1MW容量屋顶分布式光伏电站规划方案.doc

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1MW容量屋顶分布式光伏电站方案

一、区域概况

陕西省位于中国内陆腹地，黄河中游，地处N 31°42′～ 39°35′， E 105 °35′～ 111°35′之间。东邻山西、河南，西连宁夏、甘肃，南抵四川、湖北，北接内蒙，居于连接中国东、中部地区和西

北、西南的重要位置。全省地域南北长、东西窄，南北长约 870km，东西宽 200km～500km。境内气候差异很大，由北向南渐次过度为温

带、暖温带和北亚热带。年平均降水量 576.9mm，年平均气温

13.0 ℃，无霜期 218 天左右。陕西地势的总特点是南北高，中部低；同时，地势由西向东倾斜的特点也很明显；北部是陕北高原，中部是关中平原，南部是秦巴山地。

图 2.1 陕西省太阳能资源空间变化分布图

2 ( 单位： kWh/m·a) 2 2

日照时数在 1270h～2900h 之间。从图 2.1 中可看出，太阳总辐射量

2

的空间分布特征是北部多于南部，南北相差约1300MJ/m，高值区位于陕北长城沿线一带及渭北东部区域，年太阳总辐射量为

2 2

5000MJ/m～5800MJ/m，低值区主要分布于关中西部，年太阳总辐射

2 2

量为 4400MJ/m～4800MJ/m。

西安市位于东经 107.40 °～ 109.49 °和北纬 33.42 °～ 34.45 °之间，地处渭河流域中部关中盆地，北临渭河和黄土高原，南邻秦岭。西安市平原地区属暖温带半湿润大陆性季风气候，冷暖干湿四季分明。冬季寒冷、风小、多雾、少雨雪；春季温暖、干燥、多风、气候多变；夏季炎热多雨，伏旱突出，多雷雨大风；秋季凉爽，气温速降，秋淋

明显。年平均气温 13.0 ～13.7 ℃，最冷 1 月份平均气温 -1.2 ～0℃，最热 7 月份平均气温 26.3 ～26.6 ℃，年极端最低气温 -21.2 ℃，年极端最高气温 43.4 ℃。年降水量 522.4 ～719.5mm，由北向南递增。 7 月、9 月为两个明显降水高峰月。年日照时数 1646.1 ～2114.9h ，年主导风向为东北风（西安）。年内主要气象灾害有干旱、暴雨、洪涝、城市内涝、冰雹、大风、沙尘、干热风、大雾、寒潮和低温冻害。

二、屋顶形式

1、水泥平屋顶

水泥平屋顶要求设计为上人屋面，这样既能满足光伏系统对屋面

所产生的荷载要求，又方便后期光伏系统的维护工作。结合西安地区纬度信息，光伏组件设计倾角为25°，这样可以达到最佳发电量。

组件采用标称功率为260W的多晶硅高效组件，设计 20 块为一串，

采用竖向双排布置，共计单个单元为 5.2KW，重量约为1300Kg。以1MW装机容量为例，共布置 200 个光伏阵列，共计 1040KW，约为 1MW，屋面面积约为13655 ㎡。（注：屋面面积仅供参考，以实际建筑物屋

面为准）以下布置图仅供参考。

图 1 上人水泥屋面光伏布置图

2、厂房彩钢瓦屋面

由于厂房屋面多为非上人屋面，如果要在项目初期考虑增加光伏系统，建议加大厂房屋面活荷载，取值建议大于0.7KN/ ㎡。为了后

期光伏导轨的安装，及考虑到安装对屋面的影响，建议屋面采用角驰

III型彩钢瓦，这样可以直接用夹具件固定光伏组件，施工方便对屋

面影响小。

彩钢瓦屋面光伏组件采用平铺方式，角度采用屋面自然倾角。以

下布局图仅供参考。

以1MW装机容量为例，屋面面积约为 12000 ㎡（注：屋面面积仅供参考，以实际建筑物屋面为准），彩钢瓦屋面南北坡均布置光伏组件，组件之间留有过人通道，方便人员检修维护。

三、电气选型

3.1 光伏组件选型

系统采用 260Wp多晶硅光伏组件，电池组件经合理的串并联设

计确保较高的发电效率，再通过逆变器将直流电转化成交流电供应交流负载使用。

表 1 260Wp多晶硅光伏组件技术参数

序号名称规格

1 组件型号JKM260P-J4

2 开路电压38.1V

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3 最大输出功率260W

4 短路电流8.98A

5 工作电压31.1V

6 工作电流8.37A

7 开路电压温度系数-0.32%/ ℃

8 功率温度系数-0.42%/ ℃

9 短路电流温度系数+0.05%/℃

10 防护等级≥ IP65

11 温度范围-40 ℃～ 90℃

12 尺寸（ mm）1650×992×40（mm）

13 重量19kg

3.2 逆变器选型

选用 25 台 40KW组串式并网逆变器。其外形、性能特点、原理框图、效率曲线见下。

3.3低压设备选型

采用 10 台 100KW交流汇流箱。专门用于分布式并网逆变器的输出汇集，配置了防雷模块、多功能电表，并能实现远程监控。

3.4 监控系统

为了提高光伏电站发电效率，减轻光伏电站运行、维护人员的劳动强度，减低光伏电站管理成本，设置一套光伏监控系统。

3.5 变压器

如厂区变压器容量无法消纳光伏发电量，就需要现场安装一台升压变压器，将电压升至一定等级电压接入当地电网。

2.6 防雷保护及接地

光伏组件区域接地装置以水平接地体镀锌扁钢为主，辅以垂直

接地镀锌钢管体的复合接地网。

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电池设备支架及太阳能板外边金属框与接地网可靠相连，接地

电阻以满足电池及逆变器厂家要求为准。

四、经济效益

分布式光伏发电是国家积极鼓励和支持的发展方向，国家有相

关补贴政策，所发电量自用，余量上网。系统年衰减量0.5%，光伏系统寿命期为 25 年，发电量每年衰减约0.5%，寿命期内总衰减不超过18%。

投资收益表

财务指标汇总表

序号项目名称（单位）数值

1 装机容量（kW）1000

2 年平均上网电量（万 kWh）111.2

3 总投资（万元）900

4 销售收入总额 ( 含增值税 ) （万元）111.2

5 投资回收期（年）7

从以上的投资收益分析表中可以看出来分布式光伏发电的投资

回收期相对较为合理，项目具有一定的经济可行性。

年发电量运维成本累计收益年份（kWh）年收入（元）（元）（元）

1 1291933.8 1291933.8 51677.35 -7079744

2 1253175.8 1253175.8 54777.99 -5901346

3 1240256.5 1240256.5 58064.67 -4739154

4 1227337.2 1227337.2 61548.56 -3593365

5 1214417.8 1214417.8 65241.47 -2464189

6 1201498.5 1201498.5 69155.96 -1351846

7 1188579.1 1188579.1 73305.31 -357601.8