科技楼楼顶并网建设计划书

一、项目背景光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。在如今发展迅速的时代，新型能源开始以绝对的优势逐渐代替了不可再生资源。很多地方已经开始采用太阳能发电，不仅环保，还能节约资源，实现资源的循环利用。太阳能电池发电作为新能源发电的代表，被大多数领域所喜爱。宁夏大学科技楼位于银川市西夏区宁夏大学校本部A区（东侧新征校园建设用地东南角规划位置），占地面积面积33000平方米。学校拟在科技楼楼顶建造一个并网光伏电站已满足科技楼日常供电需求。二、项目概况(一)地理位置宁夏大学科技综合楼楼顶并网光伏电站项目位于宁夏银川。宁夏银川属于温带大陆性气候，全年日照充足。年平均最高气温30℃，年平均最低气温-14℃。年均日照2800-3000小时，太阳的辐射总量为5700~6000MJ/m2/a。（二）基本原理太阳能能量转换的基础是半导体材料组成的PN结光生伏特效应。当光子照射到半导体材料上时，产生电子-空穴对。并受由掺杂半导体组成的PN结电场的吸引，电子流入N区，空穴流入P区。如果将外电路短路，则在外电路中就有与入射光通量成正比的光电流通过。通过光照在界面层产生的电子-空穴对越多，电流越大面层吸收的光能越多，界面层（即电池面积）越大，在太阳能电池中形成的电流也就越大。三．设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 （一）基本要求1、地为学校科技楼建筑的楼顶，综合考虑日照条件、建筑条件。安装和运输条件等因素，并且满足使用、安全、经济、环保、美观，便于安装和维护等的要求，进行设计。2、遵循国家及行业的有关法律法规、 规程 煤矿测量规程下载煤矿测量规程下载配电网检修规程下载地籍调查规程pdf稳定性研究规程下载 、规范及项目建议书的要求。3、合理规划布置电缆走向与布置方案，尽可能降低工程造价。（二）设计思路太阳能光伏发电系统主要是由太阳能电池方阵、逆变器和控制器组成，如下图所示：太阳能光伏发电分为独立光伏发电、并网光伏发电、分布式光伏发电。独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统。主要由太阳能电池组件、符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，发展难度相对较大。而分散式小型并网光伏系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网光伏发电的主流。分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。科技楼屋顶能够安装太阳能电池板的面积有限,屋顶光伏发电系统的容量通常远远小于其变压器的容量,即光伏系统的发电功率始终小于负载的功率,没有剩余电能送入上级城市电网。综合考虑,该光伏发电系统拟采用并网运行方式,并在学校内局部并网,不考虑将电能输入级城市电网,系统原理图如图所示。采取学校内局部并网运行方式提高了上级城市电网的安全性。图一  太阳能光伏发电系统组成原理框图（三）最佳方阵倾角的设计方阵不同倾角对接收到的辐射量有着重大影响，所以，要想最大效率的转换太阳能，就必须找到最佳方阵倾角。经查表：15摄氏度~45度区间是最佳倾角区间，其中最佳倾角应该位于45度左右。45度以上为不利水平倾角区间，90度水平倾角是最不利倾角。（四）太阳能电池组件的布置与设计（五）光伏组件的设计光伏组件的设计是传统屋顶光伏发电系统中的主要设计环节在以光伏建筑一体化理论为基础的光伏设计中,该环节更为重要池更为复杂因为太阳能瓦片同时负担光伏发电和建筑功能两方面的任务所以在选择光伏组件时不只要关注组件的发电能效还要注意与瓦片基底的组合适性光伏发电系统中常用的光伏组件有三种，分别是晶硅组件、薄膜组件、聚光组件其中聚光组件虽然转换效率高、价格便宜但需要额外的冷却装置和大体积的聚光镜，不适合应用于太阳能瓦片所以目前太阳能瓦片选择的组件基本都是晶硅组件与薄膜组件因为晶硅组件的厚度较大所以出于美观和体积考虑又以薄膜组件的选择较多。（六）光伏阵列的设计在传统的屋顶光伏发电系统设计中为了保证光伏组件能接受最大限度的光照发挥更高的能效需要结合当地的日照条件设计光伏阵列在应用了太阳能瓦片的屋顶一体化光伏发电系统设计中，由于光伏发电的太阳能电池板与建筑瓦片是一体的,SFr以光伏发电阵列无法额外设计必须与瓦片阵列等同这种硬性要求对光伏发电系统的发电效率有一定的影响因为无法进行专门光伏阵列设计的太阳能瓦片在接受光照的效率和时间上往往比分离式的太阳能电池板要低兼之太阳能瓦片使用的光伏组件大多是发电效率较低的薄膜组件,SFr以这种屋顶光伏发电系统的发电效率基本都比非一体化的光伏发电系统低上一个档次为了尽可能弥补这一缺陷需要在最初的建筑工程设计时就把光伏需求考虑进去冷瓦片的排列方式能尽可能接受光照换言之汰阳能瓦片的光伏整列设计时间需要大幅提前到建筑总体设计阶段。（七）光伏逆变器设计光伏逆变器是屋顶光伏发电系统的中枢装置之一因此选择时务必要谨慎不过由于其与光伏组件的类型、排列等并无太大的关系,SFr以应用了太阳能瓦片的光伏发电系统在光伏逆变器的设计选择上与传统的光伏设计基本一致太阳能瓦片的每片瓦片都可以看作一个独立的光伏组件由于转换率较低,SFr以每片太阳能瓦片的输出电压也不高而光伏逆变器想要正常运作需要足够高的直流输入电压单一瓦片的输出电压基本无法满足这一要求,SFr以需要将太阳能瓦片进行适当串联由于光伏逆变器功率与组件温度有关,SFr以在串联瓦片时必须严格计算串联工作电压、光伏组件温度、光伏逆变器电压区间的关系保证最高温度时的串联工作电压大于光伏逆变器最小电压最低温度时的开路电压小于光伏逆变器最大输入电压否则有引发功率失真、逆变器损坏等故障的可能性。（八）系统组件设计屋顶光伏发电系统的系统组件指的是不与光伏发电过程本身直接相关的附加系统组件这些组件虽然不参与直接的光伏发电过程但对整个系统的正常运作有保障作用传统的光伏发电系统有两套附加系统组件分别是防雷系统和保护测控系统而应用了太阳能瓦片的光伏发电系统因为还要满足建筑工程需求所以还要增加额外的防水系统在这三类附加系统的设计中保护测控系统的设计基本相同但太阳能瓦片的防雷系统和防水系统是设计难点目前常用的设计模式是让太阳能瓦片借用整个建筑的防雷系统肪水系统则延续传统的建筑屋顶防水系统，虽然有一定的能效但针对性较差有进一步优化的必要。（九）防雷系统的设计雷电主要有直击雷和感应雷2种。直击雷是指直接落到太阳能电池阵列、电气设备等上而或附近的雷击，防直击雷主要依靠避雷针。该系统处于屋顶四周女儿墙的下方，设计采用将光伏系统的所有钢结构与屋顶的防雷网相连，以达到防直击雷的目的。感应雷主要由电磁感应或静电现象产生，感应雷产生的电磁浪涌会损坏电气设备，甚至引起火灾，根据SJ/T1127的相关规定，该系统通过在直流接口设备、并网逆变器、交流配电柜的各输入端口设置浪涌保护器来防护侵入系统的感应雷电。（十）保护及测控系统装置该设计采用的逆变器具有RS232/RS485和以太网通信功能，系统的电流、电压、发电量等参数可以由通信方式实时获得，该逆变器还具有对系统直流、交流两侧开关的手动/遥控分断和保护功能，以及先进的孤岛效应检测和防护功能。逆变器保护范围以外，如汇流箱的输入开关、并网变压器开关等设备，设计中也配置了断路保护器、状态监视器等设施，从而保证了全系统的安全稳定运行。三、结束语1、该设计方案充分考虑了各种因素和要求，在遵循国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 《光伏系统并网技术要求》的前提下.充分体现了其科学合理性、经济性、美观性、不范性、人性化等特点，选用的高效率单晶硅电池组件、高效率并网逆变器、多组串逆变器、监控系统(可拓展到远程监控)等也充分反映了这些特点，达到了最佳效果，有着较好的不范性和影响力。目前该工程正在申报国家不范性项目。2、太阳能是一种清洁、可再生能源，太阳能光伏发电实现了直接将太阳能转化为电能。我国人口众多，人均能源资源量较低，发展可再生能源是落实科学发展观的必然选择，其中太阳能发电是最有前景的技术之一，从环境保护和能源战略上都具有重大意义。3、将太阳能光伏发电技术应用于学校建筑建设项目，国内目前尚无先例。我国新能源法已从2006年1月1口正式实施，随着“上网电价法”和“全网平摊”等法规的进一步实施，光伏发电的成本将接近于商业化，这必将极大地推动我国光伏产业的发展，相信不久的将来，我国民用建筑物的屋顶太阳能并网光伏发电系统将会得到广泛的应用。参考文献[1]李宁峰,于国才.屋顶太阳能光伏发电系统的设计[J].江苏电机工程,2012,03:43-45.[2]王春明,王金全,刘文良.天和家园43kW_p屋顶并网光伏发电系统设计[J].建筑电气,2007,02:13-18.[3]李世民,花亚萍.屋顶光伏发电系统的设计和安装指南[J].阳光能源,2010,02:54-58.[4]廖世凯,李琛.太阳能屋顶光伏发电系统设计及效益分析[J].通信电源技术,2014,06:65-67.[5]暴二平,祝新成,崔海明.某工程屋顶光伏发电系统的可行性分析[J].智能建筑电气技术,2015,03:24-2940.[6]魏子东,霍小平,贺生云,尹宁.固定式光伏最佳水平倾角及朝向的模拟分析——以宁夏银川地区为例[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2012,05:700-706.f