工商業屋頂以屋頂條件好、裝機容量大、用電價格高、負荷消納大受到眾多投資企業的關注，尤其是在整縣推進進程中工商業屋頂分布式會占據著重要的位置。
小固和合作夥伴共同推出一個工商業“樣板工程”案例分享。本文將對該工商業案例設計進行詳細分析，包括：案例信息、組件排布、產品選型、電氣設計等。
一、項目基本信息
二、光伏電站設計與建設
2．1 方案總述
項目總容量為2389．2kWp，采用330Wp高效多晶組件7240片，安裝在三個彩鋼瓦屋頂，組件按照20～21一串接入；共使用16台100／120kW組串式逆變器，係統超配為1．3左右；項目采用“自發自用，餘電上網”的模式，分四個並網點接入原配電係統。
2．2 組件排布
組件排布根據不同安裝地點采用不同安裝方式；對於該項目彩鋼瓦斜屋麵宜采用順應屋麵坡度布置。
組件排布，應根據實際情況，預留滿足光伏發電係統的日常維護、檢修、清洗、設備更換等要求的運維通道，同時多雪地區宜方便人工融雪、清雪，不宜對其它建築、設備采光造成影響。
組件排布在建築中的位置應滿足其所在部位的建築防水、排水和保溫隔熱等要求。
組件排布應遠離易燃易爆、高溫發熱、腐蝕性物質等。
2．2．1 組件選型
考慮到組件成本和安裝便利性，項目選用了330Wp規格的組件。
2．2．2 組件排布設計
根據廠房屋頂條件，結合屋麵的承重安全，本工程采用沿屋麵坡度布置光伏組件。結合屋頂麵積，兼顧光伏係統運行的可靠性，建成後維護費用、故障率以及發電收益等綜合因素，光伏陣列南北方向適當位置預留500mm，東西方向適當位置預留1000mm的通道；布置兩塊組件之間東西向間距為20mm，南北向間距為20mm。
1＃廠房組件排布圖
2＃廠房組件排布圖
3＃廠房組件排布圖
根據上述排布圖，統計如下
組件排布信息表
項目建成排布圖
2．2．3 支架方案
本工程光伏發電係統在原有建築上建設，建築屋頂結構為彩鋼瓦形式。布置於彩鋼瓦屋頂的光伏組件采用光伏支架與彩鋼瓦夾具組合的方式安裝。彩鋼瓦屋麵均為角馳型瓦，利用彩鋼瓦的波峰，使用專用鋁合金夾具固定支架導軌，采用平鋪安裝，對原屋頂沒有破壞，無需做特別的防水措施。
2．3 組串設計
2．3．1 光伏組件串聯數量
設計原則
● 同一組串中的各光伏組件的電性能參數應在偏差範圍內。
● 同一組串內組件的方位朝向、安裝傾角應保持一致；同一路MPPT下，不同組串的組件數量、方位朝向、安裝傾角應保持一致。
● 方陣組串的最大功率工作電壓變化範圍應在逆變器的最大功率跟蹤電壓範圍內。
● 方陣組串最大開路電壓應不高於逆變器最大輸入電壓限值。
利用GB50797－2012《光伏發電站設計規範》中組串計算公式，如公式所示：
2．4 逆變器選型
考慮本工程的係統穩定性和工程造價因素，選擇固德威GW100K－HT和GW120K－HT這兩種型號逆變器。
產品特點與優勢
● 單機功率最大的380V組串式逆變器，BOS成本和LOCE最優
● 10／12路MPPT設計，每路MPPT為2路組串輸入，提升係統容配比，減少組串失配
● 15A組串大電流，完美匹配182／210mm高功率組件
● 可配置直流拉弧檢測功能（ AFCI ）
● 無易損件（無熔絲、無屏設計），無懼高溫，高效發電
2．5 電氣一次設計
根據光伏發電係統裝機容量和廠房及公司用電情況，該項目選擇低壓單點並網，共有4個並網點，並網點分配如下：
1號配電房是總配電房，配置兩台變壓器，變壓器容量是：2000KVA（1＃變壓器）＋630KVA（2＃變壓器）。1＃並網櫃（F1）接入1＃變壓器低壓側，該並網櫃配置4台GW120K－HT逆變器，總功率為480KW；2＃並網櫃（F2）接入2＃變壓器低壓側，該並網櫃配置4台GW100K－HT逆變器，總功率為400KW。
2號配電房是分配電房，配置兩台變壓器，變壓器容量是：2000KVA（3＃變壓器）＋1250KVA（4＃變壓器）。3＃並網櫃（F3）接入3＃變壓器低壓側，該並網櫃配置4台GW120K－HT逆變器，總功率為480KW；4＃並網櫃（F4）接入4＃變壓器低壓側，該並網櫃配置4台GW120K－HT的逆變器，總功率為480KW。
2．6 電氣二次設計
本光伏發電係統以0．4kV電壓多個並網點分散接入用戶側母線。該光伏發電係統按＂少人值班＂的原則進行設計。光伏發電係統采用以計算機監控係統為基礎的監控方式，考慮本項目分布式光伏以低壓接入，擬采用無線通信方式進行信息采集。另外，目前，低壓接入的光伏係統暫不需要接入電力係統調度係統，可不必考慮與調度部門的電力調度。在業主站內統一安裝一套分布式光伏後台管理係統，監控本項目所有區域的發電情況。
三、項目建成效益評估
項目建成後，預計首年發電量為288萬度，25年總發電量為6448萬度電，年平均發電為258萬度電，平均每年為工廠節約150．74萬元，相當於每年節約標準煤928．8噸，CO2減排632．1噸。
項目靜態投資為840萬元，考慮到利息支出、運維成本、稅金等因數，預計回收期在5．5年。
本工程的建設對優化能源結構、保護環境，推進縣（區）分布式光伏產業發展具備非常積極的意義。
總結
整縣推進計劃製定，旨在通過加快綠色能源投資加速向低碳社會轉型，工商業屋頂是其中重要的一環，作為設備廠商，固德威通過技術創新，推動光伏行業數字化、標準化的健康可持續發展，合力促進碳中和目標早日實現。
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