100KW光伏并网方案
家庭用户型太阳能光伏发电系统
技术方案
奔亚科技集团有限公司
2017.3.10
设计员：曹健
一、公司简介
奔亚科技集团有限公司成立于2010年10月，主要从事高性能太阳能产品和太阳能屋顶电站的设计、开发、生产和销售。奔亚科技立足于专业化、规模化、国际化发展之路，引进具有国际先进水平的太阳能电池生产设备，聘请世界各地行业内的资深科学家和工程师实现我们战略性的目标。一批拥有丰富经验的国际专业人才组成了奔亚管理团队，他们正积极推动公司进入全球平台，着力于在国际太阳能产业的长远发展，使奔亚产品广泛应用于世界范围。
奔亚科技在拥有两条专业高性能电池片生产线；产能超过50兆瓦，公司内部设有组件生产基地，组件产能超过200兆瓦，公司内部的光伏伏电池研究中心致力于开发新一代高效太阳能电池。通过不懈的努力，目前已经研发出转换效率超过19%的电池片。
二、项目概述
本项目的光伏电站系统为分布式并网光伏发电组合的光伏建筑一体化系统，其主要目的是发挥太阳能发电节能环保的特点，利用太阳能发电为该住宅提供部分电力，并提升该地区形象，为节能减排起到表率作用。
三、光伏建筑一体化的概念
光伏建筑一体化就是将光伏发电系统和建筑幕墙、屋顶等围护结构系统有机的结合成一个整体结构，不但具有围护结构的功能，同时又产生电能，供建筑使用，光伏建筑一体化具有以下一些优势（1）建筑物能为光伏系统提供足够的面积，不需要另占土地，还
能省去光伏系统的支撑结构；太阳电池是固态半导体器件，
发电时无转动部件、无噪音，对环境不造成污染；
（2）可就地发电、就地使用，减少电力输送过程的费用和能耗、省去输电费用；自发自用，有消峰的作用，带储能可以作为
备用电源。分散发电，避免传输和分电损失(5%-10%),降低
输电和分电投资和维修成本；并使建筑物外观更有魅力；
（3）因日照强时恰好是用电高峰期，光伏建筑一体化系统除可以保证自身建筑用电外，在一定条件下还能向电网供电，缓舒
了高峰电力的需求，解决了电网的峰谷供需矛盾，具有极大
的社会效益；
（4）杜绝了由一般化石燃料发电带来的严重污染，这对于环保要求更高的今天和未来极为重要。
四、总体方案描述
针对设计方案要求，我公司建议设计102KW的太阳能光伏并网发电系统，并网系统采用分块发电、集中并网方案，每个并网发电单元逆变器输出后接入380V 电网后直供负载使用。本系统统一采用奔亚科技集团有限公司生产的270W 单晶组件。组件技术参数如下：
五、并网光伏系统
1、设计方案
对于本系统（单晶组件共270W）：系统选用3台36KW并网逆变器。组件21块串联为一个阵列，共需18个阵列，分别接入3台36KW的逆变器，共需组件378块，合计功率102KW。为了实时监测并网发电系统的运行状态和工作参数，以及现场的环境情况（如风速、风向、日照强度和环境温度），系统可以选择配置 1 套监控装置和环境监测仪，监控装置包括工业PC 机、网络监控软件和显示装置。系统的通讯方式可通过RS485。
2、主要设备及技术参数
2.1 并网逆变器
2.2 监控系统（选配）
监控装置主要包括工业PC机、监控软件和液晶显示屏，通过RS485通讯方式，配置多机版监控软件，获取并网逆变器的运行数据和工作参数，以及与逆变器连接的对应汇流箱的电流监控数据，并在本地的液晶显示屏显示。
(1)光伏并网系统的监测软件使用本公司开发的大型光伏并网系统专用网络版监测软件该软件可连续记录逆变器的运行数据和故障数据
如下：
实时显示电站的当前发电总功率、日总发电量、累计总发电量、累计CO2 总减排量以及每天发电功率曲线图；可查看每台逆变器的运行参数。主要包括：A、直流电压B、直流电流C、直流功率D、交流电压E、交流电流F、逆变器机内温度G、时钟H、频率I、功率因数J、当前发电功率K、日发电量L、累计发电量M、累计CO2 减排量N、每天发电功率曲线图
— 监控所有逆变器的运行状态，采用声光报警方式提示设备出现故障，可查看故障原因及故障时间，监控的故障信息至少因包括以下内容：A、电网电压过高；B、电网电压过低；C、电网频率过高；
D、电网频率过低；
E、直流电压过高；
F、逆变器过载；
G、逆变器过热；
H、逆变器短路；
I、散热器过热；
J、逆变器孤岛；
K、DSP 故障；
L、通讯失败；
(2)监控软件具有集成环境监测功能，能实现环境监测功能，主要包括日照强度、风速、风向、温度等参量。
(3)可每隔5 分钟存储一次电站所有运行数据，包括环境数据。故障数据需要实时存储。
(4)能够分别以日、月、年为单位记录和存储数据、运行事件、警告、故障信息等。
(5)可以连续存储20 年以上的电站所有的运行数据和所有的故障纪录。
(6)可通过监控软件对逆变器进行控制，可以以电子表格的形式存储运
行数据，并可以图表的形式显示电站的运行情况。
(7)提供RS485 通信接口。
(8)监控主机同时提供对外的以太网接口，即用户可以通过网络方式，异地实时查看并网逆变系统的实时运行数据以及历史数据和故障数据。
(9)就地监控设备在电网需要停电的时候能接收来自于电厂监控系统的远方指令。
(10)下图是本公司的并网逆变器的监控界面：
3、系统原理图
4、项目本身投资效果分析
平均年发电量132678KWH,系统预计使用25年累计发电量约为3000000KWH。其中平均电费：0.75元/度电，国家补贴：0.42元/度电，合计1.17元/度电。年收益为：155233.26元。25年累计收入约3510000元。本系统预计4.5年回收成本。年收益超过12%。
从环保角度出发，本太阳能光伏发电站工程建成后装机容量100KW，经测算25年年平均发电量为3000000kW·h，同燃煤火电站相比，按标煤煤耗为340g/kW·h计，每年可为国家节约标准煤1020t。相应每年可减少多种有害气体和废气排放，其中减少SO2排放量约为3.51t，NOx（以NO2计）排放量约为15.2t。另外，根据国家发改委《关于公布2009年中国低碳技术化石燃料并网发电项目区域电网基准线排放因子的公告》，全国电网的排放因子取0.8665（tCO2e /MWh），本工程的建设每年可减少温室气体CO2的排放量约为100.5t。
六、系统建设及施工
项目的施工包括：配电室及太阳电池支架的基础制作、配电室，太阳电池支架制作安装、太阳能电池方阵的安装、电气设备的安装调试、系统的独立运行调试。
6.1施工顺序
基础及配电室土建施工－太阳电池支架制作安装－太阳电池方阵安装调试—电气仪表设备安装调试－并网运行调试－试运行—竣工验收。
6.2施工准备
6.2.1技术准备
技术准备是决定施工质量的关键因素，它主要进行以下几方面的工作：
（1）先对实地进行勘测和调查，获得当地有关数据并对资料进行分析汇总，做出切合实际的工程设计。
（2）准备好施工中所需规范，作业指导书，施工图册有关资料及施工所需各种记录表格。
（3）组织施工队熟悉图纸和规范，做好图纸初审记录。
（4）技术人员对图纸进行会审，并将会审中问题做好记录。
（5）会同建设单位和设计部门对图纸进行技术交底，将发现的问题提交设计部门和建设方，并由设计部门和建设方做出解决方案（书面）并做好记录。
（6）确定和编制切实可行的施工方案和技术措施，编制施工进度表。
6.2.2现场准备
（1）物资的存放
准备一座临时仓库：主要贮存并网发电系统的逆变器、太阳电池支架、线缆及其它辅助性的材料。
（2）物资准备
施工前对太阳能电池组件、方阵支架、并网逆变器等设备进行检查验收，准备好安装设施及使用的各种施工所需主要原材料和其他辅助性的材料。
七、设备安装部分
7.1太阳电池组件安装和检验
预埋太阳电池阵列架基柱，检查其横列水平度，符合标准再进行铁架组装。检测单块电池板电流、电压，合格后进行太阳电池组件的安装。最后检查接地线、铁架紧固件是否紧固，太阳电池组件的接插头是否接触可靠，接线盒、接插头须进行防水处理。检测太阳电池组件阵列的空载电压是否正常，此项工作应由组件提供商技术人员完成。7.2总体控制部分安装
参照产品说明书的要求，对控制箱、并网逆变器、太阳电池组件、交流电网的低压配电室按相应顺序连接，观察并网逆变器的各项运行参数，并做好相应记录，将实际运行参数和标称参数做比较，分析其差距，为以后的调试做准备。
八、检查和调试
（1）根据现场考察的要求，检查施工方案是否合理，能否全面满足要求。
（2）根据设计要求、供货清单，检查配套元件、器材、仪表和设备是否按照要求配齐，供货质量是否符合要求。对一些工程所需的
关键设备和材料，可视具体情况按照相关技术规范和标准在设备和材料制造厂或交货地点进行抽样检查。
（3）现场检查验收：检查太阳电池组件方阵水泥基础、配电室施工质量是否符合要求，并做记录。此项工作应由组件提供商技术人员完成。
（4）调试是按设备规格对已完成安装的设备在各种工作模式下进行试验和参数调节。系统调试按设备技术手册中的规定和相关安全规范进行，完成后须达到或超过设备规格所包含的性能指标。如在调试中发现实际性能和手册中的参数不符，设备供应商须采取措施进行纠正，达标后才具备验收条件。
九、光伏电站建设流程图
十、主要设备一览表