湖北省地方标准《污水处理厂光伏发电系统应用技术规程(征.docx
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1、ICS93.08CCSP51B42方标准DB42TXXXX-XXXX污水处理厂光伏发电系统应用技术规程Technicalproceduresforapplicationofphotovoltaicpowergenerationsysteminwastewatertreatmentplant(征求意见稿)XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施湖北省住房和城乡建设厅湖北省市场监督管理局联合发布目次前言III1范围12规范性引用文件13术语和定义24基本规定35光伏发电系统4K1一般规定455主要设备选择5K1储能系统5K4发电量计算6KS接入电网的方式7KG电气部分设计7I7智能化系统设
2、计86光伏发电系统总体布置8R1一般规定9R光伏发电系统布置97光伏发电系统结构设计1071一般规定107设计参数1071荷载和作用1174结构设计118消防与安全119工程施工12Dl一般规定12Q1土建工程12Q9安装工程13U4设备和系统调试1410环境保护1511劳动安全与职业健康15H1一般规定1511劳动安全与职业卫生措施1512工程验收16191一般规定161911土建工程169q设备安装16)t电气与自控1713智慧控制与运维17n1一般规定17Iqq生产调度17Iq智慧控制isIqt运行与维护1814标准实施与评价20附录A(资料性)湖北省太阳能资源分布表21附录B(资料性)
3、传统光伏支架安装图22附录C(资料性)钢结构悬索柔性支架结构示意图24附录D(资料性)湖北省地方标准实施信息及意见反馈表25本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖北省住房与城乡建设厅提出并归口。本文件编制单位:武汉市政工程设计研究院有限责任公司、武汉大学。本文件主要起草人:许银行,胡晓彬,邵青,雷明海,王翔,龚庆武,谢小龙,徐伟,刘子正,张杞蓉。本文件使用中的疑问,可咨询湖北省住房和城乡建设厅,联系电话:027-68873088,邮箱:。在执行过程中如有
4、意见和建议,请邮寄武汉市政工程设计研究院有限责任公司(地址:武汉市汉口常青路40号;邮编:430023)O电话:85877780,传真:856291240污水处理厂光伏发电系统应用技术规程1范围本文件规定了污水处理厂光伏发电系统的设计术语、基本规定、发电系统设计、总体布置、结构设计、消防与安全、工程施工、环境保护、劳动安全与职业健康、工程验收及智慧控制与运维等。本文件适用于湖北省内新建、改扩建及现有城镇污水处理厂光伏发电系统的设计、施工及运行维护管理。2规范性引用文件文件。GB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/T下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其
5、中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本14285继电保护和安全自动装置技术规程20047.1光伏(PV)组件安全鉴定第一部分:结构要求3412034131365583569438335电化学储能系统储能变流器技术规范电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范电力系统电化学储能系统通用技术条件光伏发电站安全规程光伏发电站运行规程GB50009建筑结构荷载规范GB/T50010混凝土结构设计标准GB50017钢结构设计标准GB50007建筑地基基础设计规范GB/T50011建筑抗震设计标准GB50046工业建筑防腐蚀设计规范
6、GB50018冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50014室外排水设计标准GB50016建筑设计防火规范GB50057建筑物防雷设计规范GB50068建筑结构可靠性设计统一标准GB50116火灾自动报警系统设计规范GB50141给水排水构筑物工程施工及验收规范GB50144工业建筑可靠性鉴定标准GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50172电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范GB50202建筑地基础工程施工质量验收规范GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范GB50205钢结构工程施工质量验收标准GB50222建筑内部装修设
7、计防火规范GB50292民用建筑可靠性鉴定标准GB50300建筑工程施工质量验收统一标准GB/T50476混凝土结构耐久性设计标准GB50794光伏发电站施工规范GB/T50796光伏发电工程验收规范GB50797光伏发电站设计规范GB/T50865光伏发电接入配电网设计规范GB/T50866光伏发电站接入电力系统设计规范GB51048电化学储能电站设计规范GB/T51368建筑光伏系统应用技术标准GB55001工程结构通用规范GB55002建筑与市政工程抗震通用规范GB55003建筑与市政地基基础通用规范GB55006钢结构通用规范GB55008混凝土结构设计通用规范GB55021既有建筑物
8、鉴定与加固通用规范JGJ/T251建筑钢结构防腐蚀技术规程NB/T32034光伏发电站现场组件检测规程NB/T32037光伏发电建设项目文件归档与档案整理规范NB/T10115光伏支架结构设计规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。21光伏组件photovoltaic(PV)moduIe具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。又称太阳电池组件(SoIarCellmodule)o光伏发电系统photovoltaic(PV)powergenerationsystem利用太阳电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。污水处理厂光伏发电系统ph
9、otovoltaic(PV)powergenerationsysteminwastewatertreatmentpIant(WWTP)安装在污水处理厂水池、建筑物的屋顶、道路及其他闲置用地等场所的光伏发电系统。其核心部件是太阳能光伏板,它将太阳能转化为电能,并通过逆变器将直流电转换为交流电,供污水处理厂使用。并网型/离网型光伏发电系统Grid-connected/0ff-gridphotovoltaicpowergenerationsystem并网型光伏发电系统是指将光伏发电系统产生的电能通过污水厂配电房母线直接连接到公共电网,实现“自发自用,余电上网”。其核心组件包括光伏组件、并网逆变器、双
10、向电表等。离网型光伏发电系统是指与公共电网完全独立的系统,不依赖外部电网供电的系统。其核心组件包括光伏组件、离网逆变器、储能系统和负载。柔性支架flexiblesupportstructure一种基于预应力索结构体系设计的光伏组件支撑结构,由拉索构成主要构件,与传统刚性结构相比,柔性支架表现出明显的几何非线性特征。孤岛isIanding在电网失压时,光伏发电系统仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态,又称孤岛现象。27跟踪系统trackingsystem通过支架系统的旋转对太阳入射方向进行实时跟踪,从而使光伏方阵受光面接收尽量多的太阳辐照量的系统。集电线路collectorIine在污
11、水处理厂光伏发电系统中,将各个光伏组件串输出的电能,经汇流箱汇流至逆变器,并通过逆变器输出端汇集到污水处理厂配电房母线的直流和交流输电线路。汇流箱combinerbox光伏发电系统中将若干个光伏组件串并联汇流后接入的装置。51fi逆变器inverter光伏发电系统内将直流电转换为交流电的设备。511并网点PointofcoupIing(POC)污水处理厂光伏发电系统变压器高压或低压侧母线或节点。峰值日照时数peaksunshinehours将太阳辐照量折算成标准测试条件(辐照度lkW,光谱AML5和环境温度25。C)下的小时数(三)。11年峰值日照时数annuaIpeaksunshinehou
12、rsofPVsystem将污水处理厂光伏方阵面上接收到的年太阳总辐照量,折算成辐照度lkWm2下的小时数(三)。安装容量capacityofinstaIIation污水处理厂光伏发电系统中安装的光伏组件的标称功率之和,计量单位是峰瓦(Wp)o储能系统energystoragesystems通过储能设备(如电池组)将污水厂光伏发电系统多余的电能或者电网谷价时的电能储存起来,在需要时释放出来供污水处理厂使用的系统。通常与光伏发电系统配合使用。4基本规定41污水处理厂光伏发电系统的设计应综合考虑太阳能资源、污水厂建(构)筑物布局特点、安装和运输条件等因素,并应满足安全、可靠、经济、环保、便于安装和维
13、护的要求。A9污水处理厂所在地的太阳能资源数据可通过在厂址处设置太阳能辐射现场观测装置获得。观测内容和要求应按照QX/T55和GB50797的规定进行。d1污水厂光伏发电系统的设计宜采用现代数字信息技术和集成优化控制管理系统。4污水处理厂光伏发电系统中的所有设备和部件,应符合国家和行业现行相关标准的规定。,4现有污水处理厂增设光伏发电系统,应对既有建(构)筑物的结构和电气的安全性及耐久性进行复核。AA污水处理厂新建光伏发电系统应充分考虑以下内容:a)污水处理厂所在地的太阳能资源。湖北省太阳能资源主要划分区域(附录A):b)应避开空气经常受悬浮物严重污染的地区。c)应考虑其光伏发电系统超过规划容
14、量时接入电力系统的出线走廊。41新建污水处理厂的光伏发电系统应与厂区建筑物、污水处理设施进行同步设计。4H新建污水处理厂应考虑建(构)筑光伏一体化设计。作为建筑构件的光伏发电组件,应符合建筑构件的各项物理性能要求。AQ新建污水处理厂中光伏系统应纳入建(构)筑物主体结构和围护结构的荷载计算,应符合GB/T51368及NB/T10115的相关规定。光伏组件及支架的选型和选材应考虑建(构)筑物的结构型式以及使用环境的影响。AIfl污水处理厂光伏发电系统不应影响污水处理厂的正常运行。411污水处理厂光伏发电系统中光伏发电组件、支架、逆变器、汇流箱、储能系统等均应采取相应的防冻、防冰雪、防过热、防雷、抗
15、风、抗震、防火、防腐蚀等技术措施。15污水处理厂光伏发电系统建设应进行接入电网技术方案分析。413污水处理厂光伏发电系统设计和运行应考虑光伏发电的不连续性与污水处理厂生产用电的稳定性衔接问题。AU污水处理厂应在安装光伏组件的部位采取安全防护措施。在人员有可能接触或接近光伏发电系统的位置,应设置防触电警示标识。d14污水厂光伏发电系统消防设计应符合GB50016GB50229GB50974和GB51251的规定。5光伏发电系统41一般规定5.1.1 污水处理厂光伏发电系统应采用并网型光伏发电系统,实现“自发自用,余电上网”。可经过技术经济比较决定是否配套储能系统。5.1.2 污水处理厂光伏发电系
16、统应就近并入污水处理厂供配电系统。5.1.3 光伏组件的类型应根据污水处理厂具体情况,经过技术经济比较后选择。光伏组件的性能参数校验可参考GB/T51368和GB50797的规定进行。5.1.4 光伏组件应能应对雷击、漏电、冰雹等极端天气。直流汇流箱、逆变器等设备线路应具有防雷、过载保护功能,当发生雷击、漏电等异常情况时,设备应自动关闭断开。屋顶所有金属构件应做接地保护。5.1.5 光伏组件支架应按照使用环境进行防腐设计。5.1.6 污水处理厂光伏方阵中,同一光伏组件串中,各光伏组件的电性能参数宜保持一致,光伏组件串的串联数应按GB50797进行计算。5.1.7 光伏方阵设计应便于光伏组件表面
17、的清洗,应设置清洗系统或配置清洗设备。5.1.8 当光伏方阵所在场地起伏较大、光伏阵列易受遮光影响、组件布置倾角和朝向不同时,光伏发电系统宜选择具有多路最大功率点跟踪功能的逆变设备。污水处理厂光伏发电系统中,逆变器同一个最大功率点跟踪回路接入的光伏组件串的电压、组件朝向、安装倾角、阴影遮挡影响等宜一致。5.1.9 污水处理厂光伏发电系统中逆变器的容量应与光伏方阵的安装容量相匹配。5.1.10 光伏组件串的最大功率工作电压变化范围应在逆变器的最大功率跟踪电压范围内。5.1.11 污水处理厂光伏发电系统中的逆变器选型,应充分考虑周边环境中的水、汽和其它污染物对逆变器的损害,防水防护等级应不低于IP
18、66。5.1.12 可根据污水处理厂构筑物面积、建筑物屋顶面积和外立面面积、草坪面积、空地面积等计算能敷设太阳能电池板的面积,再根据年平均太阳辐射总量、光电转换效率、并网条件等因素,计算光伏组件总装机容量,然后进行如下设计:a)主要设备选型,包括光伏组件、逆变器等。b)发电量计算。c)电气设计d)接入电网的方式。e)储能系统设计K3主要设备选择5.2.1光伏组件主要包括单晶硅光伏组件、多晶硅光伏组件、薄膜光伏组件和双面光伏组件等类型。每种类型的光伏组件都有其独特的特点和适用场景。应综合考虑组件的高效性和耐候性、环境适应性、负载需求和系统配置、经济性和维护成本、安装和维护的便利性等因素,并结合污
19、水处理厂具体情况进行合理选择。a)应选择具有良好封装工艺和耐候性、具有合适工作温度范围和热性能的组件。b)应根据负载需求和系统配置,选择输出电压和电流符合要求的组件。c)应根据污水厂可安装光伏组件的面积、安装位置和承重能力的要求,选择适合的组件尺寸和重量;宜选择可以利用背面反射光增加发电量的双面组件。d)在污水厂等不规则地形中宜使用重量轻、柔性好,适用于多种复杂地形和建筑表面的薄膜光伏组件。e)光伏组件的性能参数校验可参考GB/T51368和GB50797的规定进行。5.2.2光伏组件直接作为建筑屋面使用时,其材料和构造应满足屋面防水等级要求。5.2.3光伏组件支架应与光伏组件相匹配,应考虑支
20、架的可承受强风和冰雪荷载、抗震及耐腐蚀性能。5.2.4应根据安装的位置不同,采用不同的支架方式。鼓风机房、变配电室和污泥脱水机房等平屋顶,宜采用传统的光伏支架(见附图B);生化池、二沉池上方安装光伏组件,应考虑构筑物跨度较大、铺设困难等因素,宜采用钢结构悬索柔性支架型式(见附图C)。5.2.5光伏组件方阵支架基础的结构型式应保证构筑物的安全可靠运行。5.2.6逆变器应具备完善的防孤岛效应保护功能,一旦检测到电网失电,逆变器应立即停止工作。5.2.7逆变器容量及布置方式应根据经济性及光伏布置方式等因素确定。其它有关逆变器类型的选择和性能参数校验可参考光伏发电站设计标准GB50797中相关规定进行
21、。5.2.8并网逆变器应具有相位和电压自动跟踪装置,配合电网相位和电压微小的波动。5.2.9 室外汇流箱应有防腐、防锈、防暴晒等措施,汇流箱箱体的防护等级不低于IP65。汇流箱的功能、类型的选择和性能参数校验可参考国家现行标准光伏发电站设计标准GB50797进行。5.2.10 配有储能系统的污水处理厂,储能系统设计及选型可按光伏发电站设计标准GB50797的规定校核。5.3.1 污水处理厂应采用并网型光伏发电系统,实现“自发自用、余电上网”。可根据功能需求和技术经济合理性来配置储能系统。储能系统应考虑污水处理厂智慧控制和运维的要求,根据污水处理厂用电情况调节供配电和计算最优电量储存量,在不同季
22、节执行不同的光伏使用方案,从而达到光伏节能的最大化收益。储能系统设计可按光伏发电站设计规范GB50797中的有关规定校核。5.3.2 在白天光伏大发时刻,满足污水厂设备用电外仍有剩余电量时,或遇污水处理厂设备检修或故障停产时,污水厂可以利用储能电池把这部分剩余电量储存起来。同时,在夜间用电低谷时段存储电网的低价电能。当白天光伏系统发电功率低时段,储能系统可以利用事先存储的电能供给用电设备。5.3.3污水处理厂储能系统宜采用安全高效环保的电化学储能方式。电化学储能电池宜根据储能效率、循环寿命、能量密度、功率密度、响应时间、环境适应能力、充放电效率、自放电率、深放电能力等技术条件,经技术经济比较后
23、确定。应确保电池储能系统符合当地的安全标准和法规,电池管理系统(BMS)通过IEC61508标准的认证。5.3.4 并网光伏发电系统与储能装置之间宜采用交流耦合的接线方式,也可采用直流耦合接线方式。并网光伏发电系统与储能装置之间采用交流耦合的接线方式时,储能系统的配置和设备选择应符合GB51048GB/T36558和GB/T34120的规定。5.3.5 污水处理厂的储能系统宜设置室外独立的蓄电池室,蓄电池室应布置在0.0OnI层。5.3.6 污水处理厂的储能系统应配置电池管理系统,电池管理系统与光伏发电系统的监控系统应实现通信连接和信号交换。电池管理系统和通信配置应符合GB/T36558和GB
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