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1、某某5KW光伏并網項目設計方案第一章項目概述工程選址：北安莊社區建設規模：5kW分布式光伏發電安裝面積：平頂房65平方米，坡面房45平方米并網電壓：220V低壓側并網年平均發電量：0.5541萬Kwh項目預計投資：4.5萬元投資回收期：5年第二章項目可行性分析2.1平陰丁屯社區地理資源 深州市核心位置位于北緯38度，東經115度，地處河北省東南部，衡水市西北部，距省會石家莊90千米，北鄰饒陽、安平，南連衡水、冀縣，東與武強、武邑接壤，西與石家莊地區束鹿縣交界；總面積1252平方千米。2.2太陽能資源分析河北省 衡水市 深州市經度：115.55緯度：38.02最近22年日平均輻照（kWh/m/天2、）月份總輻照散射輻照最佳傾角輻照日平均峰值小時數最佳傾角一月2.840.645.764.32小時40度二月3.710.916.15三月4.711.356.07四月5.751.795.9五月6.012.235.29六月5.782.474.8七月5.122.444.39八月4.682.164.45九月4.171.724.75十月3.721.155.53十一月2.890.775.46十二月2.500.595.38平均值4.321.525.32全年值1578.56555.341942.37我國屬世界上太陽能資源豐富的國家之一，全國總面積2/3以上地區年日照時數大于2000小時，全年輻射總量在91.723、,333kWh/m2年之間。中國太陽能資源分布圖中國太陽年總輻射量指標表資源帶號資源帶分類年總輻射量MJ/（m2a）資源極豐富帶6300資源很豐富帶50406300資源豐富帶37805040資源一般帶3780由全國太陽能資源分布圖可知，此區域太陽能資源屬資源很豐富帶，光照資源充足，適合開發光伏電站。第三章系統設計方案綜述3.1方案簡介根據屋頂可利用面積，設計清大奧普（北京）科技有限公司生產的AP-250型光伏組件20塊，裝機容量為5.0kWp。采用“余電上網”的模式，即采用逆變單元將太陽電池方陣的直流電能轉換成220V單相交流電，經交流配電柜并入國家電網。3.2設計依據民用建筑太陽能光伏系統應4、用技術規范JGJ203-2010太陽能光伏能源系統術語GB2297光伏電站技術條件GB37/T729-2007民用建筑設計通則GB50352-2005建筑結構荷載規范GB50009-2001屋面工程技術規范GB50345-2004建筑物防雷設計規范GB50057-2010建筑工程施工質量驗收統一標準GB50300-2001建筑電氣工程施工質量驗收規范GB50303-2002鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001光伏系統并網技術要求GB/T19939-2005光伏發電站接入電力系統技術規范GBZ19964-2005光伏（PV）系統電網接口特征（IEC61727:2004，MOD）GB5、/T20046-2005電能質量公用電網諧波GB/T14549-1993電能質量電壓波動和閃變GB12326-2000電能質量三相電壓允許不平衡度GB/T15543-2008電能質量電力系統供電電壓允許偏差GB12325-2003混凝土結構后錨固技術規程JGJ145-2004民用建筑電氣設計規范JGJ16-2008光伏（PV）組件安全鑒定GB/T20047.1-2006電能計量裝置技術管理規程DL/T448-2000安全標志及其使用導則GB2894-2008電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結線施工及驗收規范GB50171電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范GB50168-2006綜合布線系統6、工程驗收規范GB50148-2010光伏電站設計規范GB50797-20123.3居民住址建設條件3.3.1項目安裝環境情況居民混凝土平面屋頂3.3.2荷載條件根據光伏發電系統結構形式，本公司針對該項目的平屋頂太陽能光伏發電系統采用負重基礎，支架按最佳傾斜角設計安裝,載荷要求35kg/。3.3.3光伏陣列布局根據居民屋頂空間結構，甲方要求根據斜坡屋頂坡度安裝集熱器，我公司提出以下太陽能光伏電池板布局方案，組件布局如下圖所示。3.4支架安裝方案平屋頂支架安裝解決方案在北半球，對應最大日照輻射接收量的平面為朝向正南，與水平面夾角度數與當地緯度相當的傾斜平面，固定安裝的光伏組件要據此最佳角度傾斜安裝7、。方陣傾角確定后，要注意南北向前后方陣間要留出合理的間距，以免前后出現陰影遮擋，前后間距為：冬至日（一年當中物體在太陽下陰影長度最長的一天）上午9：00到下午3：00（此時間為太陽時間），光伏組件之間南北方向無陰影遮擋。固定方陣安裝好后傾角不再調整。計算當光伏方陣前后安裝時的最小間距D，如下圖所示：一般確定原則：冬至當天早9：00至下午3：00光伏方陣不應被遮擋。計算公式如下：fdf+=基于當地緯度狀況及屋頂實用空間面積，本系統采用雙排橫放光伏電池板并以32傾角安裝于對混凝土平面屋頂上，根據實際情況和客戶需求。屋面光伏組件安裝角度和原屋面角度平行，使用現澆或者預制水泥基礎，支架材質4#熱鍍鋅角8、鋼，光伏組件固定導軌使用C型鋼卡槽，并用壓塊和T型螺栓固定，其安裝效果圖下圖所示。3.6系統設備選型系統裝機配置表安裝位置建筑區域組件安裝數量安裝面積安裝功率組件類型功率（w）塊平方米KW居民屋頂多晶標板2502032.545.0系統配置清單序號名稱型號數量單位備注1光伏組件AP-3-25020塊2光伏逆變器GW5000-DT1臺3光伏支架Q235配套1套定制4直流線纜PV1-F1*41套5交流電纜YJV-3*10+2*61套6交流配電柜8KW1臺7PVC穿線管（帶固定管卡）直流PVC-32交流PVC-50N米3.6.1組件選型及性能參數選用清大奧普（北京）科技有限公司生產的型號為AP240（9、30）-P-250型光伏組件。光伏組件參數表編號項目參數1電池片156*1562型號AP-3-2503尺寸1640*992*404重量20.5kg5在AM1.5、1000W/m2、25C的電池溫度下的峰值參數6標準功率250Wp7工作電壓30.76V8工作電流8.29A9短路電流8.76A10開路電壓38.32V11最大系統電壓1000V12峰值功率溫度系數-0.425%/13短路電流溫度系數0.064%/14開路電壓溫度系數-0.319%/15溫度范圍-40+8516功率誤差范圍+317表面最大承壓5400Pa18承受冰雹直徑25mm的冰球19沖擊試驗速度23m/s20接線盒防護等級IP6510、2021連接線長度970mm基于上述介紹，本工程中選用的LN240（30）-AP-255型光伏組件無論是在質量方面還是在發電效率方面都具有很大的優勢，符合選型要求。3.6.2并網逆變器GW5000-DT直流輸入最大直流功率(W)5200最大直流電壓(V)1000MPPT電壓范圍(V)200800啟動電壓(V)180最大直流電流(A)580輸入路數2MPPT路數2(可并聯)直流端子類型MC4/Phoenix/Amphenol交流輸出額定交流功率(W)5000最大交流功率(W)5000最大交流電流(A)8.5額定輸出50/60Hz; 400Vac輸出范圍4555Hz/5565Hz; 310480V11、ac電流總諧波失真96.7%MPPT效率99.90%保護殘余電流保護集成孤島保護集成直流開關集成(可選)輸出過流保護集成絕緣阻抗偵測集成證書和標準并網標準NB-T 32004安規NB-T 32004電磁兼容NB-T 32004, GB4824常規參數尺寸(寬x高x厚)516*474*192mm重量(kg)24安裝方式壁掛式環境溫度范圍-2560C (45C減載)相對濕度095%最高工作海拔2000m防護等級IP65拓撲結構無變壓器夜間自耗電(W)1冷卻方式自然對流噪音指數(dB)30顯示5.0 LCD通信方式USB2.0; RS485或WiFi質保期(年)15/20/25(可選)根據逆變器的有12、關參數可知，該型號逆變器具有效率高、智能型強的優點，并在抗干擾能力、環境適應能力、瞬時過載保護能力等方面均符合相關規范要求。3.6.3交流配電柜交流配電柜用與并網逆變器同交流電網的連接、防雷以及電能的計算。交流配電柜必須貼有防止觸電標識，根據項目并網單元具體情況配置相應的交流防雷配電柜。3.6.4光伏專用電纜技術參數光伏專用線纜的選型要具備耐熱、耐光熱老化，同時應具備優良的電氣性能和機械性能，因此，對于光伏直流線纜選用以下型號。名稱：光伏專用電纜；型號：PV1-F導體材質：5類攪合鍍鋅銅絲絕緣:交聯低煙無鹵阻燃聚烯烴雙層絕緣護套:交聯低煙無鹵阻燃聚烯烴溫度范圍：-40+90干燥或潮濕生產標準：13、歐標2PFG116920000小時導體最大工作溫度:120對于交流線纜部分，選用ZR-YJV（交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜）。交聯聚乙烯絕緣電力電纜具有卓越的熱-機械性能，優異的電氣性能和耐化學腐蝕性能，還具有結構簡單，重量輕，敷設不受落差限制等優點，是目前廣泛應用于城市電網，礦山和工廠的新穎電纜。電纜的絕緣-交聯聚乙烯是利用化學方法和物理方法使線型分子結構的聚乙烯轉化為立體網狀結構的交聯聚乙烯，從而大幅度的提高了聚乙烯的熱機械性，從而保持了優異的電氣性能。交聯聚乙烯絕緣電力電纜導體最高額定工作溫度為90，比聚氯乙烯絕緣，聚乙烯絕緣電纜均高，所以電纜的載流量也進一步提高。交流YJV線纜相14、關特性如下：工頻額定UO/U為0.6/1KV。電纜導體允許長期最高工作溫度為90。短路時（最長持續時間不超過5s）電纜導體的最高溫度不超過250。.電纜敷設時環境溫度應不低于0。電纜彎曲半徑：不小于電纜外徑的15倍。3.6.5監控系統并網發電的監控分為遠程監控和現場監控，其監控功能如下：1)控制中心能夠通過監控裝置采集光伏電站逆變器和電池方陣運行時相關的實時數據，并對系統運行狀態進行詳細記錄。監控裝置具有自診斷功能，能夠接收控制中心的指令，并對逆變器和配電柜發送相應數據執行操作。2)監控裝置能夠依據光伏電站所處位置的通訊條件，將采集數據或狀態信息通過調制解調器、GSM或因特網三種方式之一把信息15、傳遞給遠程控制中心。3)監控中心的工作站配有實時數據分析軟件包與故障分析軟件包，實時數據分析軟件包可顯示電站中逆變器和電池方陣的相關參數，同時顯示系統的運行曲線。故障分析軟件包可判斷出系統中逆變器或電池方陣運行時出現的故障情況及位置，同時發出相應的聲光報警。4)監控裝置能夠采集的量和執行的操作：數據采集量包括：光伏電站輸出的電壓、電流、頻率、總功率值和三相電壓的不平衡度。逆變器的各種故障信息、工作狀態；電池方陣的輸出電壓、電流。執行的控制操作：按指定地址切斷逆變器的輸出；電池方陣的電壓輸出。信息數據的存儲：能夠將裝置的采集數據和逆變器的故障信息進行存儲；可人工進行查閱，并以數據報表的形式打印出16、來。3.7光伏方陣串聯設計本項目采用的組件與逆變器有關參數如下：（1）250W多晶組件：工作電壓30.76V，工作電流8.29A，開路電壓38.32V，開路電壓溫度系數-0.336%/。（2） GW5000-DT逆變器：應用于本系統三相交流輸出功率5kW,最大直流輸入電壓580V，MPPT電壓范圍125V550V，最大輸入電流（A端/B端）22A/11A，最大并聯組串數（A端/B端）4/2。計算：（1）5kW方陣需要電池組件數量=5000W/250W20塊。（2）MPPT中點電壓=（125V+550V）/2=288V。（3）采用10塊組件為1個電池串，構成2個電池阻串連接逆變器。（4）校核溫度17、變化對組件的額定工作電壓是否超出MPPT范圍。3.8并網接入方案本工程適用于國家電網分布式光伏電站組合接入系統方案第四章 項目收益4.1投資規模5kW分布式光伏發電項目需要安裝面積75平方米，混泥土屋頂足夠安裝電池板，按照當地的年有效日照特點估算該規模的并網電站的年平均發電量可達5541度電。項目總投資預計為4.2萬元。4.2發電量計算經查閱深州市水平面上平均峰值日照時數為4.27h，水泥屋頂支架采用32傾角安裝。根據客戶要求，安裝角度為14度，系統年發電量為：5000kW4.25h0.83656205kWh/年。因組件25年內逐漸衰減20%，故25年均發電量為0.5541萬kWh/年。4.318、經濟效益4.3.1補貼收益目前分布式光伏發電的收益分為三部分，一部分是國家補貼、一部分是自發自用抵消的用電費用、一部分是反送電量的脫硫燃煤收購電價。根據分布式光伏發電的并入方式，具體分為自發自用（所發電量全部供給自己的負載）、自發自用余電上網（優先供給自己負載，多余電量并入電網）、全部上網（所發電量全部并入電網）三種并入模式。根據不同模式補貼收益不同，其中自發自用的補貼收益為（本地電價+分布式光伏發電國家補貼）全部發電量；自發自用余電上網的補貼收益為（自發自用的比例本地電價+分布式光伏發電國家補貼+上網比例脫硫燃煤收購電價）全部發電量；全部上網執行光伏分區上網電價政策，補貼收益為光伏上網電價，19、計算公式為（電網企業支付的脫硫燃煤電價+光伏上網電價與脫硫燃煤電價的差額補貼）全部發電量。為促進光伏發電的發展國家發改委自2013年推出多項支持政策，隨著光伏產品價格的下降國家發改委的支持政策也不斷調整，當前分布式光伏發電政策補貼為按照0.42元/kwh實行度電補貼，即用戶安裝的光伏系統每發出1kwh電能國家電網就向用戶支付0.42元，補貼期限為20年，河北省內為0.05元/kwh，且針對全部上網模式執行光伏分區上網電價政策，補貼收益為光伏上網電價1.05元/Kwh根據以上分析，本項目平均每年可獲得的收益為0.54萬元。4.3.2投資回收期收益分析表5.kWp用戶側并網電站收益分析1. 5年回20、收所有成本，已考慮維護費用和發電損耗，對于25年使用壽命，內部收益率超過0.15是一種很好的投資，收益穩定；2. 未考慮電價上升趨勢，其實際回收年限更短；3. 環保效益明顯，減少溫室氣體排放尤為明顯，此外，自身發電過程不會產生二次污染，無廢水廢氣排放；4. 維護簡單方便，清理和緊固；5.有助于電網調峰，減少甚至杜絕峰值限電時間，且系統發電時間正是執行峰值電價的時間段，保證收益.另外根據電電價的上升趨勢，常規電價2000年以來以每年4%的幅度上漲，而在今后10年內將以5-7%的速度上漲，隨著煤炭價格的快速上漲，電價上漲速度將會越來越快。通過科學的分析，在25年中的平均電價為1.8646元/kWh21、，則整個工程的的投資回收期會大大縮短。附表1分布式發電并網流程表附表2：并網申請表分布式光伏發電項目并網申請表項目編號申請日期 年 月 日項目名稱項目地址項目投資方項目聯系人聯系人電話聯系人地址裝機容量投產規模 KWP意向并網電壓等級 10（6）KV本期規模 KWP 380V終期規模 KWP 其他發電電量意向消納方式全部自用意向并網點 用戶側（ 個）全部上網 公共電網（ 個）自發自用余電上網計劃開工時間計劃投產時間核準要求 省級 地市級 其他 不需要核準下述內容由選擇自發自用，余電上網的項目業主填寫用電情況月用電量（ kwh）主要用電設備裝接容量（ 萬KVA）業主提供資料清單1、 經辦人身份證22、原件及復印件和法人委托書原件（或法人身份證原件及復印件）。2、 企業法人營業執照（或個人戶口本），土地證，房產證等項目合法性支持文件。3、 政府投資主管部門同意項目開展前期工作的批復（需核準項目）。4、 項目前期工作相關資料。本表中的信息及提供的文件真實準確，謹此確認。申請單位：（公章）申請個人：（經辦人簽字）年 月 日客戶提供的文件已審核，并網申請已受理，謹此確認。受理單位：（公章）年 月 日受理人受理日期 年 月 日告知事項：1、 本表信息由客服中心錄入，申請單位（個人用戶經辦人）與客服中心簽章確認；2、 本表1式2份，雙方各執1份。附件3 分布式光伏發電項目并網驗收和調試申請表項目編號申23、請日期 年 月 日項目名稱項目地址項目投資方項目聯系人聯系人電話聯系人地址主體工程完工時間業務性質 新建 擴建本期裝機規模KW并網電壓 10（6）KV 380V接入方式 接入用戶側并網點 用戶側（ 個） 接入公共電網 公共電（ 個）計劃驗收時間計劃投產時間核準要求 省級 地市級 其他 不需要核準并網點位置簡單描述并網點1并網點2并網點3并網點4并網點5并網點6并網點7并網點8并網點9并網點10本表中的信息及提供的資料真實準確，謹此確認。申請單位：（公章）申請個人：（經辦人簽字）年 月 日客戶提供的資料已審核，并網申請已受理，謹此確認。受理單位：（公章）年 月 日受理人受理日期年 月 日告知事項24、：1、 本表1式2份，雙方各執1份。2、 具體驗收時間將電話通知項目聯系人。附件4光伏扶貧政策 光伏扶貧是國內首創的精準扶貧、精準脫貧的有效扶貧模式，被國家列為精準扶貧十大工程之一，正在向全國貧困地區推廣運用。光伏扶貧作為精準扶貧的一種重要方式，受到越來越多的重視，目前國家能源局及扶貧辦均出臺了光伏扶貧政策的頂層設計，地方省市也出臺了大量的光伏扶貧政策。國家太陽能規劃“十三五”時期光伏扶貧工程總規模15GW。每年建設規模約3GW，占全國年新增光伏發電裝機的20，站全國光伏電池產量的10%。“十三五”期間，我國將在太陽能年利用小時數1000以上的國家級貧困縣中全面開展光伏扶貧工程，覆蓋已建檔立卡25、的無勞動能力約300萬貧困戶,為貧困戶帶來每戶每年至少3000元的現金收入。在符合條件的貧困地區加快實施光伏扶貧工程，力爭覆蓋特困戶家庭。據悉，分布式扶貧規模達到5GW；按平均每家庭3KW計算，將實現166萬個家庭屋頂分布式項目。此外，結合國家扶貧工作要求,在山西中南部等貧困較集中地區建設大型光伏扶貧電站示范基地，除去5GW的分布式，地面扶貧項目總規模預計有10GW左右。扶貧對象及收益方式以精準扶貧為原則，以使每戶貧困戶切實獲得逐年穩定收益為目的，針對各試點縣市內無勞動能力貧困戶特點，建立精確到戶的光伏實施方式，明確無勞動能力貧困戶獲益來源、收益額度、獲益方式及流程等，確保試點縣內全部無勞動能26、力貧困戶公平、及時的獲得扶貧收入。保障貧困戶年度可支配收入不低于3000元/戶年、持續獲益20年。用戶系統按照售電收入中除償還貸款費用和稅費外，全部作為貧困戶可支配收入；大型地面電站按照售電收入中支付還本付息、運維和稅費后，凈利潤中的50%作為貧困戶可支配收入。光伏扶貧的模式光伏扶貧分為三種模式，一是戶用電站，將電站建設在貧困戶的屋頂或者房前屋后的空地上，容量一般為3-5kW，售電收入直接打到貧困戶的賬戶上；二是村級電站，利用村內空地建設100kW以上的電站，電站由專業公司統一運維，其售電收入由村委會按照3000元/人的補助標準發放到貧困戶手中；三是建設大型地面電站，完全由企業投資，給予政策性27、貼息貸款，從中抽取凈利潤的1/3-1/2，作為貧困戶的補助資金。經過測算村級電站每100kW可以補助25人/年，大型地面電站每10MW可以補助400人/年，光伏電站補貼時間不少于20年。政策保障措施戶用和設施農業系統，政府初始投資補貼70%，其余30%由地方政府組織貧困戶向銀行貸款或項目企業向銀行貸款；大型地面電站政府初始投資補貼40%、項目企業出資20%，其余40%由項目企業向銀行貸款，其中政府初始投資補貼金額由全國和地方按比例共同承擔。光伏扶貧益處產業扶貧，生態環保：脫貧的同時保護了當地的生態環境和空氣質量；政府主導，貧困戶自愿：國家給予補貼，貧困戶投資低，并且是貧困戶自主參與的模式；維護28、簡單，確保實效：中電光伏的光伏組件壽命在25年，我們提供國內最長的20年發電性能質保，保證其年衰減率小于7%，20年后的發電性能還能保持83%，維護較為簡單，一般就是清除光伏玻璃面板上的鳥糞、樹葉等遮蔽物。穩定的增收渠道：一次投資，20年以上收益，保證了貧困戶每年都有穩定的收入來源。光伏扶貧工程將解決貧困地區無電和貧困家庭無收入的問題，關系到扶貧本身和對光伏產業的拉動，意義重大。參考依據：國家能源局關于下達2015年光伏發電建設實施方案的通知國能新能201573號 國家能源局、國務院扶貧辦近日印發了實施光伏扶貧工程工作方案的通知，計劃利用6年時間開展光伏發電產業扶貧工程。安徽、寧夏、山西、河北、甘肅、青海三十余個縣開展首批光伏試點。