100kW光伏并网发电系统典型案例解析

1、项目地点分析

本项目采用光伏并网发电系统设计方案，应用类别为村级光伏电站项目。项目安装地为江西，江西位于中国的东南部,长江中下游南岸。地处北纬24°29′-30°04′，东经113°34′-118°28′之间。项目所在地坐标为北纬25°8′，东经114°9′。根据查询到的经纬度在NASA上查询当地的峰值日照时间如下：

(以下数据来源于美国太空总署 数据库)

从上表可以看出，项目建设地江西在国内属于二三类太阳能资源地区，年平均太阳能辐射量峰值平均每天为3.41kWh/m2，年平均太阳能总辐射量峰值为：3.41kWh/m2*365=1244.65kWh/m2。

2、光伏组件

2.1光伏组件的选择

本项目选用多晶硅太阳能电池板，单块功率为260Wp。下面是一组多晶硅的性能参数，组件尺寸为1650*990*35mm。

2.2光伏组件安装角度

根据项目所在地理位置坐标，项目所在地坐标为项目所在地坐标为北纬25°8′，东经114°9′，光伏组件安装最佳倾角为20°如下图所示：

2.3组件阵列间距及项目安装面积

采用260Wp的组件，组件尺寸为1650*990*35mm，共用400块太阳能电池板，总功率104kWp。根据下表公式可以计算出组件的前后排阵列间距为2.4m，单块组件及其间距所占用面积为2.39㎡。

104kWp光伏组件组成的光伏并网发电系统占地面积为2.39*400=956㎡,考虑到安装间隙、周围围墙等可能的占地面积，大约需要1000㎡。

3、光伏支架

本项目为水平地面安装，采用自重式支架安装方式。自重式解决方案适用于平屋顶及地面系统。利用水泥块压住支架底部的铝制托盘，起到固定系统的作用。

4、光伏逆变器选型

本光伏发电工程是并网型光伏发电系统，逆变器采用组串式并网型光伏逆变器。综合考虑建设场地分布情况、技术成熟程度、发电稳定性、与光伏组件匹配以及市场价格，选择三晶电气型号为SuntrioPlus33K的33kW三相并网逆变器，整个光伏系统采用3台逆变器。

三晶电气型号为SuntrioPlus33K的33kW并网逆变器外观图如下图所示：

5、线缆选型

直流侧线缆：选用光伏认证专用线缆，线径为1*4mm2。多为户外铺设，需要防潮、防晒、防寒、防紫外线等。

交流侧线缆：线径选择4*16mm2+1*10mm2，主要用于逆变器交流侧至交流汇流箱或交流并网柜，不仅要需要防潮、防晒、防寒、防紫外线，还要考虑防火和防鼠防蚁等。

6、交流汇流箱选型

配电箱的配置一般包含汇流排（标号1）、电流互感器（标号2）、防雷器（标号3）、空开（标号4）、电流/电压表（标号5）、断路器（标号6）组成。

型号一般选择逆变器最大交流输出电流的1.25倍，33kW三相逆变器的最大电流为50A，故选择额定电流为63A的断路器（空开）。3个额定电流为63A小型断路器汇到总断路器，总断路器选用200A规格。防雷选用二级浪涌保护器，具体规格为Uc：460V，Imax：40KA，In:20KA，Up≤1.8KV。

7、接入方案

7.1系统方案设计图

采用分布式并网设计方案，将100kW系统分成3个33kW的并网发电单元，通过3台SuntrioPlus33k(33kW)并网逆变器接入交流电网，实现并网发电。

系统接入方案图如下：

7.2设备配置清单

8、收益计算

8.1发电量估测

根据前面章节项目安装地江西的太阳能资源分析，可知江西的年峰值日照时间为1244.65小时。

由上表可以估算出104kW系统25年可以累积发电约226.6万度。

8.2效益分析

假设成本按照8元/W来算，整个光伏系统需花费83.2万元。每度电的收益按照0.98/度（国家度电补贴+省级和地方补贴+上网电价）得到下表的数据：

经济效益分析：光伏系统前25年年均发电量约为226.6万度，前8年合计发电约76.9万度，按度电0.98元计算，前8年可产生经济效益75.4万元，前25年可产生经济效益222.1万元。约九年时间可收回成本，25年总收益222.1万元，除去成本，纯收益可达约139万元。（由于各地区年发电量、系统成本和补贴有差异，最后计算收益数据仅供参考。）