红石缘循环农业园区80.08KW分布式光伏发电项目实施方案.doc

历城区仲宫镇红石缘循环农业园区
80kWp分布式光伏发电项目

实施方案

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目 录
第一章 总 论 1
1.1项目提要 1
1.1.1项目名称 1
1.1.2项目建设单位 1
1.1.3项目主管单位 1
1.1.4项目建设地点 1
1.1.5建设目标、建设内容与规模 1
1.1.6处理工艺、产品方案 1
1.1.7工程进度安排 2
1.1.8总投资估算、资金筹措方案 2
1.1.9经济效益、社会效益、环保效益 2
1.1.10可行性研究结论 2
1.2结论与建议 2
1.3编制依据 2
1.4主要经济技术指标 3
第二章 项目背景 4
2.1项目的由来 4
2.2项目建设的必要性 4
2.3建设单位情况 5
2.4技术依托单位情况 5
第三章 市场分析 6
第四章 项目选址方案 7
4.1工程项目选址原则 7
4.2工程项目选址方案比较 7
4.3建设条件 8
第五章 建设内容及规模 9
5.1建设内容 9
5.2建设目标 9
5.3建设规模 9
第六章 工艺技术方案和设备选型 10
6.1电气原理图 10
6.2组件布局图 10
6.3支架及组件安装 11
6.4组件串并联设计 12
6.5混凝土屋顶荷载荷载计算 13
6.6设备选型 13
6.6.1光伏组件 13
6.6.2逆变器选型 17
6.6.3线缆选型 21
6.6.4交流并网配电柜选型 22
6.6.5监控系统 23
第七章 环境保护和安全生产 26
7.1环境保护方针 26
7.1.1环境保护设计依据 26
7.1.2设计原则 26
7.2建设地环境条件 26
7.3 项目建设和生产对环境的影响 27
7.3.1项目建设对环境的影响 27
7.3.2项目生产过程产生的污染物 28
7.4环保施工管理及措施 28
7.4.1环保施工原则 28
7.4.2噪音和污染控制措施 29
7.4.3环保施工的项目管理 30
7.4.4环保施工保障措施 30
7.4.5 完工前的清理 31
7.5消防措施 31
7.5.1消防依据 31
7.5.2防范措施 32
7.5.3消防管理 33
7.5.4消防设施及措施 33
7.5.5消防设施预期效果 33
7.6施工安全 34
7.6.1 设计依据 34
7.6.2 安全措施 34
第八章 项目组织管理及实施进度安排 36
8.1项目实施组织管理 36
8.1.1 本项目组织机构的设立 36
8.1.2 质量保证体系 37
8.1.3 施工技术保证措施 37
8.1.4 施工质量保证措施 38
8.1.5 文明施工保证措施 39
8.2项目运行组织管理 41
8.2.1 公司计划进度管理 41
8.2.2 项目部进度计划管理 41
8.2.3 实现工期计划的措施 41
8.2.4 保证工程进度的管理 42
8.2.5 项目材料供应管理 43
8.2.6 项目协调管理 44
8.2.7 项目施工工期管理 44
8.2.8 保持良好工作循环 45
8.3项目实施进度 46
第九章 总投资估算与资金筹措 48
第十章 财务及经济评价 49
10.1总成本费用估算 49
10.1.1基础数据的确立 49
10.1.2产品成本 50
10.1.3平均产品利润与销售税金 50
10.2财务评价 50
10.2.1项目投资回收期 50
10.2.2项目投资利润率 51
10.2.3不确定性分析 51
10.3综合效益评价结论 52
十一、效益评价 53
1、社会效益 53
2、经济效益 53
3、生态效益 53

第一章 总 论
1.1项目提要
1.1.1项目名称
历城区仲宫镇红石缘循环农业园区80kWp分布式光伏并网发电项目
1.1.2项目建设单位
济南市历城区明达循环农业专业合作社
1.1.3项目主管单位
济南历城区农业局
1.1.4项目建设地点
历城区仲宫镇红石缘循环农业园区
1.1.5建设目标、建设内容与规模
项目建设选址区域为历城区仲宫镇红石缘循环农业园区四合院屋顶，屋顶可利用面积800㎡，拟安装308块标准功率为260Wp的多晶硅光伏组件，系统装机总容量为80kWp，预计电站25内年发电量为235.68万kWh，年等效满负荷利用小时1179h。按照国家对光伏发电的政策补贴计算，已经过山东省发改委批准，国家按照每度电补贴0.42元，根据循环园区内生态养老园用电使用情况，预计全年光伏发电收益达8.04万元左右。
1.1.6处理工艺、产品方案
利用农业园区现有空闲屋顶架设光伏设施发电，本项目太阳能光伏发电系统由光伏电池板、组串式逆变器、并网配电柜、计量装置、监控系统等组成。
综合太阳能电池技术现状和性价比分析，本项目电池组件选用功率为260Wp高性能多晶硅组件。逆变器选用转换效率及可靠性高的组串式逆变器，采用先进的拓扑技术，可实现光伏系统整体效率最大化，具备可靠的电网支持能力，高防水防尘等级。光伏组件支架材料选用厚度应不低于2.5mm并具备足够的荷载能力，防腐措施应能满足光伏电站25年的寿命要求。
1.1.7工程进度安排
施工整体进度：放线、验线→太阳电池组件安装→线缆连接→光伏方阵调试→配电设备安装→线缆连接→系统调试、试运行→交付验收。
1.1.8总投资估算、资金筹措方案
项目总投资估算69.5万元，由市财政补助60万元，其余9.5万元资金由建设主体自筹解决。
1.1.9经济效益、社会效益、环保效益
本项目年均发电量9.43万度电，年均收益8.04万元，25年发电总收益235.68万元，年收益率13.7%。节约标准煤785吨，减排二氧化碳2041吨。综合分析，本项目在经济、环保、社会效益上有良好的投资回报比，比较适合投资建设。
1.1.10可行性研究结论
本工程所在区域太阳能资源较丰富，对外交通便利，并网条件好，是建设光伏发电站的较为理想的站址。同时本工程的开发符合可持续发展的原则和国家能源发展政策方针，有利于缓解环境保护压力，带动地方经济快速发展将起到积极作用。综合分析，本工程将是一个环保、低耗能、节约型的太阳能光伏发电项目。
1.2结论与建议
光伏发电是一种一次投入，长期回报的投资行为。项目建成，将实现稳定的资金流收入，充分利用屋顶资源，对屋顶进行二次开发，实现效益的最大化。
项目的实施符合我国相关产业发展政策，是推动我国并网光伏发电行业持续快速健康发展的重要举措，符合我国国民经济可持续发展的战略目标。
建议历城区仲宫镇红石缘循环农业园区80kWp分布式光伏并网发电项目可行性研究审查工作完成后，尽快准备申请立项核准，同时积极开展施工前的其他准备工作，争取工程早日开工建设
1.3编制依据
《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》 JGJ 203-2010
《民用建筑设计通则》 GB 50352-2005
《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001
《屋面工程技术规范》 GB 50345-2004
《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-94（2000版）
《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB 50300-2001
《建筑电气工程施工质量验收规范》 GB 50303-2002
《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001
《光伏系统并网技术要求》 GB/T 19939-2005
《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ 145-2004
《民用建筑电气设计规范》 JGJ 16-2008
《光伏（PV）组件安全鉴定》 GB/T 20047.1-2006
1.4主要经济技术指标
序号
项 目
数据
1
安装容量
80kWp
2
运营期
25年
3
当地峰值日照时数
4.5h
4
平均年发电量
9.43万kWh
5
平均年收益
8.04万元
6
25年总发电量
235.68万kWh
7
25年总收益
201万元
8
系统总投资
69.5万
9
年收益率
13.7%

第二章 项目背景
2.1项目的由来
为贯彻落实党的十八大、十八届四中、五中全会和中央、省、市农业农村工作会议精神，进一步加快转变农业发展方式，推进全市生态循环农业发展和乡村生态文明建设，根据我市“十三五”农村生态能源发展规划要求和现阶段生态循环农业发展实际，经研究，2016年组织实施光伏农业示范园建设项目。
以农业生态循环、农民持续增收、农村环境改善为目标，以开发利用可再生能源、降低农业生产成本、促进农业提质增效为方向，以现代农业园区和局属相关单位为建设主体，因地制宜、科学规划，严格考察、择优扶持，实现光伏发电技术与现代设施农业的有机结合，打造生态循环农业新样板，提升农业可持续发展能力。
历城区仲宫镇红石缘循环农业园区80kWp分布式光伏发电项目由济南市农业局和济南市财政局共同组织，充分利用现有优惠政策和基础设施，整合人才资源、技术资源，开展光伏农业示范园建设项目。
2.2项目建设的必要性
项目的实施符合我国相关产业发展政策，是推动我国并网光伏发电行业持续快速健康发展的重要举措，符合我国国民经济可持续发展的战略目标。项目将带动当地就业，增加当地利税，带动当地经济发展。项目的开展在一定程度上更新农业结构模式，更加优化现在的农业结构，实现光伏新能源与农业共同促进，两层收益的经济模式。项目能够更好地保护生态环境，项目污染小，环保效益突出，分布式发电工程中，无噪音，不会产生空气及水污染；项目发电在一定程度上减少了碳排放，保护了自然环境。
光伏发电是一种一次投入，长期回报的投资行为。项目建成，将实现稳定的资金流收入；在充分利用土地资源的同时，实现效益的最大化。同时，分布式光伏发电系统还具有以下特点：
（1）系统相互独立，可自行控制，避免发生大规模停电事故，安全性高；
（2）弥补大电网稳定性的不足，在意外发生时继续供电，成为集中供电不可或缺的重要补充；
（3）可对区域电力的质量和性能进行实时监控，非常适合向农村、牧区、山区，发展中的大、中、小城市或商业区的居民供电，大大减小环保压力；
（4）输配电损耗低，甚至没有，无需建配电站，降低或避免附加的输配电成本，土建和安装成本低；
（5）调峰性能好，操作简单；
（6）由于参与运行的系统少，启停快速，便于实现全自动；
因此本项目的建设不仅会给项目企业带来更好的经济效益，还具有很强的社会效益，适应了现代农业的优化发展，带动经济的发展。
2.3建设单位情况
济南市历城区明达循环农业专业合作社，位于济南市历城区仲宫镇贾家村，法定代表人：吴吉明，合作社成员有吴吉明、吴春丽、贾士燕、吴吉国、吴吉平、张资云。合作社占地面积650亩。本社业务范围：组织收购、销售成员养殖的畜禽及鸡蛋、果品；开展成员所需的沼气建设、畜禽养殖、果树种值的技术培训、技术交流和信息咨询服务。本合作社历属于济南红石缘循环农业观光园区。
2.4技术依托单位情况
技术方面注重研发光伏对农业可持续发展的重要性，结合相关的设计研究院，又先后与清华大学，山东建筑大学，上海交通大学等一流学府开展科研合作，加强在设计实施方案的可行性，保证产品平均转化率优化设计，产品效益突出显现。

第三章 市场分析
本次“并网光伏发电产业项目”的建设符合国家产业导向，顺应了国家推动高新技术产业发展的引导方向，属于国家大力鼓励发展的范畴，建设条件十分良好。本次项目的建设还可促进当地相关产业的和谐发展，并形成产业集群，完善产业链条，从而带动和促进当地国民经济的全面发展和社会进步。
因此，本项目充分具备了国家、省、市社会经济发展的可持续性，实施是可行的、可靠的，经济效益是可观的。本项目的建设将为当地开辟新的经济增长点，而且还可促进当地相关产业的发展，从而带动和促进当地国民经济的全面发展和社会进步。对拉动地方经济的发展，加快实现小康社会起到积极作用。
可见，本项目的实施优势明显，市场前景十分广阔。

第四章 项目选址方案
4.1工程项目选址原则
安装区域周边不能存在遮光、挡光现象；
具备三相交流380V的并网需求；
彩钢瓦屋顶使用年限不超过3年;
斜屋顶承重大于16.58kg/m2
平屋顶承重大于47.6kg/m2
拥有屋顶产权或屋顶租赁年限不少于20年；
4.2工程项目选址方案比较
本项目建设地址选定在历城区仲宫镇红石缘循环农业园区。
该项目地点开阔平坦，无高大遮挡物，四周无公害和污染，该项目地点承载产业转移能力强，生态环境良好、基础设施一流、功能布局合理、产业集聚效应显著，且交通便利、区位优势明显，因此，项目选址能够满足公司本项目的用地需要，符合当地产业发展规划要求，故本项目拟建厂址选择方案可行。

图4.1 屋顶现场情况
该项目选址区域地处中纬度地带，由于受太阳辐射、大气环流和地理环境的影响，属于暖温带半湿润季风型气候。其特点是季风明显，四季分明，春季干旱少雨，夏季温热多雨，秋季凉爽干燥，冬季寒冷少雪。年平均气温13.8℃，无霜期178天，气温最高42.5℃，最低气温零下19.7℃。最高月均温27.2℃，最低月均温-3.2℃。年平均降水量685毫米。年日照时数1870.9小时，光照资源充足适合建设光伏电站。
电网接入采用380V低压侧就近并网接入方式并入电网，光伏发电系统直接接入就近配电室的主配电柜内，光伏发电系统采用的是就地发电、就近并网和就近利用的方式，进一步提高光伏发电效率。
4.3建设条件
历城区仲宫镇红石缘循环农业园区光伏发电项目，建设安装于园区四合院屋顶上方，屋顶承重大于16.58kg/m2

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第五章 建设内容及规模
5.1建设内容
利用历城区仲宫镇红石缘循环农业园区
四合院屋顶，屋顶结构为混凝土屋顶，屋顶可利用面积800㎡，安装308块标准功率为260Wp的多晶硅光伏组件，系统装机总容量为80kWp。采用平铺的安装方式，光伏发电系统采用380V低压侧就近并网方式并入电网，消纳方式为自发自用，余量上网。
5.2建设目标
利用循环园区内养老园现有空闲屋顶架设光伏设施发电，光伏系统所发电能可以满足园区内增温、补光、照明、卷帘机械、风机降温系统、水肥一体化、二氧化碳发生器、植物生长灯等各种生产设备的用电需求。
以农业生态循环、农民持续增收、农村环境改善为目标，以开发利用可再生能源、降低农业生产成本、促进农业提质增效为方向，以现代农业园区和局属相关单位为建设主体，因地制宜、科学规划，严格考察、择优扶持，实现光伏发电技术与现代设施农业的有机结合，打造生态循环农业新样板，提升农业可持续发展能力。
5.3建设规模
本项目利用历城区仲宫镇红石缘循环农业园区屋顶可利用面积800㎡，拟安装308块标准功率为260Wp的多晶硅光伏组件，系统装机总容量为80kWp，预计电站25年总发电量为235.68万kWh，年等效满负荷利用小时1179h。

第六章 工艺技术方案和设备选型
6.1电气原理图
系统的电池组件选用260Wp多晶硅太阳能电池组件，工作电压为31.03V，开路电压为38.66V。每个光伏阵列由18-22块电池组件串联组成，整个80Wp的光伏系统需配置308块260Wp电池组件。
光伏发电系统的电气原理图如下图所示:

图6.1 80kWp光伏系统电气原理图
6.2组件布局图
考虑到安全性和安装维护的便捷性，同时保持光伏系统整体的美观性，本项目光伏组件布局图如下图所示：

图6.2 80kWp光伏组件布局图
6.3支架及组件安装

图6.3 80kWp光伏支架安装图

采用快装压块组合安装，安装简单快捷安全，既提高了系统的安装效率。又降低了安装成本。压块安装示意图如下所示：

图6.4 压块安装示意图
6.4组件串并联设计
光伏组件方阵是通过组件的串并联得到的，组件的串并联必须满足并网逆变器输入电压和输入功率的要求，本项目拟采用阻串式并网逆变器，多晶260Wp的组件，组件的开路电压为38.66V，最大工作电压为31.03V,根据组串式并网逆变器和组件的相关参数，经过计算可知：接入逆变器每条支路的串联组件数应为18-22，逆变器的MPPT电压范围为260V-850V，组件串联之后的工作电压在其MPPT电压调节范围之内。
下图为组件的串联连接图：

图6.5 组件连接图
6.5混凝土屋顶荷载荷载计算
荷载条件：根据光伏发电系统结构形式，本项目光伏系统采用水平铺模式安装在斜屋顶上，单个组件重18.5kg，光伏组件按照15°倾角安装。
单块电池板面积1.64m*0.992m=1.62688m2，以15°倾角投影至屋顶平面上的面积为1.6㎡，对应安装支架、线缆、桥架、防雷及其他辅料重量如下：

编号
名称
单位重量
1
电池板
20.5
2
铝合金支架
2.601
3
压块
0.102
4
桥架
0.06
5
线缆
0.12
6
其他
0.08
共计（kg）
23.463
折合在一平方米中,承重=23.463/1.62688=14.42kg/m2,小于一般瓦房设计要求0.3kN/m2(折合30kg/m2)。满足该项目分布式光伏电站的建设条件。

6.6设备选型
6.6.1光伏组件
太阳电池板无论是在基础研究还是生产技术上近几年都取得了很大的进步。现在商用的太阳能电池板主要有：单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅薄膜电池、铜铟硒和碲化镉薄膜电池等。
(1)单晶硅电池：
单晶硅电池是最早发展起来的太阳电池，与其他电池相比，单晶硅电池的效率最高，目前的商业效率在17～18%之间。
现在，单晶硅电池的技术发展动向是向超薄、高效发展，不久的将来，可有100μm左右甚至更薄的单晶硅电池问世。德国的研究已经证实40μm厚的单晶硅电池的效率可达到20%，今后借助改进生产工艺实现超薄单晶硅电池的工业化生产，并可能达到已在实验室达到的效率。
(2)多晶硅电池：
多晶硅电池由多晶硅晶体硅片制造。硅片由众多不同大小、不同方向的晶粒组成，而在晶粒界面处光电转化容易受到干扰，因而多晶硅的转化效率相对较低。多晶硅的电学、力学和光学性能的一致性不如单晶硅，目前的商业效率在14～17%之间，与单晶硅电池组件的效率相差1～2％。但成本较单晶硅要低。
(3)非晶硅薄膜电池：
非晶硅薄膜电池是采用化学沉积的非晶硅薄膜，其特点是材料厚度在微米级。非晶硅为准直接带隙半导体，吸收系数大，可节省大量硅材料。商业化的非晶硅薄膜电池稳定的转换效率在5～7%左右，保证寿命为10年。
非晶硅薄膜电池的市场份额从最早的1996年12%降到2012年的5%。目前，非晶硅薄膜电池之所以没有大规模使用，主要原因是光致衰减效应相对严重。
(4)铜铟硒薄膜电池：
铜铟硒(CuInSe2)薄膜是一种Ｉ-Ⅲ-Ⅵ族化合物半导体，铜铟硒薄膜太阳电池属于技术集成度很高的化合物半导体光伏器件，由在玻璃或廉价的衬底上沉积多层薄膜而构成。CIS 薄膜电池具有以下特点：光电转换效率高，效率可达到17%左右，成本低，性能稳定，抗辐射能力强。目前，CIS太阳电池实现产业化的主要障碍在于吸收层CIS薄膜材料对结构缺陷过于敏感，使高效率电池的成品率偏低。这种电池的原材料铟是较稀有的金属，对这种电池的大规模生产会产生很大的制约。
(5)碲化镉薄膜电池：
碲化镉是一种化合物半导体，其带隙最适合于光电能量转换。用这种半导体做成的太阳电池有很高的理论转换效率。碲化镉的光吸收系数很大，对于标准AM0太阳光谱，只需0.2微米厚即可吸收50％的光能，10微米厚几乎可吸收100％的入射光能。碲化镉是制造薄膜、高效太阳电池的理想材料，碲化镉薄膜太阳电池的制造成本低，是应用前景最好的新型太阳电池，它已经成为美、德、日、意等国研究开发的主要对象。目前，已获得的最高效率为16.5%。但是，有毒元素Cd对环境的污染和对操作人员健康的危害是不容忽视的，各国均在大力研究加以克服。
表3-1各类电池主要性能对比表
种类
电池类型
商用效率
实验室效率
使用寿命
优点
晶硅电池
单晶硅
15%-18%
23%
25年
效率高、技术成熟
多晶硅
13%-17%
20.30%
25年
效率较高、技术成熟、成本较单晶硅低
薄膜电池
非晶硅
6%-9%
13%
25年
弱光效应好、成本相对较低
碲化镉
8%-10%
15.80%
25年
弱光效应好、成本相对较低
铜铟镓硒
10%-13%
15.30%
25年
弱光效应好、成本相对较低
太阳能电池组件是太阳能光伏发电系统的核心部件，其各项参数指标的优劣直接影响着整个光伏发电系统的发电性能。表征太阳能电池组件性能的各项参数为：标准测试条件下组件峰值功率、最佳工作电流、最佳工作电压、短路电流、开路电压、最大系统电压、组件效率、短路电流温度系数、开路电压温度系数、峰值功率温度系数、输出功率公差等。
综合太阳能电池技术现状和性价比分析，本项目选用单板容量为260Wp的多晶硅光伏组件。

图6.6 260Wp多晶硅光伏组件
1、正常工作条件
环境温度：－40℃-＋85℃；
相对湿度：≤95％（25℃）；
海拔高度：≤5500m；
最大风速：150km/h。
2、太阳能电池组件性能
（1）组件的每片电池与互连条排列整齐，组件的框架整洁无腐蚀斑点。
（2）在标准条件下（即：大气质量AM=1.5，标准光强E=1000W/m2，温度为25±1℃，在测试周期内光照面上的辐照不均匀性≤±5%），太阳电池组件的实际输出功率均大于标称功率。
（3）光伏电池组件具有较高的功率/面积比，功率与面积比=149W/㎡。功率与质量比=11.6W/Kg，填充因子FF≥0.7。
（4）组件2年内功率的衰减<2%，使用10年输出功率下降不超过使用前的10%；组件使用25年输出功率下降不超过使用前的20%。
（5）组件使用寿命不低于25年。
（6）太阳能电池组件强度通过《IEC61215光伏电池的测试标准》中第10.17节钢球坠落实验的测试要求。并满足以下要求：撞击后无如下严重外观缺陷。
其基本性能参数见下表。
表6-1 光伏组件性能参数表
1
标准功率
260Wp
开路电压温度系数
-0.319%/℃
2
工作电压
31.03V
温度范围
-40℃～+85℃
3
工作电流
8.38A
功率误差范围
3%
4
短路电流
8.82A
表面最大承压
5400Pa
5
开路电压
38.66V
承受冰雹
直径25mm的冰球，冲击试验速度23m/s
6
最大系统电压
1000V
接线盒防护等级
IP65
7
峰值功率温度系数
-0.425%/℃
组件尺寸
1640*992*40
8
短路电流温度系数
0.064%/℃
组件重量
18.5kg
2、组件认证要求
太阳能组件必须具备金太阳认证、CE认证、德国莱茵TUV认证、美国UL认证，日本JET认证。组件生产企业要求具备5年以上生产技术、工艺管理和质量控制经验。在全球范围内，不仅从事电池片与组件的研发与制造，同时独立进行光伏系统开发与安装工作。
每个组件都应有下列清晰而且擦不掉的标志：
a）制造厂的名称、标志或代号；
b）产品型号；
c）产品序号；
d）引出端或引线的极性；
e）在标准测试条件下，该型号产品最大输出功率的标称值和偏差百分比。
g）制造的日期和地点，或可由产品序号查到。
h) 电流分档标记。
6.6.2逆变器选型
逆变器作为光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设备之一，其选型对于发电系统的转换效率和可靠性具有重要作用，本项目结合《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》的及其它相关规范的要求，在本工程中逆变器的选型主要考虑以下技术指标：
（1）单台逆变器容量
本工程项目选用25KW组串式并网逆变器, 总共3台。
（2）转换效率
逆变器转换效率越高，光伏发电系统的转换效率越高，系统总发电量损失越小，系统经济性也越高。因此在单台额定容量相同时，应选择效率高的逆变器。本工程要求逆变器在额定负载时效率不低于95％，在逆变器额定负载10％的情况下，也要保证90％（大功率逆变器）以上的转换效率。逆变器转换效率包括最大效率和欧洲效率，欧洲效率是对不同功率点效率的加权，这一效率更能反映逆变器的综合效率特性。而光伏发电系统的输出功率是随日照强度不断变化的，因此选型过程中应选择欧洲效率高的逆变器。
（3）直流输入电压范围
太阳电池组件的端电压随环境温度变化而变化，不同地区环境温度不同，直流输入电压范围宽的逆变器可应用的地区更广。
（4）电压异常时响应特性
逆变器在电网电压异常时的响应要求满足下表：
并网点电压
最大分闸时间*
U＜50％UN*
0.1s
50％UN≤U＜85％UN
2.0s
85％UN≤U≤100％UN
连续运行
100％UN＜U＜135％UN
2.0s
135％UN≤U
0.05s
注：1 UN为光伏电站并网点的电网标称电压。
2 最大分闸时间是指异常状态发生到逆变器停止向电网送电的时间。
（5）系统频率异常响应
光伏电站并网后频率允许偏差符合GB/T 15945 的规定，即偏差值允许±0.5%Hz,当电网接口处频率超出此范围时，过/欠频保护应在0.2秒内动作，将光伏系统与电网断开。
（6）可靠性及可恢复性
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，如：过电压情况下，光伏发电系统应正常运行；过负荷情况下，逆变器需自动向光伏电池特性曲线中的开路电压方向调整运行点，限定输入功率在给定范围内；故障情况下，逆变器必须自动从主网解列。系统发生扰动后，在电网电压和频率恢复正常范围之前逆变器不允许并网，且在系统电压频率恢复正常后，逆变器需要经过一个可调的延时时间后才能重新并网。
图6.7 逆变器三相拓扑图
根据以上选型原则，结合本工程要求，选择的阻串式逆变器逆变器技术参数表如下：
25KW组串式逆变器
直流输入
最大直流功率(W)
25800
最大直流电压(V)
1000
MPPT电压范围(V)
260~850
启动电压(V)
250
最大直流电流(A)
27/27
输入路数
6
MPPT路数
2(可并联)
直流端子类型
SUNCLIX / MC4 (可选)
交流输出
额定交流功率(W)
25000
最大交流功率(W)
25000
最大交流电流(A)
37
额定输出
50/60Hz;400Vac
输出范围
45~55Hz/55~65Hz; 310~480Vac
电流总谐波失真
<1.5%
功率因数
0.9超前~0.9滞后
电网类型
3W/N/PE
效率
最大效率
98.2%
欧洲效率
>97.5%
MPPT效率
99.9%
保护
残余电流保护
集成
孤岛保护
集成
直流开关
集成(可选)
输出过流保护
集成
绝缘阻抗侦测
集成
证书和标准
并网标准
NB-T 32004
安规
NB-T 32004
电磁兼容
NB-T 32004, GB4824
常规参数
尺寸(宽x高x厚)
516*650*203 mm
重量(kg)
41
安装方式
壁挂式
环境温度范围
-25~60°C (>45°C减载)
相对湿度
0~95%
最高工作海拔
2000m
防护等级
IP65
拓扑结构
无变压器
夜间自耗电(W)
<1
冷却方式
强制风冷
噪音指数(dB)
<45
显示
3.9'' /4.0”LCD
通信方式
USB2.0; RS485或WiFi
质保期(年)
5/10/15/20/25(可选)
6.6.3线缆选型
1、电缆选型依据
所选电缆横截面积和连接器容量必须满足最大系统短路电流（用于单个组件的电缆线材质和横截面积为铜芯，耐压1000V，连接器的额定电流大于10A）。方阵内部各方阵之间的连接，选取的电缆额定电流为计算所得电缆中最大连续电流的1.5倍。逆变器的连接、选用的交流电缆额定电流为计算所得电缆中最大连续电流的1.36倍。
2、直流电缆选型
根据以上原则，在工程中使用符合技术文件要求的电缆：直流侧采用耐压等级高、耐光热老化、绝缘性能好、机械强度大、抗紫外线的光伏专用电缆；交流侧使用铜芯耐火、阻燃电力电缆。
光伏直流线缆选用型号及规格如下：
Ø 名称：光伏专用直流电缆
Ø 型号：PV-1F
Ø 线芯材质：镀锡铜丝
Ø 护套材质：交联聚烯烃
Ø 尺寸截面：1*4 mm2
Ø 特点：结构简单，聚烯烃绝缘材料具有极好的耐热、耐寒、耐油、耐紫外线，可在恶劣的环境条件下使用，具备一定的机械强度。
Ø 敷设：可穿管中加以保护，利用组件支架作为电缆敷设的通道和固定， 降低环境因素的影响。

图6.9 PV1-F 1*4mm²单芯光伏电缆
技术性能描述
1）工频额定电压U0/U为0.6kV/1kV；
2）电缆导体允许长期最高工作温度135℃；
3）短路时（最长时间不超过5S）电缆导体的最高温度不超过280℃；
4）电缆弯曲半径不小于电缆外径6倍；
5）具有良好的耐热性能；
6）优良的电气性能、机械性能；
3、交流电缆选型
对于交流线缆部分，选用ZR-YJV（交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆）。交联聚乙烯绝缘电力电缆具有卓越的热-机械性能，优异的电气性能和耐化学腐蚀性能，还具有结构简单，重量轻，敷设不受落差限制等优点，是目前广泛应用于城市电网的新颖电缆。电缆的绝缘-交联聚乙烯是利用化学方法和物理方法使线型分子结构的聚乙烯转化为立体网状结构的交联聚乙烯，从而大幅度的提高了聚乙烯的热机械性，从而保持了优异的电气性能。
交流YJV线缆相关特性如下：
1）工频额定UO/U为0.6/1KV。
2）电缆导体允许长期最高工作温度为90℃。
3）短路时（最长持续时间不超过5s）电缆导体的最高温度不超过250℃。.
4）电缆敷设时环境温度应不低于0℃。
5）电缆弯曲半径：不小于电缆外径的15倍。
6.6.4交流并网配电柜选型
交流配电柜用于并网逆变器同交流电网的连接、控制保护以及防雷的功能。配电柜内含有断路器、防雷浪涌保护器，具备可靠的防雷、短路过载保护。计量柜用于电能的计量、采集和上传，安装有自动重合闸保护器、刀闸开关、多功能电表和采集器，自动重合闸具备自投自复功能，通过刀闸开关与电网之间形成明显断开点，确保人身和设备安全。多功能电表可测量电压、电流、功率、频率和计量有功、无功电能并通过采集器进行远程传送。

图6.10 交流配电柜电气原理图

图6.11 计量柜电气原理图
6.6.5监控系统
光伏并网发电系统的监控系统要具备远程监控和现场监控功能，能满足对各村、各户建设的电站的监控、显示及故障提示功能，相关监控数据能同时满足在手机或移动PC设备显示的功能。其监控功能如下：
（1） 控制中心能够通过监控装置采集光伏电站逆变器和电池方阵运行时相关的实时数据，并对系统运行状态进行详细记录。监控装置具有自诊断功能，能够接收控制中心的指令，并对逆变器和配电柜发送相应数据执行操作。
（2）监控装置能够依据光伏电站所处位置的通讯条件，将采集数据或状态信息通过调制解调器、GSM或因特网三种方式之一把信息传递给远程控制中心。
（3）监控中心的工作站配有实时数据分析软件包与故障分析软件包，实时数据分析软件包可显示电站中逆变器和电池方阵的相关参数，同时显示系统的运行曲线。故障分析软件包可判断出系统中逆变器或电池方阵运行时出现的故障情况及位置，同时发出相应的声光报警。
（4）监控装置能够采集的量和执行的操作：①数据采集量包括：光伏电站输出的电压、电流、频率、总功率值和三相电压的不平衡度。逆变器的各种故障信息、工作状态；电池方阵的输出电压、电流。②执行的控制操作：按指定地址切断逆变器的输出；电池方阵的电压输出。③信息数据的存储：能够将装置的采集数据和逆变器的故障信息进行存储；同时可进行人工查阅，并以数据报表的形式打印。

图6.12 逆变器LCD液晶显示界面
逆变器要求包含有线RS485和WIFI两种通信模式，用户可自主选择。数据采集器Ezlogger配备有本地4路RS485通讯接口，两路串口，一路是调试终端接口，一路是扩展备用接口；4路RS485接口可以分别挂接不同的设备类型，需要采集设备的通讯接口与数据采集器的通讯接口相连，数据采集器应能按各种设备的通讯协议正常接收和发送数据。监控装置能够依据光伏电站所处位置的通讯条件，提供三种监控系统方案：
1) Ezlogger数据采集器可通过RS485总线与逆变器相连，并通过TCP/IP 与PC机连接，通过TCP/IP 向桌面型监控软件EzExplorer或光伏系统监控网站平台发送数据。
2) Ezlogger数据采集器WIFI版：通过RS485总线与逆变器相连，通过内置WiFi通信模块与无线路由器相连，向光伏系统监控网站发送数据；
3) Ezlogger数据采集器GPRS版：通过RS485 总线与逆变器相连，通过内置GPRS向光伏系统监控网站发送数据。

第七章 环境保护和安全生产
7.1环境保护方针
7.1.1环境保护设计依据
环境保护坚持“以预防为主，防治结合，综合治理”的原则，各部门共同采取措施，对污染进行联合防治，以达到国家及地方有关环境保护方面的标准和规定。
1、《环境标志产品技术要求 节能灯（HJ/T 230-2006）》；
2、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；
3、《地下水质量标准》（GB/T14848-93）；
4、《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)；
5、《声环境质量标准》（GB 3096-2008）；
6、《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348-2008）；
7、《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599—2001）；
8、《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271-2001）。
7.1.2设计原则
设计中尽可能选用无污染或污染少的先进工艺及设备。
严格遵照“三同时”原则，凡本项目中所涉及的可能产生污染物的工艺过程及设备，均采用相应的措施进行治理，使其达标。
7.2建设地环境条件
本项目位于济南市历城区仲宫镇，该项目区域附近无文物保护区、学校和医院等环境敏感点，本项目区空气清新，阳光充足，适宜于本项目的实施建设。
1、大气环境
项目区周边为规划用地，无严重大气污染型工矿企业。经查阅相关资料，项目区的NO2、TSP、SO2日均值均达到《环境空气质量标准》（GB3095-1996）II级标准。
2、声环境质量
项目区周边声环境质量良好。周边环境噪声均符合《声环境质量标准》（GB3096-2008）的要求。
3、水环境质量
项目区周边区域无