一、光伏發(fā)電的背景及原理

伴隨全球能源危機形勢的日益嚴(yán)峻，光伏發(fā)電對節(jié)約傳統(tǒng)能源、保護環(huán)境做出了積極示范作用，具有普遍推廣的價值。目前，新能源產(chǎn)業(yè)在世界各地迅猛發(fā)展，低碳經(jīng)濟的理念已深入人心，各國均將發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)作為重中之重。十八大中，“建設(shè)美麗中國、推進綠色發(fā)展”的會議精神更成為重要共識。

屋頂光伏發(fā)電是典型的分布式用戶側(cè)低壓并網(wǎng)光伏發(fā)電工程，它具有顯著的零土地使用、零距離輸電和用電黃金時段的零排放發(fā)電的“三零特性”，是在分布式光伏發(fā)電領(lǐng)域的重要探索，對節(jié)約傳統(tǒng)能源、保護環(huán)境做出了積極示范作用。

世界與中國傳統(tǒng)能源儲量

過度開發(fā)石化能源對環(huán)境嚴(yán)重破壞

太陽能光伏發(fā)電是利用太陽能光伏電池的光生伏特原理把太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電方式。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池片，太陽能電池片經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。

光伏發(fā)電的優(yōu)點是較少受地域限制，因為陽光普照大地;光伏系統(tǒng)還具有安全可靠、低排放、零污染、無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設(shè)周期短的優(yōu)點。

并網(wǎng)光伏電站主要由太陽電池方陣、逆變器、交流升壓電氣系統(tǒng)以及電站自用電系統(tǒng)組成，太陽電池方陣及逆變器系統(tǒng)是光伏電站的核心系統(tǒng)。

二、項目基本情況介紹

備注：根據(jù)現(xiàn)場拍攝的照片跟實際勘測，項目初步確認(rèn)可行，具體情況需要參考建筑圖紙。項目初步設(shè)計裝機容量為70KWp，考慮到酒店屋頂有女兒墻、氣樓、采光帶及其他建筑等屋頂設(shè)施的陰影問題，所以最終依據(jù)設(shè)計院方案為準(zhǔn)。 

三、重點關(guān)注疑問解答

3.1  安裝光伏是否會破壞屋面防水？

答：首先，在施工開始前，我們會同XXXXX對屋面防水做一遍排查，對防水不達(dá)標(biāo)的地方實施補救措施。其次，在施工過程中，我們會采用不破壞屋面的安裝方式（用支架進行安裝）。在今后的日常運行過程中，我們會積極配合康源大酒店對屋面的維護和改造。

3.2光伏電站的并網(wǎng)是否存在困難？

答：國家電網(wǎng)向社會發(fā)布了《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》。國家電網(wǎng)將按照“支持、歡迎、服務(wù)”分布式光伏發(fā)電發(fā)展的工作方針，優(yōu)化并網(wǎng)流程，簡化并網(wǎng)手續(xù)，提高服務(wù)水平，促進我國光伏發(fā)電持續(xù)健康發(fā)展，并承諾未來將對符合條件的分布式光伏項目提供系統(tǒng)方案制定、并網(wǎng)檢測、調(diào)試等全過程服務(wù)，不收取費用，富余電力全額收購。

待雙方合作達(dá)成后，供電部門隨后會按流程會同運營、調(diào)度等部門對項目進行仔細(xì)的評審，出具權(quán)威的評審意見和接入報告。

3.3項目完成后如何進行運行維護？

答：本電站會裝置各種數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控裝置，電站集控中心可以遠(yuǎn)程監(jiān)控到電站的狀態(tài)。我們的運維隊伍會定期對電站進行巡檢。對康源大酒店這樣的優(yōu)質(zhì)客戶，我們會安排專人進行跟蹤對接服務(wù)。

3.4光伏發(fā)電的質(zhì)量？

答：電能質(zhì)量即電力系統(tǒng)中電能的質(zhì)量，系統(tǒng)的主要交直流轉(zhuǎn)換部件為逆變器，逆變器經(jīng)過電能質(zhì)量測試儀測試合格后才投產(chǎn)使用，所以不會對電能質(zhì)量造成影響。

分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)監(jiān)控功能，可以通過對監(jiān)控數(shù)據(jù)的分析判斷系統(tǒng)是否

穩(wěn)定運行，同時電站驗收時電能質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，才允許并網(wǎng)發(fā)電。

3.5光伏發(fā)電對繼保上如何處理？

答：在光伏的400V并網(wǎng)柜配備微機綜合保護裝置（配備通訊接口，具有帶方向的電流速斷保護和過流保護）；光伏電站側(cè)保護具備低電壓保護的功能（延時跳閘）；具備失壓跳閘檢有壓閉鎖合閘功能。配置了光伏側(cè)線路保護和頻率電壓緊急控制裝置。

需要在酒店配電間加入一臺帶斷路器的進線柜，原有的接入保護柜無需進行改造.

3.6項目施工是否會對生產(chǎn)造成影響？

答： 本項目進場施工大約在20天左右，這段期間，我們秉承“科學(xué)管理、文明施工”的原則，將對XXXX生產(chǎn)作業(yè)的影響減少到最小。同時，我們也希望XXXX能積極配合、精誠合作，使本項目早日并網(wǎng)發(fā)電，康源大酒店也能早日享受清潔能源的實惠。

四、項目概況

4.1項目建設(shè)的意義

本項目電站技術(shù)是光伏新能源與電網(wǎng)技術(shù)的完美結(jié)合，大力體現(xiàn)了節(jié)能減排思想，是真正綠色、環(huán)保、實用的新能源技術(shù)。

這次的合作是契合企業(yè)的實際需求和國家的分布式能源戰(zhàn)略，是對XXXXX和XXXX都有利的雙贏項目。我們堅信，這次的合作將為合肥市光伏建設(shè)開創(chuàng)新的篇章。

4.2主要設(shè)計原則

認(rèn)真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟政策，遵循國家頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件，合理制定布置方案和選用設(shè)備，做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、運行可靠、維護方便。

按照發(fā)電效率最大的設(shè)計原則，設(shè)計光伏發(fā)電設(shè)備和線路。同時嚴(yán)格按照電力系統(tǒng)的接入系統(tǒng)批復(fù)意見設(shè)計無功補償裝置、二次設(shè)備和通信設(shè)備。

4.3支架結(jié)構(gòu)、組件方陣布置方案

XXXXX屋面為混凝土屋面。

屋面防水的保護方案：廠房為水泥屋面，屋面上有一層防水材料，光伏支架的地面導(dǎo)軌布置在屋面上（如下示意圖）。為保護防水層，在鋪設(shè)地面導(dǎo)軌的位置處，補充鋪設(shè)一層防水卷材，然后在防水卷材上均勻涂抹一層厚度20-30mm的砂漿，寬度為100mm，砂漿配比為M5，可以在承受壓力處主要涂抹，其余處分布選點涂抹。

組件的安裝方式采用最佳角度布置，合肥地區(qū)輻照最佳角度25°；支架安裝方案分別如下：

混凝土屋頂支架安裝時多用澆筑水泥墩基礎(chǔ)，負(fù)重式結(jié)構(gòu)等非穿透方式安裝，特殊情況下可采用穿透性安裝。

混凝土屋面設(shè)計采用的支架為負(fù)重式結(jié)構(gòu)，在屋面用C型鋼布置網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在主要受力點壓上負(fù)重壓塊，滿足風(fēng)荷載，然后在地網(wǎng)C型鋼上安裝光伏支架及光伏組件，此方案不破壞屋面防水。

4.4陣列設(shè)計

根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀鬆顩r，考慮到大風(fēng)、雷暴天氣情況較北方嚴(yán)峻，緯度較小，因此太陽能組件采取小角度安裝即依屋面傾斜角度平鋪比較適合，這樣安裝雖然年均發(fā)電量比最佳傾角安裝略低一點，但優(yōu)點在于可有效抵御大風(fēng)天氣；還可節(jié)約組件支架，支架安裝不必安裝過高，即安裝方便又可減少雷擊風(fēng)險；還可以在有限的屋頂面積上增大安裝容量。

為減少屋頂安裝太陽能電池板組件所增加的載荷對建筑結(jié)構(gòu)強度的影響，組件支架一般考慮安裝固定在彩鋼瓦鎖邊處，重量分散至彩鋼瓦下支撐柱和檁條。混凝土屋面采用承重式鋼支架，安裝角度為25度角，由導(dǎo)軌制作底部網(wǎng)架基礎(chǔ)，在網(wǎng)架節(jié)點處放置預(yù)裝式水泥墩固定。

太陽能光伏電池組件利用金屬支架固定在屋頂彩鋼瓦上。連接件一般設(shè)置在彩鋼瓦直立鎖邊上，橫導(dǎo)軌通過連接件與彩鋼瓦相連，金屬支架結(jié)構(gòu)件安裝在橫導(dǎo)軌上，設(shè)計壽命不低于25年；結(jié)構(gòu)件之間連接采用高強螺栓，便于安裝和拆卸。組件支架的剛度、強度要滿足相應(yīng)的規(guī)程規(guī)范要求。

4.5電氣主接線

根據(jù)建筑分布情況及相應(yīng)的裝機容量將光伏發(fā)電系統(tǒng)分為多個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)按照多晶硅太陽能光伏電池組件（單塊容量為260Wp）、直流匯流箱、配電柜及三相并網(wǎng)逆變器組合而成。光伏系統(tǒng)發(fā)出的電能經(jīng)逆變后升壓至400V，并入廠區(qū)內(nèi)配電房。（具體接入系統(tǒng)方案將在接入系統(tǒng)報告評審后確定）。

光伏發(fā)電升壓并網(wǎng)裝置由并網(wǎng)設(shè)計單位按國家電網(wǎng)發(fā)展[2009]747號文《國家電網(wǎng)公司光伏發(fā)電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定（試行）》要求，結(jié)合當(dāng)?shù)毓╇姽疚募笤O(shè)計和布置，并分別預(yù)留當(dāng)?shù)毓╇娋值谋O(jiān)控接口。

本項目的裝機容量在合肥電力系統(tǒng)里占一定的比例，因此項目并網(wǎng)的電能質(zhì)量應(yīng)滿足以下規(guī)定：

（1）《電能質(zhì)量-供電電壓允許偏差》、（GB-T 12325-2003）

（2）《電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度》（GB-T15543-2008）

（3）《電能質(zhì)量 電壓波動和閃變》（GB 12326-2000）

（4）《電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差》（GB-T 15945-2008）

（5）《電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)諧波》（GB-T 14549-1993）

（6）《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》（GB-Z 19964-2005）

光伏電站并網(wǎng)運行時，選用的并網(wǎng)逆變設(shè)備所產(chǎn)生的諧波電流的綜諧波畸變率應(yīng)控制在3%以內(nèi)，項目的各處并網(wǎng)點的三相電壓不平衡度不超過1.3%，項目在峰值功率向電網(wǎng)供電時其功率因數(shù)不小于0.95，不滿足時因進行補償。

4.6、接入情況

對于并網(wǎng)點，接入的電壓等級應(yīng)按照安全性、靈活性、經(jīng)濟性的原則，根據(jù)分布式光伏發(fā)電容量、導(dǎo)線載流量、上級變壓器及線路可接納能力、地區(qū)配電網(wǎng)情況綜合確定。

擬裝機總?cè)萘渴?.07MWp，年平均發(fā)電量約7.64萬度電。在正常工作日的時候光伏發(fā)電功率達(dá)到峰值時，所發(fā)出的電也可以完全被負(fù)載消耗掉，不會造成任何發(fā)電的浪費，本項目光伏電站擬接入酒店400V母線，光伏所發(fā)電量供使用，即“自發(fā)自用”。

因此該光伏電站適合用戶側(cè)并網(wǎng)、自發(fā)自用模式。

本工程并網(wǎng)設(shè)計將按照國家電網(wǎng)發(fā)展【2009】747號文件《國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定(試行)》結(jié)合當(dāng)?shù)夭⒕W(wǎng)接入相關(guān)規(guī)程規(guī)范要求進行設(shè)計和編制《并網(wǎng)接入系統(tǒng)設(shè)計報告》，具體接入系統(tǒng)方案將在接入系統(tǒng)設(shè)計報告評審后確定。

五、項目發(fā)電量

5.1系統(tǒng)能效分析及發(fā)電量計算

根據(jù)太陽輻射資源分析所確定的光伏電場多年平均年輻射總量，結(jié)合選擇的太陽能電池的類型和布置方案，進線光伏電場年發(fā)電量估算。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率由光伏陣列的效率、并網(wǎng)逆變器效率、交流并網(wǎng)等三部分組成。

（1）光伏陣列效率η1：光伏陣列在1000W/m2太陽輻射強度下，實際的直流輸出功率與標(biāo)稱功率之比。光伏陣列在能源轉(zhuǎn)換過程中的損失包括：組件的匹配損失、表面塵埃遮擋損失、不可利用的太陽輻射損失、溫度影響、最大功率點跟蹤精度及直流線路損失等，取效率86％計算。

（2）并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換效率η2：并網(wǎng)逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比，取并網(wǎng)逆變器效率97％計算。

（3）交流并網(wǎng)效率η3：從并網(wǎng)逆變器輸出至高壓電網(wǎng)的傳輸效率，其中主要是升壓器的效率，取變壓器效率98％計算。

系統(tǒng)總效率為：η=η1×η2×η3=86％×97％×98％≈81.7％

第一年可利用小時數(shù)為：日照峰值小時數(shù)×綜合效率

日照峰值小時數(shù)與光伏發(fā)電系統(tǒng)效率相乘，得到光伏發(fā)電系統(tǒng)的第一年可利用小時數(shù)為：

平    鋪：1469.9×81.7％=1200h

平鋪容量分別為：0.07MW

所以，該項目首年發(fā)電量：0.07MW×1200h=8.4萬kWh

本項目擬采用的太陽能電池組件的光電裝換效率衰減速率為10年衰減不超過10％、25年衰減不超過20％。如項目運營期為25年，25年運營期內(nèi)發(fā)電量逐年遞減為：

上一年發(fā)電量×[1-(20％÷25)]≈本年度發(fā)電量

為考慮到每年發(fā)電量的衰減，按上述計算逐年遞減，本并網(wǎng)光伏發(fā)電項目每年發(fā)電量如表所示。