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2022-01-11

典型分布式工商业光伏电站设计全过程

随着太阳能发电越来越火爆,工商业光伏发电越来越受到企业主的青睐,同样村级电站也逐渐成为扶贫的主要模式,规模一般在50kw以上;商用项目一般安装在工业厂房屋顶,以自发自用、余电上网为主,村级电站和地面电站建设则需要考虑用地类型,提前确认好土地性质,一般以全额上网为主。


此次小固探查了一个1.2MW工商业屋顶项目, 本文将从:项目勘察-组件的选择及安装排布-支架及接地-逆变器及应用现场-线缆选型及铺设-交流汇流箱-整体设备清单系统图-发电量等八个环节,跟大家分享它的设计全过程。以期为典型分布式工商业光伏电站设计提供参考。


一.项目地勘查

项目地是处于江苏省苏州市的一家工业屋顶,屋顶是水泥平面屋顶,承载能力符合分布式光伏要求,周围无阴影遮挡,适合安装光伏系统。

二.组件

1.组件的选择

先确定组件的规格,再根据项目现场的大小选取合适的逆变器,组件选取市面上常见的晶硅260Wp的组件,该组件的大小为1640mm*990mm*35mm,可铺设4620块。组件的峰值功率Pmax=260Wp,峰值电压Vmpp=30.9V,峰值电流Impp=8.42A,开路电压Voc=37.7V,短路电流Isc=8.89A.


2.组件的安装角度

光伏组件的安装角度是整个系统获得最佳发电量的最重要因数,国内一般组件朝南放置,安装倾角根据各地区纬度不同有一个最佳倾角。(具体地区安装最佳倾角可在“固德威光伏社区-固有料-光伏小工具”下查找)

地区

纬度

经度

海拔

水平辐射

组件斜面峰值小时

最佳倾角

苏州

31.293

120.624

8

1280.10

1371.00

24

苏州市安装最佳倾角

3.组件的阵列间距

最小间距应保证冬至日9点至15点期间,光伏组件不出现遮挡,计算公式如下:




计算可得较好的间距:



4、组件的具体排布

根据绘测,项目现场可排布组件数量为4620块,总的项目容量约为1.2MW.



现场采用双竖排的安装方式,阵列前后的间距设计超过1.5m,不存在组件之间的遮挡问题。

三.支架(含接地)

1.先制作做水泥压块(尺寸40cm*40cm*30cm),同时预埋U型螺栓;等风干后安装支架和组件,组件边框采用边压块跟螺栓方式进行固定。


预做水泥墩子组件边框固定

2.支架接地

支架底部焊接扁钢和建筑屋顶的接地网接在一起,构成网格。



光伏系统接地接到接地网上

当整个接地网焊接完成后,马上用电阻仪进行接地电阻值测试,当接地电阻R≤4欧姆满足工作接地的要求。

四、逆变器的选择

1.工业并网点为380V,朝向基本一致;组件总功率约为1.2MW,可选择技术成熟、转换效率高的GW50K-MT的逆变器 22台,容配比为1.1符合苏州地区最佳容配比。


GW50K-MT

技术参数

GW50K-MT

技术参数

GW50K-MT

直流输入

交流输出

最大允许接入组串功率(W)

60000

最大交流功率(W)

50000

额定直流功率(W)

51500

额定交流功率(W)

50000

最大直流电压 (V)

1000

最大交流电流(A)

80A

MPPT电压范围 (V)

260~850

额定输出

50/60Hz;  400Vac

启动电压 (V)

250

最大直流电流(A)

28/28/19/19

电流总谐波失真

<3%

输入路数

10

功率因素

0.8 超前~0.8 滞后

MPPT路数

4

电网类型

3W/N/PE

直流端子类型

Amphenol/  MC4

效率

最大效率

98.7%

欧洲效率

98.3%

MPPT效率

99.9%






1#楼逆变器图片(4台GW50K-MT)



2#楼逆变器图片(3台GW50K-MT)

五.线缆选择

直流侧

PV1-F  1*4mm2

交流侧

YJV-5*35mm2

三汇一交流总线

YJV-4*150mm2+PE

四汇一交流总线

YJV-4*240mm2+PE

?  直流线缆多为户外铺设,其需要防潮、防晒、防寒、防紫外线的特点,所以选择光伏认证的专用线缆,线径为 PV1-F 1*4mm2。

?  交流线缆用于将逆变器交流侧与交流并网柜相连,除了要考虑防潮、防晒、防寒、防紫外线,还要考虑到交流电压损失和线径载流量,所以MT选用线径5*35mm2的YJV型线缆。


交流线缆桥架铺设

六.交流汇流箱选择




七.整体方案注:多台逆变器通过交流汇流箱汇总后统一接入常用变压器并到电网。

1.设备清单

序号

设备

数量

1

组件285Wp

4620pcs

2

支架

和组件配套

3

逆变器GW50K-MT

22台

4

光伏专用线缆PV1-F 1*4mm2

若干

5

交流线缆YJV-5*35mm2,交流汇流总线(根据三汇一4*150 mm2、四汇一4*240 mm2)

若干

6

配电箱(含必要的断路器、熔断器、浪涌保护器等)

6台(6个楼面)

7

必要的计量装置(电表)

供电公司提供

8

监控

RS485(可选GPRS或Wifi)


2.系统图


八、发电量

苏州地区的光照按照全年1400小时计算,该项目首年发电量预估为1680000度电。

组件

首年末最低功率:

97.50%

25年末最低功率:

80.00%

功率衰减以首年为参照

年份

功率衰减

年末功率

年发电量(kWh)

累计发电量(kWh)

1

2.50%

97.50%

1680000

1680000

2

0.73%

96.77%

1638000

3318000

3

0.73%

96.04%

1625750

4943750

4

0.73%

95.31%

1613500

6557250

5

0.73%

94.58%

1601250

8158500

6

0.73%

93.85%

1589000

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