整縣推進(jìn) | 工商業(yè)光伏電站“樣板工程”設(shè)計方案

工商業(yè)屋頂以屋頂條件好、裝機容量大、用電價格高、負(fù)荷消納大受到眾多投資企業(yè)的關(guān)注，尤其是在整縣推進(jìn)進(jìn)程中工商業(yè)屋頂分布式會占據(jù)著重要的位置。
小固和合作伙伴共同推出一個工商業(yè)“樣板工程”案例分享。本文將對該工商業(yè)案例設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)分析，包括案例信息、組件排布、產(chǎn)品選型、電氣設(shè)計等。

一、項目基本信息

二、光伏電站設(shè)計與建設(shè)

2．1 方案總述

項目總?cè)萘繛?389．2kWp，采用330Wp高效多晶組件7240片，安裝在三個彩鋼瓦屋頂，組件按照20～21一串接入；共使用16臺100／120kW組串式逆變器，系統(tǒng)超配為1．3左右；項目采用“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的模式，分四個并網(wǎng)點接入原配電系統(tǒng)。

2．2 組件排布

組件排布根據(jù)不同安裝地點采用不同安裝方式；對于該項目彩鋼瓦斜屋面宜采用順應(yīng)屋面坡度布置。

組件排布，應(yīng)根據(jù)實際情況，預(yù)留滿足光伏發(fā)電系統(tǒng)的日常維護(hù)、檢修、清洗、設(shè)備更換等要求的運維通道，同時多雪地區(qū)宜方便人工融雪、清雪，不宜對其它建筑、設(shè)備采光造成影響。

組件排布在建筑中的位置應(yīng)滿足其所在部位的建筑防水、排水和保溫隔熱等要求。

組件排布應(yīng)遠(yuǎn)離易燃易爆、高溫發(fā)熱、腐蝕性物質(zhì)等。

2．2．1 組件選型

考慮到組件成本和安裝便利性，項目選用了330Wp規(guī)格的組件。

2．2．2 組件排布設(shè)計

根據(jù)廠房屋頂條件，結(jié)合屋面的承重安全，本工程采用沿屋面坡度布置光伏組件。結(jié)合屋頂面積，兼顧光伏系統(tǒng)運行的可靠性，建成后維護(hù)費用、故障率以及發(fā)電收益等綜合因素，光伏陣列南北方向適當(dāng)位置預(yù)留500mm，東西方向適當(dāng)位置預(yù)留1000mm的通道；布置兩塊組件之間東西向間距為20mm，南北向間距為20mm。

1＃廠房組件排布圖

2＃廠房組件排布圖

3＃廠房組件排布圖

根據(jù)上述排布圖，統(tǒng)計如下

組件排布信息表

項目建成排布圖

2．2．3 支架方案

本工程光伏發(fā)電系統(tǒng)在原有建筑上建設(shè)，建筑屋頂結(jié)構(gòu)為彩鋼瓦形式。布置于彩鋼瓦屋頂?shù)墓夥M件采用光伏支架與彩鋼瓦夾具組合的方式安裝。彩鋼瓦屋面均為角馳型瓦，利用彩鋼瓦的波峰，使用專用鋁合金夾具固定支架導(dǎo)軌，采用平鋪安裝，對原屋頂沒有破壞，無需做特別的防水措施。

2．3 組串設(shè)計

2．3．1 光伏組件串聯(lián)數(shù)量

設(shè)計原則

● 同一組串中的各光伏組件的電性能參數(shù)應(yīng)在偏差范圍內(nèi)。

● 同一組串內(nèi)組件的方位朝向、安裝傾角應(yīng)保持一致；同一路MPPT下，不同組串的組件數(shù)量、方位朝向、安裝傾角應(yīng)保持一致。

● 方陣組串的最大功率工作電壓變化范圍應(yīng)在逆變器的最大功率跟蹤電壓范圍內(nèi)。

● 方陣組串最大開路電壓應(yīng)不高于逆變器最大輸入電壓限值。

利用GB50797－2012《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》中組串計算公式，如公式所示

2．4 逆變器選型

考慮本工程的系統(tǒng)穩(wěn)定性和工程造價因素，選擇固德威GW100K－HT和GW120K－HT這兩種型號逆變器。

產(chǎn)品特點與優(yōu)勢

● 單機功率最大的380V組串式逆變器，BOS成本和LOCE最優(yōu)

● 10／12路MPPT設(shè)計，每路MPPT為2路組串輸入，提升系統(tǒng)容配比，減少組串失配

● 15A組串大電流，完美匹配182／210mm高功率組件

● 可配置直流拉弧檢測功能（ AFCI ）

● 無易損件（無熔絲、無屏設(shè)計），無懼高溫，高效發(fā)電

2．5 電氣一次設(shè)計

根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機容量和廠房及公司用電情況，該項目選擇低壓單點并網(wǎng)，共有4個并網(wǎng)點，并網(wǎng)點分配如下

1號配電房是總配電房，配置兩臺變壓器，變壓器容量是2000KVA（1＃變壓器）＋630KVA（2＃變壓器）。1＃并網(wǎng)柜（F1）接入1＃變壓器低壓側(cè)，該并網(wǎng)柜配置4臺GW120K－HT逆變器，總功率為480KW；2＃并網(wǎng)柜（F2）接入2＃變壓器低壓側(cè)，該并網(wǎng)柜配置4臺GW100K－HT逆變器，總功率為400KW。

2號配電房是分配電房，配置兩臺變壓器，變壓器容量是2000KVA（3＃變壓器）＋1250KVA（4＃變壓器）。3＃并網(wǎng)柜（F3）接入3＃變壓器低壓側(cè)，該并網(wǎng)柜配置4臺GW120K－HT逆變器，總功率為480KW；4＃并網(wǎng)柜（F4）接入4＃變壓器低壓側(cè)，該并網(wǎng)柜配置4臺GW120K－HT的逆變器，總功率為480KW。

2．6 電氣二次設(shè)計

本光伏發(fā)電系統(tǒng)以0．4kV電壓多個并網(wǎng)點分散接入用戶側(cè)母線。該光伏發(fā)電系統(tǒng)按＂少人值班＂的原則進(jìn)行設(shè)計。光伏發(fā)電系統(tǒng)采用以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的監(jiān)控方式，考慮本項目分布式光伏以低壓接入，擬采用無線通信方式進(jìn)行信息采集。另外，目前，低壓接入的光伏系統(tǒng)暫不需要接入電力系統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)，可不必考慮與調(diào)度部門的電力調(diào)度。在業(yè)主站內(nèi)統(tǒng)一安裝一套分布式光伏后臺管理系統(tǒng)，監(jiān)控本項目所有區(qū)域的發(fā)電情況。

三、項目建成效益評估

項目建成后，預(yù)計首年發(fā)電量為288萬度，25年總發(fā)電量為6448萬度電，年平均發(fā)電為258萬度電，平均每年為工廠節(jié)約150．74萬元，相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤928．8噸，CO2減排632．1噸。
項目靜態(tài)投資為840萬元，考慮到利息支出、運維成本、稅金等因數(shù)，預(yù)計回收期在5．5年。

本工程的建設(shè)對優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境，推進(jìn)縣（區(qū)）分布式光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展具備非常積極的意義。

總結(jié)

整縣推進(jìn)計劃制定，旨在通過加快綠色能源投資加速向低碳社會轉(zhuǎn)型，工商業(yè)屋頂是其中重要的一環(huán)，作為設(shè)備廠商，固德威通過技術(shù)創(chuàng)新，推動光伏行業(yè)數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化的健康可持續(xù)發(fā)展，合力促進(jìn)碳中和目標(biāo)早日實現(xiàn)。