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1、*镇*屋顶光伏发电工程设 计 方 案*2023年八月一、工程简介1、建设地点*办公楼屋顶光伏发电工程位于*市*镇*，省道 228 大路以西，区位条件优越。四周无高大建筑，遮挡阳光。道路四通八达，交通便捷。2、建设内容和建设规模（1） 主要建设内容：屋顶安装 84.56KWp 光伏发电工程。（2） 建设规模：*办公楼屋顶光伏发电工程，可利用屋顶共三栋建筑，分为 1-3 号。1 号楼为为地上五层平屋顶建筑，一至五层均为办公用房，2 号楼为地上两层平屋顶建筑，均为办公用房，3 号楼为地上两层平屋顶建筑，均为办公用房。*镇*屋顶俯瞰图3、屋顶现状图屋顶现状图屋顶现状图二、气候概况及光照资源1、气候概况
2、位置境域：*位于*，地处河南省最北部、太行山脉东麓，处于河南、山西、河北三省交汇处，东与安阳县、鹤壁市鹤山区、淇滨区接壤，南与辉县市、卫辉市为邻，西与山西省平顺县、壶关县毗连，北隔漳河与河北省涉县相望。全市总面积 2046 平方千米，其中山坡、丘陵占 86%，耕地 76 万亩。市区面积约 30 平方公里，市区海拔 306.8 米。截止 2023 年，全市总人口 105.97 万，人口密度每平方公里 517.94 人，是我国人口密度较高的县级市之一，市区人口近30 万。*市地理位置优越，自古为兵家必争之地，东望大海，西通晋陕，南依中原， 北连京畿，乃南下北上、东进西达、三省通衢之要地，人称“金三
3、角”，史书有“卫弃之而弱，晋有之而霸”的记载。地形地貌：*市境内多山，山地、丘陵占 86%。地势西北高东南低，境内海拔最高处是四方垴海拔 1632 米，最低处位于五龙镇东北部海拔200 左右，市区海拔 306.8 米。*地处太行山东麓，属于华北地震带，境内断层较多，大多属于正断层。最大的断层位于*盆地的西部并延长到北部，长 35 公里，断层面倾向东，倾角 50-80 度，垂直断距 1000 米。此外还有 4 处较大的断层和众多小断层。*大部广泛分布着石灰岩，多裂隙、溶洞，致使地表水极易散失。在有隔水层的地方，地下水埋藏较深，开采相当困难。在太行山东麓，地表被猛烈侵蚀，多陡崖、峡谷，造成了太行山
4、与*地面的巨大高差，形成了太行山陡崖峭壁的雄伟画卷。气候条件：*属于暖温带大陆性季风气候，四季清楚，夏季高温多雨，冬季严寒枯燥。*年平均气温 12.8，年降水量 672.1mm，年日照时间 2251.6 小时，平均无霜期 192 天，最热月7 月平均温度 25.8，最冷月1 月平均温度-2.5。*最大冻土深度 42cm，最大降雨量 1081.0mm/日，最大积雪厚度 180mm。全年主导风向及频率分别为南风 6.6%，东风 6.4%，静风 40.8%；夏季主导风向及频率分别为南风 6.6%，东风 5.3%，静风 39.6%。2、光照资源太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、自然地理状况和气候
5、条件有关。我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积 2/3 以上地区年日照时数大于 2023h，依据中国气象局风能太阳能评估中心推举的国内太阳能资源地区分类方法。全国太阳能资源丰富程度等级分布图依据NASA 数据查询得知：*市地表太阳辐射量：(kWh/m2/day)*Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov DecAnnualAverage22 年平均3.0 3.7 4.5 5.7 5.9 5.6 5.1 4.6 4.1 3.6 3.0 2.72552742816804.33NASA 数据查询结果：平均日照小时数为4.33h，年平均日照小时数为1
6、582.6h，年平均太阳辐射量为 5697MJ/m2，是全省光伏资源量最丰富的地区之一，格外适合光伏电站工程建设。三、屋顶太阳能发电系统设计1. 屋顶状况1 号楼，建筑正面朝向南偏西 12 度，东西向总长约 74m，南北向总长约 23m， 屋顶可利用总面积约 770m2。屋面有楼梯间、两台太阳能热水器、雨量监测仪等设备，对太阳能的安装均有影响。2 号楼，建筑正面朝向东偏南 12 度，东西向总长约 11m，南北向总长约 35m， 屋顶总面积约 385m2。屋面没有楼梯间、电梯机房、排烟风机等大型设备遮挡， 对太阳能的安装没有影响。3 号楼，建筑正面朝向南偏西12 度，东西向总长约33m，南北向总
7、长约8m， 屋顶总面积约 264m2。屋面没有楼梯间、电梯机房、排烟风机等大型设备遮挡， 对太阳能的安装没有影响。2. 光伏系统设计考虑各个方面因素，光伏组件安装方式承受固定式倾角安装，角度为 30 度。经过计算排布， 1 号楼合计总排布组件数量为 164 块， 组件规格为： 1956*992*50mm、280Wp。屋顶装机容量约为 42.92kWp。1 号楼屋顶光伏组件排布图2 号楼合计总排布组件数量为 78 块，组件规格为：1956*992*50mm、280Wp。屋顶装机容量约为 21.84kWp。2 号楼屋顶光伏组件排布图3 号楼合计总排布组件数量为 60 块，组件规格为长*宽*厚 19
8、56*992*50mm、280Wp。屋顶装机容量约为 16.8kWp。3 号楼屋顶光伏组件排布图整个工程共占用建筑 3 栋，共计光伏组件数量约为 302 块，总装机容量约为 84.56KWp。总排布图光伏发电根本原理，光伏组件经光生伏打效应产生直流电，经汇流箱进入逆变器、直流电转换为沟通电，经箱式变压器送入电网或者直接供给建筑内部负载使用。光伏系统原理图太阳能光伏发电屋顶安装类似效果图四、工程设备/工程清单表序号设备/工程名称型号单位数量备注1光伏组件280W块3022光伏支架/批配套3水泥根底/项/4光伏专用电缆/项配套5沟通电缆/项配套6逆变器/台5组串式逆变20KW7变压器/台18沟通汇
9、流箱/台39桥架管线及辅材/批110安装调试/项111监控系统/套112运输/项/五、节能减排分析装机容量：84.56KWp。25 年平均每年发电量为：9.68 万度电；25 年总发电量为：242 万度电。节约能源：.按一度电能平均消耗 334 克标煤按全国 6000kW 及以上机组发电标准煤耗计算，相当于每年节约标煤约 32.33 吨。.每燃烧一吨标煤排放二氧化碳约 2.6 吨，削减排放二氧化碳约 84.06 吨。.每燃烧一吨标煤排放二氧化硫约 24 公斤，氮氧化物约 7 公斤计算， 削减排放二氧化硫约 0.776 吨，氮氧化物约 0.226 吨，此外，还削减大量粉尘和烟尘排放。(4).每燃
10、烧一吨标煤排放 260 公斤煤渣计算，削减排放煤渣 8.41 吨。六、经济效益分析1. 本工程总投资额本工程总投资额约为 67.648 万元。2. 投资效益分析本工程为 84.56KWp 晶硅太阳能光伏并网电站工程，由于光伏发电时间与电价峰值段吻合，*地区办公用电的电价为 0.56 元左右人民币，又依据省*有关文件规定，承受太阳能光伏发电，每发一度电补贴0.42 元。所以，该工程每发一度电大约可回本 0.98 元，工程平均每年发电量为 9.68 万度电，即工程每年大约可收益 9.49 万元人民币。本工程总投资额约为 67.648 万元，每年收益大约 9.49 万元，所以，经测算，工程实施后约 7 年即可收回投资。3. 利润测算经上计算，工程实施后约 7 年左右即可收回投资，所以，工程纯受益时间不小于 18 年。