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济南太阳能光伏发电

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10KW光伏发电工程设计方案

发布日期:2018-04-16 作者: 点击:

目    录

一、项目概况

1.1、项目任务及规模

1.2、太阳能资源及气象条件

1.3、电气及接入系统方式

1.4、主要技术经济指标

二、太阳能光伏发电系统设计

1、阵列安装方式选择

2、光伏阵列最佳倾角的计算

3、市电互补光伏逆变器的选择

4、光伏阵列设计及布置方案

三、年发电量估算

四、 电站节能降耗效益分析

五、 社会效益评价

六、 财务评价 - 7 -

七、 材料明细表 - 8 -




一、项目概况

1.1、项目任务及规模

开发利用可再生能源是国家能源发展战略的重要组成部分。济南市年平均日照时间在2500小时左右,开发利用太阳能资源具有得天独厚的优越条件和广阔的前景,符合国家产业政策。


根据当地的光能资源以及业主的场地面积及用电情况,本项目规划容量34KW。


1.2、太阳能资源及气象条件

项目所在区域日照充足,年平均日照时间约2500小时。根据我国太阳能资源区划标准,该区属于三类“较丰富带”,比较适合建设分布式光伏发电。


1.3、电气及接入系统方式

本期工程考虑光伏电站内设1台10KW光伏并网逆变器接入国家电网。


1.4、主要技术经济指标

本工程计划投资6万元,占地平屋面积70平方米。


、太阳能光伏发电系统设计


1、阵列安装方式选择

对于光伏组件,不同的安装角度接受的太阳光辐射量是不同的,发出的电量也就不同。安装支架不但要起到支撑和固定光伏组件的作用,还要使光伏组件最大限度的利用太阳光发电。根据实际情况,本项目安装方式采用固定式倾角安装。


光伏组件的安装,考虑其经济性和安全性,目前技术最为成熟、成本相对最低、应用最广泛的方式为固定式安装。由于太阳在北半球正午时分相对于地面的倾角在春分和秋分时等于当地的纬度,在冬至等于当地纬度减去太阳赤纬角,夏至时等于当地纬度加上太阳赤纬角。 如果条件允许,可以采取全年两次调节倾角的方式,也就是说在春分-夏至-秋分采用较小的倾角,在秋分冬至春分采用较大的倾角。


2、光伏阵列最佳倾角的计算

光伏阵列的安装倾角对光伏发电系统的效率影响较大,对于固定式安装的光伏阵列最佳倾角即光伏系统全年发电量最大时的倾角。


方阵安装倾角的最佳选择取决于诸多因素,如地理位置、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、负载供电要求和特定的场地条件等。并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角可采用专业系统设计软件进行优化设计来确定,它应是系统全年发电量最大时的倾角。


通过计算,当倾角等于 33°,全年所接收到的太阳辐射能最大,约1749kWh/m2倾角在3036°间时,全年太阳辐射量差别不大。本项目倾角设计为30°


3并网光伏逆变器的选择

光伏并网逆变器是光伏电站的核心设备之一,其基本功能是将光伏电池组件输出的直流电转换为交流电。


逆变器的技术指标

1) 可靠性和可恢复性:逆变器应具有一定的抗干扰能力、环境适应能力、瞬时过载能力及各种保护功能,如:故障情况下,逆变器必须自动从主网解列。


2) 逆变器输出效率: 大功率逆变器在满载时, 效率必须在90%95%以上。中小功率的逆变器在满载时,效率必须在85%90%以上。在 50W/m2的日照强度下, 即可向电网供电, 即使在逆变器额定功率10%的情况下, 也要保证90%(大功率逆变器)以上的转换效率。


3) 逆变器输出波形:为使光伏阵列所产生的直流电源逆变后向公共电网并网供电,就必须使逆变器的输出电压波形、幅值及相位与公共电网一致,实现无扰动平滑电网供电。输出电流波形良好,波形畸变以及频率波动低于门槛值。


4) 逆变器输入直流电压的范围:要求直流输入电压有较宽的适应范围,由于太阳能光伏电池的端电压随负载和日照强度的变化范围比较大。 就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内正常工作, 并保证交流输出电压稳定。 输出电流同步跟随系统电压。


4、光伏阵列设计及布置方案

光伏组件布置图.jpg


、年电量估算

根据太阳辐射量、系统组件总功率、系统总效率等数据,太阳电池组件采用30°固定倾角,经计算10KWp光伏发电系统年发电量为1.3kwh

晶体硅光伏组件在光照及常规大气环境中使用会有衰减,按系统25年输出每年衰减0.8%计算。


 电站节能降耗效益分析  

根据国际能源署(IEA)《世界能源展望2007,中国的CO2排放指数为:0.814kg/kWh,同时,我国火电厂每发电上网1kWh,需消耗标准煤305g,排放6.2克的硫氧化物(SOx)(脱硫前统计数据)和2.1克的氮氧化物(NOx)(脱氮前统计数据),对环境和生态造成不利的影响。

本工程整个25年经济寿命期内,平均年平均电量约12000kWh。与相同发电量的火电厂相比,按照当前主力发电机组600MW发电机组平均供电煤耗水平305g/kWh计,每年可为电网节约标煤约3.66吨。在其经济使用寿命25年使用期内,该类光伏发电项目总共节省标煤91.5吨。

该项目的建设,将在节省燃煤、减少CO2SOXNOx、烟尘、灰渣等污染物排放效果上,起到积极的示范作用。根据预测,该项目潜在的节能减排效果为:每年减轻排放温室效应气体CO225586.5kg;每年减少排放大气污染气体SOx205.5kgNOx77.98kg


 社会效益评价

由于太阳能资源是一种不消耗矿物燃料的可再生能源,太阳能发电的使用,相当于节省相同数量电能所需的矿物燃料,这样可以减少开发一次能源如煤、石油、天然气的数量,同时节约大量的水资源。此外,太阳能电站的生产过程是将当地的太阳能转变为电能的过程,在整个工艺流程中,不产生大气、水体、固体废弃物等方面的污染物,也不会产生大的噪声污染。因此,太阳能光伏发电项目不仅可以带来可观的经济效益,而且能够带来社会和环境效益;再加上国家对可再生资源发展的大力扶持和政策优惠,太阳能利用产业潜力巨大、发展前景乐观。


六、 财务评价

光伏太阳能投资收益分析表

 

七、 主要材料明细表

光伏发电项目主要材料明细表

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