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家用式太阳能光伏发电项目技术方案特变电工沈阳变压器集团有限公司2013.6沈变集团自动化分公司2目录1．项目需求：...................................................................................................................................32．工程计算：...................................................................................................................................73．方案设计：.................................................................................................................................104．设备概算：.................................................................................................................................125．安装调试.....................................................................................................................................186．经济分析.....................................................................................................................................19沈变集团自动化分公司31．项目需求：我国的太阳能资源比较丰富，但也比较集中，国网提出的一特四大的能源发展战略也要求在发展集中式的大规模光伏电站，同时也要求大力发展分布式发电。由于在现在的技术条件下太阳能电池板的发电效率还不高，如果要想大规模利用太阳能的话，就必须将太阳能电池板大面积的呈矩形排列在空旷且日照充足的地方，这样要建造太阳能发电站的条件就变得相当苛刻。相比较而言家庭太阳能发电系统适合作为分布式发电发展。单个家庭用电负荷一般较小。只要一个家庭有不大的场地如阳台或屋顶就可以安装太阳能发电系统，而且一个小型的太阳能发电系统发出的电能也足够一个家庭使用并有富余，如果国家法律通过的绿电并网补贴电价政策合适，家用太阳能发电是可以赢利的。国内配电网的户用容量配置标准如下：序号每户面积容量配置标准1小于80m24KW280～120m26KW3120～150m28KW4大于150m2按60W/m2计算同时对一般小区家庭的用电情况数据调查如下：按照家庭月收入情况（万元）分为A、B、C、D、E类，其中：A类（0.3以下）B类（0.3～0.5）C类（0.5～0.7）D类（0.7～1.0）E类（1.0以上）沈变集团自动化分公司4重庆市九龙坡区黄桷坪黄桷花园小区居民用电情况调查表家庭月用电量月平均用电（度）月用电费（元）家庭主要电器收入情况1月2月3月（0.52元/度）1251.8327.4277.0285.4148.4照明、电视、风扇、电饭锅A2253.7329.8279.1287.5149.5照明、电视、风扇、电饭锅A3255.5332.2281.1289.6150.6照明、电视、风扇、电饭锅A4257.4334.6283.2291.7151.7照明、电视、风扇、电饭锅B5261.3339.7287.4296.1154.0照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱B6263.2342.1289.5298.2155.1照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱B7265.0344.6291.5300.4156.2照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱B8266.9347.0293.6302.5157.3照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱B9268.8349.4295.7304.6158.4照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱C10283.6368.7312.0321.5167.2照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机C11285.6371.3314.2323.7168.3照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机C12287.6373.9316.3325.9169.5照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机C13289.5376.4318.5328.2170.6照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机D14291.5379.0320.7330.4171.8照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机D15293.5381.5322.8332.6173.0照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机D16322.5419.2354.7365.4190.0照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑D17324.6422.0357.1367.9191.3照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑E18326.8424.8359.4370.3192.6照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑E19328.9427.6361.8372.8193.8照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑E20329.4428.2362.3373.3194.1照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑E根据调查数据可以看出，所调查家庭的月平均用电为323.4度,家庭的月平均电费为168.2元。按照我国现在居民的平均收入水平，可以将调查数据乘以系数0.7从而得出我国家庭的平均用电水平为：226.4度/月，平均电费为：117.74元/月。以沈阳当地气象条件计算，其峰值日照有效时间约为1551h。沈变集团自动化分公司5沈阳经纬度为（123.38,41.80）考虑到冬季发电量最少时应满足负载需求，拟将安装角度定为45度，全年发电量对比情况如下图：月平均单日发电量的最小值为1684.42kWh。系统效率记为0.74，电池充放电效率记为0.8，则月平均单日发电量中可利用电量最小值为1000kWh。序号发电功率W额定负载W峰值负载W输出电压V输出电流A照明电视电脑冰箱洗衣机空调厨房电器1505075DC12DC4.1●▲▲▲▲▲▲2505075AC220AC0.2●▲▲▲▲▲▲3100100150AC220AC0.5●▲▲▲▲▲▲4150150225AC220AC0.7●▲▲▲▲▲▲5200200300AC220AC0.9●▲▲▲▲▲▲6300300450AC220AC1.4●○○▲▲▲▲7500500750AC220AC2.3●○○▲▲▲▲8600600800AC220AC2.7●○○○▲▲▲98008001200AC220AC3.6●●○○▲▲▲10100010001500AC220AC4.5●●●●○▲▲11150015002250AC220AC6.8●●●●○▲▲沈变集团自动化分公司612200020003000AC220AC9.1●●●●○○○13300030004500AC220AC13.6●●●●●○○14400040006000AC220AC18.2●●●●●●○15500050007500AC220AC22.7●●●●●●●167500750011250AC220AC34.1●●●●●●●17100001000015000AC220AC45.5●●●●●●●注：●为可持续使用；○为可交替使用；▲为不可以使用考虑到沈阳冬季阴雨天周期较长，如过多考虑阴雨天，将大幅增加蓄电池容量和投资，而项目现场的市电接入比较方便，因此阴雨天数按1天计算，以实现实验设备的良好运行及投资额度的良好平衡。为延长蓄电池寿命，蓄电池放电深度控制为80%，充放电功率记为0.8，则需12V蓄电池130208Ah，建议为132000Ah。假设提供每天满负荷工作8小时，则系统可负载的功率为125-184kW，需视季节及气象情况而定。系统建议配置充电桩型号为220V/32A，10台，总功率为70.4kW，其余负载用于喷淋系统，为54.6kW。移动电源是将柴油发电机组设计在拖挂车上，便于移动和安装，适用于现场附近不易连接农网供电线路的项目。移动变电站是将小型配电站设计在拖挂车上，方便移动和安装，适用于工期较紧的工程，大大加快施工现场地形复杂情况下配电所的建设周期。水利工程中常见现场施工用电多采用建设小型配电所并从最近的农网供电点取电，配电方案如下图：沈变集团自动化分公司7由于水利厅东水西调指挥部新项目使用TBM隧道掘进机功率较大，为了提高长距离隧道的掘进机供电质量，TBM宜采用20kV供电线路。因此需要供电方案增加10kV升压到20kV的配电方案。同时工程使用的其他设备和照明还需要400V配电，如搅拌机，空压机，电焊机和输送泵等。由于现场施工情况复杂，为防止洞内有瓦斯发生爆炸或涌水破坏洞内电源，现场施工供电方案应配置双路电源和备用电源，备用电源是为了防止停电或变压器检修时不影响工程进度，宜采用柴油发电机，油箱备用时间8小时，更长时间则需设置油库。为了加强工程施工用电可靠性和控制工程进度，现需要对野外工程施工临时用电设计方案进行优化，合理配置部分移动电源和移动电站设备，为水利厅建设工程的质量提供更好的设备保障。2．工程计算：新型移动式电源和变电站是为了解决用户在户外工程临时用电方案而专门开发设计的成套设备，能够根据用户的具体需求定制容量以及开关回沈变集团自动化分公司8路。可以为用户带来的好处有：1.节省占地面积和土建费用；2.节省调试时间和安装费用；3.节省设计时间和费用；4.产品可以在多个工程上重复使用，节省长期投资费用；特变电工沈变公司基于成熟的发输变电技术，优化设计后的TMS智能型移动电站产品还具有以下优点：1.支持远程维护及控制操作；2.支持智能电站统一数据模型和接口；根据施工现场附近的农网供电线路情况以及现场的配电站建设情况不同，为保证工程时间进度的加快和可控，同时控制供电设备投资成本，移动式备用电源以及移动式变电站设备配置方案可以设计为两种：1)常规配电所加移动电源方案：沈变集团自动化分公司9本方案在施工现场需建设配电所，正常供电时由附近的农网66kV供电线路供电，故障或检修情况下可以用两台柴油发电机组分别向原配电所的10kV和400V重要负荷母线供电，电源切换由切换箱自动完成切换同时支持手动切换；该方案能够共用配电所的配电盘，移动电源配置简单，对于现场已建成变电所的工程需投入的设备成本较低。需采购的设备有：一台10kV容量5000kW移动电源车（不含车头）；一台400V容量400kW移动电源车（不含车头）；2)移动变电站加移动电源方案：对于某些项目的施工现场地形不适合快速建设配电所的情况下，或是工程较小为了节省固定设备投资，移动式变电站可以快速就位并实现供电，再配以备用电源完全可以保证供电的可靠性。本方案正常供电时仍由附近的农网66kV供电线路供电，故障或检修情沈变集团自动化分公司10况下可以用两台柴油发电机组分别向移动变电站的10kV和400V重要负荷母线供电；该方案提供的供电设备在项目结束后可以完整的搬移供其他项目使用，一次性投资较高，但长期重复使用情况下综合成本较低。需采购的设备有：一台66kV容量5000kW移动变电站（含车头），4回10kV出线，4回400V出线；一台10kV容量5000kW移动电源车（不含车头）；一台400V容量400kW移动电源车（不含车头）；3．方案设计：家用式太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、控制器、蓄电池、逆变器、稳压保护装置和ATS等组成