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光伏发电屋顶要求|坡屋顶分布式光伏发电系统技术方案(一)

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一、光伏发电屋顶要求

1、倾斜角度适中:每个地区有一些区别,一般来说,屋面适中的角度一般为15°,如果屋顶太过于陡峭,不仅会影响安装施工的难度,而且电站在夏季的发电效率将会大大减弱。

2、屋顶满足面积和周边环境:以5kw光伏电站为例,光伏组件数量大概为20片,要求屋顶可用面积大于35平方米左右,如果不满足这个条件,则不能安装。另外,阴影遮挡对光伏发电系统影响很大,光伏组件的寿命也与此息息相关,所以安装的区域应避免有障碍物遮挡。

3、在申请光伏发电时需要本人身份证和房产证,而且房屋的所有权必须清晰,如果是高层屋顶,安装光伏系统还需要获得全体邻居的同意。注意:如果别墅不是个人所有,还需要需签署一份较长期的租赁期且经过产权人同意。

二、城市屋顶安装光伏发电需要满足哪些条件

现在,清洁能源越来越普及,光伏发电也渐渐成为一种环保情怀的选择,但在城市中,大规模安装太阳能光伏发电一般比较少。

一、房屋所有权清晰

目前大多数的城市光伏电站系统都是并网系统,电力公司统一规定,家庭屋顶的并网申请需要业主本人的身份证及房产证,所以这个房屋的所有权必须是清晰的,理论上最好是业主本人的房屋;

但是实际过程中也会遇到特殊情况,比如复式别墅的屋顶,如果业主拥有所有权则可以进行安装,而如果是高层屋顶,通常屋顶属于公共区域,若想安装光伏系统,需获得全体邻居的同意。

同时如果别墅本身不属于个人所有,需签署一份较长期的租赁期且经过产权人同意。鉴于光伏发电系统的收益长达至少25年,所以目前这种情况主要集中于分布式工商业项目中。

二、屋顶面积及周边环境具有可行性

以5KW光伏电站为例,光伏组件数量大约为20片,要求屋顶可用面积大于35平方米左右,如果不足,则无法安装。

除了屋顶本身面积有硬性要求外,房屋的周边环境也很重要。

阴影遮挡对光伏发电系统有着极其重要的影响,光伏组件的寿命也与此息息相关,因此在系统安装的区域应尽可能避免有障碍物遮挡。这也是为什么城市别墅的屋顶安装太阳能没有一套标准的解决方案,需要一定程度的定制化。

三、屋顶倾斜角度适中

光伏电站发电量的影响因素很多,除了组件本身的质量和功率,安装过程中的角度设计及屋顶倾斜度也会影响电站效率。

一般来说,屋面的倾斜角度在15°左右属于适中角度,而如果屋顶太过于陡峭,一方面影响安装施工的难度,造成安装人员的安全隐患,另一方面,电站在夏季的发电效率将会大大减弱,因此适中的屋顶倾斜角也是城市屋顶安装太阳能电站的重要因素。

坡屋顶分布式光伏发电系统技术方案(一)

原创2021-08-1214:27·阳光海洋第一章项目概况项目建设所在地位于山东省青岛市***居民屋顶,结合建筑物的实际屋顶外观结构进行太阳能电池组件布置,本户用分布式光伏发电系统使用了18块280Wp单晶硅太阳能电池组件,装机容量为5.04kWp。

项目采用380V/220V低压并网模式,通过并网逆变器将直流电转化为与电网同频率、同相位的交流电,所发电力以全额上网的模式接入用户侧,具体方案按电网接入批复意见执行。

第二章引用设计标准《光伏发电站设计规范》GB50797-2012

《光伏发电站施工规范》GB50794-2012

《光伏发电工程验收规范》GBT50796-2012

《独立光伏系统技术规范》GB/T29196-2012

《光伏发电工程施工组织设计规范》GBT50795-2012

《光伏(PV)系统电网接口特性》GB/T20046-2006

《户用分布式光伏发电并网接口技术规范》GB/T33342-2016

《建筑设计防火规范》GB50016-2012

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

《屋面工程技术规范》GB50345-2004

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001

《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002

《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004

《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》JGJ203-2010

《光伏建筑一体化系统运行与维护规范》JGJ/T264-2012

《光伏电站接入电网技术规定》Q/GDW617-2011

以上标准若有新版,请按新版执行。

第三章光伏发电系统原理户用分布式光伏发电系统由太阳能电池组件、逆变器、支架、配电箱/计量箱、交直流电缆等构成。其工作原理是太阳能电池方阵在光照的条件下产生直流电,直流电通过逆变器转换为交流电,经交流配电箱与用户侧并网,向负载供电。光伏系统而以庞大的市电作为后备储能,能使光伏系统一直在最佳状态工作,当电网异常时,并网逆变器会自动进行反孤岛保护停止上网送电。

图3-1户用分布式光伏发电系统示意图

第四章光伏发电系统总体方案设计4.1光伏发电系统接入设计本方案光伏发电系统采用全额上网接入模式。接入电力系统的电压等级为380/220V。

太阳能光伏发电系统共布置了18块280Wp的单晶硅太阳能电池组件,总装机容量为5.04KW。

本方案光伏发电系统采用一回路方式接入公共电网380/220V配电箱/线路,光伏电站接线示意图如下:

最终方案以接入系统审查意见为准。

图4-1光伏系统一次接线示意图

4.2光伏发电系统主要设备选择4.2.1光伏组件选择光伏组件可分为晶体硅光伏组件、薄膜光伏组件和聚光光伏组件三种类型。

目前市面上常规使用的主要是晶体硅光伏组件,晶体硅仍是当前太阳能光伏电池的主流,晶体硅电池又分为单晶硅电池和多晶硅电池,晶体硅电池在性能方面电能转换率较高,但在弱光下发电性能较弱。单晶硅太阳能光伏组件电池的转换效率在18%左右,其稳定性好,同等容量太阳能电池组件所占面积小,但是成本较高;多晶硅太阳能光伏组件电池的转换效率在17%,但成本较单晶硅低。薄膜电池在性能方面的电能转换效率只有7%左右,但对弱光和散射光适应度高,适宜在阴湿天气较多地区选用。

综合考虑上述因素,若选用晶体硅电池可得到很高的发电效率,多晶硅同单晶硅光伏组件相比转换效率稍低,适合建设项目用地比较充足、可大面积铺设的工程,而单晶硅光伏组件更适合建设项目用地紧缺、更强调高转换效率的工程,而户用分布式发电系统比较符合此特点。估本项目拟考虑使用280Wp单晶硅电池光伏组件。

图4-2单晶硅电池组件

DHM60-280单晶硅太阳能电池组件基本参数

序号

项目

单位

技术参数

备注

1

太阳电池种类


单晶硅


2

光伏组件尺寸结构

mm

1640×992×35


3

光伏组件重量

kg

18.5


电参数

1

最大输出功率

W

280


2

功率公差

W

0/+5


3

开路电压(Voc)

V

38.65


4

短路电流(Isc)

A

9.47


5

最佳工作电压

V

31.04


6

最佳工作电流

A

9.02


7

组件转换效率

%

17.21


8

峰值功率温度系数

%/℃

-0.40


9

开路电压温度系数

%/℃

-0.33


10

短路电流温度系数

%/℃

0.058


极限参数

1

工作温度范围

-40~+85


2

最大电压

V

1000


3

最大串联保险丝电流等级

A

15


4.2.2逆变器的选择光伏并网逆变器是光伏发电系统中的核心设备。逆变器将光伏方阵产生的直流电逆变为交流电,逆变器的接入功率大小应根据光伏系统装机量情况分析后,进行合理的优化选配。并网逆变器的配置还应满足以下要求:

(1)逆变器转换效率不低于98%,并有不小于5%的过载能力;

(2)逆变器具有宽电压工作能力,更宽电压工作能力优先考虑选用;

(3)逆变器具有多路的MPPT电池组件最大功率跟踪技术。

(4)逆变器具有故障数据自动记录存储功能。

(5)逆变器能够自动化运行,运行状态可视化程度高。显示屏可清晰显示实时各项运行数据,实时故障数据,历史故障数据,总发电量数据,历史发电量数据。

(6)逆变器具有直流输入手动分断开关,紧急停机操作开关。

(7)逆变器应具备防孤岛保护、直流反接保护、交流短路保护、过压保护等功能;

(8)逆变器防护等级不低于IP65

(9)逆变器应具有无线通信的功能;

(10)逆变器具有通过国家批准认证机构的认证。

因此,综合以上要求特点,拟选用国内知名品牌的5000MTL-S组串式并网逆变器。

图4-3组串式逆变器

5000MTL-S并网逆变器基本参数

序号

名称

参数

备注

直流输入参数

1

最大输入电压(V)

DC550


2

额定输入电压(V)

360


3

直流输入电压范围(V)

DC80~550


4

满载MPPT电压范围(V)

DC175~500


5

MPPT路数/每路组串数

2/1


6

最大输入电流(A)

15


交流输出参数

7

额定交流输出功率(KW)

5


8

最大交流输出功率(KVA)

5


9

最大交流输出电流(A)

22.7


10

额定电网电压/范围(V)

AC220/180-280


11

额定电网频率(Hz)

50


12

电流总谐波畸变率THD(%)

<3%(额定功率)


13

最大效率(%)

98


14

欧洲效率(%)

97.4


15

MPPT效率(%)

99.5


16

冷却方式

自然冷却


17

拓扑结构

无变压器


18

通讯接口:

RS232,选配GPRS/WI-FI


19

工作温度范围(℃)

-25~+60


20

防护等级

IP65


21

海拔高度(m)

2000以下不降额


22

台式尺寸(宽×高×深)(mm)

355×374×158


23

重量(kg)

14.5


24

孤岛保护

具备


25

交流输出过流保护

具备


26

交流输出过压保护

具备


27

直流反接保护

具备


28

交流短路保护

具备


29

漏电流保护

具备


30

电网监控

具备


31

直流开关

可选


32

浪涌保护

具备


4.2.3交流配电箱选择交流配电箱是连接光伏电站和电网的配电以及电能的计量装置,根据装机具体情况进行配置合适电流大小开关。配电箱的防护等级要满足IP65,达到室外安装的要求,满足防水,防尘、防紫外线,防盐雾腐蚀等。

配电箱同时要具有短路速断、分离脱扣、失压跳闸等功能,除了按设计标准进行设计外,还要满足当地电网要求。

图4-4光伏交流配电箱

4.2.4直流电缆选择光伏直流线缆选用型号及规格如下:

?名称:光伏专用直流电缆

?型号:PV-1F

?线芯材质:镀锡铜丝

?护套材质:交联聚烯烃

?尺寸截面:1*4mm2

?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。

?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4-5光伏专用直流电缆

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屋顶分布式光伏组件施工方案最新版
发布人:ochuanlianrangqu19860426 发布时间:2024-10-20