50KW屋頂并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

一、系統(tǒng)原理

屋頂光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)就是將太陽能電池板安裝在屋頂上，系統(tǒng)與常規(guī)電網(wǎng)相連，共同承擔(dān)供電任務(wù)。當(dāng)有陽光時(shí)，逆變器將光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)的直流電轉(zhuǎn)變成正弦交流電，產(chǎn)生的交流電可以直接供給交流負(fù)載，然后將剩余的電能輸入電網(wǎng)，或者直接將產(chǎn)生的全部電能并入電網(wǎng)。在沒有太陽的時(shí)候，負(fù)載用電全部由電網(wǎng)供給。

二、項(xiàng)目綜述

 1、項(xiàng)目簡介

該項(xiàng)目是北京某建筑屋頂 50kW 光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該建筑屋面為斜屋面結(jié)構(gòu)。采用光伏發(fā)電并網(wǎng)型，光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備主要有屋頂方陣組件、逆變器、防雷匯流箱、交流保護(hù)開關(guān)、直流開關(guān)和計(jì)量儀器等。

2、光伏組件方陣最佳傾角的確定

   北京位于北緯39度54分20秒，年評(píng)價(jià)日照為每天5小時(shí)。最佳傾角按照屋面坡度順勢鋪設(shè)

3、逆變器的選擇

并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件和技術(shù)關(guān)鍵。并網(wǎng)逆變器可將光伏組件發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并且還可以對(duì)轉(zhuǎn)換的交流電的頻率、電壓、電流、相位、有功和無功、電能品質(zhì)（電壓波動(dòng)、高次諧波）等進(jìn)行控制。項(xiàng)目根據(jù)安裝容量選擇同創(chuàng)互達(dá)10kw,5臺(tái)逆變器，采用世界先進(jìn)的高頻技術(shù)，最大轉(zhuǎn)換率97.2%，MPPT跟蹤精度高達(dá)99.5%。最大功率點(diǎn)電壓可達(dá)500V，可串聯(lián)更多的電池板，減少直流端損耗；高品質(zhì)的產(chǎn)品和全天候室內(nèi)外應(yīng)用。IP65的保護(hù)等級(jí)可以保證設(shè)備在各種惡劣環(huán)境下仍然穩(wěn)定工作。

4、光伏組件的布置和安裝

該項(xiàng)目在屋頂布置了200塊單晶硅光伏組件，功率為250W，占用屋頂面積為 42 ㎡。連接方式為 20塊 / 串×10串，以 10串×5并的方式接入5臺(tái)并網(wǎng)逆變器。

為了解決屋面的承重能力、防水能力、抗風(fēng)能力以及陰影遮擋等重要問題，同時(shí)光伏組件的布置也要與建筑物及周圍的環(huán)境完美結(jié)合，采取以下安裝設(shè)計(jì)方案：在整個(gè)屋面上采用鍍鋅不銹鋼支架組裝的方式，組裝非常方便，同時(shí)將支架的重心設(shè)計(jì)在屋面的承重梁上，不僅解決屋面承重能力，也不破壞屋面防水層，還適應(yīng)北京地區(qū)的氣候環(huán)境特點(diǎn)。

5、光伏并網(wǎng)配電系統(tǒng)

光伏屋頂方陣接入防雷匯流箱，匯流之后接入并網(wǎng)逆變器的直流輸入側(cè)，逆變器的交流側(cè)接入單相交流配電柜，有單相交流配電柜統(tǒng)一接入并網(wǎng)接入點(diǎn)。由于整個(gè)屋面的光伏組件容量為 50 kW，采用了可逆流的客戶端并網(wǎng)方式，直接接入 220 V、50 Hz 的電網(wǎng) 。在整個(gè)配電系統(tǒng)中，每個(gè)單元都配有防雷模塊，增強(qiáng)系統(tǒng)的防雷能力，提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

6、系統(tǒng)每年可產(chǎn)生發(fā)電量

理論發(fā)電量= 年峰值日照小時(shí)數(shù)×光伏電池總功率×光電轉(zhuǎn)換效率=1825×50×80%=73000kW·h。

7、效益分析

經(jīng)濟(jì)效益：光伏組件的使用壽命大約是 25 年，因此設(shè)定整個(gè)屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的壽命為25年。根據(jù)各項(xiàng)設(shè)備的單價(jià)及數(shù)量，可估算得一次性投資成本（見附件一）。

50KW光伏系統(tǒng)初期投資成本共為60萬元，考慮整個(gè)系統(tǒng)使用周期25年內(nèi)發(fā)電 國家補(bǔ)助每度電價(jià)：0.42元 地方補(bǔ)助平均：0.25，地方平價(jià)電價(jià)：0.55，可算每度電價(jià)值1.22元，年發(fā)電量73000度=89060元 6-7年收回成本 工業(yè)用電4年收回成本 在實(shí)行峰谷電價(jià)的工業(yè)用電上已具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢，在實(shí)行上網(wǎng)電價(jià)的分布式發(fā)電系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)效益更是可觀。

50kW 屋頂光伏并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，其最佳傾斜角為屋面坡度傾角,方陣共采用光伏組件數(shù)為200塊 共需屋頂面積為450㎡；理論年發(fā)電量為73000 kW·h。屋頂光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可以帶來良好的節(jié)能和環(huán)保效益。

附件一：報(bào)價(jià)清單