中立项建设节能南京农副产品物流中心屋顶光伏发电示范项目epc工程设计方案.docx
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中立项建设节能南京农副产品物流中心屋顶光伏发电示范项目epc工程设计方案
工程设计方案
1、场站规划设计
1.1、站区总平面布置方案
1.1.1设计依据
电站总平面布置严格遵照可研设计审定的设计方案，依据太阳能资源、站区进出场公路、高压出线走廊方向、水源、环保、站区工程地质、地形、风向、施工等建站外部条件及工艺要求等。
1.1.2场地条件
根据整个项目的设计方案，本系统按相邻屋顶分区。
1.1.3总平面布置方案
根据其各自的生产工艺流程、运行管理等要求按其功能分为下述几个区域：
a、升压站：
本项目为金太阳项目，采取用户侧并网方式，不涉及升压站。
b、核心发电区：
主要由太阳能电池阵列、防雷汇流箱、逆变器、就地箱式变电站等构成。
1.2、场地排水
根据站区总平面规划，本站利用原有建筑屋顶，采用无组织排水、自流散排。
1.3、站区防排洪
安装地点位于建筑屋顶，建筑本身已满足相关国家标准，因此不做单独防洪设计。
1.4、站区道路
站区道路利用园区内现有通道，根据前期勘测，通道满足光伏电站建设需求。
屋顶检修通道利用原有轻钢屋面侧边的混凝土过道。
1.5、站区管线布置
1.5.1站区管线布置原则
1）管线敷设方式以工艺要求、自然条件、场地条件等综合考虑。
2）管线（沟）走径：
力求顺直短捷，并尽量沿规划管线走廊平行路网，靠接口较多一侧布置，减少交叉，埋深及长度。
3）方便施工运行管理及检修。
1.5.2站区管线布置
1.5.2.1站区管线总体规划
根据上述设计原则及既定敷设方式和各专业提供的接口位置及标高，综合考虑，统筹规划。
规划设计内容包括：
光伏电站内室（内）外地上、地下所有管线，沟道的走径、管径以及站区对外接口，进行全面控制，确保运行安全。
1.5.2.2管线敷设方式
本工程管线设计采用地下敷设和桥架敷设两种方式：
2、土建设计
2.1、土建总体设计
土建设计主要设计的内容包括：
站区总体规划、总平面布置、部分电缆沟、部分电缆直埋或桥架（电缆走向及长度见电气章节）（站区各项经济技术指标表见附图总图-Z01）等。
2.2、土建项目总体设计规划
核心发电区：
站区呈规整的矩形布置，主要由太阳能电池阵列、防雷汇流箱、就地箱式变电站构成，全站共5个区，分别为一区、四~七区，组件均采用在原有彩钢板屋面平铺、混凝土屋面设固定支架安装两种方式进行布置。
一区屋面共选用6440块240W多晶硅光伏组件，单块组件尺寸为1650mmx992mm，装机容量为1545.6kWp；四区屋面共选用6460块240W多晶硅光伏组件，单块组件尺寸为1650mmx990mm，装机容量为1550.4kWp；五区屋面共选用4280块240W多晶硅光伏组件，单块组件尺寸为1650mmx992mm，装机容量为1027.2kWp；六区屋面共选用4300块240W多晶硅光伏组件，单块组件尺寸为1650mmx990mm，装机容量为1032kWp；七区屋面共选用4300块240W多晶硅光伏组件，单块组件尺寸为1650mmx990mm，装机容量为1032kWp。
采暖通风及空调设计符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》的有关规定。
采暖的方式采用电采暖的方式，杜绝污染。
主控制室及通信室的夏季室温不宜超过35℃，采用空调调节室内温度；继电器室、电力电容器室及分站房内配电装置室的夏季室温不宜超过40℃。
本工程的配电室及集控室采用强排风的机械排风措施，其他单体采用自然通风。
2.2.1、建筑结构设计
范围：
太阳能电池支墩、配电室及基础、箱式变压器基础、管道支架、上部结构、屋面、防水、防腐、防火、封闭、装修、消防、给排水、采暖、建筑照明等。
场地整平、土方回填、厂区道路及照明、人行道、硬化地面等土建工程的设计、采购及施工。
标准、规范和抗震措施：
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《砌体结构设计规范》GB50003-2001
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
《构筑物抗震设计规范》GB50191-93
《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《钢—混凝土组合结构设计规程》DL/T5085-1999
《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）
《屋面工程质量验收规范》（GB50207-2002）
《屋面工程技术规范》（GB50245-2004）
《建筑地面设计规范》（GB50037-97）
《电力工程制图标准》DL5028-93
《砼结构工程施工质量验收规范》GB50204-2010
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）
本工程拟建场地地震参数：
拟建场地设计基本地震动峰值加速度为0.10g，抗震设防烈为7度。
本工程所有建构筑物均遵循国家有关规范进行抗震设防设计。
主要建构筑物的抗震设防烈度按《火力发电厂土建结构设计技术规定》（DL5022-1993）中表9.1.4进行调整。
2.2.2、主要建构筑物
建筑主要设计原则：
（1）.配电室：
配电室为现有钢筋混凝土结构。
满足《建筑设计防火规范》GB50016-2006的要求。
（2）.逆变器小室：
逆变器小室为成品彩钢板房屋。
（3）.建筑构造及建筑装修
根据《建筑内部装修设计防火规范》、《建筑设计防火规范》等规程、规范进行设计。
（4）.配电室防火
配电室，控制室隔墙耐火极限不小于1h，隔墙上的门采用乙级防火门。
防火满足《建筑内部装修设计防火规范》、《建筑设计防火规范》要求。
2.3、建构筑物结构主要设计原则及要求
太阳能电池组件支撑采用卡件直接固定在原有彩钢板屋面上或用固定支架直接支撑在原有混凝土屋面上。
配电室：
原有现浇钢筋混凝土框架结构。
逆变器基础布置在原有混凝土屋面上，采用新增钢框架支撑。
2.4、光伏整列设计
本标段太阳能电池方阵规划总容量为6.1872MWp。
整个太阳能电池方阵采用分块发电、集中并网方案，将系统分成几个独立的光伏并网发电子系统，每个发电子系统设置一个就地箱式变电站，箱式变电站中通过直流配电柜-逆变器-交流配电柜-升压变压器将太阳能电池产生的电能升压至10KV的交流电，之后各个就地箱式变电站中的10kV的交流电通过电缆连接至10kV配电室。
2.4.1支架倾角的设计
太阳能电池组件表面应垂直朝向太阳，以提高电池组件表面阳光的损失，可以提高电池组件的输出效率，因此电池组件有一定的倾角。
倾角的选择取决于它的应用和光伏系统设计的特殊性。
本项目是屋顶并网型光伏发电系统，根据轻钢屋面的安装要求及装机容量考虑以平铺方式安装光伏组件。
2.4.2支架间距计算
方阵场安装地的选择应避免阴影影响，各阵列间应有足够间距，一般要求在冬至影子最长时，两排光伏阵列之间的距离要保证上午9点到下午3点之间前排不对后排造成遮挡。
本项目采用平铺方式安装光伏组件，因此安装间距满足组件安装即可，设计值为20mm（压块安装）。
2.5、消防设计
2.5.1太阳能电站的消防设计
2.5.1.1消防设计的主要原则
本工程严格贯彻“预防为主、防消结合”的消防工作方针，积极采用成熟先进的防火技术，正确处理好生产与安全的关系。
电站场区同一时间内的火灾次数按一次考虑，消防方式以化学灭火器为主，并设置沙箱和沙包等常用消防工器具，同时根据保护对象的不同采取相的防火措施和必要的灭火措施。
2.5.1.2本工程消防设计内容
本工程消防设计包括以下内容：
移动式化学灭火器
火灾自动报警系统
2.5.1.3消防设计依据
本工程消防系统按如下规程、规范进行设计
《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）
《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）
《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB50229-2006）
《35～110KV变电所设计规范》（GB50059－92）
2.5.1.4相邻建（构）筑物的防火间距与消防车道
1）规程与规范
根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》表11.1.1规定，本太阳能电站中除油式变压器室火灾危险等级分类为丁类，其余均为戊类，而耐火等级均为二级。
在《火力发电厂与变电站设计防火规范》表11.1.4中规定，丙丁戊类建筑，耐火等级为二级的生产建筑和生活建筑的防火间距最大为15m，而本工程中，从就地箱式变电站到组件边缘，主控室到组件边缘的最小距离为15m，故满足规范要求。
2）消防车道的设置
消防车道按满足运输、消防、检修等要求而设置。
考虑到发电场的实际情况，利用园区内现有通道，满足消防要求。
3）在铺设电缆沟时由于电缆沟长度超过100m，根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》11.3.1条规定，电缆局部涂防火材料，满足要求。
4）在通向控制室的竖井或墙洞及盘柜底部开孔处采用耐火极限不小于1小时的电缆防火堵料、填料或防火包等材料封堵。
2.5.1.5建（构）筑物灭火器的配置
本项目建（构）筑物化学灭火器严格按照《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）的要求执行。
灭火器设置在明显和便于取用的地点，而且不影响安全疏散。
根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》表11.5.17规定，本工程电站中，主控制室火灾危险等级E（A），危险等级为严重危险等级；配电室火灾危险等级E（A），危险等级为中危险等级；生活区火灾危险等级A，危险等级为轻危险等级，根据火灾危险等级确定灭火器的数量。
根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）4.1.2条规定：
在同一灭火器配置场所，宜选用相同类型和操作方法的灭火器，本电站中的火灾种类为A类和E类，根据规范4.2.1条和4.2.5条，选择磷酸铵盐干粉灭火器，满足要求。
灭火器配置的设计计算程序如下：
确定各灭火器配置场所的火灾种类和危险等级；
划分计算单元，计算各计算单元的保护面积；
计算各单元的最小需配灭火级别；
确定各计算单元中的灭火器设置点的位置和数量；
计算每个灭火器设置点的最小需配灭火级别；
确定每个设置点灭火器的类型、规格和数量；
确定每具灭火器的设置方式和要求；
在工程设计图上用灭火器图例和文字标明灭火器的型号、数量与位置设置。
2.5.2建筑消防设计
（1）.站区内建构筑物均按（DL/T5218-2005）规定的火灾危险性分类和最低耐火等级要求进行设计。
耐火等级二级。
建筑构造防火，如梁柱、楼板、吊顶、屋顶等构造设计，厂房防爆泄压、安全疏散等各方面的要求，均遵照《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）等国家现行的标准进行设计。
控制室通往电缆沟和电缆槽盒的电缆孔洞及盘面之间缝隙采用非燃烧材料堵严。
通向电缆竖井、电缆沟的孔洞也采用非燃烧材料堵严。
（2）.本工程采用钢筋混凝土结构。
（3）.安全疏散：
设有纵横向水平通道，并与主要入口相连通。
有防火要求的房间设丙级防火门。
所有防火门均有自动闭门器。
2.5.3采暖通风消防设计
主控制室及通信室的夏季室温不宜超过35℃，采用空调调节室内温度；继电器室及集控室的夏季室温不宜超过40℃。
本工程的继电器室和集控室采用强排风的机械排风措施，其他单体采用自然通风。
2.6、环保措施
2.6.1范围
本工程环境保护设计全面完成环保治理、劳动安全及工业卫生设计，满足招标人施工准备与施工、调试与竣工验收的全面要求。
我公司中标后参与有关的招评标和技术协议的签定工作。
我公司中标后参加本工程的设计审查，并按审查意见进行设计修改和补充。
2.6.2标准和规范
《中华人民共和国环境保护法》；
《中华人民共和国水土保持法》；
《建设项目环境保护管理条例》；
《建设项目环境保护设计规定》；
《中华人民共和国水土保持法实施条例》；
《开发建设项目水土保持方案编制审批管理规定》
《声环境质量标准》（GB3096-2008）中“2类”标准；
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的Ⅴ类标准；
《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）“2类”标准；
《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）；
本工程《建设项目环境影响报告表》及批复意见；
本工程《水土保持方案报告书》及批复意见。
2.6.3环境影响分析及保护措施
通过对众彩光伏电站工程环境影响分析，该工程建设对生态环境的影响施工期主要来自扬尘和施工噪音，运行期间污染极少。
生活污水和垃圾由于产生数量少，对环境影响甚微。
主要是施工造成的环境影响，但将随着工程的结束而消失。
2.6.4工程施工期对环境的影响
噪声防治
本工程施工内容主要包括基础承台浇筑、光伏设备运输和安装等，施工期噪声主要为施工机械设备所产生的施工噪声及物料运输产生的交通噪声，如混凝土搅拌车等。
根据水电系统对作业场所噪声源强的监测资料，小型混凝土搅拌车为91-102dB。
根据几何发散衰减的基本公式计算出施工噪声为距声源250m处噪声即降到55分贝以下，满足《城市区域环境噪声标准》中I级标准。
本工程施工大部分安排在白天，在施工工艺选择时，将施工噪音降低到标准范围内；同时在施工过程中严格遵守作业时间，降低施工噪声对周围商铺的影响。
粉尘、废气
工程在施工中由于施工车辆的行驶，可能在作业面及其附近区域产生粉尘和二次扬尘，造成局部区域的空气污染。
因此，在施工过程中需保持场地清洁并采取经常洒水等措施，尽量降低空气中颗粒物的浓度，以减轻工程施工对周围环境的影响，其产生量小影响范围不大，施工结束影响即消失。
运输车辆对交通干线附近居民的影响
光伏电场工程运输量主要包括组件、逆变器、变压器等，运输过程注意对于商铺区尽量绕道而行，避免或减轻对商铺造成的噪声影响。
施工车辆的运行尽量避开噪声敏感区域和噪声敏感时段，文明行车。
污染物排放
污染物排放包括废水排放和固体废物排放：
工程施工废污水主要来自于土建工程施工、材料和设备的清洗，施工期内废水主要是施工污水和施工人员产生的生活污水。
施工污水要按有关设计有序排放；生活污水量极少，排入园区生活污水管道，对环境影响极小。
施工期固体废物主要为建筑垃圾及生活垃圾，要求随产生随清运并处置，避免刮风使固体废弃物飞扬，污染附近环境。
水土流失
本项目位于建筑物屋顶，对水土流失无影响。
生态环境
光伏发电站位于建筑物屋顶，不会改变当地的动植被分布，不会对当地的生态环境产生明显的影响。
运行期的环境影响
太阳能光伏发电是利用自然太阳能转变为电能，在生产过程中不直接消耗矿物燃料，不产生污染物，因此运行期间对环境的影响主要表现为以下几个方面：
噪声影响
太阳能光伏发电运行过程中产生噪声声源的只有变压器，本工程变压器容量小、电压低，运行中产生的噪音较小；同时变压器布置在屋顶室外，噪音水平远低于国家标准。
逆变器是由电子元器件组成，其运行中的噪声也可以忽略。
电磁场的影响
该光伏发电项目电气综合楼远离生活区，且逆变器、变压器等电气设备容量小，且屋顶布置，因此可认为电磁场的影响较小。
2.6.5光污染及防治措施
光伏电池组件内的晶硅板片表面涂覆有一层防反射涂层，同时封装玻璃表面已经过特殊处理，因此太阳能电池组件对阳光的反射以散射为主。
其总反射率远低于玻璃幕墙，无眩光，故不会产生光污染。
2.6.6环境效益
光伏发电是一种清洁的能源，既不直接消耗资源，同时又不释放污染物、废料，也不产生温室气体破坏大气环境，也不会有废渣的堆放、废水排放等问题，有利于保护周围环境，是一种绿色可再生能源。
3、光伏系统设计
3.1、设计遵循的标准与规范
项目设计遵循以下标准、规范：
GB2297－89太阳能光伏能源系统术语；
GB6497－1986地面用太阳能电池标定的一般规定；
GB6495－86地面用太阳能电池电性能测试方法；
IEEE1262‐1995光伏组件的测试认证规范;
GB/T14007‐92陆地用太阳能电池组件总规范;
GB/T14009－92太阳能电池组件参数测量方法;
GB9535陆地用太阳能电池组件环境试验方法;
GB11011－89非晶硅太阳能电池性能测试的一般规定；
GB/T6495.1－1996光伏器件第1部分：
光伏电流－电压特性的测量；
GB/T6495.2－1996光伏器件第2部分：
标准太阳能电池的要求；
GB/T6495.3－1996光伏器件第3部分：
地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据；
GB/T6495.4－1996晶体硅光伏器件的I－V实测特性的温度和辐照度修正方法
GB/T6495.5－1996光伏器件第5部分:
用开路电压法确定光伏（PV）器件的等效电池温度（ECT）
GB/T6495.8－1996光伏器件第8部分:
光伏器件光谱响应的测量
GB/T11010‐1989光谱标准太阳电池
GB/T18912‐2002光伏组件盐雾腐蚀试验
GB/T19394‐2003光伏（PV）组件紫外试验
GB/T2296‐2001太阳电池型号命名方法
GB/T2297‐1989太阳光伏能源系统术语
GB/T9535‐1998地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型
GB/T20047.1‐2006光伏（PV）组件安全鉴定第1部分：
结构要求
SJ/T11127‐1997光伏（PV）发电系统过电压保护—导则
GB/T9535‐1998地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型
GB/T18210‐2000晶体硅光伏（PV）方阵I‐V特性的现场测量
GB/T18479‐2001地面用光伏（PV）发电系统概述和导则
GB19939‐2005‐T《光伏系统并网技术要求》
GB/T20046《光伏（PV）系统电网接口特性》
GB/Z19964‐2005《光伏发电站接入电力系统技术规定》
GB7261‐87《继电器及继电保护装置基本试验方法》
GB2887‐89《计算机场地技术条件》
GB50171‐92《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》
GB50065‐1994《交流电气装置的接地设计规范》
GB4858‐84《电气继电器的绝缘试验》
GB50062‐92《电力装置的继电保护及安全自动装置设计规范》
GB4208‐1993《外壳防护等级（IP标志）》
GB/T15532‐1995《计算机软件单元测试》
GB/T5169.5‐1997《电子产品着火危险试验针焰试验》
GB50260‐96《电力设施抗震设计规范》
GB3906《3‐35kV交流金属封闭开关设备》
GB11022《高压开关设备通用技术条件》
GB1985《隔离开关（隔离插头）和接地开关标准》
GB311.1《高压输变电设备的绝缘配合》
GB763《交流高压电器在长期工作时的发热》
GB2706《交流高压电器动热稳定试验方法》
GB3309《高压开关设备常温下的机械试验》
GB1984《交流高压断路器》
SD318《高压开关柜闭锁装置技术条件》
SD201《隔离开关（隔离插头）技术条件》
GB1094.1‐1996电力变压器第1部分总则
GB1094.2‐1996电力变压器第2部分温升
GB1094.3‐2003电力变压器第3部分绝缘水平绝缘试验和外绝缘空气间隙
GB1094.5‐2003电力变压器第5部分承受短路的能力
GB2900.15‐1997电工术语变压器互感器调压器电抗器
GB2536‐1990变压器油国家标准（新来油）
GB311.1‐1997高压输变电设备的绝缘配合
GB/T1094.4‐2005电力变压器和电抗器的雷电冲击波和操作冲击波试验导则
GB/T1094.10‐2003电力变压器第10部分声级测定
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GB50150‐2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准
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GB16847‐1997保护用电流互感器暂态特性技术要求
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GB/T7595‐2000运行中变压器油质量标准
JB/T3837‐1996变压器类产品型号编制方法
JB/T8430‐1996变压器用绕组温度计
JB/T6302‐1992变压器用压力式温度计
JB/T9642‐1999变压器用风扇
JB/T10112‐1999变压器油泵
JB/T9647‐1999气体继电器
GB/T2887电子计算机场地通用规范
GB/T4208外壳防护等级（IP标志）
GB6162静态继电器和保护装置的电气干扰试验
GB9361计算机场地安全要求
GB50172电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范
GB14285继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T2423.9电工产品基本环境试验规程试验Cb设备用恒定湿热试验方法
GB/T13702计算机软件分类与代码
GB/T13729远动终端通用技术条件
GB/T13730地区电网数据采集与监控系统通用技术条件
GB/T16435.1远动设备及系统接口（电气特性）
GB/T17626.1电磁兼容、试验和测量技术抗扰度试验总论
GB/T17626.2电磁兼容、试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T17626.3电磁兼容、试验和测量技术射频电磁场敷设抗扰度试验
GB/T17626.4电磁兼容、试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T17626.5电磁兼容、试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验总论
GB/T17626.6电磁兼容、试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验总论
GB/T17626.8电磁兼容、试验和测量技术工频磁场抗扰度试验
GB/T17626.10电磁兼容、试验和测量技术阻尼震荡磁场抗扰度试验
GB/T17626.11电磁兼容、试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验
GB/T17626.12电磁兼容、试验和测量技术震荡波抗扰度试验
DL400《继电保护和安全自动装置技术规程》
DL404《户内交流高压开关柜订货技术条件》
DL476‐1992《电力系统实时数据通信应用层协议》
DL478‐92《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》
DL/T593《高压
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