屋顶光伏电站epc方案设计.ppt

屋顶光伏电站〔EPC〕方案设计要点夏征勇一屋顶光伏电站直流侧设计要点二屋顶光伏电站交流侧设计要点三报价分析四向业主索取资料一、屋顶光伏电站直流侧设计要点一、屋顶光伏电站直流侧设计要点1 1、预备知识、预备知识工程总承包〔又称工程总承包〔又称EPCEPC模式〕模式〕EPCEPC是三个英文单词的第一个大写字母，其含义如下：是三个英文单词的第一个大写字母，其含义如下：Engineer—--Engineer—--设计〔包括前期咨询、可研等〕设计〔包括前期咨询、可研等〕Procure—--Procure—--采购〔包括分包〕采购〔包括分包〕Construct—--Construct—--施工〔包括试运行效劳，又称交钥匙施工〔包括试运行效劳，又称交钥匙TurnkeyTurnkey〕〕ØEPCEPC模式的特点模式的特点Ø〔〔1 1〕业主不具体组织实施，完全由总承包商完成〕业主不具体组织实施，完全由总承包商完成Ø〔〔2 2〕业主把风险转移给总承包商〕业主把风险转移给总承包商Ø〔〔3 3〕通常业主与总承包商都是签订总价合同〕通常业主与总承包商都是签订总价合同Ø注意：注意：Ø任何一个合同，可以不公平，但必须清楚。

任何一个合同，可以不公平，但必须清楚ØEPCEPC模式不适应的工程模式不适应的工程Ø为躲避为躲避EPCEPC风险，总承包商应慎重考虑以下几点：风险，总承包商应慎重考虑以下几点：Ø〔〔1 1〕投标人没有时间或资料，仔细研究业主的要求，无法评〕投标人没有时间或资料，仔细研究业主的要求，无法评估估Ø风险，甚至连编制投标文件的时间都没有风险，甚至连编制投标文件的时间都没有Ø〔〔2 2〕投标人对建设地的情况，如：水、电，地质、人工、地〕投标人对建设地的情况，如：水、电，地质、人工、地材材Ø价格等不掌握〔对光伏工程，电网接入更应认真对待〕价格等不掌握〔对光伏工程，电网接入更应认真对待〕Ø〔〔3 3〕业主对承包商的工作严格监督，甚至审核大局部施工图〕业主对承包商的工作严格监督，甚至审核大局部施工图纸Ø〔〔4 4〕工程进度款支付条件过于苛刻〕工程进度款支付条件过于苛刻Ø屋顶光伏电站特点屋顶光伏电站特点•大都是在已建成的建筑物上实施，受荷载、屋面结构制约大都是在已建成的建筑物上实施，受荷载、屋面结构制约•大都是在用户侧并网，受并网点位置、用户已有变压器容量大都是在用户侧并网，受并网点位置、用户已有变压器容量及用电负荷制约。

及用电负荷制约•屋顶很少上人，出现故障不易发现，设备、材料、施工质量屋顶很少上人，出现故障不易发现，设备、材料、施工质量应重点考虑设计、设备、材料及施工还要满足消防要求应重点考虑设计、设备、材料及施工还要满足消防要求•并网不上网，自发自用，所发电量全部消化在用户侧并网不上网，自发自用，所发电量全部消化在用户侧Ø如下图，屋顶光伏电站所发电量全部消化在用户内部用电如下图，屋顶光伏电站所发电量全部消化在用户内部用电Ø负荷上，否那么应采取防逆流装置负荷上，否那么应采取防逆流装置2 2、屋顶光伏电站组件安装功率估算、屋顶光伏电站组件安装功率估算平屋顶〔混凝土屋面〕光伏组件安装功率测算平屋顶〔混凝土屋面〕光伏组件安装功率测算以济南地区为例，在最正确倾角范围以济南地区为例，在最正确倾角范围(28°∽34°)(28°∽34°)，每，每KWKW组件组件大概占用屋顶面积大概占用屋顶面积1515平方米1KW/15(1KW/15㎡或㎡或50∽70W/50∽70W/㎡〕㎡〕防止遮挡屋顶凸起物高度的防止遮挡屋顶凸起物高度的2.52.5倍范围内不允许布置光伏组件倍范围内不允许布置光伏组件例题例题1 1：今有一座厂房，混凝土平面屋顶，东西长：今有一座厂房，混凝土平面屋顶，东西长150150米，南北米，南北宽宽8080米，东、北、南女儿墙高度米，东、北、南女儿墙高度0.80.8米，西边为米，西边为5 5米高错层，屋顶米高错层，屋顶中部有中部有4X44X4米见方，高米见方，高3.53.5米电梯井一个，请估算光伏组件安装米电梯井一个，请估算光伏组件安装功率。

功率•估算：估算：•1 1〕厂房屋顶总面积〕厂房屋顶总面积=150=150米米X80X80米米=12000=12000平方米；平方米；•2 2〕刨去西边错层高〕刨去西边错层高5 5米阴影遮挡面积米阴影遮挡面积=5X2.5X=5X2.5X南北宽南北宽8080米米=1000=1000平平•方米；方米；•3 3〕刨去东女儿墙高〕刨去东女儿墙高0.80.8米阴影遮挡面积南北宽米阴影遮挡面积南北宽8080米米= =•160160平方米平方米•4 4〕刨去南女儿墙高〕刨去南女儿墙高0.80.8米阴影遮挡面积东西长米阴影遮挡面积东西长150150米米= =•300300平方米平方米5 5〕刨去中部电梯井高〕刨去中部电梯井高3.53.5米阴影遮挡面积米米阴影遮挡面积米X3X3倍倍= =105105平方米；〔平方米；〔3 3倍是东、北、西三面遮挡〕倍是东、北、西三面遮挡〕6 6〕合计实用总面积〕合计实用总面积=12000-(1000+160+300+105)=12000-1565==12000-(1000+160+300+105)=12000-1565=1043510435平方米；平方米；7 7〕估算光伏组件安装总功率〕估算光伏组件安装总功率=10435=10435㎡㎡÷15÷15㎡㎡=696KW=696KW答：该厂房可以安装光伏组件总功率约答：该厂房可以安装光伏组件总功率约696KW696KW注：在济南地区北部和南部，每注：在济南地区北部和南部，每KWKW占地面积可根据具体情况适当占地面积可根据具体情况适当加大或缩小，如：赤峰地区可按加大或缩小，如：赤峰地区可按1818㎡㎡/KW/KW，南阳地区可按，南阳地区可按1313㎡㎡/KW/KW8 8〕首年发电量估算〕首年发电量估算首年年发电量首年年发电量= =光伏组件安装总功率光伏组件安装总功率X X峰值日照时数峰值日照时数X X系统效率系统效率X365X365天天天天=865768KWh=86.58=865768KWh=86.58万度万度特别提醒：各地区峰值日照时数一定要记住！特别提醒：各地区峰值日照时数一定要记住！习题：郑州市有一座大楼如以下图，中间为凸起局部，屋顶及习题：郑州市有一座大楼如以下图，中间为凸起局部，屋顶及女儿墙标高如下图，请估算该楼房屋顶能安装多少千瓦光女儿墙标高如下图，请估算该楼房屋顶能安装多少千瓦光伏组件，并估算出首年发电量。

伏组件，并估算出首年发电量Ø复习：复习：我国太阳能资源分为五类地区：我国太阳能资源分为五类地区：一类地区：年辐照总量为一类地区：年辐照总量为1889∽2333KWh/1889∽2333KWh/㎡㎡, ,相当于峰值日相当于峰值日照时数照时数5.1∽6.4h5.1∽6.4h，西藏、新疆、青海、宁夏等地西藏、新疆、青海、宁夏等地二类地区：年辐照总量为二类地区：年辐照总量为1625∽1889KWh/1625∽1889KWh/㎡㎡, ,相当于峰值日相当于峰值日照时数照时数4.5∽5.1h4.5∽5.1h，甘肃、山西、内蒙等地甘肃、山西、内蒙等地三类地区：年辐照总量为三类地区：年辐照总量为1389KWh/1389KWh/㎡㎡∽1625KWh/∽1625KWh/㎡㎡，相当于，相当于峰值日照时数峰值日照时数3.8∽4.5h3.8∽4.5h，山东、河南等地山东、河南等地四类地区：年辐照总量为四类地区：年辐照总量为1167KWh/1167KWh/㎡㎡∽1389KWh/∽1389KWh/㎡㎡，相当于，相当于峰值日照时数峰值日照时数3.2∽3.8h3.2∽3.8h，湖南、湖北、广东、广西等地湖南、湖北、广东、广西等地。

五类地区：年辐照总量为五类地区：年辐照总量为930KWh/930KWh/㎡㎡∽1167KWh/∽1167KWh/㎡㎡，相当于，相当于峰值日照时数峰值日照时数2.5∽3.2h2.5∽3.2h，四川、贵州等地四川、贵州等地Ø斜屋顶〔彩钢瓦屋面〕光伏组件安装功率测算斜屋顶〔彩钢瓦屋面〕光伏组件安装功率测算Ø一般斜屋面都是沿屋面平铺，必要时要考虑检修通道一般斜屋面都是沿屋面平铺，必要时要考虑检修通道Ø斜度在最正确倾角下，每减少前三个斜度在最正确倾角下，每减少前三个5°5°，峰值日照时数减小约，峰值日照时数减小约Ø0.03∽0.070.03∽0.07；后面每减少；后面每减少5°5°，峰值日照时数减小约，峰值日照时数减小约0.10.1；；Ø平铺平铺100∽120W/100∽120W/㎡㎡Ø朝向不同，逆变器朝向不同，逆变器Ø应选多通道应选多通道MPPTMPPT或多或多Ø台逆变器组合方式台逆变器组合方式如：济南地区倾角如：济南地区倾角28°28°，峰值日时为，峰值日时为4.264.26；倾角；倾角23°23°，为，为4.234.23；；倾角倾角18°18°为为4.184.18；倾角；倾角13°13°为为4.114.11；倾角；倾角8°8°为为4.024.02；倾角；倾角3°3°，，为为3.913.91；倾角；倾角0°0°，为，为3.843.84；；注意：倾角为负值时注意：倾角为负值时( (北〕，仍可以发电。

如：倾角北〕，仍可以发电如：倾角-5°-5°，为，为3.693.69；；倾角倾角-10°-10°，为，为3.543.54；倾角；倾角-15°-15°，为，为3.363.36；倾角；倾角-20°-20°，为，为3.173.17；；由上可知，由上可知，-20°-20°的峰值日照时数仅比最正确倾角的峰值日照时数仅比最正确倾角28°∽34°28°∽34°少发少发电电约约1.11.13 3、屋顶支架结构形式、屋顶支架结构形式平屋顶〔混凝土屋面〕，在已有屋面上实施，混凝土支架及平屋顶〔混凝土屋面〕，在已有屋面上实施，混凝土支架及底座增加荷载底座增加荷载90Kg/ 90Kg/ ㎡㎡, ,见以下图见以下图示Ø平屋顶〔混凝土屋面〕，直接在屋面生根，见以下图示此平屋顶〔混凝土屋面〕，直接在屋面生根，见以下图示此方方Ø式一般在建设初期或设计阶段就要考虑，安装的支架及组件式一般在建设初期或设计阶段就要考虑，安装的支架及组件增增Ø加屋面荷载加屋面荷载30Kg/30Kg/㎡Ø彩钢瓦屋面，一般有三种形式：彩钢瓦屋面，一般有三种形式：1.直立锁边彩钢瓦2.角驰型彩钢瓦3.普通波纹彩钢瓦1 1〕直立锁边彩钢瓦金属屋面结构方案，如以下图：〕直立锁边彩钢瓦金属屋面结构方案，如以下图：下面三种形式无论何种方案，支架与组件将增加屋顶荷载下面三种形式无论何种方案，支架与组件将增加屋顶荷载15Kg/15Kg/㎡㎡2 2〕角驰〕角驰820820型彩钢瓦金属屋面结构方案，如以下图：型彩钢瓦金属屋面结构方案，如以下图：3 3〕普通波纹板彩钢瓦金属屋面结构方案，如以下图：〕普通波纹板彩钢瓦金属屋面结构方案，如以下图：缺点：彩钢瓦钻孔，无论何种密封胶，长时间孔锈蚀后仍然漏缺点：彩钢瓦钻孔，无论何种密封胶，长时间孔锈蚀后仍然漏水水注意：注意：1 1〕屋顶电站设计前必须重新核算屋顶载荷，征得原设计单位书〕屋顶电站设计前必须重新核算屋顶载荷，征得原设计单位书面同意意见方可设计。

面同意意见方可设计2 2〕混凝土屋面绝不可破坏防水层，支架根底假设需要与屋面扎〕混凝土屋面绝不可破坏防水层，支架根底假设需要与屋面扎根，根，必须处理好被破坏的防水层，建议采用配重式预制根底必须处理好被破坏的防水层，建议采用配重式预制根底3 3〕彩钢瓦屋面原那么上不许在屋面上开孔，必须采用开孔方式，〕彩钢瓦屋面原那么上不许在屋面上开孔，必须采用开孔方式，必须做好孔洞的长久防水措施必须做好孔洞的长久防水措施二、屋顶光伏电站交流侧设计要点二、屋顶光伏电站交流侧设计要点1 1、变压器容量对光伏组件总功率的制约、变压器容量对光伏组件总功率的制约根据国家电网根据国家电网Q/GDW617-2021Q/GDW617-2021文件要求，用户侧〔文件要求，用户侧〔380V380V〕并网，〕并网，光伏组件并网总功率不得超过该并网变压器供电最大光伏组件并网总功率不得超过该并网变压器供电最大负荷的负荷的25%25%例题例题2 2：例题：例题1 1光伏组件安装总功率为光伏组件安装总功率为696KW696KW，并网变压，并网变压器器容量为容量为1000KVA1000KVA，该变压器供电区域最大用电负荷约，该变压器供电区域最大用电负荷约800KW800KW，组，组件安装总功率是否满足电网文件要求？件安装总功率是否满足电网文件要求？答：按照国家电网文件要求，该变压器最大用电负荷约答：按照国家电网文件要求，该变压器最大用电负荷约800KW800KW的的25%=800KWX0.25=200KW25%=800KWX0.25=200KW，，696KW696KW已远远超出要求。

已远远超出要求例题例题3 3：如果例题：如果例题1 1该厂房有该厂房有4 4台台1000KVA1000KVA变压器并列运行，每台变压器并列运行，每台变压器最大供电负荷均为变压器最大供电负荷均为800KW800KW，光伏组件安装总功率，光伏组件安装总功率696KW696KW是是否满足国家电网文件要求？否满足国家电网文件要求？答：答：4 4台变压器总供电最大负荷台变压器总供电最大负荷=4X800KW=3200KWX25%=800KW =4X800KW=3200KWX25%=800KW ＞＞696KW696KW，满足要求满足要求例题例题4 4：如果是以下图情况，是否可以并网；：如果是以下图情况，是否可以并网；2 2、并网点应注意的事项、并网点应注意的事项1 1〕屋顶电站建在厂房屋面上〕屋顶电站建在厂房屋面上一般这种情况厂房内或附近有中小型变电站，站内有低压配电一般这种情况厂房内或附近有中小型变电站，站内有低压配电室，其内部的配电盘室，其内部的配电盘接线根本与以下图相似：接线根本与以下图相似：屋顶光伏电站一般情况屋顶光伏电站一般情况都是接入备用开关都是接入备用开关Ø逆变器对配电室或房间尺寸要求，如以下图：逆变器对配电室或房间尺寸要求，如以下图：Ø逆变器尺寸参考上页，图中所标注为最小尺寸，如单独配置逆变器尺寸参考上页，图中所标注为最小尺寸，如单独配置交交Ø直柜，长度应放大直柜，长度应放大1.61.6米。

图中米图中0.8∽2.40.8∽2.4是是50KW∽500KW50KW∽500KW逆变逆变器器Ø占用长度占用长度2 2〕屋顶电站建在住宅楼及学校教室或宿舍屋面上〕屋顶电站建在住宅楼及学校教室或宿舍屋面上这种情况都是区域内有单独小型变电所，并网点应就近接在楼这种情况都是区域内有单独小型变电所，并网点应就近接在楼宇的进线总开关上，宇的进线总开关上，如右图：如右图：3 3〕电池组件安装总功率与汇流箱的配置关系〕电池组件安装总功率与汇流箱的配置关系195W195W单晶硅电池组件工作电压一般为单晶硅电池组件工作电压一般为36∽3736∽37伏左右，伏左右，50KW50KW及及以上逆变器以上逆变器MPPTMPPT范围一般在范围一般在450∽820450∽820伏，交流输出为伏，交流输出为400400伏，伏，此时的电池组件串联数量都在此时的电池组件串联数量都在1616块，进入汇流箱的并联数见下块，进入汇流箱的并联数见下表：表：逆变器功率逆变器功率16并并--单台功率单台功率/数量数量12并并/单台功率单台功率/数量数量8并并/单台功率单台功率/数量数量50KW1台台1.5台（不推荐）台（不推荐）2台台100KW2台台3台（不推荐）台（不推荐）4台台250KW5台台7台（不推荐）台（不推荐）10台台500KW10台台13.5台（不推荐）台（不推荐）20台台Ø240W240W多晶硅电池组件工作电压一般为多晶硅电池组件工作电压一般为3030伏左右，伏左右，50KW50KW及以上及以上逆变器逆变器MPPTMPPT范围一般在范围一般在450∽820450∽820伏，交流输出为伏，交流输出为400400伏，此时伏，此时的电池组件串联数量都在的电池组件串联数量都在2020块，进入汇流箱的并联数见下表：块，进入汇流箱的并联数见下表：逆变器功率逆变器功率16并并--单台功率单台功率/数量数量10并并/单台功率单台功率/数量数量8并并/单台功率单台功率/数量数量50KW1台台1.5台（不推荐）台（不推荐）100KW1台台+8并并2台台3台（不推荐）台（不推荐）250KW3台台+8并并5台台6.5台（不推荐）台（不推荐）500KW6台台+10并并10台台+8并并13台台三、报价分析三、报价分析由于屋顶电站的不规那么、不确定性因素较多，下面由于屋顶电站的不规那么、不确定性因素较多，下面按按1MW1MW常规常规条件下〔参照山东建筑大学〕的屋顶电站造价进行分条件下〔参照山东建筑大学〕的屋顶电站造价进行分析：析：1 1、组件：、组件：4.5∽5.54.5∽5.5元元/W/W，，450∽550450∽550万；万；2 2、混凝土平屋顶支架：、混凝土平屋顶支架：0.5∽0.60.5∽0.6元元/W/W，，50∽6050∽60万；万；3 3、彩钢瓦屋顶支架及连接件：、彩钢瓦屋顶支架及连接件：0.7∽0.80.7∽0.8元元/W/W，，70∽8070∽80万；万；4 4、逆变器：、逆变器：1∽1.21∽1.2元元/W/W，，100∽120100∽120万元；万元；5 5、汇流箱：、汇流箱：0.1 ∽0.150.1 ∽0.15元元/W/W，，10∽1510∽15万；万；6 6、、4mm4mm²光伏电缆：光伏电缆：0.1 ∽0.120.1 ∽0.12元元/W/W，，10∽1210∽12万；万；7 7、、2X16∽2X35mm2X16∽2X35mm²汇流直流电缆：汇流直流电缆：0.13∽0.15/W0.13∽0.15/W，，13∽1513∽15万；万；8 8、三相四线交流电缆：、三相四线交流电缆：0.2∽0.23/W0.2∽0.23/W，，20∽2320∽23万；万；9 9、并网设备、并网设备( (交、直流柜等交、直流柜等) )：：0.3∽0.350.3∽0.35元元/W/W，，30∽3530∽35万；万；1010、混凝土屋面施工、混凝土屋面施工( (含电气施工、水泥墩及电缆槽盒含电气施工、水泥墩及电缆槽盒) )：：1.11.1∽1.2∽1.2元元/W/W，，110110∽∽120120万；万；1111、、彩钢瓦屋面施工彩钢瓦屋面施工( (含电气施工及电缆槽盒含电气施工及电缆槽盒) )：：0.750.75∽∽0.850.85元元/W/W，，75∽8575∽85万元万元1MW1MW屋顶电站投资以上合计：屋顶电站投资以上合计：•混凝土屋面：混凝土屋面：793∽950793∽950万元，不考虑组件每瓦约在万元，不考虑组件每瓦约在3.4∽43.4∽4元元•彩钢瓦屋面：彩钢瓦屋面：778∽935778∽935万元，不考虑组件每瓦约在万元，不考虑组件每瓦约在3.3∽3.93.3∽3.9元元•结论：屋顶电站单位造价约结论：屋顶电站单位造价约8 8元元/W∽9.5/W∽9.5元元/W/W四、向业主索取资料四、向业主索取资料1 1、土建及结构专业、土建及结构专业1 1〕混泥土屋顶载荷〔上人〕混泥土屋顶载荷〔上人200Kg/200Kg/㎡、非上人㎡、非上人70Kg/70Kg/㎡〕；㎡〕；防水防水层结构；凸起物高度及周边尺寸；女儿墙高度；层结构；凸起物高度及周边尺寸；女儿墙高度；2 2〕彩钢瓦屋面恒荷载〕彩钢瓦屋面恒荷载≥ 35Kg/ ≥ 35Kg/ ㎡及动荷载㎡及动荷载≥50Kg/ ≥50Kg/ ㎡㎡ ；彩；彩钢瓦规格钢瓦规格( (直立锁边彩钢瓦，角驰直立锁边彩钢瓦，角驰820820型彩钢瓦；普通波型彩钢瓦；普通波纹板彩纹板彩钢瓦钢瓦) )；；2 2、电气专业、电气专业1 1〕并网点变压器台数及容量〕并网点变压器台数及容量(KVA)(KVA)；；2 2〕用电设备装机功率〔包括照明灯〕，乘以〕用电设备装机功率〔包括照明灯〕，乘以0.3∽0.70.3∽0.7可粗略可粗略得到用电负荷功率；得到用电负荷功率；3 3〕并网点配电盘电气系统图，主要问是否有预留备用断路器〕并网点配电盘电气系统图，主要问是否有预留备用断路器及断路器额定电流；及断路器额定电流；4 4〕并网点配电室配电盘平面布置图，主要问是否有安放逆变〕并网点配电室配电盘平面布置图，主要问是否有安放逆变器的位置；对于分散楼宇采用壁挂式逆变器可不询问此事。

器的位置；对于分散楼宇采用壁挂式逆变器可不询问此事 谢谢！谢谢！ 山东力诺太阳能电力集团山东力诺太阳能电力集团 。