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火炬莱特太阳能光伏供电方案及施工组织设计1.doc

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火炬 太阳能 供电 方案 施工组织设计
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火炬莱特光伏供电方案 施工组织设计工程名称∶太原火炬莱特科技服 务有限公司 30KW 光伏电站示范工程编制单位∶山西盛华能源科技股份有限公司编制人 ∶周编制日期∶2011 年 12 月 10 日目 录一、基本概况 …………………………………………………二、光伏供电的系统组成………………………………………三、光伏供电的系统原理………………………………………四、光伏供电系统的设计………………………………………五、施工组织……………………………………………………六、设备及材料进场计划………………………………………七、施工方案……………………………………………………八、施工进度计划………………………………………………九、质量保证措施………………………………………………十、环境保护措施………………………………………………十一、安全生产措施 …………………………………………十二、文明施工措施……………………………………………一、 基本概况1)工程规模及范围根据太原火炬莱特科技服务有限公司楼顶总面积 37.1×17=630.7㎡ 。设计轴线(2—6)(A—F)现浇楼顶取中(10.85×13=141.05㎡)为 20KW 并网光伏电站; 轴线(6—10)(A—F)钢结构取中(11×16.5=181.5㎡)为 10KW 离网 光伏电站。 如(图 1)定。本方案覆盖总承包合同项目执行的全过程,即包括系统总体设计、部件设计、设备制作安装、采购运输、现场施工及施工管理等。本方案的目的是保证太原火炬莱特科技服务有限公司30KW (10KW 离网、20KW 并网 ) 太阳能光伏发电示范工程建设符合下述规·相关国际、国家标准规·合同中业主的要求·有关行业规定本方案将使参加项目人员有清晰了解其工作职责、内容和计划进度等。同时使业主了解本公司的计划执行情况。以保证项目的顺利实施。2)自然条件(1)太原市位于山西省中部盆地的北缘,北伟 37.54,东经 112.31,海波 780 米左右。(2)太原地区属大陆性气候,区内气温、降水等主要气候因素变化大。基本特征四季分明,冬季漫长。冬季自 11 月到次年 3 月;春季温度回升快,昼夜温差大,干旱雨少,风沙大;夏热多雨;秋季凉爽。平均气温 9.4ºC,高温月(7 月)平均 23ºC,低温月(1 月)平均-6.7ºC,最高气温39.4ºC,最低气温- 25.5ºC。年平均降水量 459.5 毫米,七、八、九三个月平均降雨量 286.2 毫米,占全年降水量的 62.2%以上。年平均风速 2.5 米/秒,最大风速 25 米/秒。太阳光照年总辐射量 500-580(KJ/C㎡.年);连续阴雨天(3 天);年日照(2400~3000h);平均峰值日照(4.8h)。二 、 光伏供电的系统组成独立供电的太阳能光伏系统的结构框图如图所示。由于太阳能电池只能在白天光照条件下输出能量,根据负载需要,系统一般选用铅酸蓄电池作为储能环节来提供夜间所需电力。整个光伏系统由太阳能电池、蓄电池、负载和控制器组成。虚线框中部分即为系统控制部分的结构框图,一般由充电电路、放电电路和状态控制电路的太阳能光伏系统结构框图。在与负载容量配合时,应该考虑到连续阴天的情况,对系统容量留出一定裕度。三、光伏供电系统的原理太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳的光能转化为电能后,通过充电控制器的控制,一方面直接提供给相应的电路或负载用电,另一方面将多余的电能存储在蓄电池中作为夜晚或是太阳能电池产生的电力不足时备用。太阳能电池组件是由多个多晶硅或单晶硅电池片串并联,并经严格封装而成的。而其中的电池单体在太阳的照射下可发生光电效应而产生一定的电压和电流,通过将电池板串并联组合后得到一定大小等级的电压和电流后经电缆送至充电控制器。充电控制器是对蓄电池进行自动充电、放电的监控装置,当蓄电池充满电时,它将自动切断充电回路或将充电转换为浮充电方式,使蓄电池不致过充电;当蓄电池发生过度放电时,它会及时发出报警提示以及相关的保护动作,从而保证蓄电池能够长期可靠运行。当蓄电池电量恢复后,系统自动恢复正常状态。控制器还具有反向放电保护功能、极性反接电路保护等功能。蓄电池作为系的储能部件,主要是将太阳能电池产生的电能存储起来方便供电。负 载连 接器 4连 接器 3连 接器 2连 接器 1备 用 输入 接 口 逆 变 器蓄 电 池 组太 阳能 充电 控制 器系统供电原理图四、光伏发电系统设计1、设计原则:在保证满足负载供电需要的前提下,确定使用最少的的太阳能电池组件功率和蓄电池容量,以尽量减少初始的投资。2、设计太阳能发电系统的设计分软件设计和硬件设计,且软件设计先于硬件设计。软件设计包括:负载用电量的计算,太阳能电池方阵面辐射量的计算,太阳能电池组件,蓄电池用量的计算和两者之间相互匹配优化设计,太阳能电池方阵安装倾角的计算,系统运行情况的预测和经济效益的分析等。硬件设计包括:太阳能电池组件和蓄电池的选型,太阳能电池方阵支架的设计,逆变器的选型和设计,控制器的选型和设计,以及防雷接地、配电设备和低压配电线路的设计。一.光伏独立发电系统 电 气 安 全 设 计遥 测 、 遥 控 、 遥 信 设 计 储 能 及 储 备 电 设 计控 制 逆 变 单 元 设 计经 济 成 本 核 算 及 经 济 社 会 效 益 分 析维 修 及 检 测 设 计包 装 、 运 输 、 安 装 及 调 试 运 行 设 计可 靠 性 设 计防 火 、 防 雷 、 接 地 等 安 全 设 计热 力 设 计建 筑 设 计机 械 结 构 设 计电 气 设 计独 立 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 容 量 设 计(1)太阳能电池组件设计本项目太阳能电池组件容量的确定不是根据计划用电量来计算,而是根据现有屋顶的面积,在不影响采光,不影响安装其他设备的前期下,来确定整个电池方阵的总容量(功率)。设计 64块单晶硅电池组件 4 块串联 16 串并联组成方阵,通过 16 路进 4 路出防雷汇流箱接入控制器,最大输出功率为 150W×64(块)=9600W,方阵峰值输出电压为 34.5V× 4(块)=138V 基本满足直流 110V 逆变器允许输入电压范围。方阵输出电流为 9600W/138V﹦69.6A (2)大功率光伏控制器选型根据光伏方阵的技术参数,要选择一款额定直流工作电压 110V,额定输入电流大于 69.6A,且电池方阵输入路数≥4 的光伏控制器,这里选用了合肥阳光大功率控制器 SD110300,该控制器额定输入电压 110V,额定输入电流 300A,电池方阵输入≤12 路,符合使用要求。(3)离网交流逆变器的选型离网型交流逆变器要选择一款额定直流输入电压 110V,额定输入电流大于 69.6A,交流额定容量大于方阵最大发电容量,即大于 9.6kW。根据厂家提供的参数,选用合肥阳光的 SN11010KCSD1型离网逆变器符合设计要求。该逆变器额定直流输入电压 110V,额定直流输入电流 101A,允许输入大压范围 99-150V,交流输入额定容量为 10kVA,交流额定输出功率为 8kW。(4)蓄电池容量计算及组合根据光伏方阵的实际最大输出功率,和当地的峰值日照时计算出方阵的日平均发电量。以峰值日照 4.5h 为标准,该系统日平均发电量为 9.6kW×4.5﹦43.2kWh。可供 1000W 负载连续工作43h,2000W 负载连续工作 21h 或 4000W 负载连续工作 10h,并保证连续 3 个阴雨天正常工作来计算蓄电池容量。蓄电池容量计算:蓄电池容量= 低 温 修 正 系 数最 大 放 电 深 度 放 电 率 修 正 系 数连 续 阴 雨 天 数负 载 日 平 均 用 电 量 Ah在此选用发电深度 50%的铅酸蓄电池,放电修正系数 0.95,由于蓄电池使用环境温度最低为0℃,所以低温修正系数选 0.95,计算:负载日平均用电量(Ah)=(4000W×10h)/220V=181.8Ah蓄电池容量=181.8×3×0.95/(0.5×0.95)=1036.4Ah铅酸蓄电池放电容量系数(η)表电池放电小时数(h) 1 2 3 4 6 8 10 ≥20放电终止电压(V) 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.85阀控电池放电容量系数 0.45 0.61 0.75 0.79 0.88 0.94 1 1根据计算结果,直接选用 2V/1000Ah 蓄电池 55 块,串联后得到 110V/1000Ah 蓄电池组。可满足系统要求。(5)系统主要配置序号 名称 规格和技术参数 数量1 单晶硅电池组件 150W/34.5V 发电功率 9.6kW 离 64 块(4 块×16 串)2 蓄电池组 2V/1000Ah 55 块 ( 55 块×1 串)3 大功率光伏控制器 SD110300 1 台4 光伏离网逆变器 SN11010KCSD1 1 台5 汇流箱 MSK-PVCB-16A 1 台6 专用接线、配电箱 - 1 套二 、光伏并网发电系统(1)太阳能电池组件系统根据并网逆变器 MPPT 电压范围,经计算,选用功率为 150W 的电池组件,峰值输出电压34.5V,开路电压 42V,共配置 136 块,采用 17 块串联为一个方阵,共 8 个方阵(朝向一致),电池组件总功率为 20.4kW。(2)光伏并网逆变器系统总设计 20kW.。选用合肥阳光 SG20KTL 并网逆变器 1 台。(3 )直流汇流箱及直流防雷配电箱为减少电池组件与逆变器之间连接线,和维护方便,选用防护等级≥(65)防雷汇流箱,该汇流箱为 8 进 2 出。光伏列阵经过汇流箱输出通过光伏电缆接至配电柜,经直流防雷配电分别输入到 SG20KTL 逆变器中,逆变器的交流输出再经交流开关配电柜接至电网,实现并网功能。(4)监控测量和计量系统该系统配置 1 套通讯监控测量装置,通过 RS485 通讯接口可实施并内部保持并网发电系统的工作状态和运行数据。逆变器 逆变器对应的电池组件型号 数量 串并联 数量SG20KTL 1 台 17 串 8 并 136 块(5)防雷接地该系统支架和本楼接地连接,西南 30 米处是一座高达 60 多米的建筑,本系统无需再考虑防雷接地。(6)系统主要配置五. 施工组织1 工程概况 工程名称: 30kW 太阳能光伏发电示范工程工程地址:太原市高新开发区建设单位:太原市火炬莱特科技服务有限公司施工单位:山西盛华能源科技股份有限公司开工日期:2011.12.15竣工日期:2012.1.15本工程为太原市火炬莱特科技服务有限公司 30kW 太阳能光伏发电示范工程。本方案覆盖总承包合同项目执行的全过程,即包括系统总体设计、部件设计、设备制作安装、采购运输、现场施工及施工管理等。序号 设备名称 规格型号 数量1 电池组件 150W 136 块2 组件支架 —— 1 套3 防雷汇流箱 MSK-PVCB-16A 1 台4 直流防雷配电柜 20kW 1 台5 并网逆变器 SG20KTL 1 台6 交流开关柜 —— 1 台7 监控系统 EBOX746-EFL 1 套8 光伏专用电缆 4—6mm 平方 1 套2 施工组织人员3 施工机械设备序号 职务 姓名 年龄 专业1 总经理 郭斌 42 光伏工程师2 工程部经理 周金龙 36 光伏、光热3 采供部经理 冀轩 47 高工4 综合部经理 邹登高 46 经济师5 质检员 赵利峰 助理工程师6 安全员 葛利国 助理工程师7 技术员 马骏 助理工程师8 司机 赵宇9 技术工人10 技术工人11 技术人员
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