注：以上数据来源于METEONORM数据库。 (1)环境温度条件分析
（1）本项目选用逆变器的工作环境温度范围为-25~60°C，选用电池组件的工作温度范围为-40~85°C。正常情况下，太阳电池组件的实际工作温度可保持在环境温度加 30°C 的水平。根据黑龙江省哈尔滨市的气象资料，本项目场址区的多年平均气温 约3.5℃，极高温度38℃，极低温度 -37.7℃。因此，按本项目场区极端气温数据校核，本项目太阳电池组件的工作温度可控制在允许范围内。本项目逆变器布置在室内，其工作温度也可控制在允许范围内。故场址区气温条件对太阳能电池组件及逆变器的安全性没有影响。
(2)积雪影响分析
太阳能电池组件安装需考虑的主要有以下因素： a.高于当地最大积雪深度； b.防止动物破坏；
c.防止泥和沙溅上太阳能电池组件；
本项目电池组件安装在屋顶，动物破坏和泥沙影响较少，哈尔滨市降雪极少，所以影响小。
(3)风砂影响分析
沙尘暴天气时空气混浊，大气透明度大幅降低，辐射量也相应降低，会直接影响太阳能电池组件的工作，对光伏电站的发电量有一定影响，本项目厂址区年平均沙尘暴基本没有，故本项目实施时基本不需要考虑采取防风砂措施。
(4)冰雹异常天气影响
冰雹灾害是由强对流天气系统引起的一种剧烈的气象灾害，它出现的范围虽然较小，时间也比较短促，但来势猛、强度大，并常常伴随着狂风、暴雨等其他天气过程，会直接损害太阳能电池组件光伏。项目地位于冰雹发生地段，故本项目实施时（采购光伏组件）需考虑冰雹对光伏组件的影响。
（5）雷暴影响分析
本工程所在地区年平均雷暴日数为27.7d。本工程根据太阳电池组件布置的区域面积及运行要求，合理设计防雷接地系统，并达到对全部光伏阵列进行全覆盖的防雷接地设计。
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4.工程任务和规模
4.1厂区基本情况介绍
江苏XXXX集团是中国500强企业–雨润控股集团旗下的以农产品绿色生态种养基地、初深加工、物流园区、信息系统、配送体系等产业为主要投资、建设、经营方向的大型产业集团。总部位于南京，注册资金30亿元。集团拟将在西安、成都、哈尔滨、长春、天津、武汉等全国38个重点物流区域及1000余个农产品重点资源地区搭建农产品全球采购中心、绿色生态种养基地、全球直供配送体系。同时，集团积极推进全国农产品资源信息平台建设，把现代信息技术应用到农产品种植、流通、检测、加工等各个环节。以最大程度的保障农产品质量安全、减少中间环节、降低物流成本、提高流通效率。集团引入的全农产品产业链发展模式，开创中国农业产业化发展之先河，成为中国三农建设的重要有生力量。
目前，集团已构建起覆盖整个中国大陆的物流网络体系，即以南京最大的果品交易平台：南京农贸中心；南京最大的副食品交易平台：南京华商副食品市场；哈尔滨最大的副食调味品交易平台：南极食品批发市场；华中最大的肉食品交易平台：长沙福润肉制品市场等4家成熟的物流交易平台为结点，以肉制品、副食品、农产品为3条物流主线，以遍布大陆3000多家种养、加工、销售网点为市场面的点、线、面结合的物流网络体系。
4.2工程任务和规模
XXXX哈尔滨物流基地2.002MW光伏电站项目，初步考虑根据屋顶情况，以水泥屋顶安装光伏组件为主，水泥屋顶采用屋顶铺设水泥基础，基础上安装热镀锌钢结构支架，光伏组件按41°倾角铺设。项目完成后可实现工厂节能减排指标、绿色能源发电要求。
并网光伏系统中所使用的主要电力和电气设备包括：光伏组件、组串式逆变器、10kV升压箱变、站侧10kV开关站电气一二次设备，并网侧电气一二次设备等。
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5、系统总体方案设计及发电量计算
发电发电系统通过将大量的同规格、同特性的太阳电池组件串联成一串以达到逆变器额定输入电压，再将这样的若干串电池板并联达到系统预定的额定功率。这些设备数量众多，为了避免它们之间的相互遮挡，须按一定的间距进行布置，构成一个方阵，这个方阵称之为光伏发电方阵。其中由同规格、同特性的若干太阳电池组件串联构成的一个回路是一个基本阵列单元。每个光伏发电方阵包括预定功率的电池组件、逆变器和升压配电室等组成。若干个光伏发电方阵通过电气系统的连接共同组成一座光伏电站。选择合适的太阳电池组件对于整个电站的投资、运营、效益都有较大的关系。
5.1光伏组件
5.1.1光伏组件选型
光伏组件是把太阳的光能直接转化为电能的基本单元，光伏组件通过组合形成光伏组件串，光伏组件的光伏性能决定了光伏组件串的发电特性，光伏组件是光伏发电系统的基本发电设备。
光伏发电技术不断发展，光伏组件种类众多，性能各异。光伏组件有多种类型，一般分为三类：晶体硅光伏组件、薄膜光伏组件和聚光型光伏组件。较常用为晶体硅光伏组件。
目前，世界上太阳电池的实验室效率最高水平为：单晶硅太阳电池 25.0%
（SunPopwer），多晶硅太阳电池 21.25%（156×156mm2）（TrinaSolar），GaAs 薄膜太阳电池 34.5%（国电光伏），CIGS 薄膜太阳电池 23.3%（NREL），非晶硅太阳电池 13.6%（稳定）（AIST），CdTe 太阳电池 22.1%（First Solar），燃料敏化太阳电池 11.9%（Sharp ），钙钛矿太阳电池 22.1% （不稳定）（KRICT/UNIST），有机太阳电池 11.5%，量子点太阳电池 10.5%（Toronto），多结太阳电池 46.0%（Fraunhofer ISE）。我国于 1958 年开始太阳电池的研究，50 多年来取得不少成果。目前，我国太阳电池的实验室效率最高水平为：单晶硅太阳电池 22.13%（156×156mm2），多晶硅太阳电池 21.25%（156×156mm2），GaAs 薄膜太阳电池 34.5%（国电光伏），CIGS 薄膜太阳电池 21%，CdTe 薄膜太阳电池 13.38%，钙钛矿太阳电池 16.09%。 （1） 晶体硅太阳电池
单晶硅电池是最早出现，工艺最为成熟的太阳电池，也是大规模生产的硅基太阳电池中，效率最高的。单晶硅电池是将单晶硅锭进行切割、打磨制成单晶硅片，在单晶硅片上进一步经过制绒、扩散、镀减反膜、印刷电极、烧结等工艺流程制成的。目前，大规模生产的单晶硅电池效率可以达到 19.5~20.5%。多晶硅电池的生产主要有两种方法，一种是通过浇铸、定向凝
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固的方法，制成多晶硅的晶锭，再经过切割、打磨等工艺制成单晶硅片，进一步经过制绒、扩散、镀减反膜、印刷电极、烧结制成电池。浇铸方法制造多晶硅片不需要经过单晶拉制工艺，消耗能源较单晶硅电池少，并且形状不受限制，可以做成方便光伏组件布置的方形；除不需要单晶拉制工艺外，制造单晶硅电池的成熟工艺都可以在多晶硅电池的制造中得到应用。另一种方法是在单晶硅衬底上采用化学气相沉积（CVD）等工艺形成无序分布的非晶态硅膜，然后通过退火形成较大晶粒，以提高发电效率。目前，单晶硅电池的效率能够达到18~19%，略低于单晶硅电池的水平。和单晶硅电池相比，多晶硅电池虽然效率有所降低，但是节约能源，节省硅原料，达
到工艺成本和效率的平衡。晶体硅电池片如下所示：
图5-1 单晶硅太阳电池
图5-2 多晶硅太阳电池
两种电池组件的外形结构如下图5-3所示。（左为单晶硅组件，右为多晶硅组件）
图 5-3 单晶硅（左）、多晶硅（右）组件外形结构
（2）非晶硅太阳电池和薄膜太阳电池
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非晶硅电池是在不同衬底上附着非晶态硅晶粒制成的，工艺简单，硅原料消耗少，衬底廉价，并且可以方便的制成薄膜，并且具有弱光性好，受高温影响小的特性。自上个世纪70 年代发明以来，非晶硅太阳能电池，特别是非晶硅薄膜电池经历了一个发展的高潮。80 年代，非晶硅薄膜电池的市场占有率一度高达 20%，但受限于较低的效率，非晶硅薄膜电池的市场份额逐步被晶体硅电池取代。非硅薄膜太阳电池是在廉价的玻璃、不锈钢或塑料衬底上附上非常薄的感光材料制成，比用料较多的晶体硅技术造价更低，其价格优势可抵消低效率的问题。
图 5-4 非晶硅薄膜太阳电池组件外形
（3）数倍聚光太阳电池
数倍聚光太阳能电池片本身与其它常规平板光伏电池并无本质区别，它是利用反射或折射聚光原理将太阳光会聚后，以高倍光强照射在光伏电池板上达到提高光伏电池的发电功率。国外已经有过一些工业化尝试。比如利用菲涅尔透镜实现3～7倍的聚光，但由于透射聚光的光强均匀性较差、且特制透镜成本降低的速度赶不上高反射率的平面镜，国外开始尝试通过反射实现聚光，比如德国ZSW公司发明了V型聚光器实现了2 倍聚光，美国的Falbel发明了四面体的聚光器实现了2.36 倍聚光。尽管实现 2 倍聚光也可以节省50%的光伏电池，但是随着电池价格的不断下降，相对于聚光器所增加的成本，总体的经济效益并不明显。目前国内聚光太阳能电池研究尚处于示范运行阶段，聚光装置采用有多种形式，有：高聚光镜面菲涅尔透镜、槽面聚光器、八面体聚光器等。由于聚光装置需要配套复杂的机械跟踪设备、光学仪器、冷却设施，且产品尚处于开发研究期，其实际的使用性能及使用效果尚难确定。
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哈尔滨XXXX2.002MW光伏发电项目-投标技术方案
