光伏电站申请报告

天创(拉萨)产业化基地

光伏建筑一体化示范项目

申 请 报 告

示范项目名称： 天创(拉萨)产业化基地500KW

申报主体单位：河南天创风电设备有限公司西藏分公司

主 管 部 门： 拉萨市住房和城乡建设局

实施起止年限： 2010.10～2012.6

申 报 时 间： 2011.02.25

二零一一年二月

目 录

0.前言 ................................................................................................. 4

1.工程概况 ......................................................................................... 4

1.1项目所在地区概况 .......................................................................... 4

1.2 电站概况 ......................................................................................... 5

1.2.1 工程概貌...................................................................................................... 5

1.2.2 电站建筑基本情况...................................................................................... 6

1.2.3 电站主要建设方案简述............................................................................ 10

1.2.4 电站技术经济指标.................................................................................... 15

1.2.5 电站的工程进展情况................................................................................ 16

2.电站光电建筑示范目标及主要内容 ........................................... 16

2.1技术要点 ........................................................................................ 17

2.2 示范目标 ....................................................................................... 17

3 技术方案 ...................................................................................... 20

3.1 建筑围护结构体系 ....................................................................... 20

3.1.1光电系统技术设计方案............................................................................. 20

3.1.2设计标准及规程规范................................................................................. 21

3.1.3设计气象条件............................................................................................. 23

3.2光电建筑一体化方案 .................................................................... 26

3.2.1 设计依据及说明........................................................................................ 26

3.2.2 光电建筑实施方案.................................................................................... 28

3.2.3 光电建筑组件安装方式............................................................................ 28

3.3并网系统设计 ............................................................................ 28

3.3.1 电网负荷估算............................................................................................ 28

3.3.2逆变器技术要求......................................................................................... 31

3.3.3逆变器选择................................................................................................. 33

3.3.4电站系统接入电网方案设计..................................................................... 34

3.3.5 光电建筑光伏发电监控系统.................................................................... 34

3.3.6防雷和接地................................................................................................. 39

3.3.7主要产品、部件及性能参数..................................................................... 40

3.3.8 系统能效计算分析.................................................................................... 43

3.3.9技术经济分析............................................................................................. 47

3.4节能量计算 .................................................................................... 48

3.5 检测预留方案 ............................................................................... 49

3.6 运行维护方案 ............................................................................... 55

3.6.1 数据计量远传方案.................................................................................... 55

3.6.2 运行维护.................................................................................................... 55

3.7 进度计划与安排 ........................................................................... 58

3.8效益及风险分析 ............................................................................ 59

3.8.1 环境影响分析............................................................................................ 59

3.9 技术支持 ....................................................................................... 64

3.9.1 合肥阳光电源有限公司............................................................................ 64

3.9.2上海太阳能科技有限公司......................................................................... 67

3.9.3华北电力大学太阳能研究中心................................................................. 70

3.10 证明文件 ..................................................................................... 71

0.前言

根据财政部、科技部、国家能源局《关于实施金太阳示范工程的通知》(财建[2009]397号)、财政部《关于印发太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法的通知》(财建[2009]129号)、财政部、科技部、住房城乡建设部和国家能源局下发《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[2010]662号）、2010年11月19日财政部、科技部、住房城乡建设部、国家能源局通过统一招标的方式，确定的金太阳示范工程和太阳能光电建筑应用示范工程采用的晶体硅光伏组件、并网逆变器以及储能铅酸蓄电池等关键设备中标企业、中标产品和中标协议供货价格以及财政部办公厅和住房城乡建设部办公厅联合下发的《关于组织实施太阳能光电建筑应用一体化示范的通知》（财办建[2011]9号）编制《天创(拉萨)产业化基地建筑一体化光伏电站示范项目申请报告》及《天创(拉萨)产业化基地建筑一体化光伏电站示范项目申请书》。

1.工程概况

1.1项目所在地区概况

《天创(拉萨)产业化基地建筑一体化光伏电站示范项目》位于西藏自治区首府拉萨。拉萨市区位于西藏自治区东南部，雅鲁藏布江支流拉萨河北岸，地处河谷冲积平原，东邻林芝地区，西连日喀则地区，北接那曲地区，南与山南地区交界。南北最大纵距202千米，东西最

大横距277千米，总面积31662平方千米。拉萨总人口42万人，具有丰富的旅游资源，是一座具有1300年历史的古城。

拉萨市地理坐标为东经91°06′，北纬29°36′，地势由东向西倾斜，气候属高原温带半干旱季风气候区，全年多晴朗天气，降雨稀少，冬无严寒，夏无酷暑，属高原季风半干旱气候。历史最高气温29.6摄氏度，最低气温零下16.5摄氏度，年平均气温7.4摄氏度。降雨量集中在6、7、8、9月份，年降水量为200—510毫米，多夜雨，称为雨季。最高气温28℃，最低气温零下14℃。空气稀薄，气温低，日温差大，冬春干燥，多大风。年无霜期100～120天。

西藏是离太阳最近的地方，常规能源极其缺乏，拉萨太阳辐射强，日照时间长，是我国太阳能辐射最多的地区，但其太阳能辐射是最强的地区，年平均日照在3000小时以上，年均太阳辐射总量为6000—8000兆焦耳／平方米，直接辐射占总辐射的56％—78％，也是世界上太阳能资源最丰富的地区之一。故有“日光城”之美称。

1.2 电站概况

1.2.1 工程概貌

《天创(拉萨)产业化基地建筑一体化光伏电站示范项目》建设规模518.4kWp，应用于逆变器生产车间和电池板生产车间，采用单晶硅一体化电池组件；建设工期20 个月；建设单位是河南天创风电设备有限公司。电站工程设备总投资为1089.05万元，建设期利息及基本预备费用82.41万元，累计投资1171.46万元。该工程投资主要以

2011 年2 月前的设备价格为基础进行计算。

电站属于示范性质的低压侧并网光伏发电新建工程，该电站的建成将为我国光伏发电工程的规划、设计、建设以及光伏设备产业提供一个大型的、全面的工程科研平台，具有非常好的工程科研示范作用，对推动我国整个光伏产业的发展有重要影响。

本项目电站位于拉萨市国家级经济技术开发区内阳光新城，林琼港路东侧。

太阳电池发电系统主要由太阳电池组件、逆变器和升压并网系统组成。太阳电池方阵发出的直流电通过逆变器转变成交流电，为厂区生产和照明提供动力，采用低压侧并网，电站全年发电量预计将达到83.78万kWh。

1.2.2 电站建筑基本情况

1）电站建筑设置

《天创(拉萨)产业化基地建筑一体化光伏电站示范项目》利用河南天创风电设备有限公司西藏分公司的逆变器生产车间和电池板生产车间进行建设，该产业化基地共建设标准厂房3座，办公楼、服务楼、宿舍楼、技术研发中心4座，自行车及汽车停车棚各1座，地面0.5MW光伏电站1座，其中部分规划图及效果图如图所示。

根据河南天创风电设备有限公司西藏分公司光伏逆变器及太阳能电池板（拉萨）产业化基地需要，I期部分电站建筑设置见下表，工厂全部完成后设计成光电建筑的建筑设施有综合楼、升压站配电室、停车场、逆变器室、参观走廊、共计光电建筑总面积：9000 m2。

表 电站建筑设置及面积

1.2.3 电站主要建设方案简述

1）太阳能光伏发电系统总体方案

本项目发电系统总规模为518.4kWp。拟全部采用国产180Wp单晶硅太阳电池组件，再通过逆变器将直流电逆变成50HZ、380V的三相交流电。通过逆变器将直流电直接逆变成50赫兹、10kv的交流电并入电网的高压端，并将多余的电能送入电网。

每个光伏发电单元系统的电池组串通过直流电缆与汇流箱连接，汇流箱的输出直接与逆变器输入母排相连。汇流箱的选择应与太阳电池方阵的电池组串汇流路数合理匹配，以提高系统发电效率，并降低工程投资。

太阳能光伏并网电站原理

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2）接入系统方案

本项目低压侧并网光伏电站以1回110kV线路接入220kV，线路长度约26km，导线截面选择300mm2。需扩建1个变压电站。

3）太阳电池方阵设计方案

本项目的太阳电池方阵由太阳电池组件经串联、并联组成。太阳电池组件串联的数量由并网逆变器的最高输入电压、最低工作电压及太阳电池组件的最大系统电压确定；组串并联的数量由逆变器的额定容量确定。不同太阳电池组件与不同逆变器配套使用，组件的串联数量和组串的并联路数是不同的。

太阳电池方阵阵列面应随屋面形状尽量正南布置，并保持与水平面夹角为24°。太阳电池方阵阵列间距的设计值应满足在冬至日、太阳高度角最低时，太阳电池组件上的日照时间仍有6小时。本工程场地地形条件复杂，各太阳电池方阵的布置变化较大，同一太阳电池方阵内、不同位置的太阳电池组串的布置变化也较大。工程设计时，应确保太阳电池组件全年获得最大的日照数、发出最大的电量。

5）电气系统方案

该电站利用光伏组件将太阳能转换成直流电能，再通过逆变器将直流电逆变成50Hz、380V的三相交流电。本方案将逆变器的输出端通过配电柜与变电所内的变压器低压端（230/400伏）并联，对负载供电，并将多余的电能送入电网。同时太阳能光伏并网系统结合监控系统，检测太阳能光伏并网电站的运行情况、外界环境情况等。本电站无蓄电池储能设备，阴雨天或夜间时，由电网供电给负载。 11

太阳能光伏电站低压侧并网原理示意图

6）监控系统方案

本项目采用计算机监控系统（NCS）及微机保护自动化装置来实现电站的控制、保护、测量、远动等全部功能，包括升数据采集及监控、微机保护信息的采集与监视、断路器及主要电动隔离开关的就地与远方操作等功能。

本项目光伏发电单元系统采用集中监控方式，其监控系统与变压站的计算机监控系统（NCS）合并。各光伏发电单元的所有运行参数及就地的实时气象数据，通过各集中型逆变器以以太网传输方式传送至升压站计算机监控系统，可在主控制室内的操作员站上监视各光伏发电系统的运行数据和气象数据，并可在大屏幕上显示。在主控室操作员站上，还可以单独对每台逆变器进行参数设置，可以根据实际的天气情况设置逆变器系统的启动和关断顺序，使整个发电站的运行达到最优性能和最大的发电能力。

主控制室布置在配电室建筑内，主控室内运行人员以大屏幕、操

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作员站LCD为主要监控手段，完成整个光伏发电系统的运行监控。

本项目拟设全厂闭路电视监视及围墙安防报警系统，以满足整个站区的设备安全监视和站区安全保卫。根据规程规定，本项目设施区域需设火灾报警系统。

7）给排水及消防系统方案

项目位于于西藏自治区拉萨市经济技术开发区，四周有市政给水、雨污水管网，给水管网压力大于0.25MPa。

给水系统

全厂无生产用水，生活用水按50L·人/班计算，全厂500人，全厂用水量估算见下表。

本工程水源从城市自来水管引入管径DN100给水管，厂区内支状设置埋地管网。向生活用水点管道供水。

厂房内局部设置淋浴室，热水热源为电加热。厂房内内局部设置电开水器，水源为城市自来水。

全厂用水量估算表

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消防给水及消防设施

消火栓采用临时高压制给水，设置厂区300 m³消防水池及消防泵房，消防时通过消火栓启动按钮开启消防泵加压给水。消防初始用水量由研发楼屋顶水箱间10 m³高位水箱提供10min用水。

1#厂房（光伏逆变器生产车间）、2#厂房（太阳能电池板生产车间），按丁类建筑、3#厂房（聚光太阳能控制系统生产车间）（二期）二级耐火等级设计。消防用水量：室内消火栓10L/S；室外消火栓20L/S。一次消防用水量：216 m³。

职工公寓楼、职工服务楼，民用建筑，二层，二级耐火等级。消防用水量：室内消火栓15L/S；室外消火栓20L/S。一次消防用水量252 m³。

室内消防管网采用双入口环形布置， 架空消防给水管采用热浸镀锌钢管，DN≤80采用螺纹连接，DN＞80采用卡箍连接。根据生产火灾危险性和建筑物耐火等级，设置室内消火栓，型号为SN65、φ19、衬胶水带25m，安装高度1.1m，间距不大于30m。

室外消防同室内消火栓合一管网，由水泵房双管路供水，并在厂区呈环状布置。埋地管道为PE给水塑料管，电熔连接。设置室外地上式消火栓，型号为SS65/100-1.0,间距不大于120m。根据火灾危险级别配置灭火器，采用磷酸铵盐干粉灭火器，型号为MF/ABC。 14

排水

参照拉萨地区（类同地区）暴雨强度公式进行设计，采用单斗立管雨水排水系统将屋面雨水排至散水坡后汇集到厂区雨水管网。雨水斗采用87型，雨落水管采用PVC-U排水塑料管，粘接连接。局部屋面采用重力流多斗悬吊管雨水排水系统，雨水管采用PVC-U给水塑料管，橡胶圈承插接口。屋面雨水集水时间5min，径流系数0.90，设计重现期采用5～10年。

室外地面雨水集水时间采用10min，径流系数采用0.60～0.90，设计重现期采用1年。室外雨水通过雨水口收集经厂区雨水管网排入市政雨水管网。雨水管道采用HDPE排水塑料管，橡胶圈接口，承插连接。

全厂无生产废水，生活污水最大日排放量约30 m³/d。生活污水经化粪池无害化处理后排放。

室内排水管管材采用PVC-U排水塑料管，粘接连接。室外排水管材采用HDPE排水塑料管，橡胶圈接口，承插连接。

8）光电建筑方案

电站综合楼、停车场、配电室、逆变器室按建筑光伏一体化设计，发电系统发出电能通过低压侧并网系统接入电网。

1.2.4 电站技术经济指标

电站技术经济指标如下表1-2：

表1-2： 总的技术经济指标

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1.2.5 电站的工程进展情况

本报告光电建筑是天创（拉萨）产业化基地的一部分，厂房主体工程已经开始实施。电站建设的可行性研究报告、环境影响评价、水土保持方案等已由有资质的相关单位编制完成并通过有关部门评审，工程进入施工准备期，施工图设计已经开展待审核，整个电站项目处于在建状态。

2.电站光电建筑示范目标及主要内容

河南天创(拉萨)产业化基地建筑一体化光伏电站示范项目太阳 16

能低压侧并网光伏实验示范电站是对太阳能光伏利用全面的示范，光电建筑是河南天创(拉萨)产业化基地建设不可缺少的一个内容，其主要的技术要点和示范目标如下：

2.1技术要点

（1）电站光电建筑光伏发电系统为低压侧并网型发电系统，所发出电能直接向建筑负载及生产生活供电，不需要设置蓄电池系统，整个电站的供电系统更安全可靠，建筑光伏的投资能够降低。

（2）光电建筑采用单晶硅电池组件。

（5）太阳电池组件采用建筑光伏一体化安装方式，使太阳电池组件成为建筑整体的一部分。

2.2 示范目标

目前国内实施的光电建筑一体化项目多属于单一光电建筑，科研及规模化示范效果有限。电站光电建筑包括综合功能性建筑和生产功能性建筑，数量较多，能够对光电建筑一体化技术起到更全面的示范作用，对提高和推广光电建筑一体化技术和制定光电建筑的相关技术标准有一定的影响。因此，电站光电建筑的示范目标有以下内容：

（1）光电建筑一体化的工程示范

电站光电建筑采用建材型光伏组件。内容可参见本报告技术方案部分的“建筑围护结构体系”。

通过光电建筑一体化多样性的工程示范，可以探索不同条件下太 17