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文檔簡介

太陽能發電站光伏發電項目施工施工綜合說明編制依據光伏發電是節約能源利國利民的新型產業,本著從科學的角度展示他的價值作為主導思想為依據。根據國家現行的法規和規范編制:IEC61215晶體硅光伏組件設計鑒定和定型IEC6173O.l光伏組件的安全性構造要求IEC6173O.2光伏組件的安全性測試要求GB/T18479-2001《地面用光伏(PV)發電系統概述和導則》SJ/T11127-1997《光伏(PV)發電系統過電壓保護—導則》GB/T19939-2005《光伏系統并網技術要求》EN61701-1999光伏組件鹽霧腐蝕試驗EN61829-1998晶體硅光伏方陣I-V特性現場測量EN61721-1999光伏組件對意外碰撞的承受能力(抗撞擊試驗)EN61345-1998光伏組件紫外試驗GB6495.1-1996光伏器件第1部分:光伏電流-電壓特性的測量GB6495.2-1996光伏器件第2部分:標準太陽電池的要求GB6495.3-1996光伏器件第3部分:地面用光伏器件的測量原理及標準光譜輻照度數據GB6495.4-1996晶體硅光伏器件的I-V實測特性的溫度和輻照度修正方法GB6495.5-1997光伏器件第5部分:用開路電壓法確定光伏(PV)器件的等效電池溫度(ECT)GB6495.7-2006《光伏器件第7部分:光伏器件測量過程中引起的光譜失配誤差的計算》GB6495.8-2002《光伏器件第8部分:光伏器件光譜響應的測量》測量GB/T18210-2000晶體硅光伏(PV)方陣I-V特性的現場測量GB/T18912-2002光伏組件鹽霧腐蝕試驗GB/T19394-2003光伏(PV)組件紫外試驗GB20047.1-2006《光伏(PV)組件安全鑒定第1部分:結構要求》GB20047.2-2006《光伏(PV)組件安全鑒定第2部分:試驗要求》GB6495-86地面用太陽能電池電性能測試方法;GB6497-1986地面用太陽能電池標定的一般規定;GB/T14007-1992陸地用太陽能電池組件總規范;GB/T14009-1992太陽能電池組件參數測量方法;GB/T9535-1998地面用晶體硅太陽電池組件設計鑒定和類型;GB/T11009-1989太陽電池光譜響應測試方法;GB/T11010-1989光譜標準太陽電池;GB/T11012-1989太陽電池電性能測試設備檢驗方法;IEEE1262-1995太陽電池組件的測試認證規范;SJ/T2196-1982地面用硅太陽電池電性能測試方法;SJ/T9550.29-1993地面用晶體硅太陽電池單體質量分等標準;SJ/T9550.30-1993地面用晶體硅太陽電池組件質量分等標準;SJ/T10173-1991TDA75多晶硅太陽電池;SJ/T10459-1993太陽電池溫度系數測試方法;SJ/T11209-1999光伏器件第6部分標準太陽電池組件的要求;1.2工程概述上海寶山區科學技術協會是對外宣傳的一個窗口,夢之園太陽能發電站是讓更多人了解光伏發電的優勢。單晶硅太陽能電池的光電轉換效率為15%左右,最高的達到24%,這是目前所有種類的太陽能電池中光電轉換效率最高的,但制作成本很大,以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝,因此其堅固耐用,使用壽命一般可達15年,最高可達25年。一.光伏組件1層壓件2鋁合金:保護層壓件,起一定的密封、支撐作用3接線盒:保護整個發電系統,起到電流中轉站的作用,如果組件短路接線盒自動斷開短路電池串,防止燒壞整個系統。接線盒中最關鍵的是二極管的選用,根據組件內電池片的類型不同,對應的二極管也不相同。4硅膠:密封作用,用來密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代硅膠,國內普遍使用硅膠,工藝簡單,方便,易操作,而且成本很低。二.層壓件結構1.鋼化玻璃:其作用為保護發電主體(如電池片),透光其選用是有要求的,透光率必須高(一般91%以上);超白鋼化處理。2.EVA:用來粘結固定鋼化玻璃和發電主體(如電池片),透明EVA材質的優劣直接影響到組件的壽命,暴露在空氣中的EVA易老化發黃,從而影響組件的透光率,從而影響組件的發電質量除了EVA本身的質量外,組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的,如EVA膠黏度不達標,EVA與鋼化玻璃、背板粘接強度不夠,都會引起EVA提早老化,影響組件壽命。3.晶體硅太陽電池片,選擇有優劣晶體硅太陽能電池片,設備成本相對較低,但消耗及電池片成本很高,但光電轉換效率也高。4.背板:密封、絕緣、防水(一般都用TPT、TPE等)材質必須耐老化,鋼化玻璃,鋁合金一般都沒問題,關鍵就在與背板和硅膠是否能達到要求。編輯本段基本要求1、能夠提供足夠的機械強度,使太陽能電池組件能經受運輸、安裝和使用過程中發生的沖擊、震動等產生的應力,能夠經受住冰雹的單擊力;2、具有良好的密封性,能夠防風、防水、隔絕大氣條件下對太陽能電池片的腐蝕;3、具有良好的電絕緣性能;4、抗紫外線能力強;5、工作電壓和輸出功率按不同的要求設計,可以提供多種接線方式,滿足不同的電壓、電流和功率輸出要求;5.因太陽能電池片串、并聯組合引起的效率損失小;6.太陽能電池片連接可靠;7.工作壽命長,要求太陽能電池組件在自然條件下能夠使用20年以上;8.在滿足前述條件下,封裝成本盡可能低。三.功率計算光伏發電系統是由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成;太陽能直流發電系統則不包括逆變器。為了使太陽能發電系統能為負載提供足夠的電源,就要根據用電器的功率,合理選擇各部件。下面以100W輸出功率,每天使用6個小時為例,介紹一下計算方法:

1.首先應計算出每天消耗的瓦時數(包括逆變器的損耗):若逆變器的轉換效率為90%,則當輸出功率為100W時,則實際需要輸出功率應為100W/90%=111W;若按每天使用5小時,則耗電量為111W*5小時=555Wh。2.計算太陽能電池板:按每日有效日照時間為6小時計算,再考慮到充電效率和充電過程中的損耗,太陽能電池板的輸出功率應為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中,太陽能電池板的實際使用功率。四.光伏組件方陣設計(F;|-s4[)PL/X2u&s8v4V

計算太陽電池組件的基本方法是用負載平均每天所需要的能量(安時數)除以一塊太陽能電池組件在一天中可以產生的能量(安時數),這樣就可以算出系統需要并聯的太陽電池組件數,使這些組件并聯就可以產生系統負載所需要的電流,將系統的標稱電壓除以太陽能電池組件的標稱電壓,就可以得到太陽電池組件需要串聯的太陽能電池組件數,使用這些太陽電池組件串聯就可以產生系統負載所需要的電壓。

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并聯的組件數量=每天平均負載/組件每天輸出0w:c%L!A4[(u

串聯組件數量=系統電壓/組件電壓2RC.p9j(W5C

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簡易公式:&d,l!`*|6E;V,h;N(;M:P

太陽能電池組功率=負載功率*用電時間/當地日平均峰值日照時數*損耗系數+A1~4R!u'G;c

蓄電池容量=負載功率*用電時間/系統電壓*連續陰雨天數*系統安全系數

并聯的組件數量=每天平均負載/組件每天輸出串聯組件數量=系統電壓/組件電壓"C'本系統按5套光伏電池組。其中,有四塊光伏電池每個面積為0.39平方計1.95*4=7.80平方,另1組單獨安置在小島上共有九塊組成面積是2.31*9+20.79平方,總計光伏電池面積為28.59平方。系統為光伏離網發電單元要求進行設計,選用2臺智能型匯流箱,可以根據逆變器輸入的直流電壓范圍把規格相同的光伏組件串聯組成1個光伏組件串列接入匯流箱進行匯流。對于光伏并網發電系統,為了減少光伏組件與逆變器之間連接線,方便維護,提高可靠性,一般需要在光伏組件與逆變器之間增加直流匯流裝置。根據逆變器輸入的直流電壓范圍,把一定數量的規格相同的光伏組件串聯組成1個光伏組件串列,再將若干個串列接入光伏陣列防雷匯流箱(見圖1)進行匯流,通過防雷器與斷路器后輸出,方便了后級逆變器的接入。通過防雷器與斷路器后輸出,智能匯流箱可接入16路太陽電池串列每路電流最大可達12A,配有高壓防雷器,正、負極都具備防雷功能。能夠實時監測16路電流大小,匯流后電壓大小,斷路器開關狀態,防雷器工作狀態,通過RS485通訊,可在顯示屏上觀察。在進行獨立光伏系統中,必不可少的一環就是蓄電池,現對蓄電池的容量和蓄電池組的串并聯組成構思作設計。蓄電池容量的基本公式3b4L:qz7T(u"C

蓄電池的容量=自給天數*日平均負載/最大放電深度

(通常情況下,如果使用的是深循環型蓄電池,推薦使用80%放電深度(DOD);如果使用的是淺循環蓄電池,推薦選用使用50%DOD。)

1.蓄電池的串并聯方法

每個蓄電池都有它的標稱電壓。為了達到負載工作的標稱電壓,我們將蓄電池串聯起來給負載供電,需要串聯的蓄電池的個數等于負載的標稱電壓除以蓄電池的標稱電壓。負載標稱電壓/串聯蓄電池數9/O5y8KX.g0E

=1Q*q!u$B)N1n5\

2.蓄電池標稱電壓

我們用一個小型的交流光伏應用系統作為范例。假設該光伏系統交流負載的耗電量為10KWh/天,如果在該光伏系統中,我們選擇使用的逆變器的效率為90%,輸入電壓為24V,那么可得所需的直流負載需求為462.96Ah/天。(10000Wh÷0.9÷24V=462.96Ah)。我們假設這是一個負載對電源要求并不是很嚴格的系統,使用者可以比較靈活的根據天氣情況調整用電。我們選擇5天的自給天數,并使用深循環電池,放電深度為80%。那么:

蓄電池容量=5天×462.96Ah/0.8=2893.51Ah。y"q5m7p7G#\-\2y

如果選用2V/400Ah的單體蓄電池,那么需要串連的電池數:*l%y4z)V:N+^9l%X%u4I&h/b-}(x:U7R:J%a4n

串聯蓄電池數=24V/2V=12(個))o0Y0@*R!P4X9d/F

需要并聯的蓄電池數:

)\$e2\*u:S1L

并聯蓄電池數=2893.51/400=7.23

我們取整數為8。所以該系統需要使用2V/400Ah的蓄電池個數為:12串聯×8并聯=96(個)。!c-B1lG&E4r:w.\'l(E-[&j9w8V1|1Y3.蓄電池組并聯設計

當計算出了所需的蓄電池的容量后,下一步就是要決定選擇多少個單體蓄電池加以并聯得到所需的蓄電池容量。這樣可以有多種選擇,例如,如果計算出來的蓄電池容量為500Ah,那么我們可以選擇一個500Ah的單體蓄電池,也可以選擇兩個250Ah的蓄電池并聯,還可以選擇5個100Ah的蓄電池并聯。從理論上講,這些選擇都可以滿足要求,但是在實際應用當中,要盡量減少并聯數目。也就是說最好是選擇大容量的蓄電池以減少所需的并聯數目。這樣做的目的就是為了盡量減少蓄電池之間的不平衡所造成的影響,因為一些并聯的蓄電池在充放電的時候可能會與之并聯的蓄電池不平衡。并聯的組數越多,發生蓄電池不平衡的可能性就越大。一般來講,建議并聯的數目不要超過4組。

目前,很多光伏系統采用的是兩組并聯模式。這樣,如果有一組蓄電池出現故障,不能正常工作,就可以將該組蓄電池斷開進行維修,而使用另外一組正常的蓄電池,雖然電流有所下降,但系統還能保持在標稱電壓正常工作。五.離網逆變器采用模塊部件的完整系統解決方案離網逆變器1臺,具有蓄電池過充電、蓄電池過放電、負載過載、負載短路等報警功能,可多路匯流輸入控制,采用微電腦芯片智能控制,充放電各參數可設定,各路充電電壓檢測具有〝回差〞控制功能,可防止開關進入振蕩狀態,控制電路與主電路完全隔離,具有抗干擾能力強,控制器采用LCD液晶顯示屏,電量AH累計功能,包括光伏發電量,負載用電量,蓄電池電量的累計功能,有RS485通訊便于實時測控和顯示,具有溫度補償功能。離網逆變器建塊組成:XW逆變器、充電控制器、自動發電機起動模塊,以及系統控制板系統控制板(SCP)實現了簡單的配置,防止對參數的意外修改,同類最佳的浪涌性能為負載的起動提供5kW的真實功率輸出(不僅是電流),數字化控制提供了穩定的電壓調節,同時為困難負載提供起動浪涌。單相系統的多單元可擴展性轉換器內帶Xanbus網絡和同步端口,可與同步的轉換與充電模塊進行無縫的通信,經等效電源功率因數校正的電池充電模塊都提供兩個AC輸入端。最大輸出功率5KW,系統最大效率98.5%穩定、高效、安全,采用模塊化設計,易于維護,擴容方便,降低初始投資系統智能化跟蹤和分析太陽能電池板能量,智能化休眠,提高系統輸出效率和電能質量觸摸屏可視化操作并配備后臺監控軟件和信號輸出接口。產品概述:采用CPU控制,線路簡捷、可靠;采用SPWM脈寬調制技術,輸出為穩頻穩壓、濾除雜訊、失真度低的純凈正弦波;內置旁路開關,市電和逆變快速切換;分市電主供型和電池主供型:A)市電主供型:有市電時,處于市電輸出,當市電輸入故障時自動切換到逆變輸出;B)電池主供型:有市電時,處于逆變輸出,當直流輸入故障時自動切換到市電輸出;允許在開機狀態下切斷直流,自動切換到市電旁路,不影響負載的供電,方便對蓄電池進行維護和更換;電池電壓過高或過低,逆變電源關斷輸出,如果電池電壓恢復正常,電源自動恢復輸出;負載過載,逆變電源關斷輸出,消除過載之后30秒,電源自動恢復輸出,此項功能尤其適用于無人值守的通訊基站。主要的逆變電源電路圖其原理圖見符頁六.光伏直流控制柜1.光伏直流控制柜采用高性能元器件,智能化設計。具有性能價格比高、外觀漂亮、安裝使用方便等眾多優點。可以檢測每路電流、電壓、防雷狀態、開關狀態,通過智能儀表大屏液晶顯示電壓電流功率等,通過RS485通訊接口與監控系統通信,實現直流配電柜智能化管理。2.模塊化設計,采用高性能霍爾傳感器采集;3.采用大屏液晶顯示智能儀表,可采集多達16路電流及輸出電壓,液晶顯示電壓、電流、功率、防雷狀態、開關狀態等信息,具有標準的RS485數字通訊接口與監控系統連接;4.浪涌保護器N+1采用國際或國內知名產品(例如:DEHN、PHEONIX、CITEL)。5.防反二級管采用模塊化整流二極管,功耗低,性能穩定。6.內部布線合理、布局美觀,內部連接都使用銅牌連接;7.防雷接地符合防雷規范技術要求。七.光伏交流控制柜光伏交流控制柜按照并網發電單元進行設計,需要配置交流防雷配電柜,主要是將逆變器輸出的交流電纜接入后,經過斷路器接入電網,提供給用電電器。方便操作和維護。本系列配電柜裝置適用于交流50Hz額定電壓220V及以下、最大額定電流50A的各種容量等級的低壓配電系統。作為各種發電、輸電、配電、電能轉換和電能消耗的控制設備,提供5千瓦光伏交流控制柜。1.電壓指示;2.防逆流控制切換;3.國際知名品牌斷路器;4.可根據客戶要求提供不同等級雷電防護;5.提供防雷器失效告警干結點;6.提供各種附加要求;7.安裝方便,維護簡單;1)性能特點1.既可采用固定安裝式設計、也可采用插入式設計。2.采用ABB、Schneider等國際、國內知名品牌斷路器和元件組合成功能單元,具有優良的技術性能,安全可靠。3.可分別組成各種標準單元模塊,供客戶任意選用組裝。采用區域之間的隔離以及功能單元進線和出線之間的相互隔離,有效的加強安全防護性能。4.組合裝配式結構,框架的全部結構件均用螺絲堅固連接,框架及門、面板均經磷化處理后靜電噴塑處理,不噴塑部件全部鍍鋅并經鈍化處理5.能滿足各種元件的要求并能符合不同工作環境,達到相應的防護等級。6.骨架采用優質鋼板,骨架上可帶有模數為25mm的孔,可供各種用途擴展,進線方式有上、下側進線兩種方式。7.分斷能力高、動熱穩定性好,電氣方案組合靈活方便、實用性強,主要參數達到國際先進水平。8.重量輕,機械強度和裝配精度高,外形美觀。1.3工程內容夢之園太陽能發電站光伏發電項目施工主要工程內容為:土建部分包括場地清淤及填土工程、光伏組件基礎、逆變器基礎、電纜溝、檢修道路、清洗給水管路花草移植等。安裝部分包括光伏組件及支架安裝、逆變器及配電柜安裝、匯流箱安裝、電纜敷設、展示中心的照明通風、光伏發電組件及逆變器的接地系統、監視系統。一.工程特點本發電站建立在已經完整的場地和大樓內,所以對動土開挖必須現場精確定位,及時清除或處理場地內填土層地的耕土、植被土,填土分層填料的厚度、分層壓實的遍數,根據所選用的壓實設備通過試驗確定。地基承載力特征值應根據現場原位測試(靜荷載試驗、靜力觸探等)結果確定。逆變器基礎說明基礎混凝土中的任何鋼筋應與暴露在混凝土外的臨時或永久性的金屬件加以絕緣。綁扎墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得深入保護層內。墊塊的外形應盡可能增大滲徑,接觸摸板的面積盡可能小,并已于固定。混凝土構件拆模后,其表面不得留有螺栓、拉桿、鐵釘等鐵件。綁扎墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得深入保護層內。布置預埋管時,鋼筋允許在小范圍內活動,但不允許截斷鋼筋。鋼筋間隙大于等于200mm時,用直徑12mm的鋼筋補強。基礎混凝土墻不允許設垂直施工縫,可設水平施工縫一道。支架基礎說明①耐久性技術要求a.混凝土中應摻入適量減水劑,在低溫狀態下施工還應加入適量防凍劑。基礎、樁混凝土應采用抗腐蝕混凝土,并應加入鋼筋阻銹劑。外加劑摻入量應符合現行國家標準《混凝土外加劑應用技術規范》的規定。b.混凝土構件及填充墻體表面做1:2.5水泥砂漿面層20厚,設計室外場地標高以下的混凝土構件外立面在水泥砂漿層外應進行耐腐蝕防護。c.結構混凝土耐久性的基本要求:基礎最大水灰比最大氯離子含量(%)最大堿含量(%)0.400.13.0注:氯離子含量為其占水泥用量的百分率②構件鋼筋保護層、鋼筋錨固長度及搭接長度a.本工程縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度除應不小于受力鋼筋的公稱直徑外,應按下表采用:構件名稱保護層厚度(mm)構件名稱保護層厚度(mm)柱、梁30板20b.本工程受拉鋼筋最小錨固長度按下表規定采用:坑鎮等級鋼筋種類C30縱向受拉鋼筋錨固長度la縱向受拉鋼筋抗震錨固漲肚laF縱向受拉鋼筋綁扎搭接長度llE三HPB33024d25d35dHRB33530d31d44d縱向鋼筋搭接接頭百分率25%。四.鋼結構制作及安裝所有構件兩端必須平整,施焊端面應打磨平整,保證焊接質量。構件的工廠接頭設置在受力較小的地方,但同一零件上的拼接不能超過兩處,且拼裝長度應≥610mm,拼接接頭、翼緣板和腹板的拼接應錯開,其余力應≥200mm,端板與肋板等構件不允許拼接。鋼結構表面采用熱浸鍍鋅防腐處理,并噴涂色面漆,防腐處理應在工廠加工時完成,現場焊縫焊接完成后必須將表面焊渣清除,用環氧富鋅底漆修復,并噴涂色面漆。五.太陽能光伏電池組布置①太陽能光伏電池組件安裝容量及型號安裝區域晶硅組件組件傾角方位角組件型號總數安裝容量/kWp組件類型/個光伏西區YL235P-29b174004089多晶30度正南偏東30°②光伏電池組件主要技術參數編號項目名稱數據1太陽電池種類單晶硅組件2太陽電池組件型號YL235P-29b3組件標準峰值參數3.1標準功率(W)2353.2峰值電壓(V)29.53.3峰值電流(A)7.953.4短路電流(A)8.543.5開路電壓(V)37.04組件效率14.4%5可耐系統最大電壓(V)10006-40℃峰值電壓(UMPP)(V)34.177最大開路電壓(V)42.868外形尺寸(mm)1650*990*509重量(kg)19.5六.逆變器配置序號組串組件構成組串功率kWp/串工作電壓/Vmp70℃工作最大開路電壓/Voc配置逆變器參數組件名稱數量電壓/Vmp型號逆變器編號接入組并聯數組件總功率(

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