分布式光伏电站设计方案参考

北京市XX厂房分布式并网光伏发电设计方案

设计单位：北京钇恒创新科技有限公司设计人：屈玉秀

设计日期：2017年4月10日

一、项目基本情况

北京延庆县XX工厂厂房，占地15000平方米，其中水泥屋顶可利用面积约7000平方米。年用电约25

万度，其中，白天用电约15万度（白天综合电价1元/度）；夜间用电10万度（夜间综合电价0.4元/度）；全年缴纳电费约19万元。

1、项目建设的可行性

1.1 北京市具备建设分布式并网光伏发电系统的条件

北京地区太阳辐射量全年平均4600~5700MJ/m2。多年平均的年总辐射量为1371kwh/m2

北京地区年平均日照时数在2000~2800h之间，多年平均日照时数为2778.7h（从北京气象局获悉）。通过测算，北京市如果按照最佳倾角36°敷设光伏电池板，峰值小时数为1628h（通过专业软件计算获得），首年满发小时数=1628h*80%（系统效率）=1302.4h

首年发电量=450KW*1302.4h=586080kWh≈58.6万kwh

1.2 北京市分布式光伏发电奖励资金管理办法

为进一步加快本市分布式光伏发电产业发展，优化能源结构，根据《中华人民共和国可再生能源法》、《中华人民共和国预算法》、《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》和《北京市分布式光伏发电项目管理暂行办法》等有关规定，

适用范围。本办法适用于在北京市行政区域范围内建设的分布式光伏发电项目，具体是指在用户所在场地或附近建设运行，以用户侧自发自用为主，多余电量上网，且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。

奖励对象和标准。对于2015年1月1日至2019年12月31日期间并网发电的分布式光伏发电项目，市级财政按项目实际发电量给予奖励，奖励标准为每千瓦时0.3元（含税），每个项目的奖励期限为5年，奖励对象为分布式发电企业或自然人。本办法财政奖励资金结算截止日期为2024年12月31日。

2、项目建设的主要内容

2.1本项目设计在为北京XX工厂水泥屋顶可利用面积约7000平方米建设安装太阳能光伏发电系统，项目类型为并网太阳能光伏发电系统，总装机设计容量为450KWp。

2.2 太阳能光伏发电系统主要由光伏组件、防雷汇流箱、交直流配电柜、光伏逆变器、光伏支架、电缆等组成。

2.3 系统设计安装1800块250W多晶硅光伏组件，

2.4 系统逆变器采用国内知名品牌，将光伏组件产生的直流电逆变成220V的交流电，然后并入电网。

2.5 光伏方阵安装采用36°最佳倾角安装，光伏支架系统采用C型钢。

二、技术方案选择

1、概述

本系统为大型并网光伏发电系统，太阳电池板250Wp多晶硅太阳能电池组件，系统装机容量为450KWp，该太阳能电池片转换效率高，表面玻璃为高透光低铁钢化玻璃，边框材料为轻质电镀铝合金。

整个系统由45个10KW发电单元组成，太阳电池阵列发电经光伏方阵防雷汇流箱汇流、逆变之后，经过隔离变压器后220V并入电网，最终实现将整个光伏并网系统接入当地电网系统。光伏并网型逆变器并网后与电网安全运行，所产生的电与电网电力是同频、同相，且具备抗孤岛等控制特殊情况的能力。其发电原理框图如下：

2、设计依据

2.1本项目各部分的设计严格遵循和参考以下规范、标准：

配电系统和并网接口设计参考标准：

GB 18479-2001 地面用光伏（PV）发电系统概述和导则

DL/T 527-2002 静态继电保护装置逆变电源技术条件

GB/T 13384-1992 机电产品包装通用技术条件

GB/T 14537-1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验

GB 16836-1997 量度继电器和保护装置案值设计的一般要求

DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件

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 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验B:高温试验方法

GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）（IEC 60529:1998）

GB 3859.2-1993半导体变流器应用导则

GB/T 14549-1993电能质量公用电网谐波

GB/T12325-2003 电能质量供电电压允许偏差

GB/T15945-1995 电能质量电力系统频率允许偏差

GB 19939-2005 太阳能光伏发电系统并网技术要求

SJ 11127-199光伏(PV)发电系统的过电压保护—-导则

GB 20513-2006光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则

GB 20514-2006 光伏系统功率调节器效率测量程序

GB 4208-2008 外壳防护等级（IP 代码）

GB/T4942.2-1993 低压电器外壳防护等级

GB 3859.2-1993 半导体变流器应用导则

Q/SPS 22-2007 光伏并网发电专用逆变器技术要求和试验方法

GB/T14598.3-93 6.0 绝缘试验

JB-T7064-1993 半导体逆变器通用技术条件

2.2 太阳能电池组件选型

本项目暂选用250Wp多晶硅电池组件进行相关计算分析，具体参数见下表。

表3-1 250W多晶硅光伏电池技术参数

二、太阳电池组件的串、并联设计

太阳电池组件串联的数量由逆变器的最高输入电压和最低工作电压、以及太阳电池组件允许的最大系统电压所确定。太阳电池组串的并联数量由逆变器的额定容量确定。在条件允许时，应尽可能的提高直流电压，以降低直流部分线路的损耗，同时还可减少汇流设备和电缆的用量。

经计算得出：串联多晶硅太阳电池数量N为：16≤N≤25。

本项目屋顶形式多样，综合考虑各屋顶的结构，以尽可能多布置电池板为目标，结合支架承重、抗风能力以及450kW逆变器的允许串联组件数量，本工程N取20。

则固定式安装每一路多晶硅组件串联的额定功率容量计算如下：