2MW光伏电站设计方案

宁夏塞尚乳业2MW光伏电站

设计方案

宁夏银新能源光伏发电设备制造有限公司

2012-5-15

一、综合说明 (4)

1、概述 (4)

2、发电单元设计及发电量预测 (6)

2.1楼顶安装 (6)

2.2车间彩钢板安装 (6)

2.3系统损耗计算 (8)

2.4光伏发电量预测 (9)

二、光伏电站设计： (10)

1、光伏组件的选型及参数 (10)

2、逆变器设计： (12)

3、逆变器的选型 (13)

4.防逆流设计 (15)

三、太阳能电池阵列设计 (16)

1并网光伏发电系统分层结构 (16)

2.系统方案概述 (17)

3.太阳能电池阵列子方阵设计 (17)

4.电池组件串联数量计算 (18)

5.太阳能电池组串单元的排列方式 (20)

6.太阳能电池阵列行间距的计算 (20)

7.逆变器室布置 (21)

8.太阳能电池阵列汇流箱设计 (21)

9.太阳能电池阵列设计 (22)

10.光伏阵列支架设计 (22)

四.电气 (22)

1电气一次 (22)

2电气二次 (22)

一、综合说明

1、概述

宁夏是我国太阳能资源最丰富的地区之一，也是我国太阳能辐射的高能区之一（太阳辐射量年均在4950MJ/m2～6100MJ/m2之间，年均日照小时数在2250h-3100h之间），在开发利用太阳能方面有着得天独厚的优越条件一地势海拔高、阴雨天气少、日照时间长、辐射强度高、大气透明度好。区域内太阳辐射分布年际变化较稳定，因地域不同具有一定的差异，其特点是北部多于南部，尤以灵武、同心地区最高，可达6100MJ/m2，辐射量南北相差约1000MJ/m2。灵武、同心附近是宁夏太阳辐射最丰富的地区。

2、发电单元设计及发电量预测

本工程总装机容量为2MWp，采用分块发电、集中并网方案。通过技术与经济综合比较，本工程电池组件选用235Wp晶硅电池组件，多晶硅电池组件数量共8520块。本工程选用500kW并网逆变器，共计4台。

2MW并网电站采用屋顶固定安装运行方式和彩钢板两种安装方式。

2.1楼顶安装

楼顶安装方式如上图，采用混凝土配重或者钢结构链接。具体安装根据现场条件调整

2.2车间彩钢板安装

车间彩钢板屋顶梯形彩钢瓦安装方式

2.2.1根据彩钢板的坡度安装如下图

用4颗钻尾螺钉将梯形彩钢瓦屋顶固定座固定在屋顶根据屋顶载荷

要求等选择合适的铝轨，用偏心螺母和内六角螺栓将铝轨固定在挂钩上将预安装好的压块插入铝轨中，放置好组件后，拧紧螺栓即可固定组件。

这种安装方式简单美观，但电站安装角度不是最佳角度，屋顶坡面走向为东西。可安装7600块235W的组件。

2.2.2根据并网电站最大发电量安装如下图

根据屋顶坡面，如上图，组件安装方向面南，电池组件倾角为33°，全年日平均太阳总辐射量最大，发电量最大。并满足灰尘雨雪滑

落要求及倾斜支架较好稳定性的角度范围。可安装4700块235W的组件。

太阳能光伏方阵的最佳固定倾角为33°。可以达到并网电站的最大效率的转换。多晶硅太阳能电池阵列最小行间距为0.85m。2MWp太阳能电池阵列由4个500KWp多晶硅子方阵组成。每个多晶硅子方阵由106路太阳能电池组串并联而成，一个多晶硅太阳能电池组串由20个太阳能电池组件串联而成。每个500KWp太阳能电池子方阵由太阳能电池组串、汇流设备、逆变设备、升压设备及防逆流设备构成。

太阳能电池组件经日光照射后，形成低压直流电，电池组件并联后的直流电采用电缆送至汇流箱；经汇流箱汇流后采用电缆引至逆变器室，逆变后的三相交流电经电缆引至0.4kV用户侧电网。

2.3系统损耗计算

：光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失1）光伏阵列效率为η

1

包括：组件匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度的影响、最大功率点跟踪（MPPT）精度、以及直流线路损失等。根据经验数据：组件功率匹配损失小于5%；

尘埃遮挡损失小于4%；

直流线路损失小于1%；

=90%

除去以上损失，光伏阵列效率η

1

：逆变器输出的交流电功率与直流电输2）并网逆变器转换效率η

2

=95%

入功率之比。并网逆变器可取η

2

3）光伏发电系统的综合效率：η=η1×η2=90%×95%=85.5%

2.4光伏发电量预测

并网光伏发电系统的发电量，与当地的太阳辐射能量、太阳电池组件的总功率、系统的总效率等因数有关。根据有关的气象数据，预测太阳能光伏阵列（总功率为2000KW）并网光伏发电系统的年总发电量。

1)银川地区气象资料

银川位于东经106.16，北纬38°20′。处于温带大陆性气候区，春季和秋季时间短，气候干燥，冬季和夏季较长，以下为银川地区太阳能辐射数据。

银川地区水平太阳能月平均辐射量（KWh/m 2

）月份

一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月年平均22年各月

平均值 2.93 3.77 4.71 5.75 6.13 6.17 5.80 5.17 4.413.67 3.02 2.52

4.502)并网光伏发电系统的年总发电量

发电量计算

银川市年平均日辐照量4.5kWh/m 2

·day，平均最佳倾角为33.80度，最佳年平均日辐照量为5.65kWh/m 2·day。

组件实际坡度为33度左右，年平均辐照量约为5.65kWh/m 2·/day，全年总辐射量为2062kWh/m 2·a。按1kW/m 2照度折算，年日照