整县推进屋顶分布式光伏开发方案书.docx

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1、某县整县（市、区）屋顶分布式光伏开发方案20XX年5月第一章综合说明11概述111项目背景6月20日，国家能源局综合司正式下发关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知，拟在全国组织开展整县（市、区）推进屋顶分布式光伏开发试点工作。并提出：（1）党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%;（2）学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40%;（3）工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30%;农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20%。要求试点县（市、区）政府牵头，会同电网企业和相关投资企业，开展试点方案编制工作。各省能源主管部门在各县试

2、点方案基础上汇总编制本省试点方案。试点方案应按照“宜建尽建”的原则，合理确定建设规模、运行模式、进度安排、接网消纳、运营维护、收益分配、政策支持和保障措施等相关内容。各省（自治区、直辖市）能源主管部门要高度重视、开拓思路，抓紧组织试点方案编制工作，并于7月15日前报送我局。我局将及时统计公布试点方案，并加大协调支持力度，保障试点方案顺利实施。此前，已经有部分实现县成立分布式光伏专班，暂停境内分布式光伏项目的开发，开展统一规划、实施。1.1. 2项目必要性和意义我国建筑屋顶资源丰富、分布广泛，开发建设屋顶分布式光伏潜力巨大。开展整县（市、区）推进屋顶分布式光伏建设，有利于整合资源实现集约开发，有

3、利于削减电力尖峰负荷，有利于节约优化配电网投资，有利于引导居民绿色能源消费，是实现“碳达峰、碳中和”与乡村振兴两大国家重大战略的重要措施。为加快推进屋顶分布式光伏发展，拟在全国细织开展整县（市、区）推进屋顶分布式光伏开发试点工作，利用地方优势建设大型片区的分布式新能源项目可以有效利用闲置屋顶资源,充分利用自然资源，向用户供给大量的清洁能源并提升能源利用效率，有利于促进能源结构向低碳化、清洁化转变，降低对煤炭、石油等能源的依赖和消耗；有利于减少二氧化碳的排放，为当地提高应对气候变化的能力，为减缓气候变暖做出贡献。1.2. 阳能资源由全国太阳能资源分布图可知，该场区太阳能资源较丰富区。同时，推算项

4、目区域水平面年总辐射量为5339.95MJn2,位于年辐射量为5040MJm6300MJn2之间。根据太阳能资源评估方法(QX/T89-2008),该场区属于太阳能资源很丰富带，太阳能辐射等级为二类地区。1.3. 1我国太阳能资源我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4kWh2天以上，与同纬度的其它国家相比，和美国类似，比欧洲、日本优越得多。I、I、IH类地区约占全国总面积的2/3以上，年太阳辐射总量高于5000MJ2,年日照时数大于2000h,具有利用太阳能的良好条件。太阳能资源是以太阳总辐射量表示的，一个国家或一个地区的太阳总辐射量主要取决所处纬度、海拔高度和天空的云

5、量。根据太阳能资源评估方法(QX/T00389-2008),太阳能资源丰富程度等级划带分布如下图：等级资源带号年总辐射量(MJm:)年总辐射量(kWhm)平均日辐射量(kWh/m/day)最丰富带I26300175024.8很丰富带II5040-63001400-17503.8-4.8较丰富带IIII3780-50401050-14002.9-3.8一般IV378010502.9从大兴安岭南麓向西南穿过河套，向南沿青藏高原东侧直至西藏南部，形成一条等值线。此线以西为太阳能日照丰富地区，年日照时23000小时，这是这些地区位处内陆，全年气候干旱、云量稀少所致。按照全国太阳能日照资源分为：最丰富带

6、（23000小时/年）、很丰富带（2400-3000小时/年）、较丰富带（1600-2400小时/年）和一般带（W1600小时/年）4个区域。我国全年日照时数分布图如图：3200个时以上R0025002001400小时下Uan)根据气象部门的调查测算：我国太阳能年总辐射量最大值在青藏高原，高达IO1OOMJ最小值在四川盆地,仅3300町/nf。1.2.2气象数据在光伏电站设计中，一般在未收集到气象站辐射数据时，或者气象站离项目站址的距离较远，都会借助公共气象数据库（包括卫星观测数据）或商业气象（辐射）软件包进行对比分析,本文主要借助该数据进行项目场址光资源分析。气象NASA中的辐射数据默认的辐

7、射量算法是插值算法。其基本原理是，以全球范围内的8000多个观测站数据作为基础数据库，当输入任意一个站点经纬度时，软件自动在以站点为中心IOOOkn1范围内搜索观测站，然后通过插值算法将参考气象站数据折算成所需站点数据。该软件可查取到距项目场址最近的23个有辐射观测数据气象站，采用国际能源署1992年公布的谢氏权值插值公式，拟合计算出一组项目场地的太阳辐照数据，该软件广泛应用于无辐射气象站地区的太阳能资源评价。以XX县为例，坐标为北纬37*0718”-37。2532”,东经114。5014T15。1250,位于河北省中南部，邢台市东部，位于古黄河、漳河冲积平原上。根据NASA数据可知当地基本辐

8、照数据情况如下表。f5T55IhHh111巨鹿县全年总辐射量1551.25kWhm2,从年内变化量来看，以夏季最大，冬季最小，总辐射比较大的月份分布在4、5、6、7月，其中6月最大，总辐射比较小的月份分布在11月、12月、1月，其中12月份最小。项目年平均辐射量按5587.5MJm2取值，根据太阳能资源评估方法(QX/T89-2008)中太阳能资源丰富程度的分级评估方法，该区域的太阳能资源丰富程度属二类区，即“资源丰富区”(5040MJm26300MJ2),保证项目有较高的发电量和较好的开发前景。综上所述，本项目场址太阳能资源丰富，日照时间长，年际变化基本趋势稳定，最佳利用时间集中，具备开发建

9、设太阳能光伏发电项目的资源条件。13项目地址概况*县地处北纬370718-372532，东经1145014TI5。1250,位于河北省中南部，邢台市东部，位于古黄河、漳河冲积平原上。东与南宫市、广宗县相连，西与隆尧、任泽区交界，南与平乡县接壤，北与宁晋、新河县毗邻。县域面积631平方公里。县人民政府驻巨鹿镇，距省会石家庄105公里。光伏电站的规模主要考虑所在地区的太阳能资源、土地开发利用规划、电力系统需求情况、项目开发建设条件等因素。从地区太阳能资源分析，邢台市太阳能资源丰富，日照时间长、辐射强度高、大气透明度好。规划全县预计安装220MW光伏系统，党政机关、学校、医院、村委会等公共建筑屋顶，

10、预计安装20MW光伏系统，具体以每个屋顶面积及消纳情况设计，以自发自用余电上网模式并网。农村居民屋顶，预计安装200福V光伏系统，具体以每个屋顶面积及消纳情况设计，以全额上网模式并网。综合周边电网情况，本工程分布式发电项目按照380V接入，最终接入系统方案以接入系统审查意见为准。1.6结论综上所述，建成投运后，通过开发当地太阳能资源，不仅可以满足电力负荷需求，为当地电网提供清洁电能，还可以推动当地各产业的蓬勃发展，增加当地税收，增加当地人民就业和收入，吸纳当地闲散劳动力，稳定社会治安，具有明显的经济和社会意义。建设本项目,1）性能可靠，效率高光伏发电系统目前的发电成本较高，如果在发电过程中逆变

11、器自身消耗能量过多或逆变失效，必然导致总发电量的损失和系统经济性下降，因此要求逆变器可靠、效率高。2）直流输入电压有较宽的适应范围光伏电池的端电压随负载和日照强度而变化，这就要求逆变电源必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压稳定。3）具有完善的保护功能并网逆变器应具有交流过压、欠压保护，超频、欠频保护，高温保护，交流及直流的过流保护、过压保护，防孤岛效应保护等功能。逆变器需具有孤岛效应检测功能，在检测到电网失电后，立即停止向电网送电，当电网恢复供电时，持续检测电网信号在一段时间直至完全正常后，才重新投入运行。防孤岛效应需要同时从电站管理上配合来杜绝检修人员伤亡事故的发生

12、，当停电对设备和线路进行检修时，必须先断开并网逆变器。4)波形畸变小，功率因数高当大型光伏发电系统并网运行时，为避免对公共电网的电力污染，要求逆变电源输出正弦波，电流波形必须与外电网一致，波形畸变小于5%,逆变器的交流输出电流总谐波分量(THD)3%,功率因数接近于1Oo5)具有完善的监控和数据采集接口逆变器应具有多种通讯接口进行数据采集并发送到监控系统，其控制器还应有模拟输入端口与外部传感器相连，测量日照和温度等数据，在运行过程中，需要实时采集交流电网的电压信号，通过闭环控制，使得逆变器的交流输出电流与电网电压的相位保持一致。根据发电规模，逆变器采用4k1VTIOkW型智能逆变器，组串式逆变

13、器详细参数以每个光伏发电系统设计容量选型为准。3.4组件运行方式光伏发电系统设计中，光伏组件阵列的运行方式对发电系统接收到的太阳总辐射量有很大的影响，从而影响到光伏发电系统的发电能力。光伏组件的运行方式有固定式、单轴跟踪、双轴跟踪等方式。经初步计算，水平单轴跟踪方式，系统理论发电量可提高15%-25%（与固定式比较）；若采用斜单轴跟踪方式，系统理论发电量可提高25%-30%（与固定式比较）；若采用双轴跟踪方式，系统理论发电量可提高30%-50%（与固定式比较）。然而实际工程中效率往往比理论值小，其原因有很多，例如：太阳能电池组件间的相互投射阴影，跟踪支架运行难于同步等。根据已建工程调研数据，若

14、采用斜单轴跟踪方式，系统实际发电量可提高约18%,若采用双轴跟踪方式，系统实际发电量可提高约25虬在此条件下，以固定安装式为基准，对IOOkWP光伏阵列采用三种运行方式比较如下。项目固定式斜单轴跟踪式双轴跟踪式发电量(%)IOO118125占地面积(m2)125026002780直接投资增加百分比(%)100115124效益增加百分比(%)100103101运行维护工作量小有旋转机构，工作量大有旋转结构，工作量大支撑点多点支撑多点支撑单点支撑板面清洗布置集中，清洗方便布置分散，需逐个清洗，清晰量较大布置分散，需逐个清晰，清洗量大固定式初始投资较低，且支架系统基本免维护；自动跟踪式虽然能增加一定

15、的发电量，但目前初始投资相对较高，而且后期运行过程中需要一定的维护，运行费用相对较高。另外电池阵列的同步性对机电控制和机械传动构件要求较高，自动跟踪式缺乏在场址地区或相似特殊气候环境下的实际应用的可靠性验证，大规模应用的工程也相对较少。所以推荐使用固定支架安装。综合载荷校核分析结果，支架采用固定双排支架顺着屋面安装，横梁可采用C钢41X41X2.O;斜梁可采用C钢62x41X2.0。3.5光伏支架设计屋面分为彩钢屋顶、瓦房、混凝土屋顶，停车场为车棚。(1)彩钢瓦用于固定电池组件的支架均采用轻型铝合金制作，将铝合金支架按照屋面原有倾角固定在屋顶彩钢瓦上，再将太阳能光伏组件固定在支架上(支架安装方法有夹具固定和嵌入式固定等，能做到不破坏屋面原有结构、防水层和保温层、不影响屋面排水、隔热、通风等正常使用)。(2)瓦房采用镀锌钢支架+挂钩固定，在屋面上施工时，不破坏原屋面防水层及保温层,以确保原结构的使用功能。(3)混泥土屋面采用混泥土支墩+镀锌钢支架固定，通过支架调节光伏组件的朝向和倾角安装。支墩作为支架的基础。在屋面上施工时，不破坏原屋面防水层及保温层，以确保原结构的使