(完整版)光伏+清扫机器人技术方案

应急防恐基地库房部分分布式光伏项目
技术方案
XXXX有限公司
二零一七年十一月
目录
一、光照资源分析 (3)
二、方案设计 (4)
2.1 系统概述 (4)
2.2 标准和规范 (5)
2.3 组件敷设方式 (6)
2.4 排布容量 (7)
2.5 电气接入设计 (8)
2.6 智能化清扫设计 (8)
三、发电量测算 (10)
四、上网方式 (11)
五、投资估算 (12)
六、效益分析 (12)
6.1 电费打折收益 (12)
6.2 节能减排效益 (12)
七、结论 (13)
一、光照资源分析
我国太阳能资源按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区：
表1 我国太阳能资源分布表
一、二、三类地区，年日照时数大于2000h，辐射总量高于586kJ ／cm2·a，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的 2／3以上，具有利用太阳能的良好条件。

四、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定的利用价值。

北京市按照光照资源划分属于三类地区，光照资源比较丰富，适合进行光伏项目建设。

北京市大兴区地理坐标为北纬39.73度，东经116.33度。

当地太阳能辐照数据如下：
图1 北京市大兴区太阳能辐照数据
由以上资料可以看出，本拟建项目所在北京市大兴区黄村镇，其年总辐照量达1367kwh/m2，属于太阳能资源丰富地区（三类地区），其推广普及利用太阳能资源较好，适宜太阳能电站的建设。

二、方案设计
2.1 系统概述
光伏发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统，它的主要部件是太阳能电池、逆变器、汇流箱、变压器及配电设施。

分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统。

图2 分布式光伏发电系统示意图
2.2 标准和规范
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件：
GB/T 9174-2008 《一般货物运输包装通用技术条件》
GB50794-2012 《光伏发电站施工规范》
GB50796-2012 《光伏发电工程验收规范》
GB50797-2012 《光伏发电站设计规范》
Q/GDW 617-2011 《光伏电站接入电网技术规定》
GB/T 19939-2005 《光伏并网系统技术要求》
GB/T 12325-2008 《电能质量供电电压允许偏差》
GB/T 14549-1993 《电能质量公用电网谐波》
GB/T 15543-2008 《电能质量三相电压不平衡》
GB/T 15945-2008 《电能质量电力系统频率偏差》
GB/T 12326-2008 《电能质量电压波动和闪变》
Q/GDW 480-2010 《分布式电源接入电网技术规定》
DL/T5222-2005 《导体和电气选择设计技术规定》
GB/T 50064-2014 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》
GB 50217-2007 《电力工程电缆设计技术规范》
GB50017-2003 《钢结构设计规范》
GB50018-2002 《冷弯薄壁型钢结构设计规范》
GB50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》
GB50236-2011 《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》
GB50661-2011 《钢结构焊接规范》
GB50683-2011 《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》
GB/T8923.1-2011 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
GB/T12612-2005 《多功能钢铁表面处理液通用技术条件》
GB/T13912-2002 《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及实验方法》
YB/T9256-96 《钢结构、管道涂装技术规程》
GB/T 5267.3-2008 《紧固件热浸镀锌层》
国家发改委[2015]28号文《电力建设工程施工安全监督管理办法》2.3 组件敷设方式
彩钢瓦屋面考虑沿屋面角度平铺方式安装，安装方式如下图：
图3 彩钢瓦组件安装示意图
2.4 排布容量
1#、2#库房为彩钢瓦屋面，每座库房长度127.25米、宽81.25米，分为高差不同的两部分，两部分的高差为2米，女儿墙高度分别为2.5米、1.5米，屋脊走向为南北。

考虑女儿墙及每座库房不同高度屋面之间的遮挡、屋顶采光带、检修通道、检修机器人运行空间的影响，两座库房共可布置280Wp组件6936块，总容量1.942MWp。

本工程拟选用280W的多晶硅光伏组件，其参考尺寸为1650*992*40mm，选用国内一线品牌，该产品发电效率高，符合国家相关规范要求，产品性能稳定可靠，符合系统寿命周期使用要求。

初排方案如下图所示：
图4组件排布图
2.5 电气接入设计
分布式光伏并网项目的接入方案，需在当地电网公司申请备案后，由电网公司出具最终接入方案。

本项目建议通过3至4个低压380V并网点并入基地内部配电系统。

2.6 智能化清扫设计
本项目拟配置智能清扫机器人进行组件清扫, 两座库房同需要配置智能清扫机器人24台，通过光伏支架连接屋顶采光带，便于光伏清扫机器人通过。

与传统清洁方式相比，智能清扫机器人清洗有如下六大优势：
1.自供电，并带有储能，无需提供外部电源；
2.智能控制、无人值守，节省人工费用；
3.无水清洁、节能环保，节约用水；
4.运行频次自由设定，根据场区环境定期清洁；
5.机器人清扫用力均匀，不会造成电池片隐裂；
6.机器人可以夜间工作。

与传统人工清洗相比较，智能清扫机器人可使光伏电站发电效率提升10%以上；在提高光伏组件发电效率、节省运维投入的同时，也具有较强的示范意义。

光伏清扫机器人如下图所示：
图5 光伏智能清扫机器人工作图
三、发电量测算
根据太阳辐照量、装机容量、系统总效率等数据，可预测本光伏电站的发电量。

光伏电站发电量计算：L=W×t×η
式中：
L—光伏并网电站年发电量；（单位：kWh）
W—光伏并网电站装机容量；
t—年峰值日照小时数；
η—光伏系统总效率；分布式并网系统效率按80%计算；
通过PVsystem软件模拟，平铺方式时，发电小时数可按1050小时计算；组件衰减率按首年2.5%；25年不大于20%计算；得到以下计算结果:
首年发电量198.9万kWh，25年年均发电量180万kWh，25年总发电量4501.3万kWh。

计及智能光伏机器人对光伏电站发电效率10%的提升，本光伏电站实际的发电量为：
首年发电量198.9×110%=218.79万kWh，25年年均发电量180×110%=198万kWh，25年总发电量4501.3×110%=4951.43万kWh。

四、上网方式
本项目可采用的并网方式：“自发自用，余电上网”或“全额上网”。

“自发自用，余电上网”方式：指分布式光伏发电系统所发电力主要由用户自己使用，多余电量馈入公共电网；“全额上网”方式：
指分布式光伏发电系统所发电力全部馈入公共电网。

相比于“全额上网”方式，自发自用方式系统损失小、可获得更好的收益，本项目推荐采用的上网方式：自发自用、余电上网。

五、投资估算
项目投资单瓦造价可按照7.5元/W估算，乙方建设1.942MWp光伏项目总投资约1456.5万。

六、效益分析
建设光伏电站后，甲方主要的收益为两方面，一方面为电费打折优惠收益，另一方面为节能减排效益，两部分效益分别如下：
6.1 电费打折收益
如按照平均电价0.8元/kWh、电费打折按照8.5折考虑，建设光伏电站后每年可节省的电费为：
光伏系统年均发电量约198万度，按照50%自用考虑，年节省电费开支：（1-0.85）×50%×0.8×198=11.88万元，即每年可节约电费11.88万元。

如实际电费高于0.8元/kWh或自用比例更高时，获得的电费打折收益将更为可观。

6.2 节能减排效益
光伏发电采用绿色可再生资源发电技术，经济环保，节能降耗。

项目建成后，将有效节约加油站的减排指标，达到绿色节能的示范效果。

按照容量1.942MWp、50%自用计算，甲方年均可节约网购电量99万度，年可节约标准煤316.8吨，年减少CO2排放1009.8吨，年减少NO X排放9.8吨，年减少碳粉尘排放269.3吨，年减少SO2排放16.8吨。

七、结论
随着环境的日益恶劣和人们环保意识的不断提高，绿色出行、绿色交通、绿色能源成为国家的重大发展战略，而光伏发电则是绿色能源的典型应用。

为鼓励光伏发展，国家制定了一系列的制度措施和补贴政策。

实施光伏发电，在取得绿色能源的同时，节省了电费开支、减少了污染物排放，是一项互惠、双赢的好项目，建议尽快实施。