牡丹江光伏幕墙电站设计与实施摘要：牡丹江大学海林校区主教学楼88.32RW光伏幕墙并网发电示范项目，为光伏幕墙发电系统。在教学楼东、南面安装非晶硅光伏幕墙，该幕墙是BAPV与BIPV的典型示范项目，幕墙总面积约130070o设计峰值功率88.32kWpo所发的交流电与教学楼内部电网连接，光伏列阵发出的电供大楼内部优先使用，并安装防逆流柜，当电能不足供应主教学楼用电负载时，由局域低压电网补充。关键词：光伏幕墙；BIPV；BAPV；汇流箱；逆变器中图分类号：TM772文献标识码：A一、系统概述牡丹江大学海林校区主教学楼88.32kW光伏幕墙并网发电示范项目，地址位于牡丹江大学海林校区（分校区），北纬44°02’〜45°38'；东经128°03’〜129°57’,为光伏幕墙发电系统。光伏幕墙装机容量为88.32kWp,所发的电能主要供教学楼的办公用电（照明和空调用电），如当电能不足供应主教学楼用电负载时，由局域低压电网补充。本项目属于建材型应用，所采用的光伏组件为非晶硅薄膜电池，并按照光电建筑通知要求，建立了数据监测与远传系统。二、牡丹江地区平均气象资料牡丹江位于黑龙江东南部，属于中温带湿润季风气候，春季短，回暖快，风大易旱；夏季温热多雨；秋季短，降温快；冬季漫长寒冷。年平均气温4.3°C,1月最冷，平均气温-17°C,极端最低气温可达-35°C；7月最热，平均气温22°C,曾出现过38°C的极端最高气温。年均降雨540mm左右，年日照平均2305小时，属于太阳能丰富区域，适于建设太阳能发电项目。水平面的年均太阳辐照时数为3.85小时。本项目中非晶硅光伏幕墙采用90°竖直安装，根据专业光伏软件RETScreen可以测算竖直斜面上的太阳辐照。三、技术要点主楼建筑主要结构形式:框架剪力墙;体形系数：0.138；窗墙比:南、北、东均为0.37,西为0.29；保温（屋顶、外墙）构造均为聚苯板保温；围护结构性能参数（选用做法传热系数）:屋顶0.401,外墙0.588,窗2.70本项目电池组件为硅基薄膜电池以硅烷等气体和TCO玻璃为主要原料，采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统沉积镀膜，利用物理气相沉积(PVD)系统溅射复合背电极，进而形成太阳能电池板。该建筑物的最大亮点是，在南侧立面米用了最环保、国家大力提倡的光伏幕墙替代了传统的中空玻璃。光伏幕墙它是一种集发电、遮阳、隔热、装饰、维护功能于一体的新型建筑结构。把光电技术集成到建筑立面材料中，不占有建筑面积，且太阳能电池板优美的外观，具有特殊的装饰效果，更赋予了建筑物鲜明的现代科技色彩。四、太阳电池阵列设计系统分四个区域。区域A(教学楼南立面西侧和连廊顶部西侧)：由125块非晶硅薄膜BAPV组件(120W),设计功率达到15kWo区域C(教学楼南立面东侧和连廊顶部东侧)：由315块非晶硅薄膜BAPV组件(120W),设计功率达到37.8kWo根据50kW逆变器参数，直流输入电压范围(VOC)在DC340V〜DC850V,最大功率点电压设在DC440V〜DC800Vo组件方阵配置方案：每个硅基薄膜电池的开路电压为169V,短路电流1.22A,工作电压(Vmppt)为128V,工作电流(Imppt)0.93Ao每一串的最大功率点电压不超过800Vo考虑到牡丹江地区历史最低气温曾达到零下40°C,169*(1+(25+40)X0.3%)=201.96V,8504-201.96=4.21,取4串。4块组件串联，每一串的功率120WpX4=480Wp,每一串的工作电压为128X4=512V,在最大功率点电压工作范围内，符合设计要求。(15kW+37.8kW)/128V/4=103.125A,103.125A/0.93A=110.9并，取111并，每四串为一组汇流引下为汇流箱一路输入，因此用16路输入的汇流箱2个，方阵总功率为(125+315)X120Wp=52.8kWp。区域B(教学楼连廊南立面)：由230块非晶硅BIPV组件(90W),设计功率达到20.7kWo根据20kW逆变器参数，直流输入电压范围(VOC)在DC340V〜DC850V,最大功率点电压设在DC440V〜DC800Vo组件方阵配置方案：每个硅基薄膜电池的开路电压为135V,短路电流1.24A,工作电压(Vmppt)为99V,工作电流(Imppt)0.91Ao每一串的最大功率点电压不超过800Vo考虑到牡丹江地区历史最低气温曾达到零下40°C,135*(1+(25+40)X0.3%)=161.33V,8504-161.33=5.26,取5串。5块组件串联，每一串的功率90WpX5=450Wp,每一串的工作电压为99X5=495V,在最大功率点电压工作范围内，符合设计要求。20.7kW/99.0V/5...