1.1 項目簡介 項目安裝在某公司的彩鋼瓦屋頂上,屋頂面積在100平,其能夠鋪設40塊光伏組件。最終預設的光伏系統裝機容量可達10kW左右,根據勘察初步規劃采用一臺10KW三相雙路的逆變器接入到380V低壓電網的設計方案。后期計算按照上海光照條件。最終設計的光伏組件排布圖如下所示:
圖1 彩鋼瓦屋頂光伏組件排布圖
1.2 組件選型 選用常見的晶硅組件,以下是一組常見的組件參數。
圖2 組件性能參數GW10KN-DT可超配至13kW,根據上海光照條件,考慮全壽命周期進行合理超配,項目選用260Wp組件。
1.3 支架選型 10KW的光伏項目可以安裝在很多地方,譬如車棚、別墅、戶用平屋頂、商用彩鋼瓦屋頂等。
標號1為別墅瓦屋頂、標號2為戶用屋頂、標號3為商用彩鋼瓦屋頂,標號4為商用平屋頂。用戶可以根據不同的屋頂選擇相應的支架。 本文講述的項目安裝在商用的彩鋼瓦屋頂上。光伏支架采用夾具型的安裝方式,其具體的安裝流程如下所示:
1)將夾具螺絲固定在彩鋼瓦上,采用內六角螺絲固定,根據設計圖紙,一次性固定所有的彩鋼瓦夾具。 2)將導軌用內六角螺栓與滑塊螺母固定在夾具上 3)將光伏組件按照圖紙放置于橫梁上,第一塊組件放置完畢后,采用單側壓塊的方式固定。 4)然后依次放置其他組件,采用單雙側壓塊緊貼光伏組件的方式,依次用螺絲將組件固定好。 在安裝過程中,小固提醒您務必要做好屋面的防水工作,合理的布置線纜,留后期運維的通道。
1.4 逆變器選擇 根據實際現場勘察可知,彩鋼瓦屋面為南北方向,傾角在5度左右,因屬于不同面,要使用帶2路MPPT的10KW逆變器,同時項目所在地的并網點電壓為400V,根據上述條件,最終選擇了GW10KN-DT的逆變器,其能夠滿足項目現場的需求。
圖3 GW10KN-DT逆變器實物圖
1.5 線纜的選擇
直流線纜多為戶外鋪設,其需要防潮、防曬、防寒、防紫外線的特點,所以選擇光伏認證的專用線纜,線徑為 PV1-F 1*4mm2。 交流線纜用于將逆變器交流側與交流并網柜相連,除了要考慮防潮、防曬、防寒、防紫外線,還要考慮到交流電壓損失和線徑載流量,所以選用YJV型電纜,線徑選擇 5*6mm2的線纜。
1.6 配電箱的配置 下圖是項目現場使用的10KW交流配電柜接線圖,它是由逆變器端斷路器(標號1)、三相自復式過欠壓保護器(標號2)、浪涌前級保護器(標號3)、浪涌保護器(標號4)刀閘(標號5)組成。 圖4 三相配電柜實物圖 其電氣的接線圖如下所示:
圖5 三相配電柜電氣設計圖 接下來小固就對交流配電柜里面具體的元器件參數和功能進行介紹: 標號1斷路器(空開)型號一般選擇逆變器最大交流輸出電流的1.25倍,10KW單相逆變器的最大電流為15.2A,故選擇額定電流為20A的斷路器。
標號2自復式過欠壓保護器, 工作電壓: AC380V 50HZ 過壓保護: AC460V±15V 欠壓保護: AC300V±15V 標號3熔斷器(保險)是一種過電流保護器,當被保護電路的電流超過規定值,熔絲熔斷使電路斷開起到保護的作用,熔斷器的選擇跟斷路器相同,選用20A的規格。
標號4浪涌保護器選用限壓型SPD, 具體規格為Uc:1.1Ug(Ug電網電壓) Imax:40KA 有時也會將電表裝下交流配電柜中,各個地方電網公司的要求不一樣,使得交流配電柜內部低壓配電設備也會有所不同。用戶需根據當地電網公司的要求進行交流配電柜的具體設計。
1.7 接地措施 經項目地勘察測量,彩鋼瓦屋面的厚度大于0.5mm,其可以直接作為接閃器,引下線(鋼柱)與彩鋼瓦采用螺栓鏈接,最后引下線與螺旋地樁相連,打到地上。具體的接地方法詳見傳送門-光伏系統常見問題—接地那些事兒。 2 設計方案
2.1詳細配置清單
2.2 設計系統圖
3 收益計算
3.1 發電量計算 10KW的系統全年發電量按照10535 kwh來計算。首年衰減為2.5%,25年末最低功率為80%。
3.2收益計算
假設成本按照8元/W來算,整個光伏系統需花費8萬元。每度電的收益按照1.0元/度(國家度電補貼+省級和地方補貼+上網電價)得到下表的數據:
由上表可知: 5.5年的時間可收回成本,25年總收益35萬左右,除去成本,純收益可達27萬。(由于各地區年發電量、系統成本和補貼有差異,最后計算收益數據僅供參考。) 結論 在推出5KW光伏系統的配置后,小固再接再厲推出10KW的光伏系統典型設計全過程文檔,后續小固還會跟大家分享更多關于光伏知識的實用文章,也請大家多多關注固德威太陽能學院!
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