太陽(yáng)能光電建筑一體化示范項(xiàng)目施工綜合說(shuō)明

1、太陽(yáng)能光電建筑一體化示范項(xiàng)目施工綜合說(shuō)明1.1 概 述某某金屬材料有限公司成立于 2006 年，注冊(cè)資金 5 億 元，公司隸屬于某方圓有色金屬集團(tuán)有限公司，集團(tuán)公司成 立于 1998 年，是一家陰極銅生產(chǎn)為主，金、銀、鉑、鈀、 硒、銻、鉍等稀貴稀散金屬綜合提取，集科工貿(mào)為一體的集 團(tuán)化企業(yè)。集團(tuán)總資產(chǎn) 100 億元，員工 2400 余人。銅產(chǎn)量 位列全國(guó)第六位，金、銀產(chǎn)量均列全國(guó)前十位，山東省百?gòu)?qiáng) 企業(yè)，全國(guó) 500 強(qiáng)企業(yè)。 2010 年陰極銅產(chǎn)量 20.6 萬(wàn)噸，黃 金 6 噸，白銀 210 噸，銷(xiāo)售收入 224 億元，利稅 24 億元， 進(jìn)口額 17 億美元。“十二五”末，集團(tuán)公司的目標(biāo)

2、：陰極銅年產(chǎn)量達(dá)到 60 萬(wàn)噸，黃金 20 噸，白銀 600 噸，銷(xiāo)售收入確保超過(guò) 500 億 元，力爭(zhēng)達(dá)到 800 億。本項(xiàng)目為光電建筑一體化示范工程項(xiàng)目，充分利用某某 金屬材料有限公司內(nèi)廠房、庫(kù)房等建筑房頂布置太陽(yáng)能電池 組件，建筑類(lèi)型為工業(yè)建筑。從太陽(yáng)能電池與建筑物的結(jié)合 方式上有新的突破。本項(xiàng)目充分利用建筑物屋頂?shù)脑薪Y(jié) 構(gòu)，不會(huì)對(duì)所在建筑產(chǎn)生影響。該項(xiàng)目總?cè)萘?2.6MWp ，擬使用某某金屬材料有限公司 三個(gè)廠房屋頂：精礦倉(cāng)屋頂、精礦倉(cāng)二期廠房屋頂和 20 萬(wàn)噸電解車(chē)間屋頂。各個(gè)廠房可使用面積如下:編號(hào)構(gòu)筑物名稱(chēng)屋頂面積（m2）可利用面積（m2）1精礦倉(cāng)17000.013800.02

3、精礦倉(cāng)二期15300.013900.0320萬(wàn)噸電解車(chē)間20500.010300.0小計(jì)52800.038000.0山東煙臺(tái)宏源熱電設(shè)計(jì)有限公司受某玉昊隆新能源有 限公司的委托，承擔(dān)某某金屬材料有限公司2.6MW太陽(yáng)能光電建筑一體化示范項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告編制工作。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：太陽(yáng)能資源、工程任務(wù)和規(guī)模、電池 板選型和發(fā)電量估計(jì)、電氣、土建工程、施工組織設(shè)計(jì)、工 程管理設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)和水土保持設(shè)計(jì)、勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi) 生、建設(shè)項(xiàng)目節(jié)能分析、工程設(shè)計(jì)概算、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。1.2光能資源當(dāng)今世界和我國(guó)，能源主要依賴(lài)礦物燃料，包括煤炭、 石油和天然氣。一方面，礦物能源的應(yīng)用推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展， 其資

4、源在日趨耗盡；另一方面，礦物能源的無(wú)節(jié)制使用，引 起了日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境不斷惡化。山東省 同樣存在著能源結(jié)構(gòu)單一的問(wèn)題，省內(nèi)現(xiàn)有發(fā)電廠大多為火 力發(fā)電廠，而且燃用的煤炭大部分需從外省長(zhǎng)距離運(yùn)輸，燃 料供應(yīng)和環(huán)境壓力越來(lái)越重。這就要求我們尋找長(zhǎng)期有效的 綠色環(huán)保的能源來(lái)替代傳統(tǒng)的能源。我國(guó)是太陽(yáng)能資源非常豐富的國(guó)家，隨著光伏發(fā)電成本 的降低，廣泛實(shí)施太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)工程將成為未來(lái)能源發(fā)展 的重要戰(zhàn)略之一。近年來(lái)我國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)，其中太陽(yáng)能光伏發(fā)電 技術(shù)更是備受矚目，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化及市場(chǎng)發(fā)展 經(jīng)過(guò)近二十年的努力已經(jīng)奠定了一個(gè)良好的基礎(chǔ)，但受?chē)?guó)內(nèi) 光伏發(fā)電成本制約，我國(guó)光

5、伏并網(wǎng)發(fā)電產(chǎn)業(yè)還沒(méi)有得到大面 積推廣。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的關(guān)鍵部件太陽(yáng)能電池組件的生 產(chǎn)，已在我國(guó)形成很大的產(chǎn)能，并重點(diǎn)出口到歐美國(guó)家；同 時(shí)制約太陽(yáng)能組件生產(chǎn)成本的硅原料，也于 2008 年在我國(guó) 形成產(chǎn)能，從而使得硅原料的價(jià)格從 2008 年的最高價(jià) 500 美元/kg降到當(dāng)前的約7080美元/kg價(jià)格，并還有一定的 下降空間。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，到 2015 年，隨著硅原料價(jià)格 的下降，光伏發(fā)電成本有望與火電成本相當(dāng)。某是太陽(yáng)能資源非常豐富的地區(qū)，隨著光伏發(fā)電成本的 降低，廣泛實(shí)施太陽(yáng)能光伏發(fā)電工程將成為未來(lái)能源發(fā)展的 重要戰(zhàn)略之一。某玉昊隆新能源有限公司利用自身的資源優(yōu)勢(shì)，積極響 應(yīng)國(guó)家新能源

6、政策，合理利用充足的太陽(yáng)能資源，促進(jìn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，擬在某某金屬材料有限公司 廠區(qū)內(nèi)開(kāi)發(fā)建設(shè) 2.6MWp 屋頂太陽(yáng)能光伏電站工程。 本項(xiàng)目的示范目的在于，采用新型高效的太陽(yáng)電池組 件，結(jié)合某某金屬材料有限公司已有建筑特點(diǎn)，在充分利用 屋頂面積的同時(shí)，推廣用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)的太陽(yáng)能屋頂光伏示范電 站示范效應(yīng)，充分利用充足的光能資源。1.3 項(xiàng) 目 的 任 務(wù) 和 規(guī) 模某玉昊隆新能源有限公司擬在某某金屬材料有限公司 廠房屋頂規(guī)劃建設(shè) 2.6MWp 并網(wǎng)光伏電站一座。 該項(xiàng)目充分 利用當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)太陽(yáng)能資源，改善當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)以水電為主的單一 化結(jié)構(gòu)，為山東電網(wǎng)提供清潔可再生能源，保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)

7、境。本光伏電站工程的建設(shè)可滿(mǎn)足本廠區(qū)部分負(fù)荷的需求， 提高用電質(zhì)量，推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，具有較大的社會(huì) 環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。本項(xiàng)目主要供電給本公司負(fù)荷，多余 部分外送至地區(qū)電網(wǎng)。1.4 電 池 板 選 型 和 發(fā) 電 量 估 計(jì)本期工程裝機(jī)容量為 2.6MWp ，推薦采用分塊發(fā)電、集 中并網(wǎng)方案。通過(guò)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)綜合比較，電池組件選用 250Wp 多晶硅電池組件， 共計(jì) 10440 塊；逆變器選用 250kW 型逆變器，共計(jì) 11 臺(tái)本工程將某某金屬材料有限公司屋頂分三個(gè)區(qū)域。各區(qū) 域太陽(yáng)電池組串劃分的匯流區(qū)并聯(lián)接線，輸入防雷匯流箱后 經(jīng)電纜接入直流配電柜，然后經(jīng)光伏并網(wǎng)逆變器逆變后的三 相

8、交流電經(jīng)電纜引至變壓器低壓側(cè)送至各低壓配電室。逆變 器室位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況合理布置。經(jīng)計(jì)算，電池組件方陣的運(yùn)行方式以最佳傾角的方式固 定式安裝。計(jì)算結(jié)果：電站建成后第一年上網(wǎng)發(fā)電量為 352 萬(wàn)kW h。在運(yùn)行期25年內(nèi)的年平均發(fā)電量為 324萬(wàn)kW h1.5 電 氣1.5.1 電氣一次本期工程建設(shè)規(guī)模為 2.6MWp, 是光電建筑一體化并網(wǎng) 發(fā)電用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)型光伏發(fā)電項(xiàng)目，所發(fā)電力擬主要供給所在 廠區(qū)用電 ,也可以并網(wǎng)輸送。 根據(jù)本項(xiàng)目安裝容量以及周邊電 網(wǎng)情況，暫考慮以 0.4kV 電壓等級(jí)接入電網(wǎng)，具體方案以接 入系統(tǒng)方案審查意見(jiàn)為準(zhǔn)。太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電示意圖如圖 1.1 所示。圖1.1太陽(yáng)能并

9、網(wǎng)發(fā)電示意圖本工程光伏陣列安裝在廠房及庫(kù)房屋頂上，根據(jù)場(chǎng)地布 置情況，采用分塊發(fā)電，集中并網(wǎng)的設(shè)計(jì)方案，將系統(tǒng)分成 3個(gè)并網(wǎng)發(fā)電單元，共設(shè) 11臺(tái)250kW逆變器，每個(gè)發(fā)電單 元通過(guò)一臺(tái)低壓配電柜分別接入對(duì)應(yīng)的低壓配電室，實(shí)現(xiàn)并 網(wǎng)發(fā)電。太陽(yáng)能電池組件通過(guò)合適的串并聯(lián)，滿(mǎn)足并網(wǎng)逆變器要 求的直流輸入電壓和電流。每塊組件接線盒都配有旁路二極 管，防止“熱斑效應(yīng)”，將組件因部分被遮蔭或電池片故障 而導(dǎo)致的失效對(duì)系統(tǒng)效率的危害降到最低。同時(shí)，太陽(yáng)能方 陣的直流匯流箱內(nèi)設(shè)置防反二極管，以防止各并聯(lián)組件串之 間形成回路，造成能源浪費(fèi)和縮減組件的壽命。并網(wǎng)逆變器采用雙環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)，取 得電

10、網(wǎng)電壓、電流、頻率、相位等關(guān)鍵變量，通過(guò)計(jì)算分析， 使輸出電力與電網(wǎng)同步運(yùn)行。且在運(yùn)行期間，并網(wǎng)逆變器按 工頻周期檢測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)，一旦電網(wǎng)異常如突然停電，壓降幅 度超標(biāo)，并網(wǎng)逆變器立即觸發(fā)內(nèi)部電子開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)與電 網(wǎng)斷開(kāi)。同時(shí)，并網(wǎng)逆變器不斷檢測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)，一旦其恢復(fù) 正常并通過(guò)并網(wǎng)逆變器的計(jì)算分析，并網(wǎng)逆變器將重新并 網(wǎng)?？傊?，作為并網(wǎng)系統(tǒng)的控制核心和直流變交流的樞紐， 并網(wǎng)逆變器高度的自動(dòng)化和精密的檢測(cè)控制功能從根本上 保證了系統(tǒng)并網(wǎng)的安全性和可靠性。太陽(yáng)能組件邊框及其支撐結(jié)構(gòu)均與建筑現(xiàn)有的接地系 統(tǒng)連接，并網(wǎng)逆變器開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備外殼接地，防止直擊雷及 觸電危險(xiǎn)。另外，直流和交流回路中均設(shè)有防

11、雷模塊，防止 感應(yīng)雷擊波傷害。低壓開(kāi)關(guān)柜為站用電源開(kāi)關(guān)柜，采用抽屜式低壓開(kāi)關(guān) 柜，室內(nèi)布置，防護(hù)等級(jí)為 IP44 ，根據(jù)逆變器的輸出電流選 擇適當(dāng)?shù)拈_(kāi)關(guān)和模數(shù)，整個(gè)配電裝置約需要 3 面開(kāi)關(guān)柜。開(kāi) 關(guān)柜與站用電源之間采用母線連接，布置緊湊，可靠性高， 開(kāi)關(guān)柜內(nèi)元器件選用合資及以上水平的產(chǎn)品。1.5.2 電氣二次系統(tǒng)配有完善的通訊監(jiān)控系統(tǒng)，全面檢測(cè)環(huán)境和系統(tǒng)的 狀態(tài)，將光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度、太陽(yáng)能板溫度、風(fēng)速等環(huán)境 變量和系統(tǒng)的電壓、電流、相位、功率因數(shù)、頻率、發(fā)電量 等系統(tǒng)變量通過(guò) RS485 或以太網(wǎng)或 GPRS 傳輸直控制中 心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；同時(shí)如將同一地區(qū)多個(gè)并網(wǎng)電站的信息 傳輸至同一控制中心，可方便區(qū)域的電網(wǎng)調(diào)度管理。1.6 工 程 消 防 設(shè) 計(jì)本工程消防設(shè)計(jì)主要考慮屋頂光伏設(shè)施及附屬設(shè)備各類(lèi) 火災(zāi)的防止和撲滅，立足自救。本設(shè)計(jì)根據(jù)“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的消防工作方針， 遵循立足國(guó)內(nèi)，中等適用的指導(dǎo)思想，在設(shè)計(jì)中嚴(yán)格執(zhí)行國(guó) 家有關(guān)防火規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，積極采取行之有效的先進(jìn)防火技 術(shù)，在加強(qiáng)火災(zāi)監(jiān)測(cè)報(bào)警的基礎(chǔ)上，對(duì)重要設(shè)備采用相應(yīng)的 消防措施。1.7 土 建 工 程本工程利用某某金屬材料有限公司內(nèi)廠房、庫(kù)房等建筑 房頂布置太陽(yáng)能電池組件，建筑類(lèi)型為工業(yè)建筑。本工程中 太陽(yáng)能電池板鋪設(shè)的廠房有某某金屬材料有限公司的精礦 倉(cāng)、精礦倉(cāng)二期和