彩虹医院太阳能光电建筑一体化应用示范项目技术方案及经济效益分析(共38页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上咸阳彩虹医院199.28KWp 光电建筑一体化项目技术方案及经济效益分析编 制：审 核： 批 准： 咸阳彩虹光伏科技有限公司2012年6月29日咸阳彩虹医院199.28KWp 光电建筑一体化项目技术方案及经济效益分析一、示范工作总体目标（一）工程概况1、项目建设地地理位置本项目建设地位于陕西省咸阳市彩虹集团陕西总部。彩虹医院始建于一九八二年，占地32574平方米，建筑面积平方米，是一所具有医、教、研功能的综合性二级甲等医院，1997年被咸阳市唯一正式授命为咸阳市儿童医院，2003年被省物价局、质量技术监督局命名为“物价、计量信得过单位”，2005年被咸阳市授予环境保护

2、“绿色文明医院”， 2009年始已为西安医学院附属医院，同时也是咸阳市医保农合城镇居民医疗保险、市职业病鉴定定点医院。近年来，医院注重服务质量的提高，医疗领域的拓宽，设备设施的更新以及内外环境的不断改善，并被省卫生厅、市卫生局命名为“百姓放心医院”，医院并附设咸阳市老年病治疗康复中心。咸阳毗邻省会西安，是未来西安（咸阳）国际化大都市的重要组成部分，陇海、西包、西康铁路，京昆、连霍、包茂、福银、沪陕高速公路，以及规划建设中的西（安）湛（江）、集（宁）昆（明）、盐（城）西（宁）高铁交汇于此，距西北最大的航空枢纽西安咸阳国际机场仅5公里，交通十分便捷。气候温和、四季分明，工程地质良好，道路、电力、通

3、讯、供水、热力、天然气等基础设施完善，开发建设条件十分优越。2、可利用的建筑类型及建筑面积情况 为了积极响应国家节能环保的号召，咸阳彩虹医院计划进行太阳能光电建筑一体化项目示范建设，利用住院部大楼及2座标准彩钢瓦屋面建设太阳能发电系统。屋面面积为2726平方米，屋面为水泥+隔热防水层、标准彩钢瓦。3、用途及预计装机峰瓦值建设的光伏系统为安装的工业厂房及办公楼供电。预计安装晶体硅太阳能电池组件峰瓦值为199.28KWp,首年发电量约千瓦时。项目所发电量供医院自用。（二）工作目标我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，能源将近76%由煤炭供给，这种过度依赖化石燃料的能源结构已经对环境、经济和社会造成较

4、大的负面影响。大量的煤炭开采、运输和燃烧，对我国的环境已经造成了极大的破坏。大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。陕西省是我国的电力输出大省，这也加速了煤炭资源的消耗，使陕西省将提早面临能源的挑战。因此，必须着力调整能源结构，利用其风资源和太阳能资源的优势，大力发展可再生能源，以提升陕西省在全国的能源地位和结构。太阳能发电技术是通过转换装置将太阳能辐射能转换成电能进行使用，并网发电系统一般离负荷中心较近，所产生的电能就地使用。陕西省具有丰富的太阳能资源，太阳能总储量2.71106亿kWh，排全国第11位；可获得太阳能资源9.31014M

5、J，相当于317亿吨标准煤，利用百分之一太阳能所产生的能量比陕西省年产煤量的2倍还多，开发利用前景极其广阔。陕西省不仅有较好的太阳能资源，而且有完善的电网和较大常规能源的装机。进行太阳能工程的建设，可以充分的利用好陕西省的资源，增加陕西省的绿电供应，改善陕西省的能源结构；保护环境、减少污染；节约有限的煤炭资源和水资源。咸阳市作为国家发展较早的工业城市，工业经济基础雄厚，是西部乃至全国重要的制造业基地。从“一五”时期开始，国家就在咸阳市布局了一大批制造业项目。多年来，这些工业企业消耗了大量的传统能源，也造成了咸阳市供电紧张的局面，因此在咸阳市选择区域建设示范工程既是现实的需要也是作为对传统能源过

6、渡消耗的一种补偿。根据咸阳彩虹医院既有建筑进行规划和测算，利用现有的建筑屋顶，设计建设199.28KWp光伏发电系统，所发电可以在用户侧直接并网使用，为医院等大型公用建筑综合利用太阳能资源做出有益的探索，其次，光伏阵列可以吸收及遮挡太阳光线，从而降低光伏电站安装建筑的温度，减少建筑的供暖及保温能耗。该项目的建设既符合国家制定的能源战略方针，也是开创陕西咸阳太阳能资源开发的示范建设项目，对太阳能光伏发电的开发建设推广有较好的引导作用，具有承前启后的关键性作用。因此，本工程的建设，对合理开发和利用建筑屋顶太阳能资源，节约当地能耗，创造较好的经济效益和社会效益，优化地区资源配置具有十分重要的意义，工

7、程的建设是非常必要的。（三）进度安排1、实施周期本项目从规划到验收、执行时间为2012年7月至2012年12月。2、进度计划（1）建设前期工作阶段：2012年7月8月 编制项目建议书； 可行性研究； 审批立项； 报建； 主设备采购。（2）设计及建设准备阶段：2012年7月至2012年8月 初步设计 ； 施工图设计； 施工图设计审查； 施工图审查。（3）建设实施阶段：2012年9月至2012年11月 土建施工； 设备安装。 （4）竣工验收阶段：2012年11月至2012年12月系统调试；验收。二、主要内容对用户侧并网的光伏发电项目、偏远无电地区光伏发电项目、大型并网光伏发电项目和享受太阳能光电建

8、筑应用财政补助项目，分类介绍主要建设内容。光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。光伏系统具有以下的特点：没有转动部件，不产生噪音；没有空气污染、不排放废水；没有燃烧过程，不需要燃料；维修保养简单，维护费用低；运行可靠性、稳定性好；作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上；根据需要很容易扩大发电规模。光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类：独立发电系统和并网发电系统。应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供

9、电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.32W的太阳能庭院灯，大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。其中包含了光伏系统中的几个主要部件：光伏组件方阵：由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电

10、能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。蓄电池：将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。控制器：它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势，如AES公司的SPP和SMD系列的控

11、制器就集成了上述三种功能。逆变器：在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设备，将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下，将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电，如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含有交流负载的光伏系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。建筑一体化太阳能发电系统特点：1.可原地发电、原地使用，减少电流运输过程的费用和能耗 ；2.避免了放置太阳能电池组件阵列的额外占用宝贵的建筑空间，

12、与建筑结构的结合，省去了单独为光电设备提供支撑结构 ；3.使用新型建筑维护材料，节约了昂贵的外装饰材料（玻璃幕墙等），减少建筑物的整体造价，且使建筑外观更有魅力 ；4.因日照处在高压电网用电高峰期，BAPV系统除保证自身建筑内用电外，还可以向电网供电，舒缓了高峰电力需求，解决电网峰谷供需矛盾，具有极大的社会效益； 5.杜绝了由一般化石燃料发电所带来的严重空气污染，这对于环保要求更高的今天和未来极为重要； 6.由于光伏陈列安装在屋面和墙面上，并直接吸收太阳能，避免了墙面温度和屋顶温度过高，降低了空调负荷，并改善了室内环境。本项目采用光伏建筑一体化中第一种建筑与光伏系统结合方式。借鉴国际先进的太阳

13、能产品生产、系统设计及工程施工经验，本项目安装后直接采用在建筑物水泥或彩钢瓦屋面直接加装，在建筑设计载荷内；不会对屋面有直接影响，且光伏组件重量相对较轻，小于建筑物设计承重。本项目组件采用咸阳彩虹光伏科技有限公司SL-235W型多晶硅电池组件，规格尺寸1652100050mm。建筑的屋顶可以满足本方案的阵列布置要求。三、具体项目情况（一）项目业主单位信息本项目建设地位于陕西省咸阳市彩虹集团陕西总部。彩虹医院始建于一九八二年，占地32574平方米，建筑面积平方米，是一所具有医、教、研功能的综合性二级甲等医院，1997年被咸阳市唯一正式授命为咸阳市儿童医院，2003年被省物价局、质量技术监督局命名

14、为“物价、计量信得过单位”，2005年被咸阳市授予环境保护“绿色文明医院”， 2009年始已为西安医学院附属医院，同时也是咸阳市医保农合城镇居民医疗保险、市职业病鉴定定点医院。近年来，医院注重服务质量的提高，医疗领域的拓宽，设备设施的更新以及内外环境的不断改善，并被省卫生厅、市卫生局命名为“百姓放心医院”，医院并附设咸阳市老年病治疗康复中心。（二）项目建设地点及太阳能资源状况太阳能资源的分布具有明显的地域性。这种分布特点反映了太阳能资源受气候和地理条件的制约。从全球角度来看，我国是太阳能资源相当丰富的国家，具有发展太阳能利用得天独厚的优越条件。1、陕西省太阳能资源分布特点相对全国而言，陕西省年

15、太阳总辐射量居较高水平。其空间分布特征是北部多于南部，南北相差大，高值区位于陕北长城沿线一带及渭北东部区域,低值区主要分布于陕南。按照太阳年总辐射量的大小，陕西省太阳能资源可以划分为三个区，即：太阳能资源很丰富区，包括陕北北部；太阳能资源丰富区，包括了陕北南部、关中地区、陕南商洛及安康东北部；太阳能资源较丰富区，包括陕南汉中和安康大部。四季中，夏季总辐射量为四季之最，占全年的35，夏季太阳总辐射有两个高值中心，一个在陕北北部，另一个在渭北东部；冬季总辐射量为四季中最少的季节，仅占全年的 16。陕西省各地年日照时数均大于1200小时，相当于119公斤标准煤燃烧所发出的热量。年极端气温远高于-45

16、。图3 陕西省太阳能分布图2、咸阳太阳能资源分布咸阳市位于关中平原的中部，既在九竣诸山以南, 又在渭水以北，山南叫阳，水北也叫阳，山水俱阳，故名咸阳。咸阳是中国历史上第一个统一中国的封建王朝一秦王朝建都之地。南北长145千米，东西最宽106千米，面积10196平方千米。气候：因地形特征，又分为两个具有明显差异的气候区：南部平原地区气候温和，四季分明。年平均气温12，无霜期213天；北部高原沟壑区，气候稍寒，冬春略长，年平均气温不足10，无霜期180天。全境年均降水量500600毫米，由南向北递增，50%集中在7、8、9月，常常秋雨连绵，久阴不晴。河流：泾河从西北入境，向东南流出注入渭河。渭河自

17、西向东沿南界流过，形成“人”型水系。其大大小小的河沟，像毛细血管一样，分别注入泾渭两条动脉。咸阳地区各月气象状况10年以上统计数据如下列表中所示（数据来自NASA）：咸阳地区各月水平面太阳辐射表(kWh/m2/day)1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均值2.84 3.34 3.85 4.80 5.29 5.27 5.11 4.57 3.69 3.06 2.71 2.61 3.93 咸阳地区各月地面以上10m高处温度表()1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均值-5.49 -2.15 3.20 11.0 16.6 20.4 22.1 20.7 16.2

18、 9.80 2.98 -3.18 9.42 咸阳地区各月地面以上50m高处风速表（m/s)1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均值3.093.253.573.673.373.182.932.822.872.833.053.083.14（三）项目工程方案本项目主体工程施工主要包括：屋面基础处理、太阳能支架安装、太阳能电池组件设备安装、汇流箱安装、电力电缆和光缆敷设、检测设备安装、调试交验等。屋面基础处理及支架安装工程本项目光伏组件支架系统：采用角钢作为主体部件，角钢与水泥底座用连接；角钢连接件用于槽钢与各种基材的任意角度连接。光伏组件支架系统采用热浸渡锌材质槽钢及配件，镀锌厚

19、度60m以上。C型槽钢增设了轴向加劲肋提高了槽钢的抗弯能力。采用行业成熟的彩钢瓦专用支架，借助专用标准夹具，安装光伏组件。材质为铝合金，减少彩钢瓦屋面承重。1、太阳能电池组件安装太阳能电池组件采用20t汽车吊装就位。施工吊装要考虑到安全距离，确保施工安全及安装质量。吊装就位后要即时调整加固，方阵支架安装完毕后，将太阳能电池组件通过专用夹具安装在支架上。2、汇流箱设备安装汇流箱直接安装在支架上或墙壁上。敷设场内集电线路电力电缆。敷设场内太阳能电池组件间及太阳能电池组件至控制室间通信光缆。3、电气设备安装逆变器和交流柜安装在医院动力配电室内。4、特殊季节施工要求在气温较低季节施工时应做好防寒、防冻

20、、防火等冬季施工准备。搅拌站、施工厂房等要供暖，保温材料、抗冻剂要备足。冬季混凝土施工采用热搅拌和蒸汽养护。5、劳动安全与工业卫生保护劳动者在电力建设和运行生产中的安全和健康，改善劳动者在其工作中的劳动条件，光伏发电站设计应贯彻执行国家及部颁现行的有关劳动安全和工业卫生的法令、标准及规定，以提高劳动安全和工业卫生的设计水平。在光伏发电站劳动安全和工业卫生设计中，要认真地贯彻“安全第一，预防为主”的方针，加强劳动保护，改善劳动条件，重视安全运行。对于劳动安全与工业卫生防范措施和防护设施，必须与主体工程建设三同时：同时设计、同时施工、同时投产，并要达到安全可靠，要保证劳动者在劳动过程中的安全与健康

21、。（四）技术方案1、建筑维护结构体系本项目所选的建筑为大型建筑和可上人屋面，屋顶为混凝土结构、标准彩钢瓦。本工程拟在屋顶的表面朝阳方向平铺太阳电池组件，其建筑结构不做改变，不增加维护结构，铺设的太阳电池支架直接采用水泥墩配重在屋顶上部与安装支架紧固连接，水泥屋面采用固定支架形式。本项目安装直接采用在水泥屋面直接加装，在建筑设计载荷内；不会对屋面有直接影响，且光伏组件重量相对较轻，小于建筑物设计承重。对于标准彩钢瓦屋面，采用行业成熟的彩钢瓦专用支架，借助专用标准夹具，安装光伏组件。材质为铝合金，减少彩钢瓦屋面承重。2、光伏发电系统技术设计方案（1）设计依据及说明分布式并网光伏发电系统工程项目的方

22、案设计、产品供应及工程实施主要参照下列标准：关于实施金太阳示范工程的通知 财建【2009】397号关于加强金太阳示范工程和太阳能光电建筑应用示范工程建设管理的通知 财建2010662号IEC 60364-7-712建筑电气安装-7-712部分相关建筑物的荷重,建筑基准法施行另第84条（固定荷重），第85条（承载荷重），第86条（积雪荷重）以及第87条（风荷重）的规定。IEC 62093光伏系统中的系统平衡部件-设计鉴定IEC 60904-1光伏器件第一部分:光伏电流-电压特性的测量IEC 60904-2光伏器件第二部分:标准太阳电池的要求DB37/T 729-2007光伏电站技术条件SJ/T

23、11127-1997光伏（PV）发电系统过电保护导则CECS84-96太阳光伏电源系统安装工程设计规范CECS 85-96太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范GB2297-89太阳光伏能源系统术语GB50057-94建筑防雷设计规范GB4064-1984电气设备安全设计导则GB 3859.2-1993半导体变流器 应用导则GB/T 14007-92陆地用太阳电池组件总规范GB/T 14549-1993电能质量 公用电网谐波GB/T 15543-1995电能质量 三相电压允许不平衡度GB/T 18210-2000晶体硅光伏方阵I-V特性的现场测量GB/T 18479-2001地面用光伏（P

24、V）发电系统 概述和导则GB/T19064-2003家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法GB/T 19939-2005光伏系统并网技术要求GB/T 19964-2005光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T 20046-2006光伏（PV）系统电网接口特性GB/T 20514-2006光伏系统功率调节器效率测量程序（2）光伏建筑一体化设计光伏建筑一体化指在建筑外围护结构的表面安装光伏组件提供电力，同时作为建筑结构的功能部分，取代部分传统建筑结构如屋顶板、瓦、窗户、建筑立面、遮雨棚等，也可以做成光伏多功能建筑组件，实现更多的功能。本项目由咸阳彩虹医院计划进行太阳能光电建筑一体化项目示范，利用

25、住院部大楼及2座标准彩钢瓦屋面建设太阳能发电系统。屋面面积为2726平方米。屋面为水泥+隔热防水层、标准彩钢瓦。3、用途及预计装机峰瓦值建设的光伏系统为安装的工业厂房及办公楼供电。预计安装晶体硅太阳能电池组件峰瓦值为199.28KWp,首年发电量约千瓦时。项目所发电量主要供医院自用。本工程为建筑物附加光伏发电系统。在已有建筑物上安装太阳电池组件，不改变原有建筑物的建筑设计及结构。（3）并网系统设计在该并网设计方案中发电系统方案如下：厂房/建筑电站容量安装形式并网形式组串数量逆变器选型汇流箱选型组件数量彩虹医院150.4KW最佳倾角安装用户侧接入16块1串共40串50KW逆变器2台；100KW逆

26、变器1台16路汇流箱3个640块48.88KW平铺用户侧接入16块1串共13串16路汇流箱1个208块本项目发电系统由所发的电就近并入医院210KVA的配电室0.4kV主线路上。本项目采取集中监控，配置独立的监控系统，系统配置一台环境检测仪，检测环境温度、风向、光照等环境数据。并网运行期间数据采集器采集并网逆变器、汇流箱和环境监测的运行状态，数据采集器对外提供RS485接口，通过RS485总线与并网逆变器、汇流箱、环境监测进行通讯，将相关数据和信息通过RS485总线提供给站控层的监控系统。通过站控层可实现对逆变器和汇流箱运行状况监控。通过大屏幕LED显示逆变器的输出电压、电流、功率、日发电量和

27、项目所在地光照度、环境温度、二氧化碳减排量等参数。通过显示电站发电量和环境参数，可体现园区在新能源利用和节能减排方面的示范效应。图4 并网发电系统示意图（4）主要产品部件及性能参数并网逆变器选型逆变器是连接光伏阵列和电网的关键部件，它完成控制光伏阵列最大功率点运行和向电网注入正弦电流两大主要任务。逆变器要与电网连接，必须满足电网电能质量、防止孤岛效应和安全隔离接地的三个要求。光伏阵列对逆变器的要求由于日照强度和环境温度都会影响光伏阵列的功率输出，因此必须通过逆变器的调节使光伏阵列输出电压趋近于最大功率点输出电压，以保证光伏阵列在最大功率点运行而获得最大能源。并网逆变器的组成单元DC/DC单元。

28、该单元完成太阳能电池阵列的电压提升，同时对太阳能电池板进行最大功率跟踪控制（MPPT）。DC/AC单元。该单元工作在电流控制模式，在PWM的控制下，使电流和电网的电压保持同步，把电能馈送到电网。I/O单元。该单元把来自电流传感器的信号和主回路中的电压信号转变成DSP板可以处理的信号，并把DSP输出的开关信号和PWM信号输出的相应的继电器或功率元件。DSP单元。该单元是并网发电系统的控制核心，DSP单元完成全部并网运算和控制功能，并能够通过串行总线向显示板发送系统运行信息。电源单元。把太阳能电池的高压输入转化为多路电压电源，供DSP单元、I/O单元、传感器等使用。太阳能发电对电站系统的安全，质量

29、、可靠性等都有很高的要求，而逆变器作为光伏并网系统的核心，其质量和稳定性直接影响光伏发电系统的发电质量和系统稳定性。本系统拟采用通过国际认证、型号为GSG-30KTL-TV、GSG-50KTT-TV的并网逆变器。表2 逆变器技术参数1）50kW逆变器部分技术参数GSG-50KTT-LV直流输入最大直流输入功率(kWp)55最大方阵开路电压（Vdc）850推荐方阵开路电压（Vdc）720最大方阵输入电流（A）125MPPT范围(Vdc)440800直流电压纹波Vpp 10%交流输出额定交流输出功率(kW)50最大交流输出功率（kW）541额定电网电压（Vac）400允许电网电压（Vac）310-

30、450额定电网频率（Hz）50允许电网频率（Hz）4750.5功率因数0.99（额定功率）电流总谐波畸变率THD（%）3%（额定功率）系统最大效率（%）96%欧洲效率（%）95%隔离方式变压器夜间自耗电（W）50降额）存储温度-20+65使用环境湿度095%（不结露）冷却方式强制风冷噪声65dB海拔高度3000m 时，开始降额显示与通讯显示方式触摸屏通讯接口RS485;RS232机械参数参考尺寸（深宽高，mm）600x800x1900参考重量（kg）6002）100kW逆变器部分技术参数GSG-100KTT-TV直流输入最大直流输入功率(kWp)110最大方阵开路电压（Vdc）900推荐方阵开

31、路电压（Vdc）720最大方阵输入电流（A）250MPPT范围(Vdc)440800直流电压纹波Vpp 10%交流输出额定交流输出功率(kW)110额定电网电压（Vac）400允许电网电压（Vac）310450额定电网频率（Hz）50允许电网频率（Hz）4750.5功率因数0.99（额定功率）电流总谐波畸变率THD（%）3%（额定功率）系统最大效率（%）94.90%欧洲效率（%）93.8%隔离方式工频变压器隔离夜间自耗电（W）50降额）存储温度-20+65使用环境湿度095%（不结露）冷却方式强制风冷噪声65dB海拔高度3000m 时，开始降额显示与通讯显示方式触摸屏通讯接口RS485;RS2

32、32机械参数参考尺寸（深宽高，mm）800x1000x1200参考重量（kg）1022.5逆变器采用低频隔离变压器设计，室内型。可在+55的高温环境下，连续可靠地满载运行，不需要降额。适用于大型光伏电站。可多台逆变器并联运行，简化电站设计。输入电压的范围大，保证了接入的光伏阵列有了更多的组合方式。是一款性价比非常高的并网逆变器。太阳能电池组件的选型本工程光伏发电系统主要由太阳电池组件阵列、逆变器及升压系统三大部分组成，其中太阳电池组件阵列及逆变器组成发电单元部分。太阳电池组件的选择应在技术成熟度高、运行可靠的前提下，结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输的状况，选用行业内太阳电池组件主流类

33、型。根据电站所在地的太阳能资源状况和所选用的太阳电池组件类型，计算光伏并网系统的年发电量，选择综合指标最佳的太阳电池组件。结合项目所在地用地情况、产品技术的成熟度、以及目前国内外大规模光伏并网电站应用的实际情况，本方案采用多晶硅太阳电池组件。本方案初步选定通过国际认证功率为235Wp多晶硅太阳电池组件。表4 235Wp多晶硅光伏组件主要参数标准测试条件STC：AM1.5 辐照强度1000W/ 温度25峰值功率(Pm)235Wp峰值功率温度系数-0.45%/开路电压(Voc)37.2V短路电流温度系数0.055%/最佳工作电压(Vmp)30.0V开路电压温度系数-0.33%/短路电流(Isc)8

34、.4A外形尺寸(mm)1652100050最佳工作电流(Im)7.83A重量(kg)20转换效率14.48%汇流箱的选择本系统拟选12路、16路光伏阵列防雷汇流箱，其具有以下特点： 满足室外安装的使用要求； 每路可接入1个支路，1个支路含2个串列，每路电流最大可达20A； 接入最大光伏串列的开路电压值可达DC900V； 熔断器的耐压值不小于DC1000V； 配有光伏专用高压防雷器，正极负极都具备防雷功能； 采用正负极分别串联的四极断路器提高直流耐压值，可承受的直流电压值不小于DC1000V。防雷系统设计接地装置及设备接地的设计按交流电气装置的接地和十八项电网重大反事故措施的有关规定进行设计。光

35、伏阵列接地保护直接采用镀锌扁钢与屋顶原有接地保护连接，接地电阻满足电池厂家要求为准，站房设备接地与光伏组件接地网连接。太阳电池组件支架选型太阳电池组件的安装一般分为固定式、倾角可调节固定式和复杂自动跟踪系统三种类型，其中复杂自动跟踪系统又分为单轴跟踪和双轴跟踪两种。本项目采用固定式安装方式。因为晶硅太阳电池组件的寿命在25以上年，所以对组件支架的抗腐蚀提出了要求，支架的材料选热浸锌防腐钢支架。本系统拟选用成品光伏组件支架系统，成品光伏支架为工厂预制，在工地快速组装无需现场钻孔或焊接，有效提高安装精度和效率，保证施工质量，并节约工期。（5）光伏系统方阵布置方阵安装角度及安装方式北半球太阳电池组件

36、方位角朝南，安装角度与纬度有关。组件方阵安装倾角的最佳选择取决于诸多因素，如：纬度、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、特定的场地条件等。并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角是系统全年发电量最大时的倾角。根据咸阳地区当地纬度34.3度和当地太阳辐射资料，利用RETScreen进行模拟，经过计算确定太阳能电池方阵最佳倾角为26度设计。最佳倾角支架效果图 平铺专用支架效果图方阵间距布置本项目屋顶可利用面积为2726m2，可铺设太阳电子组件容量为199.96KWp，为了避免施工时对屋面结构的破坏，方阵前后留足够间距，避免冬至日上午9:00至下午3:00之间方阵前后不遮阴。（6）系统能效计算分析根

37、据系统的安装地点、光照情况、方案设计、设备选型等综合因素，综合发电效率为80%，年发电量为199.283.636580%KWH。若考虑太阳电池组件效率按寿命期内累计折损20%，且每年衰减的百分比相同进行计算，25 年内总发电量为418.9万KWH。（7）技术经济分析技术先进性分析本系统采用太阳电池组件效率高达14.5%，逆变设备采用效率较高，技术成熟的50kW、100kW等型号逆变器；支架安装方式采用目前最经济的钢支架。并网接入采用就近并网，不需要单独建设配电房，节约了投资成本。可行性和示范性分析本项目是在咸阳市彩虹医院原有建筑上建设太阳能发电系统，建成后的太阳能发电系统所发电量供办公大楼和医

38、院、生活负载使用，这一举措既响应了当前节能减排的口号，同时也在新能源利用方面起到示范的效果，通过日发电量、减排量等数据的显示可为客户参观提供良好的平台，更好的宣传咸阳管委会节能减排的示范形象。本系统计划由2台50kW、1台100kW的光伏逆变器组成，晶体硅电池组件总装机199.28KWp，太阳能光伏并网发电系统接入用户侧三相0.4kV低压电网。接入端安装智能电表。该电表不仅要有优越的测量技术，还要有非常高的抗干扰能力和可靠性。同时，该电表还可以提供灵活的功能：显示电表数据、显示费率、显示损耗（ZV）、状态信息、警报、参数等。此外，显示的内容、功能和参数可通过光电通讯口用维护软件来修改。通过光电

39、通讯口，还可以处理报警信号，读取电表数据和参数。3、节能量计算我们以燃烧煤炭的火力发电为参考，计算节电的减排效益。根据专家统计：每节约 1度（千瓦时）电，就相应节约了0.4千克标准煤，同时减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳（CO2）、0.03千克二氧化硫（SO2）、0.015千克氮氧化物（NOX）。本工程在光伏组件寿命内工节约标准煤约167.5万吨，较少污染气体排放如下表表5 减排量表 单位：万吨碳粉尘二氧化碳二氧化硫氮氧化物114417.712.66.3从上表可见太阳能发电不仅节约能源，而且不会产生有害气体，属于一种清洁、环保、经济的新型能源。4、运行维护和管理项目实施

40、后，医院成立维护队伍将负责日常维护管理工作，并做好上网电量的统计和复查工作。咸阳彩虹光伏科技有限公司也将培训和指导日常运营维护工作。主要维护工作包括：（1）光伏阵列维护光伏阵列的主要维护措施为以下几点： 支嵌结构紧固部分是否松动，如有必须拧紧； 经常检查电缆连接，接地及接头； 经常用软布清除表面灰尘和污垢； 更换组件应使用同规格同类型产品； 注意不得触摸电线或接头的裸露部分，如需要带上绝缘装置（如：工具，手套等）； 注意维修时将组件表面用布或其他材料覆盖，避免在阳光照射下组件产生高压危险。采用的光伏组件表面为玻璃结构，且采用自洁涂层，光滑度高。组件在冬季受太阳能辐射量较大，且电池片经表面植绒处

41、理，反光率低，组件表面温升明显，故组件表面不易积雪。此外，组件安装时有倾斜角度，积雪也会自动滑落。根据光伏组件自身特点，以及同地区同类型光伏发电系统实际运行经验来看，本项目光伏组件表面不会出现长时间积雪情况，一旦出现积雪，会在晴天后迅速融化滑落，故无需采取特殊的融雪措施。若遇到雨天较少的季节，可安排维护人员定期清扫组件表面，清理鸟粪及灰尘等。（2）汇流箱、变流器、交流配电柜、线缆的运行及维护汇流箱、变流器、交流配电柜、线缆基本上是免维护的，但需由专业人员值班和对设备进行日常巡检，所有巡检和值班人员都应该由具有处理光伏系统经验的合格电工来执行。（3）费用结算及系统维护5、数据检测及远传系统医院配

42、电室配置一台数据采集器，采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主机，数据采集器通过RS485接口与逆变器、汇流箱、环境测试仪通信，可记录光伏组件输出电压、电流特性，光伏逆变器输出电压、电流、功率、发电量，光照、减排量等参数。图9 数据采集装置图10 监控系统原理图（五）实施周期及进度计划1、实施周期本项目从规划到验收、执行时间为2012年7月至2012年12月。2、进度计划（1）建设前期工作阶段：2012年7月8月 编制项目建议书； 可行性研究； 审批立项； 报建； 主设备采购。（2）设计及建设准备阶段：2012年7月至2012年8月 初步设计 ； 施工图设计； 施工图设计审查； 施工图审查。

43、（3）建设实施阶段：2012年9月至2012年11月 土建施工； 设备安装。 （4）竣工验收阶段：2012年11月至2012年12月系统调试；验收。（六）投资估算与技术经济分析1、投资估算范围 本项目投资估算包括购置设备、工程建设其他费用、预备费等2、 投资估算依据 国家发展改革委和建设部共同发布的 建设项目经济评价方法与参数 （第三版） 工程勘察设计收费标准 （2002年修订本） 拟建项目各单项工程的建设内容及工程量 3、 投资估算办法及说明 工程费用：包括建筑工程费和设备及设计、安装工程费用，其中主要设备价格，太阳能电池组件按4.8元/瓦，逆变器按照 1元/瓦。 工程建设其他费用：包括无形

44、资产和其他资产，前期咨询费、设计费、建设单位管理费、培训费等其他费用。4、 项目总投资 本项目工程总投资199.28万元 ，详见下表为投资估算专心-专注-专业咸阳市彩虹医院199.28KWp光电建筑应用一体化项目投资估算表序号名称规格参数数量单位价格（万元）备注一、电池组件1多晶硅电池组件SL-235W型多晶硅电池组件848块95.65咸阳彩虹光伏科技有限公司二、电气1并网逆变器GSG-50KTT-TV2台10南京冠亚电源设备有限公司2并网逆变器GSG-100KTT-TV1台10南京冠亚电源设备有限公司3直流电缆PV1-F 1x44028米2.6远东电缆有限责任公司PV1-F 2x351986米17.424交流电缆YJY 0.6/1kV 316+110328米1.265其他汇流箱、低压柜