5kW光伏离网发电系统设计方案.pdf

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1、. . 5kWp 光伏离网发电 系统设计方案 二零一六年元月 . . 目录 一、太阳能离网发电系统简介及建设内容参数 3 1.1 太阳能离网发电系统简介. 3 1.2 建设位置参数 . 3 1.3 项目用户负载参数. 4 二、相关规范和标准 5 三、系统组成与原理 6 3.1 光伏太阳能离网发电系统组成. 6 3.2 光伏太阳能离网发电系统主要组成. 7 3.3 离网系统原理示意图. 7 四、离网发电系统方案设计过程 8 4.1 方案简介 . 8 4.2 使用具体要求信息. 8 4.3 蓄电池设计选型 . 9 4.4 组件设计选型 14 4.5 离网逆变器设计选型 18 4.6 控制器设计选型

2、 19 4.7 交直流断路器 20 4.8 电缆设计选型 22 4.9 方阵支架 22 4.10 配电室设计 . 23 4.11 接地及防雷 . 23 4.12 数据采集检测系统 . 24 五、设备配置清单及详细参数. 25 六、系统建设及施工 . 25 6.1 施工顺序 25 6.2 施工准备 26 6.3 工程施工 27 七、系统安装及调试 . 27 7.1 太阳电池组件安装和检验 27 7.2 总体控制部分安装 29 7.3 检查和调试 29 八、工程预算分析报告 . 30 8.1 投资估算内容 30 . . 8.2 工程预算 30 九、运行及维护注意事项. 32 9.1 日常维护 32

3、 9.2 注意事项 35 . . 一、太阳能离网发电系统简介及建设内容参数 1.1 太阳能离网发电系统简介 独立光伏电站是独立光伏系统中规模较大的应用。它的主要特点就是集中供 电，如在一个十几户的村庄就可建立光伏电站来利用太阳能，当然这是在该村庄 地理位置较偏远，无法直接利用电力公司电能的情况下，所能用到的方法。用这 种方式供电便于统一管理和维护。而户用系统是采用分散供电的方式提供电能， 如果要在该村庄安装户用光伏系统，这样每一户都得需这么一套光伏系统，它比 起独立光伏电站来，所需的元器件规格要小，控制器、逆变器和蓄电池及负载都 比较小，但是独立光伏电站和户用光伏系统基本结构是完全一致的。 太

4、阳能光伏建筑一体化（Building Integrated PhotovoltaicBIPV）是 应用太阳能发电的一种新形式， 简单的讲就是将太阳能发电系统和建筑的围护结 构外表面如建筑幕墙、屋顶等有机的结合成一个整体结构，不但具有围护结构的 功能，同时又能产生电能供本建筑及周围用电负载使用。还可通过建筑物输电线 路离网发电，向电网提供电能。太阳能光伏方阵与建筑的结合由于不占用额外的 地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式， 因而备受关注。 1.2 建设位置参数 1、项目名称：； 2、项目地点：湖北省武汉市； 3、经度： 11430，纬度： 3060； . . 4、平均海拔高度

5、： 23.3m； 1.3 项目用户负载参数 用户平均日用电量如下表所列清单： 家用电器功率表 序 号 电器名称 功率 电器 数量 平均 使用 时间 /h/da y 耗电量/Wh/day 备注 Min/W Max/W 日电 量 MinWh 日电量 MaxWh 1 灯 具 日光灯40 60 4 2 320 480 2 节能灯5 50 4 2 40 400 3 LED 灯5 20 4 4 80 320 4 1.5 匹空调1200 1400 2 2 4800 5600 5 水空调1000 1200 1 2 2000 2400 6 小型洗衣机100 200 1 1 100 200 7 电 视 机 液晶2

6、5 100 2 4 200 800 8 纯平11 100 1 4 44 400 9 模拟接线盒10 15 2 4 80 120 10 卫星接收器15 20 1 4 60 80 11 笔记本电脑20 50 1 4 80 200 12 风扇5 20 2 4 40 160 13 电 热 器 电热水壶800 1500 1 0.5 400 750 14 吹风机600 1000 1 0.3 180 300 15 电热毯60 100 2 6 720 1200 16 电饭煲500 900 1 1 500 900 17 微波炉750 1100 1 0.3 225 300 18 冰箱交流100 150 1 24

7、2400 3600 电器总功率：8210 18420 同时使用率为 0.6 ：4926 11052 . . 二、相关规范和标准 光伏离网逆变系统的制造、试验和验收可参考如下标准： GB/T 18479-2001 地面用光伏 (PV)发电系统导则 GB/T 20046-2006 光伏 (PV)系统电网接口特性 GB2297-89 太阳光伏能源系统术语 GB/T 18210-2000 晶体硅光伏方阵 I V 特性的现场测量 GB/T 20514-2006 光伏系统功率调节器效率测量程序 GB/T 20513-2006 光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则 GBT 18911- 2002 IEC

8、 61646 ：1999 地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型 GBT 20047.1 2006 光伏 (PV)组件安全鉴定 +第一部分 结构要求 GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程 GB4064-1984 电气设备安全设计导则 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 DL5027-1993 电力设备典型消防规程 EN50178 用于电力安装的电气设备 中华人民共和国消防法 电力监管条例 (国务院令 2005第432 号) 中华人民共和国电力法 太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法的通知 关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见（财建2009128

9、号） . . 三、系统组成与原理 3.1 光伏太阳能离网发电系统组成 光伏太阳能离网发电系统组成主要包括：太阳能电池板（阵列）、控制器、 蓄电池、逆变器、用户（即照明负载）等组成。其中，太阳能电池组件和蓄电池 为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。 （1）太阳能电池板： 太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值 最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能，或送往蓄电池中存储起来， 或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成 本； （2）太阳能控制器： 太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保

10、护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的 功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项； （3）蓄电池： 一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其 作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放 出来。 （4）离网逆变器： 在很多场合，都需要提供 220VAC、110VAC 的交流电源。由于太阳能的直接 输出一般都是 12VDC 、24VDC 、48VDC 、110VDC 、220VDC 。为能向 220VAC 的电器提 供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使 . .

11、 用DC-AC 逆变器。在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC 逆 变器，如将 24VDC 的电能转换成 5VDC 的电能（注意，不是简单的降压）。 3.2 光伏太阳能离网发电系统主要组成 主要组成如下： （1）光伏电池组件及其支架； （2）太阳能控制器； （3）蓄电池（组）； （4）离网逆变器； （5）系统的通讯监控装置； （6）系统的防雷及接地装置； （7）土建、配电房等基础设施； （8）系统的连接电缆及防护材料。 3.3 离网系统原理示意图 下图为离网系统原理示意图： 直流负载 光伏阵列控制器 蓄电池 离网逆变器交流负载 . . 离网系统示意图 四、离网发电系统方案设计

12、过程 4.1 方案简介 本太阳能离网发电系统因考虑全年平均用电量，将系统设计成全年发电量均 衡，以此设计组件阵列倾角等参数。 本太阳能离网发电系统将采用分布式离网的设计方案，该5kWp 的离网发电 系统，通过控制器将电能储存到蓄电池，再连接到离网逆变器，并通过逆变器将 直流电转化成交流电供应交流负载使用。 另外，系统可选择 配置1 套监控装置，可采用 RS232/RS485 或Ethernet （以 太网）的通讯方式，实时监测离网发电系统的运行参数和工作状态。 4.2 使用具体要求信息 （1）要求连续使用阴雨天数：2 天； . . （2）负载类型： 220Vac 负载； （3）日用电量： 根据

13、用户电器设备功耗表统计，假设用户电器全额总功率为8210W ，日均用 电量为 18420Wh ，按照 60% 的同时使用率计算，得出电器总功率为4926W ，日均用 电量为 11052Wh 。 日均负荷平均耗电量时，增加5% 的预期负荷留量，所以日均耗电总量为： 11052Wh 1.0511.6kWh。 4.3 蓄电池设计选型 蓄电池容量计算是根据系统日用电量、自给天数、逆变器效率以及蓄电池放 电深度决定。蓄电池的容量选择是家用太阳能光伏系统的关键问题之一，是本系 统中维护成本最高的，所以合理选择蓄电池容量是非常重要的。 平均放电率计算公式一： 加权平均负载工作时间 =（负载功率工作时间） /

14、 负载功率 =11052Wh/4926W=2.24h 平均放电率（小时） =（自给天数负载工作时间）/ 最大放电深度 =（22.24h ）/0.8=5.6h 蓄电池容量计算公式一： CAP=(DL)/(DOD outV) = （211.6kWh） /（0.850.9220V） 137.85Ah CAP ：电池容量， Ah； D：存电可用天数； L：最大平均日用电量， kWh ； DOD ：蓄电池放电深度； . . out ：从许能系统到负载见的总效率； V：系统电压， V； 计算中，逆变器日均效率取0.92，蓄电池充电控制器效率取0.96。 所以， out= 逆变器日均效率 蓄电池充电控制器效

15、率 =0.92 0.96=0.9 。 蓄电池容量计算公式二： 蓄电池容量 =（日均耗电量自给天数） / （蓄电池放电深度逆变器效率 系统电压） =（11.6kWh2）/ （0.850.85220V）146Ah 蓄电池放电深度：取0.85 ； 逆变器效率：取 0.85； 系统电压： 220V； 自给天数 :2 天； 蓄电池容量计算公式三： CAP= （QLD）/ （V1234） =（11.6kWh2）/ （220V0.850.850.980.92）162Ah QL ：日均耗电量， Ah； D：连续阴雨天数， 2 天； V：系统电压， V； 1：蓄电池放电深度， 0.85 ； 2：逆变效率， 0.

16、85； 3：输出线损， 0.98； 4：蓄电池放电效率， 0.92 ； 蓄电池容量计算公式四： 蓄电池容量 C= （Pt D ） / （VK2） . . =（11.6kWh2）/ （220V0.70.85）177Ah C ：蓄电池组的容量， Ah； P：负载的功率， W ； t ：负载每天的用电小时数，h； D：连续阴雨天数（一般为23 天），取值 2 天。 V：蓄电池组的额定电压，V； K：蓄电池的放电系数，考虑蓄电池效率、放电深度、环境温度、影响因 素而定，一般取值为 0.40.7 。该值的大小也应该根据系统成本和用户的 具体情况综合考虑； 2：逆变器的效率，取值 0.85； 蓄电池容量计

17、算公式五： 蓄电池容量 Bc=（AQL NLTo）/ （CcV） =（1.4 11.6kWh 21）/ （220V0.85）174Ah A：为安全系数，根据情况在1.2-1.4 之间选取，取 1.4 ； QL：为负载的日平均耗电量，kWh ； V：系统电压， V； NL：为该地区最长连续阴雨天数，取2 天； To：为温度修正系数，一般在0以上取 1，-10以上取 1.1 ，-10以下 取1.2； Cc：蓄电池放电深度，取 0.85 ； 本系统中可以选用天津蓝天公司的铅酸电池或深圳欧赛公司的锂电池。 根据以上计算数据选用天津蓝天公司的铅酸蓄电池可以选用6-CNJ-200型号 的12V/200Ah

18、，采用该蓄电池 18个串联，合计 216V/200Ah。 . . 具体参数如下： 【蓝天太阳能蓄电池】 12V 系列规格型号表 12V200AH 胶体蓄电池参数曲线表如下: . . . . 4.4 组件设计选型 （1）倾角及方位角设计计算 光伏组件水平倾角的设计主要取决于光伏发电系统所处纬度和对一年四季 发电量分配的要求。 1）对于一年四季发电量要求基本均衡的情况，可以按以下方式选择组件倾 角： 纬度 025倾角等于纬度 纬度 2640倾角等于纬度加 510 纬度 4155倾角等于纬度加 1015 纬度 55倾角等于纬度加 1520 2）在我国大部分地区通常可以采用所在纬度加7 的组件水平倾角

19、。 . . 对于要求冬季发电量较多情况，可采用所在纬度加11 的组件水平倾角。 对于要求夏季发电量较多情况，可采用所在纬度减11 的组件水平倾角。 本离网发电系统位于北纬30 ，考虑采用一年四季均衡发电模式，故组件倾 角暂设为 30 。 （2）阵列间距设计计算 光伏方阵前后两排间距或与前方遮挡物之间的间距设计： 光伏方阵前后间距或与前方遮挡物之间的间距如果不合理设计，则会影响光 伏系统的发电量，尤其在冬季。 光伏方阵前后间距或与前方遮挡物之间的间距的设计与光伏系统所在纬度、 前排方阵或遮挡物高度有关。 计算公式为： D=0.707H/tan arc sin(0.648cos0.399sin )

20、 D ：前后间距； ：光伏系统所处纬度 ( 北半球为正，南半球为负)； H：为后排光伏组件底边至前排遮挡物上边的垂直高度； 假设项目所出地理位置约为 =30 ，则 D=0.707H/tan arc sin(0.648cos30 0.399sin 30 ) =0.707H/tan arc sin(0.648 0.866 0.399 0.5) =0.707H/tan arc sin(0.5610.2)= 0.707H/tanarc sin0.361 =0.707H/tan21.2 =0.707H/0.388=1.8H （3）组件容量 本次离网光伏发电系统为5KW ，可直接按 5KW 组件容量设计。

21、 . . （4）组件选型及参数 组件暂考虑选用东莞市星火太阳能科技股份有限公司的单晶硅250W 太阳能 电池组件，型号为： SFM250W，具体参数资料如下： 1）电性能参数： 2）组件参数： 太阳能电池片：单晶硅156 156mm 电池片数量： 60(6 10) 外形尺寸： 1642 992 50 mm 重量： 19.8Kgs 玻璃： 3.2mm(0.13inches)超白布纹钢化玻璃 边框：所采用的铝合金边框具有高强度，抗机械冲击能力强 接线盒： IP65 rated 输出电缆： 4.0平方毫米 (0.16 inches2),长度：0.9米(35.4 英寸) 连接器：国际通用 MC4 （5

22、）组件串并联设计 总组件数 =光伏组件阵列容量 / 每个组件的最大容量 =5kW/250W=20 . . 串联数 =系统电压 / 组件电压 =220V/30.23V7.3 并联数 =日均负载 / （库伦效率组件日输出衰减因子） =（11.6kWh/220V）/0.9 （250W 4.2h/30.23V ）0.9 52.73Ah/28.1Ah 1.9 串并联根据系统电压电流计算，以及参考使用离网逆变器型号。目前暂考虑 5kWp 组件为 20 块250Wp 的组件 10 串 2 并连接，系统开路电压为： 362V；短 路电流为： 18.2A；工作电压为： 302V，工作电流为： 16.5A； 但由

23、于组件实际工作温度的升高（60）将导致实际最大功率点工作电压的 下降，下降系数为 -0.43%/ （-23.6V ）；同时，辐照度在较低情况下（200W/ m2 以下），工作电压也随之下降，通常将为：92% 左右（-12.56V ）；另外，加上线 路及电器连接之间的电压降（-0.7V ），实际工作电压会较接近蓄电池所需的充 电电压，约为 270280V ，充电电流为 16.5A 左右（小于恒压充电方式限流值： 2.5I10 ），为蓄电池较理想的恒压充电方式。 （6）校核计算 1）蓄电池与组件方阵设计的校核 蓄电池日放电深度日均负载/ 蓄电池组总容量 =（11.6kWh/220V）/200Ah0

24、.260.85（DOD ） 因此蓄电池不会过放电； 2）组件方阵对蓄电池组的最大充电率 最大充电率蓄电池组总容量/ 组件阵列的峰值电流 = （并联蓄电池数蓄电池容 量）/ （并联组件数组件峰值电流） . =200Ah/（8.27A2）12.12h5.6h（蓄电池最大充电电流为：60A） 因此光伏组件方阵对蓄电池的充电不会损坏蓄电池； 4.5 离网逆变器设计选型 对于家用太阳能光伏电源系统，必须要有交流电力输出，需要在系统中加入 交流逆变器，逆变器主功能是将直流电转化为50Hz 交流电。离网逆变器的输出 波形畸变、频率误差等应满足相应技术要求。此外，必须具有短路、过压、欠压 保护等功能。 逆变器

25、容量计算公式一： 逆变器容量 =安全系数（感性负载电流启动倍数感性负载最大功率+电阻 性负载功率） =1.2 (2 1400W+3526W)7.6kW 安全系数： 1.21.5 取1.2； 节能灯、洗衣机为感性负载，启动电流25 倍，这里取 2； 逆变器容量计算公式二： 逆变器容量 =负载总功率 /0.8=4926W/0.8=6158W 本系统选用南京冠亚电源设备有限公司的单相216VDC 系列GN-7.5KFS 型离网 逆变器，具体技术参数如下： . . 4.6 控制器设计选型 控制器作为光伏发电系统的重要组成部分，对蓄电池的充、放电进行合理的 管理，直接影响蓄电池的使用寿命，也将影响整个系

26、统的稳定性。控制器还需要 具备以下功能：高压断开和恢复、低压警告和恢复、低压断开和恢复、防短路保 护、防反充保护、温度补偿以及定时开关功能。 控制器电流计算公式一： 电流 =组件容量 / 系统电压 =5kW/216V 23.1A 控制器选定公式一： 蓄电池的输入电流 =组件短路电流 / 保守率 =18.2A/0.85=21.4A 本系统控制器可以南京冠亚电源设备有限公司的216VDC 系列GS-50F ，具体参 数如下表： . . 因控制器具有 2路光伏阵列输入接线端，因此可以省略汇流箱汇流接线，当 然，如果处于更高级别的安全考虑，建议加装直流防雷汇流箱。 4.7 交直流断路器 本系统直流侧如

27、果不用汇流箱，则选用直流断路器代替，选用正泰公司的 NB1Z-63 C50 型号交直流断路器；本系统交流侧选用同种型号单相交流断路器， 具体参数如下； （1）瞬时脱扣器的形式： （2）额定短路能力： . . （3）机械电气寿命 （4）过电流保护特性： （5）接铜导线： . . （6）每极功耗： 4.8 电缆设计选型 5kWp 组件为20块250Wp 的组件为 10串2并连接，系统开路电压为： 362V；短路 电流为： 18.2A；工作电压为： 302V，工作电流为： 16.5A； （1）直流端： 1）光伏阵列每个并联组串回路与控制器之间：采用2.5mm 2 铜导线，承受电流 范围： 10A15

28、A ； 2）控制器与蓄电池之间：采用10mm 2 铜导线，承受电流范围： 50A65A ； 3）控制器与逆变器之间：采用10mm 2 铜导线，承受电流范围： 50A65A ； （2）交流端 1） 一体逆变器与交流断路器之间： 采用10mm 2 铜导线， 承受电流范围：50A65A ； 2）一体逆变器与交流负载之间： 采用10mm 2 铜导线，承受电流范围： 50A65A ； 4.9 方阵支架 因本离网发电系统为屋顶平铺设置，太阳能组件阵列支架采用屋顶导轨支 架，支架倾角设为 30度。 . . 4.10 配电室设计 由于离网发电系统有蓄电池及太阳能充放电控制器及交直流配电系统，建一 座35平米的

29、低压配电室就可以了，如果条件允许的话可以将离网发电系统逆变 器单独放在一小隔间。 4.11 接地及防雷 为了保证系统在雷雨等恶劣天气下能够安全运行，要对这套系统采取防雷措 施。主要有以下几个方面： （1）地线是避雷、防雷的关键，在进行配电室基础建设和太阳电池方阵基 础建设的同时，选择附近土层较厚、潮湿的地点，挖一个2 米深地线坑，采用 40 扁钢，添加降阻剂并引出地线，引出线采用35mm 2铜芯电缆，接地电阻应小于 4 。 （2）在配电室附近建一避雷针，高1015 米，并单独做一地线，方法同上。 （3）接闪器可以采用 12mm 圆钢，如果采用避雷带，则使用圆钢或者扁钢， 圆钢直径 48mm ，

30、扁钢厚度不应该小于等于4 mm 。 （4）引下线采用圆钢或者扁钢，宜优先采用圆钢直径8mm ，扁钢的截面不 应该小于 4mm 2。 （5）太阳电池方阵电缆进入配电室的电压为DC220V ，采用PVC 管地埋，加 防雷器保护。此外电池板方阵的支架应保证良好的接地。 （6）离网逆变器交流输出线采用防雷箱一级保护（离网逆变器内有交流输 出防雷器）。 （7）接地装置：人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或者圆钢；水平接地体 宜采用扁钢或者圆钢。圆钢的直径不应该小于10mm ，扁钢截面不应小于 100 mm 2， . . 角钢厚度不宜小于 4mm ，钢管厚度不小于 3-5mm 。人工接地体在土壤中的埋设深度

31、不应小于 0.5mm ，需要热镀锌防腐处理，在焊接的地方也要进行防腐防锈处理。 4.12 数据采集检测系统 数据采集检测系统可以实现多个层次的监控：光伏发电监控，远程控制、远 程诊断、数据上传。 本地光伏发电监控系统实时监控光伏发电量、输出功率、逆变器功率。监控 环境温度、风速、光照强度等参数。监控逆变器、温度传感器、功率质量测量仪 等设备状态及设备报警。提供丰富的VGA 、LED 显示功能、网络远程监控和自定义 报表等高级功能。支持工业标准RS485 接口和MODBUS协议及设备自定义协议。支 持多种逆变器、智能电表、温度、 光照、 风速等设备。本地光伏监控系统通过 TCP/IP 实时上传监

32、控详细数据到在线监控平台。用户通过浏览器实时了解远程运行情 况，掌握电站设备详细运行参数，报警信息等。 . . 五、设备配置清单及详细参数 序 号 名称供应商规格单 位 数 量 备注 1 太阳电池组件东莞星火250W 单晶块20 2 光伏控制器南京冠亚GS-50F 台1 3 离网逆变器南京冠亚GN-7.5KFS 台1 4 蓄电池天津蓝天6-CNJ-200 只18 12V/200Ah铅 酸电池 5 交直流流断路 器 正泰电器NB1Z-63 C50 只2 交直流各一只 6 电线电缆 苏州宝兴2.5mm 2米100 苏州宝兴10mm 2米20 7 光伏支架江阴聚鑫米 8 数据采集系统套1 9 避雷器

33、及接地 设备 套1 避雷针高 1015 米 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、离网系统的运行调 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 离网运行调试 试运行 竣工验收。 . . 6.2 施工准备 （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

34、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。 （2）现场准备 1）物资的存放 准备一座临时仓库：主要贮存离网发电系统的逆变器、太阳电池、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、离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

35、的材料。 . . 6.3 工程施工 （1）工程周期 本项目自签订合同并提交工程首付款后，我司将着手进行工程所有材料和设 备的准备工作，直至系统通过调试，备货期为30 天，进场后大约需要 10 天时间 完成所有施工安装作业。 （2）业主配合事项 1）按要求提供施工时使用的动力电源； 2）提供暂时保管进场物资（材料、设备、工具等）的临时仓库； 3）协助施工方处理在当地施工时意外可能发生的问题； 4）在调试结束后按合同要求会同我方进行现场验收； 5）若条件可以，建议业主在工程开始时指派有一定电气基础知识的人员参 与现场工作，以便今后更好地做好系统维护工作。 七、系统安装及调试 7.1 太阳电池组件安

36、装和检验 （1）东莞星火公司生产的 SFM250W型光伏组件的重量约为 19.8kg ，光伏安装支架 的重量一般为 2.53.5kg/ ，本离网发电系统总共使用20块组件，安装面积约 为：33.2m2 。整个光伏组件系统以及安装支架的总重量约为500kg，平均每平方米 的重量为 15.4kg。按照一般情况下的建筑设计标准，此重量在屋顶结构承重范围 内。 （2）预建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。

37、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。 （3）太阳能光伏阵列安装时需注意的问题： 1）电池板排列应主要考虑串联数和并联数，不能造成电池板闲置浪费等问 题。阵列数应和串并联数合理配合，方便分组连线。 2）电池板一定要考虑散热问题，在夏天很热的时候因温度升高而造成功率 损失不容忽视，应设计通风道。通常单块太阳能电池之间保持间隙5 至10cm ，太 阳能电池阵列离地的距离也在5 至10cm 。 3）光伏阵列电池板之间应该留有专门的维修通道。 4）光伏建筑一体化屋顶阵列应充分考虑排水问题。 5）光伏建筑一体化还要考虑安装形式适不适宜接线问题。 6）太阳能光伏阵列

38、的安装应充分考虑其所在建筑本身结构的承重能力，支 架的承重点要绝对保证座落在建筑主体大梁上，以免留下安全隐患或是造成施工 事故。 7）在太阳能光伏阵列的安装需要破坏楼顶部分结构时，应充分论证，在不 影响楼体安全与防水条件的情况下进行。 8）如果整个系统由多个子系统构成，太阳能光伏阵列的安装应注意考虑各 个子系统的均衡，与配电房间的距离等。 9）在太阳能光伏组件安装时，应尽量避免在风大天气，以防安装组件时因 风大而对施工人员人身安全或是组件本身的结构造成非预期的危害或是损害。 （4）太阳能光伏阵列支架设计的基本要求： 1）应遵循用料省、造价低、坚固耐用、安装方便的原理进行太阳能光伏阵 . . 列

39、支架的设计生产和制造。 2）太阳能光伏阵列支架应选用钢材或铝台金材料制造，其强度应可承受1 0 级大风的破坏。 3）太阳能光伏阵列支架的金属表面，应镀锌、镀铝或涂防锈漆，防止生锈 腐蚀。 4）在设计太阳能光伏阵列支架时，应考虑当地纬度和日照资源等因素。既 要考虑与建筑本身的结合度， 也要在这个基础上充分优化调整太阳能光伏阵列的 向日倾角和方位角的结构，以便充分地接受太阳辐射能，增加太阳能光伏阵列的 发电量。 5）太阳能光伏阵列支架的连接件，包括组件和支架的连接件、支架与螺栓 的连接件以及螺栓与方阵场的连接件，均应用电镀材料或不锈钢钢材制造。 7.2 总体控制部分安装 参照产品说明书的要求，对离

40、网逆变器、太阳电池组件、蓄电池、控制器及 低压配电室按相应顺序连接， 观察离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。 7.3 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

41、组件供应商技术人员完成。 （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。 八、工程预算分析报告 8.1 投资估算内容 本光伏发电系统项目的装机容量共 5kWp，投资项目包括太阳电池组件、直 流防雷汇流箱、离网逆变器、蓄电池、控制器、交流断路器、电缆、电池组件安 装架、配电房及人工成本等。 8.2 工程预算 序 号 名称供应商规格 单 位 数 量 预估 价 备注 1 太阳电池

42、组件东莞星火 250W 单 晶 块20 2250 0 4.5 元/ 瓦 2 光伏控制器南京冠亚GS-50F 台1 1200 3 离网逆变器南京冠亚 GN-7.5KF S 台1 8000 . . 4 蓄电池天津蓝天 6-CNJ-20 0 台18 1530 0 12V/200 Ah 5 交流断路器正泰电器 NB1Z-63 C50 只2 7 6 电线电缆 苏州宝兴2.5mm 2米100 200 苏州宝兴10mm 2米20 200 7 光伏支架江阴聚鑫套2 2000 8 数据采集系统套1 3000 9 避雷器及接地 设备 套1 1000 10 配电室35 座1 1000 11 PVC 工程塑料 管 5

43、0 米100 200 12 安装调试费份1 3000 13 运输费份1 1000 14 勘查设计费份1 2000 15 项目前期工作 费 份1 1000 16 设计、绘费份1 2000 17 税金份1 4354 6% 材料 费 18 利润份1 3628 5% 材料 费 19 总成本 9055 2 . . 九、运行及维护注意事项 9.1 日常维护 预防性维修是最好的维修，所以应该定期对独立光伏系统定期检查。这样， 可以在小问题变成大问题之前就发现并处理之。即使系统是刚安装不久, 感觉系 统工作正常也应该开始检修了。大部分的检查用电压表，电流表和某些常识就能 进行。定期检查可使系统故障前其隐患就能

44、得以清除，应该作以下检查： （1）组件及支架的维护 1）定期清洁 使用干燥或潮湿的柔软洁净布料擦拭组件表面，严禁使用腐蚀性溶剂或者硬 物擦拭组件表面； 应在辐照度低于 200W/m 2 的情况下清洁组件， 不宜使用与组件温 度大的液体清洗组件。 2）定期检查 若发现如下问题，应立即调整或者更换： 组件存在玻璃破碎，背板焦灼，明显颜色变化； 组件中存在与组件边缘或者任何电路之间形成连通通道的气泡； 组件接线盒变形、扭曲、开裂或烧毁，接线端子无法良好连接； 3）组件上的带电警告标识不得丢失； 4）使用金属边框的组件，边框和支架应结合良好，两者之间接触电阻不大 于4，边框必须牢固接地； 5）在无阴影

45、遮挡条件下工作时，在太阳辐照度约500W/m 2 以上，风速不大于 2m/s 的条件下，同一组件表面（电池正上方区域）温度差异应小于20。 6）使用直流钳型电流表在太阳辐照度基本一致的条件下，测量接入同一个 . . 直流汇流箱的各光伏组件串的输入电流，其偏差应不大于5% 。 7）直接所有的螺栓、焊缝和支架连接应牢固可靠，表面的防腐涂层，不应 出现开裂和脱落现象，否则要及时补上。 （2）蓄电池的维护 1）检查电解液水平，如果需要就加入纯净（蒸馏）水，但不要加得太满。 2）应每年检测一次每个电池的标称比重。标称比重是电池充电状态（SOC ） 的反映，但如果电解液分层了，测量就有会误差。 3）应检查

46、电池中不同层的标称重量确定电解液是否分层。如果电解液分层 了，就要对电池充分充电以混合电解液。如果电解液的标称比重比别的电池差 0.05，就意味着这个电池不行了。需要进一步监测这个电池的性能看是否需要更 换。 4）在有负载的情况下，检查每一个电池电压，把这些电压与所有电池电压 的平均值相对比。如果一个电池与其它和差0.05V，可能就会有问题了。监测该 电池的性能看是否需要替换。 （3）逆变器的维护 1）逆变器结构和电气连接保持完整，不允许存在锈蚀、积灰现象，散热环 境良好，运行时不应有较大的振动和异常噪声； 2）逆变器上的警示标志应完整； 3）逆变器中模块、电抗器、变压器的散热器风扇根据温度自

47、行启动和停止 功能应正常，散热风扇运行时，不应有较大振动和异常噪音，如有异常应断电检 查； 4）定期将交流输出侧（网侧）断路器断开一次，逆变器应立即停止向电网 馈电； . . 5）逆变器中直流目线电容温度过高或超过使用年限，应及时更换； （4）电缆的维护 1）电缆不应在过负荷的状态下运行，电缆的铅包不应出现鼓胀、龟裂等现 象； 2）电缆在进出设备处的部位应封堵完好，不应存在只精大于10mm 的孔洞， 否则用防火堵泥封堵； 3）在电缆对设备外壳压力、拉力过大部位，电缆的支撑点应完好； 4）电缆保护钢管口不应有穿孔、裂缝和显著凹凸不平，内壁应光滑；金属 电缆管不应有严重锈蚀，不应有毛刺、硬物、垃圾

48、，如有毛刺，挫光滑后用电缆 外套包裹并扎紧； 5）应及时清理室外电缆井内的堆积物，如电缆外皮破损，应立即处理； 6）检查室内电缆明沟时，要防止损坏电缆，确保支架接地与沟内散热良好； （5）其他方面维护 1）检查系统中所有连接的紧密度、牢固性。电池的连接应清洁，用抗腐蚀 剂密封。 2）检查所有导线盒是否关上（封上），看看有无水的破坏和腐蚀。如果电 子元件是安装在接线盒中，检查盒中通风状况，更换或清理空气过滤器。 3）检查开关的工作，确定开关的动作是否正确。查看接点附近有无腐蚀和 炭化。用电压表检查保险，若电压为0 则保险正常。 . . 9.2 注意事项 （1）安装驱鸟装置，防止鸟类粪便遮挡组件，造成热斑效应。 （2）如果知道已经出了问题，通过测试和分析结果就可确定其位置的一些基 本的测试，用电压表电流表，比重计，钳子、螺丝刀和可调板手来完成，在检修 时建议带上手套，防护镜和胶鞋。 （3）在检测电路前要保证两个人都知道电源开关在何处，怎样操作。记住， 安全第一，只要有太阳，阵列就会产生电力，而且两个以上的组件在最坏的天气 状况下所产生的电能就能死一个人。 （4）应经常测量将要触摸的导线的和接触器的电压，在知道导线电压、电流 之前不要断开连接。 . .