杭州杭开电气有限公司200kWp太阳能光电建筑应用示范项目申请报告Word下载.doc
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（四）总平面图
（见附件一）
（五）建筑面积
公司总建筑面积42000m2，绿地面积近1.2万m2。
其中光伏屋顶面积约为5000m2。
（六）用途
杭州杭开电气有限公司二期厂房建于2008年，公司主要生产、销售0.4～40kV高低压开关柜。
（七）总装机容量
根据杭开电气有限公司的可安装光伏组件的屋顶面积，确定总装机容量为201.28kWp。
二、光电建筑示范项目的示范目标及主要内容
太阳能光电系统是利用光伏组件半导体材料的“光伏效应”将太阳能辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
其中光电建筑集成了光伏发电中的最新技术，体现了光伏发电的最高技术水平。
光电建筑并网发电系统是城市太阳能发电的发展方向，杭州杭开电气有限公司光电示范项目是一个建筑物屋顶并网光伏电站。
集中展示了多种太阳能光伏发电技术，本项目为了充分利用在建筑的屋顶结构和面积，实现光伏发电和厂房建筑房屋相结合的功能，展示了几种不同设计思路的主流光伏并网逆变器。
配备了一套完善的监控系统，不仅可以监视和记录电站的运行状态，而且可以监测太阳电池阵列的电压、电流等光伏组件运行参数，以及太阳辐射、风速、室内外温度等环境参数，在保障电站运行的同时记录各种运行数据，为光伏电站的运行性能的综合评价提供可靠的依据。
同时，该系统还可以在大型展示屏上实时显示光伏电站的多个运行数据，满足了向公众展示示范的需要,将成为一个杭州高科技普及教育的活教材，对杭州市民的环保意识、节能意识起到促进作用。
三、技术方案
（一）建筑围护结构体系
1.墙体
（1）外墙：
本工程采用240厚页颜多孔粘土砖作为外墙填充材料。
为避免外墙渗漏，抹灰中加3%-5%的防水剂，砌筑页颜砖是保证灰浆饱满，垂直与水平缝中均不得出现漏浆现象。
（2）内墙：
采用240厚加气混凝土砌块，设备管井采用100厚多孔砖。
墙体在不同材料交接处，表面需先钉300宽金属网，并做表面装修。
如墙体为混凝土，需预留胡子筋。
2.屋面及楼地面
（1）主要房间建筑面层50mm,阳台、走道结构降板30mm。
（2）屋面防水采用SBS改性沥青柔性防水，柔性防水四周卷至泛水高度。
3.门窗
（1）本工程外门窗采用银白色铝合金门窗，透明玻璃。
玻璃厚度经过厂家风压计算确定，并经业主和设计方认可。
（2）门窗予埋在墙内、柱内的木、铁构件经防腐防锈处理。
（3）本工程中的玻璃幕墙经业主和设计方认可。
（二）光电系统技术设计方案
1.设计依据
（1）法律法规及行业标准
●关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见（财建[2009]128号）
● 《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》的通知（财建[2009]129号）
● 关于组织申报2010年太阳能光电建筑应用示范项目的通知（财办建[2010]29号）
● 关于组织实施太阳能光电建筑应用一体化示范的通知（财办[2011]9号）
● GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）发电系统导则》
● GB/T20046-2006《光伏（PV）系统电网接口特性》
● GB/T19939-2005《光伏系统并网技术要求》
● GB/T19964-2005《光伏发电站接入电力系统技术规定》
● GB2297-89《太阳光伏能源系统术语》
● GB/T18210-2000《晶体硅光伏方阵I－V特性的现场测量》
● GB/T20514-2006《光伏系统功率调节器效率测量程序》
● GB/T20513-2006《光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则》
● GBT18911-2002IEC61646：
1999《地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型》
● GBT20047.12006《光伏（PV）组件安全鉴定+第一部分结构要求》
● GB/T14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》
● GB4064-1984《电气设备安全设计导则》
● DL5027-1993《电力设备典型消防规程》
● GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》
● EN50178《用于电力安装的电气设备》
● 《中华人民共和国消防法》
● 《电力监管条例》（国务院令〔2005〕第432号）
● 《中华人民共和国电力法》
（2）地理环境气候依据
日照条件
本设计按照杭州市的气候条件为设计依据。
当地地理及气象条件：
杭州地处长江三角洲南端（北纬30°
），属于亚热带季风气候，气候温和湿润，降水丰沛，四季分明，光照充足。
下表是杭州一年的平均日照辐射统计：
月内使用比例（0-1）
月平均温度（°
C）
各月光伏阵列25°
倾斜面上的平均日辐射
一月
3.7
3.43
二月
4.6
3.36
三月
8.5
四月
14.2
4.05
五月
19.2
4.32
六月
23.4
4.08
七月
27.8
4.91
八月
27.7
4.66
九月
23.6
4.06
十月
18.3
3.88
十一月
12.4
3.56
十二月
6.1
3.66
年平均辐射
3.95
根据上表的日照辐射统计，在25度倾斜面平均年辐射值为3.69kWh/m²
/日。
属于我国太阳能资源四类地区，阳光较为丰富，适合建设太阳能电站。
（3）建筑地质依据
l工程地址的水文条件
建设场地地貌单元属河口滨海平原。
太阳能光伏屋顶（建筑）并网发电系统建筑在屋顶，对地质和水文条件与建筑设计相同。
l地质与地震条件
杭州市位于地震基本烈度抗震类别Ⅳ类。
本工程所在建筑物的抗地震烈度设计为6级。
太阳能光伏屋顶（建筑）并网发电系统的抗地震烈度与建筑物相同。
l建筑物承重条件
本项目安装后直接与建筑物的龙骨连接，承重直接加到主框架上，不会对屋面有直接影响，且光伏组件重量相对较轻，小于建筑物设计承重。
2.光伏建筑一体化设计
（1）光伏建筑一体化说明
组件是做光电建筑一个最基本的原件、部件。
目前可以分为两类，一类是标准型组件，另外一类是可以用来作为建筑构件的。
国内外光电建筑一体化发展，从示范到推广，从屋顶光伏到建筑集成，光伏组件已经成为一种新型的建筑材料。
光电建筑在整个太阳能建筑里魅力无比。
由于增加了光伏组件，使得建筑在节能的同时也更具有观赏性。
在国外甚至把光伏建筑作为艺术品来建造。
太阳能电池和建筑是可以得到完美结合的。
在发电的同时也可以做非常好的装饰，太阳能电池板本身从建筑上说是很好的装饰材料。
从这个方面来说，太阳能电池可以应用到建筑上去，光伏发电在城市里主推还是屋顶，因为屋顶可以得到最佳的角度。
是建筑的屋顶，同时又可以发电，不占耕地面积，又有透光性。
本次设计结合杭州杭开电气有限公司的建筑特点，采用高效率的单晶硅组件，既保证了建筑物的美观，同时又发挥了电站的最大效率。
在并网方式上，采用和公共电网直接并联的上网方式发电。
同时采取“集中布置上网、集中显示”的布局方案，减少了线路损失，提高了光伏电站的效能比；
同时使人们可以更直观的来了解光电建筑在节能减排、保护环境等方面的重要性。
（2）技术方案
l太阳能方阵容量统计
本次设计共采用1088块185Wp单晶硅光伏组件，根据逆变器的输入要求设计成每16块串联或者每8块串联为一个阵列，共有75个阵列，合计总容量为201.28kWp。
l光伏组件及逆变器分布
1#厂房：
安装185Wp单晶硅组件544块，实际功率100.64KW，组件16串34并。
选用1台GSG-100KTT-TV并网逆变器，5台GSL-5A8Q1-585W型光伏阵列汇流箱。
2#厂房：
安装185Wp单晶硅组件544块，实际功率100.64KW，分为四部分，选用1台GSG-50KTT-TV并网逆变器，1台GSG-30KTL-TV并网逆变器，2台GSG-10KTL-TV并网逆变器，组件分配具体如下：
GSG-50KTT-TV：
组件16串17并。
实际功率50.32KW，3台GSL-5A8Q1-585W型光伏阵列汇流箱；
GSG-30KTL-TV：
组件16串10并。
实际功率29.6KW，2台GSL-5A8Q1-585W型光伏阵列汇流箱；
GSG-10KTL-TV：
组件8串7并。
实际功率10.36KW，1台GSL-5A8Q1-293W型光伏阵列汇流箱；
汇流箱的的防护等级为IP65，可直接固定在太阳电池支架上，其接线方式为8进1出，即8路电池串列输入，1路直流输出。
l方阵倾角设计
单晶硅的倾角：
经过对不同斜面上的阳光辐射强度对比，进行优化计算，考虑全年发电量的最大值，设计方阵倾角为25°
l光伏支架设计
光伏支架采用钢构加工，表面做热镀锌处理。
各连接件也做热镀锌处理。
螺丝选用热镀锌螺丝。
l走线设计
组件到汇流箱线缆采用外敷钢管。
汇流箱到支流配电柜的采用线缆桥架。
l太阳电池组件支架与屋顶的结合及处理
在屋顶上建造太阳能光伏发电站，采取预埋龙骨与建筑物巩固连接。
分别做风压和防漏水设计
抗风强度设计
杭州地区10米高度的年平均风速为2.2米/秒。
但是由于杭州地区位于台风影响地区，有记录以来，2007年8月的台风，其风速达到42米/秒。
为50年一遇的超强台风。
为此，太阳电池组件支架及其基础的抗风设计能够抗御150Km/小时风速。
防漏水处理
在屋顶上安装太阳电池组件支架，首先将支架基础与屋顶预制件中的钢筋焊结在一起，用水泥增加防水材料，如防水剂、加气剂和膨胀剂等，增强水泥砂浆和混凝土的憎水性和抗渗性。
屋面整体做防水处理，如采用SBS，APP等具有良好的粘结性、塑性、抗水性、防腐性和耐久性的防水材料，保证屋面不渗漏。
l光伏电站配电室设计
因为本设计采取“集中布置、集中显示”的布局，并且考虑输送电中的损耗，具体配电室位置在厂房西侧20M位置。
配电室要求采用10kV箱式变电站
配电室预埋料及预留孔应满足要求，预埋件要牢固，室内接地电阻满足规程要求。
配电室配出柜要满足负荷的要求，负荷配出要求合理，各种保护满足要求。
带有计量装置的配电室，其计量装置要满足要求，计量装置的试验、校验应由电业部门负责。
配电室配出柜、盘、配线电流回路应采用电压不低于500V的铜芯绝缘导线，其截面不应小于2.5mm２。
配电室强、弱电回路中不应使用同一根电缆，并应分别成束分开排列。
配电室配电柜的信号回路信号灯、光字牌、电铃及电钟应显示准确、工作可靠。
配电室、配电装置及其它要求接地的电器，外壳要可靠接地，接地电阻要求≤1Ω。
配电室消防等级按照工厂建筑物消防等级设计。
3.并网系统设计
新建建筑项目以及既有建筑项目分时段用电负荷分析统计：
1、新建建筑项目应用统计：
杭州杭开电气有限公司二期厂房建于2008年，建筑面积8000平方米，公司主要生产、销售0.4～40kV高低压开关柜，已新增10kV／0.4kV箱式变电站1个，变压器容量630kVA，电站投运后用电分析和统计见表1.
表1
2010年1月～2010年12月
季度
用电时段
用电负荷
主要用电车间
备注
1季度
8：
00～11：
30
520～550kW
高、低压车间
生产时段
11：
30～12：
00
100～120kW
集体宿舍、食堂
休息时段
12：
00～16：
550～560kW
16：
30～20：
400～420kW
部分车间加班
生产及照明
2季度
550～550kW
570～580kW
400～430kW
3季度
580～600kW
180～210kW
590～610kW
4季度
300～310kW
2、既有最近一年分时段用电负荷分析统计：
杭州杭开电气有限公司二期厂房建于2005年，建筑面积35000平方米，公司主要生产、销售0.4～40kV高低压开关柜、母线桥、电气元件等。
既有10kV／0.4kV箱式变电站1个，变压器容量630kVA，电站投运后用电分析和统计见表2.
表2
550～570kW
一、二、三车间及办公楼
100～110kW
办公楼及集体宿舍
600～620kW
300～320kW
部分车间及办公楼
2季度
570～590kW
110～120kW
610～620kW
330～350kW
130～150kW
80～90kW
350～360kW
结合本公司分时段用电负荷统计情况及其要达到的示范效果。
本次设计的太阳能光伏发电系统为并网发电系统。
图并网太阳能电站系统
在电网覆盖到且运行稳定的地区，光伏发电系统一般采用并网发电。
和离网系统相对的，并网系统无需蓄电池作为储能装置。
因此减少了投资成本和维护成本。
同时也避免了对环境的二次污染。
在并网系统中，光电建筑一体化（BIPV）是城市发展新能源利用的最好模式，并且太阳能跟建筑一体化是一个必然的趋势。
随着我国工业化和城镇化的加快和人民生活水平提高，建筑用能迅速增加。
我国太阳能资源丰富，开发利用太阳能是提高可再生能源应用比重、调整能源结构的重要手段。
城乡建设领域是太阳能光电技术应用的主要领域，利用太阳能光电转换技术，解决建筑物、城市广场、道路的照明、景观等用能需求，对替代常规能源，促进建筑节能具有重要意义。
基于上述分析，杭州杭开电气有限公司200kWp光伏电站采用“光伏建筑一体化、直接并网”的设计方案。
4.主要产品、部件及性能参数
光伏并网电站主要的构成部分有光伏组件和并网逆变器。
（1）光伏组件
本项目设计选用的光伏组件为杭州浙大桑尼能源科技有限公司生产的单晶硅组件。
以下是其性能描述及技术参数。
l单晶硅组件：
单晶硅光伏组件选用杭州浙大桑尼能源科技有限公司生产的ZDNY-185C型号组件。
图185Wp单晶硅组件
ZDNY-185C单晶组件技术参数如下：
组件
型号
额定功率（Wp）
短路
电流（A）
开路
电压（V）
工作电流（A）
工作电压
（V）
组件外形尺寸（mm）
ZDNY-185C
185Wp
5.33
44.80
5.05
36.65
1580×
808×
45
其电气特性见下图：
图ZDNY-185C单晶组件电气特性
（2）并网逆变器
根据设计总体思路“集中布置上网、集中显示”的方案，就近上网、减少损耗的原则，本项目采用了100kVA、50kVA、30kVA、10kVA四种型号的并网逆变器。
l100kVA的并网逆变器
技术参数如下：
型号
GSG-100KTT-TV
太
阳
能
输
入
太阳电池额定容量（KWP）
100
太阳电池最大容量（KWP）
110
最大阵列开路电压
850VDC
最大阵列输入电流（A）
271
MPPT范围
440VDC-800VDC
交
流
出
额定交流输出功率
100KWP
电网电压额定（线电压）
380VAC
电网频率范围
50Hz（47.5~51.5）
效率
ηmax>
96%
电流谐波
THD（IAC）<
4%
过载能力
120%1分钟
功率因数（PF）
＞99%
MPPT效率
99％
保护功能
孤岛效应保护
主动式孤岛运行检出
被动式孤岛运行检出
并网保护功能
系统过电压OV
自动复位
系统欠电压UV
系统过频率OF
系统欠频率UF
并网电源保护功能
直流过电压OVDC
温度异常OH
直流欠电压UVDC
交流过电流OCAC
人工复位
直流过电流OCDC
环
境
噪音（dB、1米）
≤60
使用环境湿度
－10℃～＋45℃
储存环境温度（℃）
-25～+70
防护等级
IP20
l50kVA的并网逆变器
GSG-50KTT-TV
50
55
135
50KWP
95%
5%
l30kVA并网逆变器
GSG-30KTL-TV
33
81
30KWP
94.5%
l10kVA并网逆变器
GSG-10KTL-TV
10
11
440VDC
200VDC-400VDC
10KWP
3
升级会员 