楼南立面的光伏玻璃幕墙并网发电系统，系统由648块1600mm*1150mm的光伏玻璃幕墙组成，由48片电池片串联而成，电压28.8VDC，电流3.99A，单块功率为110Wp，透光率为59.2%，系统总功率为71.28KWp。

1.2太阳能并网发电系统原理

太阳能并网光伏发电系统的运行原理：并网型太阳能光伏电站是利用光伏组件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、380伏的三相或220V单相交流电。逆变器的输出端通过配电柜与配电室的低压端并联，对负载供电。基本结构如图所示：

并网型光伏发电系统的优点是可以省去蓄电池，而将电网作为自己的储能单元。由于蓄电池在存储和释放电能的过程中，伴随着能量的损失，而且，蓄电池的使用寿命通常仅为5～8年，报废的蓄电池又将对环境造成污染。所以，省去蓄电池后的并网光伏系统不仅可以大幅度降低造价，还大大提高了系统的

可靠性，具有更高的发电效率和更好的环保性能。

近年来，太阳能光伏建筑集成与并网发电得到快速发展。将建筑物与光伏集成并网发电具有多方面的优点，如：无污染、不需占用昂贵的土地、降低施工成本、不需要能量储存设备、在用电地点发电避免或减少了输配电损失等等，好的集成设计会使建筑物更加洁净、美观，容易被建筑师、用户和公众所接受，所以发展很快。

由于太阳能光伏系统和建筑的完美结合体现了可持续发展的理想范例，国际社会十分重视，许多国家相续制定了本国的屋顶光伏计划。如美国和欧盟都制定了百万屋顶光伏计划，即到2010年美国和欧盟都将有百万屋顶装有光伏组件并网发电。日本通产省也宣布到2010年光伏发电装机容量达到5GWp，主要用于屋顶光伏并网系统。德国、西班压等欧洲国家近两年更是大力发展，已经实现大规模的应用。

2006年1月1号，中国《可再生能源法》开始颁布实施，近年来很多中国地方政府也积极响应国家关于新能源方面的政策，兴建了一批太阳能发电的示范工程，另外，有一些地方政府也正在筹划兴建一批太阳能发电的示工程。

1.3光伏玻璃幕墙介绍

光伏幕墙是将传统幕墙与光伏效应相结合的一种新型建筑幕墙。是一项新型的利用太阳能来发电的绿色能源技术。进入90年代，随着常规发电成本的上升和人们对环境保护的日益重视，一些国家纷纷实施、推广太阳能屋顶计划，并提出了“建筑物产生能源的新概念”，由此推动了光电技术的大规模开发与应用。美国、日本、德国、意大利、印度等许多国家都已建有太阳能屋顶或外墙的建筑。

目前光伏幕墙现多用于标志性建筑的屋顶和外墙。随着节能和环保的需要，我国正在逐渐接受这种光电幕墙。为了满足国内市场需求，已经有多家企

业通过与海外企业合资、合作，引进、生产这种光电幕墙产品。在研发具有自主知识产权的光电幕墙产品方面，国内业界紧紧追踪国际先进技术，于2002年开发出具有自主知识产权的光电幕墙产品，并首次成功应用在位于深圳高新技术产业园区的方大集团科技中心大厦工程中，其采用的光电幕墙有效面积为93.8平方米，设计峰值发电功率10.3千瓦，建筑标高97米，是我国第一幢光电幕墙建筑。

我公司自主开发的光电玻璃幕墙，单片最大尺寸达到2米X 2米，每片发电功率为200Wp。它的研制填补了山东省省内空白，并且首批应用的6KW光电玻璃幕墙已安装在力诺集团办公大楼楼顶，目前已经投入运行，这项与建筑相结合的光电集成技术，将具有巨大的市场空间。今后我公司还将进一步开发光电中空玻璃幕墙,和调光光电玻璃幕墙等一系列产品。

力诺集团办公楼光伏幕墙效果：

我公司自主研发的太阳能光电玻璃幕墙产品，已完成国家发明专利申报。

太阳能光电幕墙集合了光伏发电技术和幕墙技术，充分利用建筑物的表面和空间，把传统幕墙试图屏蔽在建筑物外的太阳能转化成对人们有益的电能，最大特点是具有通风换气、环保、节能的功能，节省了对地球珍贵化石类能源的消耗，降低了对环境的污染，同时为现代建筑提供一种新的美学装饰效果，是一种高科技产品，代表着国际上建筑光伏一体化的最新发展方向。

2 太阳能发电系统设计方案

2.1设计依据

并网光伏系统设计主要依据是：相关国际、国家标准和气象地理等数据，以及太阳能供电技术要求。

一、国际、国家标准、技术规范

GB/T 19939-2005 《光伏系统并网技术要求》

GB/T 20046-2006 《光伏（PV）系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD）》GB/Z 19964-2005 《光伏发电站接入电力系统技术规定》

GB/T 14549-1993 《电能质量公用电网谐波》

GB/T 15543-1995 《电能质量三相电压允许不平衡度》

IEC 60904 《光电器件》

GB/T 6495.2-1996 《光伏器件第2 部分：标准太阳电池的要求》

IEC 61173 《光电功率发生系统过压保护导则》

IEC 61721-1995 《光电模块对意外碰撞的承受能力（抗撞击试验）》

IEC 60068-2 《基本环境试验第2 部分：试验》

IEC 61204 《直流输出低压供电装置.特性和安全要求》

IEC 60364 《建筑物的电气设施》

GB/T11012 《太阳电池电性能测试设备检验方法》

DL/T724-2000 《电力系统用直流电源装置运行与维护技术规程》

GB18802.1-2002 《低压配电系统的电涌保护器（SPD）第一部分：性能要求和试验方法》

GB/T18802.12-2006 《低压配电系统的电涌保护器选择和应用导则》

CECS174：2004《建筑物低压电源电涌保护器选用、安装验收及维护规程》

二、环境及资源情况

邯郸市属暖温带大陆性季风气候，四季分明。春季风多干旱，夏季炎热多