中医院分布式光伏发电方案.doc

源汇区中医院分布式并网光伏发电工程1. 工程概况源汇区中医院有多个建筑体，均为低层建筑各个建筑体的屋顶形式均采用 平面水泥屋顶各屋顶的朝向也都一样，南北朝向就安装太阳能光伏板而言，中医院的所有建筑物的楼顶均可以安装太阳能光 伏板就安装的便捷性和光伏利用率来讲， 楼顶为平面的水泥面且朝向为南北朝 向的建筑物安装太阳能光伏板最为适宜根据意向，拟初步安装80KW的太阳能光伏板，需占用屋顶面积约 600平方 米通过对医院所有屋顶的全面分析，本工程初步确定将 80KW的太阳能光伏板集中安装在医院主楼一栋朝向呈南北向、 楼顶为平面的水泥面的屋顶上和副楼一 栋朝向呈南北向、楼顶为平面的水泥面的屋顶上〔见图1所示〕本工程之所以 选择这栋建筑屋顶，主要有以下几个方面的考虑：（1） 屋顶的单体面积比拟大，目测要大于 300平方米可以安装下光伏组 件，整体性强2） 该栋建筑屋顶为平面，屋顶采用水泥平面，安装光伏组件比拟便捷 另外，该栋建筑物朝向为南北方向，太阳能光伏利用率比拟好3） 该栋建筑物临银江路，位置比拟突出、显眼，屋面安装太阳能光伏板 后，整栋建筑会显得更加整洁、美观，可视性强，能起到一定的美化作用。

根据初步了解和实地查看，中医院目前装电总容量为 100KVA最低常用负荷约10KW本次方案安装的80KWp勺分布式光伏发电站，采用自发自用余电上 网的方式这样可有效发挥光伏发电的效益和实现最大价值图1太阳能光伏组件拟安装的楼顶指示图f F $光伏组件安装在该楼顶2. 光伏组件数量、安装面积测算及安装方案本工程拟采用230W的多晶硅太阳能电池光伏组件，组件尺寸为 1640X 992X 40由此，可测算出光伏组件的安装面积及光伏组件的数量计算 方法如下：2.1光伏组件的数量本工程拟安装光伏组件容量为 80KV，每个光伏组件的功率为230Vy因此光伏 组件的数量为：M =80000- 230=347.82〔块〕，实际取 360 块故本工程拟实际采用光伏组件数量为 360块，理论最大容量为82.8KW2.2光伏组件安装面积本工程光伏组件通过导轨、支架直接安装在水泥屋面上.每块光伏板之间需留 2cm的间隙用于安装组件固定压块因此每块光伏板实际占用面积为 1.640 X 0.994=1.63m2由此可计算出光伏组件的安装面积：S =1.63 X 360=586.8〔 m〕考虑到光伏组件在安装时要留有一定的维护通道，故光伏组件实际安装时， 需要的面积要比计算面积要大些，至于具体大多少，要根据光伏组件实际布局方 案来确定。

目前主副楼顶总计 700卅足够安装80KW光伏板2.3光伏组件安装方案(1) 光伏组件布局方案本工程拟采用的光伏组件总数量为 360块，将其平均分为两组，一组安装在 主楼的屋顶，另一组安装在副楼的屋顶，如图 2所示北面屋顶安装168块；南 面屋顶安装192块光伏组件的排布见图3所示图2光伏组件屋顶安装的位置示意图图3屋顶光伏组件布局示意图〔2〕光伏附件安装方法由于屋顶为平面水泥屋顶，可使用镀锌支架，其安装后的效果图如图4所示图4连接件及安装效果3. 本工程系统总体构成方案3.1分布式光伏并网发电系统根本构成图5为分布式光伏并网发电系统的总体构成示意图首先按光伏逆变器输入的要求将光伏组件组成相应的串并联整列， 然后将其接入汇流箱，由汇流箱将光伏直流电流送入到光伏控制器及逆变器，最后由逆变器将光伏直流电变为交流电 通过开关接入到大楼的相应配电箱或配电柜光伏板整列汇流箱计量电度表Q光伏控制器 及逆变器大楼 配电 箱或Q低压断路器图5、分布式光伏并网发电系统构成示意图在实际应用中，根据逆变器的选型和配置以及光伏组件的接入情况， 大致可 分为逆变器集中式模式、分布式逆变器模式〔有的又称为组串式模式〕和微型逆 变器嵌入式模式〔也有称为组件式〕三种。

图 6为三种模式的构成原理示意图a) 坷 c)图6常用并网光伏发电系统三种模式的原理示意3.2本工程系统方案选择本工程拟采用分布式〔组串〕逆变器模式其系统具体构成如图 7所示图中，逆变器采用单个50KW的逆变器，逆变器八组串输入，每个组串为24个230W 的组件串接八组组串的总功率为 44.16KW整个系统共采用2个逆变器，接入 光伏组件数共360个，总功率约为82.8KW逆变器的交流侧通过三相断路器接入交流汇流箱的交流母线， 然后再通母线输出总断路器接入酒店电房的总配电开关柜总断路器出口接电度计量表在位置布局上，2个逆变器直接安装在顶楼房间里面交流汇流箱可以安装 在逆变器旁边计量电度表可直接安装在汇流箱，也可以单独安装在汇流箱旁边T J4（斗¥•••A '—**交流汇流箱电网图7本工程系统构成示意图4、投资与经济分析4.1日照峰值小时数日照时数是指太阳每天在垂直于其光线的平面上的辐射强度超过或等于120W/m2的时间长度地处 113° 27'—114° 16',北纬 33° 24'— 33° 59'， 年平均气温14.7 C根据资料统计，年日照时数约在 2181小时，单位面积年平 均太阳能总辐射量为4600MJ(tf/a)。

光伏组件年日照峰值小时数为 1212h 4.2本工程年平均发电量计算并网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、 并网逆变器效率、交流并网等三局部组成1) 光伏阵列效率n 1光伏阵列在1000W/m1太阳辐射强度下，实际的直流输出功率与标称功率之比光伏阵列在能源转换过程中的损失包括： 组件的匹配损失、外表尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度及直流线路损 失等，在这里可以估算取n 仁 92 %(2) 并网逆变器转换效率n 2并网逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，本工程所采用逆变器 的效率为96 %，即卩n 2=96%(3) 系统总效率nn =n 1 Xn 2=92%x 96%~ 88%〔4〕年平均发电量第一年可利用小时数为：日照峰值小时数X综合效率，日照峰值小时数与光 伏发电系统效率相乘，得到光伏发电系统的第一年可利用小时数为：1212X 88% =1066.56h本工程设计装机容量为82.8KW 所以该工程首年发电量为：Q仁82.8KVX 1066h=88264.8〔 kWh)假设本工程拟采用的太阳能电池组件的光电装换效率衰减速率为 2年不超 过2%，10年衰减不超过10 %、25年衰减不超过20 %。

如工程运营期为25年, 25年运营期发电量逐年递减为：△ Q=6095(X (20 %-25)〜487〔 kWh〕5.1本工程投资与效益分析本工程投资估算根据目前市场行价以及本工程实际情况分析，本工程投资本钱每瓦约 10元人民 币本工程总安装容量为82.8KW因此可估算出本工程需投资约 83万元人民币 计算公式如下：82.80 X 1000X 10=828000元5.1.2本工程电费收益假设本工程所发电量全部供医院使用，医院目前为商业用电，目前电费为0.64元/每度，目前国家公布的电费补贴标准为 0.42元/每度，不考虑电费价格 变化和补贴政策变化，表一为25年本工程电费收益表一：25年电费收益明细表年份发电量年直接使用 电费收益〔元〕年国家补贴 电费收益〔元〕年总发电收 益〔元〕累计收益〔含补贴〕〔万兀〕第1年8826456488.9637070.8893559.849.355984第2年8777756177.2836866.3493043.6218.660346第3年8729055865.636661.892527.427.913086第4年8680355553.9236457.2692011.1837.114204第5年8631655242.2436252.7291494.9646.2637第6年8582954930.5636048.1890978.7455.361574第7年8534254618.8835843.6490462.5264.407826第8年8485554307.235639.189946.373.402456第9年8436853995.5235434.5689430.0882.345464第10年8388153683.8435230.0288913.8691.23685第11年8339453372.1635025.4888397.64100.076614第12年8290753060.4834820.9487881.42108.864756第13年8242052748.834616.487365.2117.601276第14年8193352437.1234411.8686848.98126.286174第15年8144652125.4434207.3286332.76134.91945第16年8095951813.7634002.7885816.54143.501104第17年8047251502.0833798.2485300.32152.031136第18年7998551190.433593.784784.1160.509546第19年7949850878.7233389.1684267.88168.936334第20年7901150567.0433184.6283751.66177.3115第21年7852450255.3632980.0883235.44185.635044第22年7803749943.6832775.5482719.22193.906966第23年77550496323257182203202.127266第24年7706349320.3232366.4681686.78210.295944第25年7657649008.6432161.9281170.56218.413本工程效益分析本工程总投资为83万元，从表一可以分析出：(1)投资回报期未计算余电上网约9年收回本钱，计算余电上网约 5年收回本钱(2)环保节能相当于每年节约标准煤约35吨；减少污染排放24吨，减少二氧化碳排放69吨源汇区中医院分布式并网光伏发电工程书。