光伏发电站设计规范 GB 50797-2012
中华人民共和国国家标准
光伏发电站设计规范
Code for design of photovoltaic power station
GB 50797-2012
发布部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
发布日期:2012年06月28日
实施日期:2012年11月01日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第1428号
关于发布国家标准《光伏发电站设计规范》的公告
现批准《光伏发电站设计规范》为国家标准,编号为GB 50797-2012,自2012年11月1日起实施。其中,第3.0.6、3.0.7、14.1.6、14.2.4条为强制性条文,必须严格执行。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
二〇一二年六月二十八日
前言
本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发<2009年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标【2009】88号)的要求,由上海电力设计院有限公司会同有关单位编制完成的。
本规范共分14章,主要技术内容是:总则,术语和符号,基本规定,站址选择,太阳能资源分析,光伏发电系统,站区布置,电气,接入系统,建筑与结构,给排水、暖通与空调,环境保护与水土保持,劳动安全与职业卫生,消防,并有三个附录。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国电力企业联合会负责日常管理,由上海电力设计院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程如有意见或建议,请寄送上海电力设计院有限公司(地址:上海市重庆南路310号;邮政编码:200025)。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:
主编单位:上海电力设计院有限公司 中国电力企业联合会
参编单位:中国电子工程设计院 协鑫光伏系统有限公司 中国科学院电工研究所 北京科诺伟业科技有限公司 新疆电力设计院 福建钧石能源有限公司 上海绿色环保能源有限公司 中电电气(南京)太阳能研究院有限公司 上海神舟电力有限公司 诺斯曼能源科技(北京)有限公司 四川中光防雷科技股份有限公司 北京鉴衡质量认证中心 北京乾华科技股份有限公司 无锡昊阳新能源科技有限公司 国电太阳能研究设计院
主要起草人:郭家宝 徐永邦 顾华敏 袁智强 于金辉 朱伟钢 王 立 余 寅 刘代智 朱开情 何 晖 于 耘 张 萍 曹海英 晁 阳 赵小勇 龚春景 嵇尚海 刘莉敏 黄 键 吕平洋 谈 红 唐征岐 程 序 张开军 陈水松 霍达仁 朱 涛 乔海文 许兰刚 贾艳刚 司德亮 李 扬 王德言 王 宗 叶留金 张海平
主要审查人:王斯成 许松林 汪 毅 李世民 袁凯峰 韩传高 吴金华 高 平 王 野 张海洋 鄢长会 王玉国 王文平 冉启平 陈默子 吕宏水 冯 炜 习 伟 钟天宇 林岚岚 姜世平 王小京 李晓军 张树森 韩金玲 张 磊 杨戈秀
1 总 则
1 总 则
1.0.1 为了进一步贯彻落实国家有关法律、法规和政策,充分利用太阳能资源,优化国家能源结构,建立安全的能源供应体系,推广光伏发电技术的应用,规范光伏发电站设计行为,促进光伏发电站建设健康、有序发展,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和100kWp及以上的独立光伏发电站。
1.0.3 并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。
1.0.4 光伏发电站设计除符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
3 基本规定
3 基本规定
3.0.1 光伏发电站设计应综合考虑日照条件、土地和建筑条件、安装和运输条件等因素,并应满足安全可靠、经济适用、环保、美观、便于安装和维护的要求。
3.0.2 光伏发电站设计在满足安全性和可靠性的同时,应优先采用新技术、新工艺、新设备、新材料。
3.0.3 大、中型光伏发电站内宜装设太阳能辐射现场观测装置。
3.0.4 光伏发电站的系统配置应保证输出电力的电能质量符合国家现行相关标准的规定。
3.0.5 接入公用电网的光伏发电站应安装经当地质量技术监管机构认可的电能计量装置,并经校验合格后投入使用。
3.0.6 建筑物上安装的光伏发电系统,不得降低相邻建筑物的日照标准。
3.0.7 在既有建筑物上增设光伏发电系统,必须进行建筑物结构和电气的安全复核,并应满足建筑结构及电气的安全性要求。
3.0.8 光伏发电站设计时应对站址及其周围区域的工程地质情况进行勘探和调查,查明站址的地形地貌特征、结构和主要地层的分布及物理力学性质、地下水条件等。
3.0.9 光伏发电站中的所有设备和部件,应符合国家现行相关标准的规定,主要设备应通过国家批准的认证机构的产品认证。
4 站址选择
4 站址选择
4.0.1 光伏发电站的站址选择应根据国家可再生能源中长期发展规划、地区自然条件、太阳能资源、交通运输、接入电网、地区经济发展规划、其他设施等因素全面考虑;在选址工作中,应从全局出发,正确处理与相邻农业、林业、牧业、渔业、工矿企业、城市规划、国防设施和人民生活等各方面的关系。
4.0.2 光伏发电站选址时,应结合电网结构、电力负荷、交通、运输、环境保护要求,出线走廊、地质、地震、地形、水文、气象、占地拆迁、施工以及周围工矿企业对电站的影响等条件,拟订初步方案,通过全面的技术经济比较和经济效益分析,提出论证和评价。当有多个候选站址时,应提出推荐站址的排序。
4.0.3 光伏发电站防洪设计应符合下列要求:
1 按不同规划容量,光伏发电站的防洪等级和防洪标准应符合表4.0.3的规定。对于站内地面低于上述高水位的区域,应有防洪措施。防排洪措施宜在首期工程中按规划容量统一规划,分期实施。
表4.0.3 光伏发电站的防洪等级和防洪标准
2 位于海滨的光伏发电站设置防洪堤(或防浪堤)时,其堤顶标高应依据本规范表4.0.3中防洪标准(重现期)的要求,应按照重现期为50年波列累计频率1%的浪爬高加上0.5m的安全超高确定。
3 位于江、河、湖旁的光伏发电站设置防洪堤时,其堤顶标高应按本规范表4.0.3中防洪标准(重现期)的要求,加0.5m的安全超高确定;当受风、浪、潮影响较大时,尚应再加重现期为50年的浪爬高。
4 在以内涝为主的地区建站并设置防洪堤时,其堤顶标高应按50年一遇的设计内涝水位加0.5m的安全超高确定;难以确定时,可采用历史最高内涝水位加0.5m的安全超高确定。如有排涝设施时,则应按设计内涝水位加0.5m的安全超高确定。
5 对位于山区的光伏发电站,应设防山洪和排山洪的措施,防排设施应按频率为2%的山洪设计。
6 当站区不设防洪堤时,站区设备基础顶标高和建筑物室外地坪标高不应低于本规范表4.0.3中防洪标准(重现期)或50年一遇最高内涝水位的要求。
4.0.4 地面光伏发电站站址宜选择在地势平坦的地区或北高南低的坡度地区。坡屋面光伏发电站的建筑主要朝向宜为南或接近南向,宜避开周边障碍物对光伏组件的遮挡。
4.0.5 选择站址时,应避开空气经常受悬浮物严重污染的地区。
4.0.6 选择站址时,应避开危岩、泥石流、岩溶发育、滑坡的地段和发震断裂地带等地质灾害易发区。
4.0.7 当站址选择在采空区及其影响范围内时,应进行地质灾害危险性评估,综合评价地质灾害危险性的程度,提出建设站址适宜性的评价意见,并应采取相应的防范措施。
4.0.8 光伏发电站宜建在地震烈度为9度及以下地区。在地震烈度为9度以上地区建站时,应进行地震安全性评价。
4.0.9 光伏发电站站址应避让重点保护的文化遗址,不应设在有开采价值的露天矿藏或地下浅层矿区上。
站址地下深层压有文物、矿藏时,除应取得文物、矿藏有关部门同意的文件外,还应对站址在文物和矿藏开挖后的安全性进行评估。
4.0.10 光伏发电站站址选择应利用非可耕地和劣地,不应破坏原有水系,做好植被保护,减少土石方开挖量,并应节约用地,减少房屋拆迁和人口迁移。
4.0.11 光伏发电站站址选择应考虑电站达到规划容量时接入电力系统的出线走廊。
4.0.12 条件合适时,可在风电场内建设光伏发电站。
5 太阳能资源分析
6 光伏发电系统
7 站区布置
8 电 气
9 接入系统
10 建筑与结构
11 给排水、暖通与空调
12 环境保护与水土保持
13 劳动安全与职业卫生
13 劳动安全与职业卫生
13.0.1 光伏发电站设计应符合国家现行的职业安全与职业病危害防治相关法律、标准及规范的规定,且应贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。
13.0.2 光伏发电站的职业安全与职业病危害防护设施和各项措施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。
13.0.3 光伏发电站站区的配电间、逆变器室、变压器室、综合楼、库房、车库、作业场所等的防火分区、防火隔断、防火间距、安全疏散和消防通道设计均应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016、《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222、《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229等标准的规定。
13.0.4 光伏发电站防爆设计应符合国家现行标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058、《电力工程电缆设计规范》GB 50217、《交流电气装置的接地》DL/T 621等标准的规定。
13.0.5 电气设备的布置应满足带电设备的安全防护距离要求,并应有必要的隔离防护措施和防止误操作措施;应设置防直击雷设施,并采取安全接地等措施。
防电灼伤的设计应符合国家现行标准《高压配电装置设计技术规程》DL/T 5352、《建筑物防雷设计规范》GB 50057、《3~110kV高压配电装置设计规范》GB 50060、《交流电气装置的接地》DL/T 621、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T 620、《电业安全工作规程》DL 408、《电气设备安全设计导则》GB/T 25295等标准的规定。
13.0.6 平台、走道、吊装孔等有坠落危险处,应设栏杆或盖板。需登高检查、维修及更换光伏组件处,应设操作平台或扶梯。
防坠落伤害设计应符合现行国家标准《生产设备安全卫生设计总则》GB 5083等标准的规定。
13.0.7 防暑、防寒、防潮、防噪声设计应符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019等标准的规定。
14 消 防
附录A 可能的总辐射日曝辐量
附录A 可能的总辐射日曝辐量
表A 可能的总辐射日曝辐量[MJ/(m2·d)]
附录B 光伏阵列最佳倾角参考值
附录B 光伏阵列最佳倾角参考值
表B 全国各大城市光伏阵列最佳倾角参考值
附录C 钢制地锚
附录C 钢制地锚
C.0.1 可根据场区地质条件选用钢制地锚(图C.0.1),并应符合下列要求:
图C.0.1 钢制地锚
1 钢制地锚应满足光伏发电站25年的设计使用年限要求。
2 钢制地锚钢管壁厚不应小于4mm;螺旋叶片钢制地锚的叶片外伸宽度大于或等于20mm时,叶片厚度应大于5mm;当叶片宽度小于20mm时,叶片厚度不应小于2mm;螺旋叶片与钢管之间应采用连续焊接,焊缝高度不应小于焊接工件的最小壁厚。
3 螺旋叶片钢制地锚的外伸宽度与叶片厚度之比不应大于30。
4 钢制地锚与支架连接节点在保证满足设计要求的承载力基础上,在高度方向上宜具有可调节功能,水平方向应采取措施避免支架立柱晃动。
5 基础与支架的连接应安全可靠,不宜现场切割和焊接。有现场焊接时应检验焊接强度,切割、焊接后需要进行防腐处理。
6 钢制地锚的防腐设计应满足电站使用年限的要求。当采用热镀锌防腐处理时,镀锌层厚度应符合现行国家标准《金属覆盖层 钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》GB/T 13912的规定。
7 季节性冻土区的钢制地锚除应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007和《建筑桩基技术规范》JGJ 94的规定外,尚应进行基础的冻胀稳定性与钢制地锚的抗拔强度验算。
本规范用词说明
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
引用标准名录
《建筑地基基础设计规范》GB 50007
《建筑结构荷载规范》GB 50009
《建筑抗震设计规范》GB 50011
《建筑给水排水设计规范》GB 50015
《建筑设计防火规范》GB 50016
《钢结构设计规范》GB 50017
《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019
《建筑抗震鉴定标准》GB 50023
《建筑物防雷设计规范》GB 50057
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058
《3~110kV高压配电装置设计规范》GB 50060
《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116
《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140
《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144
《构筑物抗震设计规范》GB 50191
《电力工程电缆设计规范》GB 50217
《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219
《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222
《并联电容器装置设计规范》GB 50227
《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229
《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292
《入侵报警系统工程设计规范》GB 50394
《视频安防监控系统工程设计规范》GB 50395
《出入口控制系统工程设计规范》GB 50396
《工业企业噪声控制设计规范》GBJ 87
《电气设备安全设计导则》GB/T 25295
《生产设备安全卫生设计总则》GB 5083
《生活饮用水卫生标准》GB 5749
《油浸式电力变压器技术参数和要求》GB/T 6451
《污水综合排放标准》GB 8978
《干式电力变压器技术参数和要求》GB/T 10228
《电能质量 供电电压偏差》GB/T 12325
《电能质量 电压波动和闪变》GB/T 12326
《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348
《金属覆盖层 钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》GB/T 13912
《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285
《电能质量 公用电网谐波》GB/T 14549
《电能质量 三相电压不平衡》GB/T 15543
《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB 20052
《电力变压器能效限定值及能效等级》GB 24790
《建筑地基处理技术规范》JGJ 79
《建筑桩基技术规范》JGJ 94
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102
《建筑抗震加固技术规程》JGJ 116
《电业安全工作规程》DL 408
《电能计量装置技术管理规程》DL/T 448
《电力系统通信管理规程》DL/T 544
《电力系统通信自动交换网技术规范》DL/T 598
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T 620
《交流电气装置的接地》DL/T 621
《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T 5044
《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T 5136
《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T 5137
《导体和电器选择设计技术规定》DL/T 5222
《高压配电装置设计技术规程》DL/T 5352
《地面气象观测规范》QX/T 55
条文说明
中华人民共和国国家标准
光伏发电站设计规范
GB 50797-2012
条文说明
制定说明
《光伏发电站设计规范》GB 50797-2012,经住房和城乡建设部2012年6月28日以第1428号公告批准发布。
本规范制定过程中,编制组进行了广泛、深入的调查研究,总结了我国在太阳能光伏发电站建设中的实践经验,同时参考了国外先进技术法规、技术标准。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,《光伏发电站设计规范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明。对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明,还着重对强制性条文的强制性理由作了解释。但是,本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。
1 总 则
1 总 则
1.0.2 本规范适用于所有类型的并网光伏发电站,包括地面(含滩涂)、屋顶和建筑一体化(BIPV),同样也包括用户侧并网光伏发电站;独立光伏发电站则适用于100kW及以上的独立光伏发电站,100kW以下的独立光伏发电站不在本规范适用范围之内。
1.0.3 并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究论证,该技术方案需获得当地电网管理部门的认可。
2 术语和符号
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1 光伏组件种类较多,目前较常用的光伏组件有单晶硅光伏组件、多晶硅光伏组件、非晶硅薄膜光伏组件、碲化镉薄膜光伏组件和高倍聚光光伏组件。
2.1.3 单元发电模块一般以逆变升压系统为单元,其规模容量根据电站情况和逆变器容量确定,大、中型地面光伏发电站通常以1MW为一个单元发电模块,该模块一般包括两个500kW逆变器和一个1100kV·A分裂变压器。
2.1.5 光伏发电系统一般包含逆变器和光伏方阵等,也可包含变压器。
2.1.21 该术语参照现行国家标准《太阳能热利用术语》GB/T 12936-2007,定义3.24。
3 基本规定
3 基本规定
3.0.3 装设太阳能辐射观测装置的目的是便于分析电站运行状况(包括系统效率变化、组件衰减率),并为光伏发电站发电功率预测提供太阳能资源分析实时记录数据。
3.0.4 电能质量包括频率、电压偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波等;国家现行相关标准包括:《电能质量 供电电压偏差》GB/T 12325、《电能质量 电压波动和闪变》GB/T 12326、《电能质量 公用电网谐波》GB/T 14549和《电能质量 三相电压不平衡》GB/T 15543等。
3.0.5 用于贸易结算的电能计量装置应经过国家质检部门认证,非贸易结算的电能计量装置没有此项要求。电能计量装置还包括计量用电流互感器、电压互感器等设备。
3.0.6 本条为强制性条文,必须严格执行。为了避免与建筑周围邻近地域的建筑物业主之间因日照引起纠纷,在与建筑相结合的光伏发电站建设初期,有必要事先与相关业主进行充分协商。
3.0.7 本条为强制性条文,必须严格执行。在既有建筑物上建设光伏发电系统,有可能对既有建筑物的安全性造成不利影响,威胁人身安全,因此必须进行安全复核。这些不利影响包括但不限于增加了既有建筑物的荷载,对既有建筑物的结构造成了破坏,导热不利致使既有建筑物局部温度过高,防雷接地性能不足等。
3.0.8 地质勘探或调查的目的是为确定站址、解决岩土工程问题提供基础资料。
3.0.9 光伏组件应符合现行国家标准《光伏(PV)组件安全鉴定 第1部分:结构要求》GB/T 20047.1 idt IEC 61730.1和《光伏(PV)组件安全鉴定 第2部分:实验要求》IEC 61730.2的规定,且应符合《地面用晶体硅光伏组件 设计鉴定和定型》GB/T 9535 idt IEC 61215、《地面用薄膜光伏组件 设计鉴定和定型》GB/T 18911 idt IEC 61646和《聚光光伏(CPV)组件和装配件设计鉴定和定型》IEC 62108的规定,并确保满足上述标准所规定的使用条件。
目前针对光伏发电站需要专门认证的设备主要是光伏组件和逆变器,其他设备尚无特殊要求。
4 站址选择
4 站址选择
4.0.2 本条是站址选择的基本原则。
4.0.3 如站址外侧已有永久防洪堤,则光伏发电站不需建设防洪堤,但在内涝多发地区,站址仍需考虑排内涝措施。
考虑到光伏发电站占地面积较大,若建设防洪堤,会很大地增加工程投资,影响项目的经济性,因此也可使用增加设备基础及建筑物地坪标高的防洪措施。具体采用哪种措施可根据不同项目特点经经济比较后确定。
防洪堤的设计尚需征得当地水利部门的同意。
4.0.8 对站址区域的地震烈度复核及站址地震安全性评价,应由具备相应资质的部门出具专题报告,作为选址的依据。
4.0.10 本条根据合理利用土地、节约用地、避免对自然环境造成重大影响的原则,对站址选择提出的要求。
4.0.12 在风电场内建设光伏发电站时,需要就光伏阵列布置对地面粗糙度的影响、风机塔筒对光伏阵列的遮挡影响等进行综合分析。
5 太阳能资源分析
6 光伏发电系统
7 站区布置
8 电 气
9 接入系统
10 建筑与结构
11 给排水、暖通与空调
12 环境保护与水土保持
12 环境保护与水土保持
12.2 污染防治
12.2.1 为避免重复投资,有条件的光伏发电站的生活污水可引入集中污水处理系统统一处理,但当企业周围没有污水集中处理场,或有集中处理场但距离太远时,可采用厂内集中处理、回收利用或达标排放。
12.2.3 设计时需对设备制造企业提出要求,采取措施,有效降低噪声。
13 劳动安全与职业卫生
13 劳动安全与职业卫生
13.0.1 大、中型光伏发电站在项目可行性研究阶段,可根据需要单独编制《劳动安全与职业卫生专篇》。
13.0.2 《中华人民共和国劳动法》规定:“劳动安全与职业卫生设施必须符合国家规定的标准。新建、改建、扩建工程的劳动安全与职业卫生设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。”
14 消 防