江阴污水处理厂350KW分布式光伏发电项目（分布式用户侧并网光伏发电项目）
初
步
设
计
一、概述
本项目是建设在江阴周庄镇周东污水处理厂房屋顶上，方案一采用功率255Wp的晶体硅电池组件，由于屋面面积较小，考虑到安装容量采用倾角5°铺设方式，总安装容量约为350.880kWp.方案二采用功率255Wp的晶体硅电池组件，采用钢砼屋面传统安装方式，倾角为20°铺设方式.总安装容量约为282.03kWp.系统采用用户侧低压并网方式（380V） 多点并网方式.系统无蓄电池储能设备（将电网作为储能单元）.其中多晶硅太阳能电池的转换效率超过17%，组件效率超过15%，并网逆变器工作效率为98%.
整个系统由太阳能电池组件，并网逆变器，交流配电柜，监控设备等组成.
1.1设计范围
设计范围包含由建筑屋顶光伏组件至并网柜接线端子，主要包括光伏组件排布、方阵组串设计、逆变系统设计、交流配电柜设计、综合监控系统、线缆选型及敷设设计.
1.3、地理位置及太阳能资源情况
太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源，我们可以充分利用其光电效应开发各种各样的太阳能光伏电池，电池经过串并联且封装之后得到组件，多个组件形成太阳能电池方阵，然后再联合逆变器、控制器等装置，最终形成一个完整的太阳能光伏发电系统.随着科技技术的不断发展和传统能源的日益减少，太阳能光伏发电在未来能源结构中将占据重要地位..CO
江阴周庄镇周东污水处理厂位于江苏省南部，北纬31°40＇34”至31°57＇36”，东经119°59＇至120°34’30”.长江三角洲太湖平原北端.东接张家港，南临无锡，西连常州，北对靖江.江阴地处太湖水网平原北端，长江南部冲积平原，全境地势平缓，平均海拔6米左右，西南边缘地势偏低，中部、东北部有零星低丘散布其间，地势较高亢.中部山丘多在海拔200米左右，以定山273.8米为最高，东北部黄山海拔91.7米.滨临长江，全境有干、支河流550 余条.
江阴属北亚热带季风性湿润气候年平均气温16.7℃，年降雨量1040.7毫米.四季分明，冬季阴冷潮湿，夏季较炎热，春秋季节气候宜人，太阳年辐射总量115.7千卡/平方厘米.一年中太阳辐射月总量以7月和8月最多，分别为13.5千卡/平方厘米和 13.7千卡/平方厘米；12 月和1月最少，均为6.3千卡/平方厘米.
该地区属于我国第四类太阳能分布地区，年日照时数约1000小时.
二、技术方案
1.1、电气设计方案
本项目采用并网光伏发电系统，该系统由光伏组件，并网型逆变器、交流配电柜及综合监控系统等组成.太阳能通过光伏组件转化为直流电；一定数量光伏组件串联组成若干个光伏组件串以满足所需的输出电压要求，若干光伏组件串接入光伏组串式并网逆变器，并网逆变器将直流电转化为与电网同步的正弦交流电汇入电网.
用户侧光伏并网系统原理如图所示.
光伏方阵设计
1）太阳能电池组件选择本系统选用单个组件功率255Wp的多晶硅组件，具体参数见下表.
表1电性能参数
项目 单位 数值型号 TSM_PC05A最大输出功率 W 255最佳工作电流 8.37A最佳工作电压30.5开路电压 38.1短路电流 A 8.88工作温度 ℃ 44(±2)
最大系统电压 1000V DC (IEC)最大串联电流 Ａ 15A输出功率公差 W 0~3光电转化效率% 15.6组件尺寸Mm 1650x992×35组件重量kg 18.6
2）阴影遮挡分析
在光伏系统排布方案设计时，首先考虑屋面的阴影遮挡情况，一般考虑冬至日9:00～15:00时间段内无遮挡，根据江苏省地区冬至日各个时段的高度角和方位角，可以计算出阴影遮挡情况.
3）光伏阵列角度选择
确定屋顶安装区域后，将确定光伏阵列的安装角度和方位.在光伏系统设计时，应尽可能选择正朝南的方向采用全年发电量最大的倾角安装光伏阵列，根据江苏省地区太阳辐射情况数据，江苏省地区光伏系统输出全年最大的光伏阵列倾角为23°，但考虑到安装容量的情况，
太阳能电池组件方案一采用倾角5°铺设的形式，结构安装形式如下：
5）光伏系统排布方案、逆变器及方阵组串设计
1.2、方案一
光伏组件采用倾角5°铺设，组件总数量为1376块，，系统总装机容量350. 880kWp.
1.3、并网逆变器选择
考虑到建筑朝向及安装角度，尽可能将处于相同发电情况的光伏阵列接入同一台逆变器，考虑到后续容量升级，本项目选用组串式并网逆变器，光伏阵列的组串设计需满足逆变器的直流工作电压范围，同时其最大功率输出电压应满足
并网逆变器的最大功率点跟踪（MPPT）范围.并网逆变器直流工作电压最大为900VDC，MPPT电压范围为450～850VDC.
表1屋面光伏阵列排布及逆变器情况
