屋顶并网光伏电站.doc

湖南理工职业技术学院 毕业设计（论文） 题 目：24Kw屋顶并网光伏电站设计与施工 年级专业： 2011级 光伏发电技术及应用 学生姓名： 王 彪 指导教师： 向 钠 2014年 6 月 13 日 摘 要 光伏并网发电系统是可以将太阳能转换成电能并输送到电网上的系统。近些年来，随着能源紧缺与环境污染问题的日益严重，光伏发电系统成为各国研究和发展的热点。 为了更好的迎接光伏发展的趋势，以及结合学校专业的更好的发展，起到一个标准示范的建设，本文就湖南理工职业技术学院的3教屋顶并网光伏电站进行了局部的初建设的规划设计，包括对屋顶电站设计可行性报告，系统组成设计方案、设备材料清单、相关技术规范和标准以及光伏并网系统施工建设等方面作了详细的分析和阐述。 关键词 光伏；电站；设计；施工 目 录 第一章 设计总述 1 第二章 屋顶情况分析及项目建设的必要性 2 2.1 屋顶情况分析 2 2.2 项目建设的必要性 3 2.2.1 开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方向 3 2.2.2 加快能源电力结构调整的需要 3 2.2.3 改善生态、保护环境的需要 3 2.2.4 发挥减排效率,申请CDM（清洁能源机制） 4 第三章 相关技术规范和标准 5 第四章 系统设计及结构组成 6 4.1 太阳能电池阵列设计 6 4.1.1 太阳能光伏组件选型 6 4.1.2 并网光伏系统效率计算 7 4.1.3 阵列倾角 7 4.1.4 方阵布置 10 4.2 逆变器设计 11 4.2.1 设计需求 13 4.2.2 逆变器选择 14 4.3 汇流箱设计 15 4.4 电缆设计 16 4.5 系统组成方案原理框 17 4.6系统监控装置 18 4.7环境监测仪 20 4.8系统防雷接地装置 20 第五章 系统设备清单 22 第六章 光伏并网系统施工建设 23 6.1施工前期准备 23 6.1.1 技术准备 23 6.2 施工安装过程 24 6.2.1 土建施工 24 6.2.2 设备安装 25 6.2.3 布线工程 27 6.2.4 防雷接地施工 27 6.3 光伏电站系统调试与验收 28 第七章 财务分析 29 7.1项目总投资 29 7.2财务分析 30 致 谢 32 参考文献 33 附 录 34 第一章 设计总述 针对湖南理工职业技术学院3教学楼屋顶24KWp并网光伏系统项目，建议结构上采用放置350*350*400（mm）水泥墩子，搭建热镀锌槽钢结构，组件竖向正对南，固定倾角20°安装，用压块对组件进行安装及稳固，系统组成采用250Wp组件，其工作电压为29.9V，开路电压37.8V，分成2个阵列，每个电池串列按照16块电池组件串联进行设计，24KWp的并网单元需配置6个电池串列，共计96块组件，共计24KWp，汇流后进入并网逆变器，经逆变器的三相AC380V,50Hz交流并网接口，并经三相计量表后接入校内电网。 另外，系统应配置1套监控装置和环境监测仪，可采用RS485或Ethernet（以太网）的通讯方式，实时监测并网发电系统的运行参数和工作状态，以及现场的风速、风向、日照强度和环境温度参数。第二章 屋顶情况分析及项目建设的必要性 2.1 屋顶情况分析 本工程为既有建筑改造工程，适于采用平屋面光伏系统的安装形式，避开原有建筑基础，在空旷的地方设计安装组件，现场做好施工预留，后期施工较为方便。现场如图2-1： 图2-1 现场实况图 本屋顶为上人屋面，根据《建筑结构荷载规范》，屋面均布活荷载标准值上人屋面2.0KN/m2(约200kg/ m2),采用平面屋顶支架安装方式。安装效果图片如图2-2,图2-3： 图2-2 安装支架图 图2-3组件安装效果图 2.2 项目建设的必要性 2.2.1 开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方向 我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，能源将近76%由煤炭供给，这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。大量的煤炭开采、运输和燃烧，对我国的环境已经造成了极大的破坏。大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。 “十一五”期间我国在能源领域将实行的工作重点和主要任务是首先加快能源结构调整步伐，努力提高清洁能源开发生产能力。以太阳能发电、风力发电、太阳能热水器、大型沼气工程为重点，以“设备国产化、产品标准化、产业规模化、市场规范化”为目标，加快可再生能源的开发。 目前的太阳能发电技术主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电技术，其中太阳能热发电技术尚处于试验开发阶段，而太阳能光伏发电技术已