30MW地面光伏電站工程可行性研究報告

可行性研究報告 1.1概述及申報單位概況 1.2太陽能資源 1.3建設條件 1.4工程任務和規(guī)模 1.5光伏電站總體設計及發(fā)電量計算 1.6電氣部分 12 1.8消防設計 1.9施工組織設計 1.10工程管理設計 1.11環(huán)境保護和水土保持 1.12勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生 1.13節(jié)能方案分析 1.14工程設計概算 1.15經濟評價 1.16結論 1.17光伏發(fā)電工程特性表 2.1地區(qū)太陽能資源概況 2.2太陽輻射年際變化情況 2.3場址區(qū)域的太陽輻射量 292.4特殊氣象條件對光伏電站的影響 2.5太陽能資源評價結論 第3章建設條件 3.1氣象資料分析 3.2廠址區(qū)域地質及構造條件 3.3工程地質條件 3.4結論 第4章項目任務與規(guī)模 4.1XX縣電網現狀 4.2XX縣電力負荷預測 46 4.4接入系統(tǒng)方案 第5章光伏電站總體設計及發(fā)電量計算 5.1光伏組件選型 5.2光伏陣列運行方式選擇 5.3逆變器選型 5.4光伏方陣設計 5.5方陣接線方案設計 5.6輔助技術方案 5.7光伏發(fā)電工程年上網電量計算 6.3主要設備配置 第7章給水排水及消防設計 7.1給水排水設計 54 56第8章采暖通風及空氣調節(jié) 8.1設計標準及規(guī)程 8.2設計氣象資料 8.3采暖 8.4通風 8.5空調 9.1設計安全標準 9.2基本資料和設計依據 629.3光伏陣列基礎設計 659.4場內集電線路設計 709.5開關站 第10章施工組織設計 10.1施工條件 第11章工程管理設計 12.1環(huán)境保護 12.2水土保持 12.3結論 第13章勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生 13.1概述 13.2主要危險、有害因素分析 13.3工程安全衛(wèi)生設計 13.4事故應急救援預案 13.5勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生投資 13.6結論 14.2施工期能耗種類、數量分析和能耗指標分析 14.3運行期能耗種類、數量分析和能耗指標分析 9914.4節(jié)能降耗措施 第15章工程設計概算 15.1編制說明 15.2總概算表 第16章財務評價與社會效果分析 16.1項目投資和資金籌措 16.2經濟評價原始數據 16.3成本與費用 16.4發(fā)電效益計算 16.5財務評價指標 16.10經濟評價結論 16.11社會效益分析 圖紙目錄序號圖號名稱份數備注1地理位置圖12總平面布置圖(一)13總平面布置圖(二)14總平面布置圖(三)15電氣主接線1635kV光伏進線單元接線17生產綜合樓電氣平面圖18直流系統(tǒng)接線圖19綜合自動化系統(tǒng)配置圖1綜合樓平面布置圖1綜合樓立面圖、剖面圖1樁基礎詳圖11)項目名稱：XX市XX縣(30MW)地面光伏電站。2)項目選址：站址位于XX省XX市XX縣XX鎮(zhèn)。3)占地面積：55.268hm2。4)裝機容量：擬建設容量30MW。XX(XX)光伏有限公司，是一家世界領先的高效太陽能光伏電池組件制造商?？偛课挥谥袊K省XX市，由XX集團董事長XX先生與世界晶體硅太陽能電池轉換效率保持者XX博士，于2004年共同創(chuàng)立，涵蓋電池、組件到下游系統(tǒng)開發(fā)投資的一年，XX光伏已在XX、XX和土耳其三地成功建立現代化的生產基地，擁有戶提供了超過1吉瓦的太陽能光伏產品，服務于各種家用、商用、電站和從公司創(chuàng)立起，依托以首席技術官XX博士為首的國際一流的科研團隊，XX光伏始終致力于高效光伏產品的研發(fā)和制造。2008年，XX光伏成為世界上首家成功商業(yè)化生產選擇性發(fā)射極電池的光至18%;2011年，QSAR高效單晶產品的面世，更進一步將平均量的產品，以及領先行業(yè)的10年的產品質保和25年的線性功率保證。XX光伏的主營產品是太陽能光伏組件，分為單晶、多晶及定制化組件等系列，高效專業(yè)，功率齊全，可以應用于全球各地不同類型的太陽能光伏項目上。每一塊光伏組件從原料進廠到成品出廠，都經過36道嚴密的質量檢測工序，以確保高標準高質量的組件送達客戶手中。我們的組件通過了中體現出了優(yōu)秀的發(fā)電性能和極高的品質，為客戶的利益提供堅實的保障。系，并通過了三標體系的認證，建立體系推進機制，使體系持續(xù)改進。保障質量管控體系全面且嚴密地在工廠上下有效實施，從原料供應商開始，2012年5月，XX(XX)光伏有限公司發(fā)布了2011年企業(yè)社會責任報告，向各利益相關方系統(tǒng)、全面地闡述了2011年企業(yè)社會責任履行的情和倉儲中心，其運營團隊也以本土人員為主，2011年XX光伏建設運營的XX鐵路南站太陽能屋頂7兆瓦項目，是目前世界(1)我國光伏產業(yè)進入政策扶持階段太陽能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。中國太陽能資源非常豐富，經過30多年的努力，中國政部、住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)《關于加快推進太陽能見》及《太陽能光電建筑應用財政補助資金管理暫行辦法》,確定對光電建(2012〕102號)對風電、光伏等可再生能源電源項目實行銷售電價補貼；加大對光伏發(fā)電項目的信貸支持力度，引導金融機構對符合條件的光伏發(fā)電企業(yè)特別是重大光伏發(fā)電示范項目積極提供貸款支持，按有關規(guī)定對光伏發(fā)電實行優(yōu)惠貸款利率政策。同時，鼓勵民間資本進入光伏發(fā)電領域。國家發(fā)展改革委《關于發(fā)揮價格杠桿作用促進光伏產業(yè)產業(yè)健康發(fā)展的通知》(發(fā)改價格【2013】1638號)進一步完善光伏發(fā)電項目價格政策。隨著光伏項目政策的陸續(xù)出臺，中國光伏產業(yè)將進入第二個階段，即政策扶持階段，借鑒國外經驗，在這一階段，國內光伏市場容量將急劇擴張，一些具備優(yōu)勢的龍頭企業(yè)將脫穎而出。長期來看，預計隨著產業(yè)規(guī)模的擴大和技術進步，國內光伏發(fā)電成本有望在2015年-2020年期間實現平(2)加快能源結構調整能源消費量達到能源消費總量的10%,到2020年達到15%的發(fā)展目標?！痹谏鲜鲆?guī)劃中，將太陽能作為2010年和2020年可再生能源發(fā)展的重點領域明確要求積極推動上網電價政策的制定和落實，并在農業(yè)、交通、建筑等行業(yè)加強光伏產品的研發(fā)和應用力度，支持建立一批分布式光伏電站、離網應用系統(tǒng)、光伏建筑一體化(BIPV)系統(tǒng)、小型光伏系統(tǒng)及以光伏為主的多能互補系統(tǒng)，鼓勵大型光伏并網電站的建設與應用，推動完善適應光伏發(fā)電特點的技術體系和管理體制。通過實施工業(yè)轉型升級和可再生能我國光伏產業(yè)健康發(fā)展。本工程位于在XX市XX縣境內。XX位于東經115°19'至115°43',北緯35°22'至35°43',北距首都北京510km,東北至省會濟南184km,南到行署駐地XX38km,XX縣總面積1042km2,南北37km、東西32km,占全省面積屬于典型的大陸性季風氣候，四季分明，年平均日照2534小時，年平均氣溫13.5℃,無霜期206天。XX省太陽能資源較為豐富，年總輻射在4480～5800MJ/m2之間，處于Ⅲ類區(qū)(豐富區(qū)),XX省位于N34°15'～38°13'、E114°21'～122°25’,南北最大長度約420km,東西最大寬度約700km,境內有沿海、平原、丘陵、山地等多種地形，使之太陽輻射的差異較大。年太陽總輻射量分布呈現南少北多的趨勢，其中，低值出現在魯西南，高值出現在魯北和黃河三角洲區(qū)域。XX市南部處于XX省太陽總輻射量分布的高值區(qū)。本工程采用莒縣氣象站作為參考氣象站，根據參考氣象站2001年-2010年10年間的資料顯示，莒縣站年總輻射量在4557～5149MJ/m2之間，日照小時數在1864～2449h之間，經統(tǒng)計分析得出本工程場址處多年平均太陽總輻射量為5234MJ/m2,年平均日照小時數2534小時。根據《太陽能資源評估方法》(QX/T89-2008)中太陽能資源豐富程度的分級評估方法，該區(qū)域資源豐富程度屬Ⅲ類，處于太陽總輻射量分布的高值區(qū)，適宜建設光伏發(fā)電站的，具有較好的商業(yè)開發(fā)價值。1.3.1廠址概述XX市XX縣(30MW)地面光伏電站位于XX省XX市XX縣XX鎮(zhèn)。XX縣位于XX省115°19'至115°43′,北緯35°22′至35°43′,北距首都北京510公1042平方公里，南北37公里、東西32公里，占全省面積的0.67%。轄2建成通車，德商高速公路縱貫全境，設有三個互通立交出入口。京九鐵路XX是國家級生態(tài)示范區(qū)，全國糧食生產基地縣，全國平原綠化先進縣，XX省首批20個省管縣之一，是被國家民政部命名的“千年古縣”。XX地下蘊藏著豐富的煤、石油、天然氣、地熱等，現已探明全縣含煤面積達400平方公里，地質儲量約40億噸。地熱異常區(qū)360平方公里，水溫在65—90℃之間，碘、鍶含量雙向達標，第一眼地熱井已鉆探成功，項目位于XX省XX市XX縣XX鎮(zhèn)。東北距離XX縣約15km,省道S259以西。土地面積828.9畝，土地平整。站區(qū)用地面積為55.268hm2,其①-1素填土：層厚一般為1.00～3.50m,其承載力特征值fak=60~①粉土：褐黃、黃褐、灰褐等色，稍密，濕～很濕，該層層厚8.00~②粉質粘土：黃褐色，軟塑狀態(tài)，很濕，層厚為0.30～1.50m,承載③粘土：黃褐色，可塑狀態(tài)，很濕，層厚為1.00～4.50m,承載力特水文地質擬建場址區(qū)地下水類型為第四系孔隙潛水，地下水主要賦存于粉土層中。大氣降水和灌溉入滲為其主要補給來源，蒸發(fā)和人工取水為其主要排泄方式。地下水穩(wěn)定水位埋深為1.80～2.30m,常年最高地下水水位埋深約為根據區(qū)域環(huán)境水文地質條件，初步判定：地下水對混凝土結構具微腐蝕性，對混凝土結構中的鋼筋具中等腐蝕性，對鋼結構具中等腐蝕性。本區(qū)最大凍土深度為0.36m。水文氣象XX屬于典型的大陸性季風氣候，四季分明，年平均日照2534小時，年平均氣溫13.5℃,無霜期206天。根據XX氣象站累年觀測資料系列進行統(tǒng)計，各氣象要素成果分別如累年極端最低氣溫：-20.3℃;根據水文資料，站區(qū)受內澇影響，內澇水位深度為2m,站區(qū)采用增加擬建場址區(qū)內沒有發(fā)現具有開采價值的礦產資源分布，亦沒發(fā)現地上、地下文物保護單位和文物遺存，但需業(yè)主提供政府各有關管理部門的證明文便利。土地性質為設施農田地和水利建設用地。該地塊范圍內有多個村莊。道，路寬4m,長度約40m,采用水泥混凝土路面，利用原有道路進行路面1.4工程任務和規(guī)模源戰(zhàn)略規(guī)劃，是社會經濟可持續(xù)發(fā)展的需要，光伏電站作為清潔能源接入XX本期新建30MW并網型光伏發(fā)電裝置的系統(tǒng)方案：經35kV匯集線路至35kV母線，通過1回35kV線路接入110kVXX站35kV側。新建線路選用240mm2截面導線，線路長度約16km。光伏電站內35kV配電裝置建議采用單母線接線。對側110kVXX站需擴建1個35kV出線間隔，擴建后電氣主接線型式不現階段本工程擬采用250Wp型多晶硅太陽能電池組件進行光伏發(fā)電的本工程太陽能電池組件參數如下表1.5-1。表1.5-1太陽能電池組件參數最大功率(Pmax)組件尺寸(mm)開路電壓(Voc)組件轉換效率短路電流(Isc)峰值功率的溫度系數最大功率點電壓(Vmp)開路電壓的溫度系數最大功率點電流(Imp)短路電流的溫度系數本項目建設規(guī)模為30MW,實際布置容量為30.03MW,共采用250Wp型多晶硅太陽能電池120120片?？紤]各種折減系數后，系統(tǒng)的總效率取79.33%,25年輸出衰減取20%,安裝角度31°時，電池組件接受的年輻射量為1633.12kWh/m2,太陽電池組件的受光面積為196612m2,實際年均發(fā)電量為3487.64萬千瓦時。扣除逆變器及交流并網的損失后光伏電站25年總發(fā)電量約為8.72億千瓦時。年可利用小時數為1162.55h。電站本期30MWp電力經單回35kV線路接入110kVXX站35kV側。最系統(tǒng)分成30個1MW并網發(fā)電單元。每個單元經過1臺分裂變壓器升壓至35kV,每10臺35kV升壓變壓器通過電纜并接分組連接至光伏電站35kV配電站，全站總共3回光伏進線、1回出線，1回無功補償裝置接線，1回接本工程選用500kW并網型逆變器，箱變采用無勵磁調壓分裂變壓器。器、施工變戶外布置?？刂剖也贾迷跇莾绒k公區(qū)域，室內操作臺上布置有監(jiān)控主機兼操作員站、五防工作站、光伏功率預測系統(tǒng)工作站、有功無功控制系統(tǒng)工作站等。二次室布置在樓內生產區(qū)域，室內布置有繼電保護設監(jiān)視并網逆變器、匯流箱的運行狀態(tài)，35kV配電裝置的保護測控功能由配1.7土建工程本工程站內設置生產綜合樓一棟，水泵房一座，逆變器房30座，箱式變電站基礎30個等。站內建筑物生產綜合樓均采用鋼筋混凝土框架結構，基礎采用鋼筋混光伏陣列支架采用鋼支架(熱鍍鋅防腐),基礎采用陣列鉆孔灌注樁基流程特點，在設備與器材的選擇及布置上充分考消防設施的管理與使用考慮值班人員與消防專業(yè)人員相結合，消防設電站要制定有關火災預防、消防組織、火災撲救及消防監(jiān)督的各項具本工程同一時間火災次數按一次設計，根據太陽能電站的特點及《建1.9施工組織設計要。電站內運輸按指定線路將大件設備按指定地點1.10工程管理設計程擬定定員標準為6人，主要負責電場的建設、經營和管理。光伏電站大轉變?yōu)殡娔埽\行中不排放有害氣體。活污水產生量少，對水環(huán)境不會產生不利影響。工程在施工中由于土石方的開挖和施工車輛的行駛，可能在作業(yè)面及其附量降低空氣中顆粒物的濃度。施工期少量廢水可經過沉淀池及化糞池初級處理物措施、臨時措施、管理措施相結合的綜合防治措施。本工程選址遠離自然保護區(qū)。在做好環(huán)境污染防治措施與水土保持措施的本工程建成后將對XX縣國有未利用荒地的利用起到積極示范作用，對地方經濟發(fā)展將起到良好的促進作用，既可以提供新的清潔電源，又不增加環(huán)境壓力，還可為當地增加新的旅游景點，具有明顯的社會效益和環(huán)境效益。1.12勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生防為主"的方針，參照GB50706-2011《水利水電工程勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設人員處理事故不及時而導致設備損壞和事故的1.13節(jié)能方案分析1.13.1節(jié)能措施方案根據光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出容量的特性變化，合理選擇升壓變壓器容量，(1)建筑物滿足建筑功能要求下盡可能采用聯合布置，以提高容積率(2)建筑物外維護結構，如外墻、屋面采用保溫構造，外門窗采用密閉構造的節(jié)能門窗，外窗玻璃采用雙層中空玻璃，提高建筑物的保溫隔熱(3)控制室及辦公用房內考慮采用分體式空調，功能布局上將空調房間(4)各電氣設備間盡量采用通風，減少空調設備使用，通風設備能夠根(5)建筑物體型緊湊，不過多地凹凸。采用環(huán)保型的建筑材料，在滿足1.13.2項目節(jié)能效果分析產生溫室氣體破壞大氣環(huán)境，更不會有廢渣的堆放境。與其它傳統(tǒng)發(fā)電方式相比，太陽能發(fā)電可節(jié)省集裝箱式逆變器(2臺500kW逆變器和2臺直流配電柜):45萬/臺；35kV箱變1000kVA:30萬/臺；無功補償裝置SVG型(-3.5～+7.5Mvar):60萬/臺。工程靜態(tài)投資26005.02萬元，單位千瓦靜態(tài)投資8668元/kWp;工程總投資為26392萬元，單位千瓦總投資8797元/kWp。本項目工程靜態(tài)投資為26005.02萬元(單位造價8668元/kW),建設期貸款利息296.93萬元，工程總投資為26392萬元(單位造價8797元/kW)。投資利稅率為6.23%,全部投資財務內部收益率(所得稅前)為12.05%,自有資金財務內部收益率為17.74%,本項目具有較好的盈利能力。好，接入系統(tǒng)條件較好，具有大規(guī)模開發(fā)太陽能資表1.17-1光伏發(fā)電工程特性表單位備注電站總裝機容量電站總占地面積經度東經117°58'緯度北緯36°05'工程代表年太陽總輻射量工程代表年日照小時數h單位數量備注多年平均氣溫℃多年極端最高氣溫℃多年極端最低氣溫℃多年最大凍土深度多年平均風速多年極大風速多年平均沙塵暴日數日多年平均雷暴日數日編號單位數量備注1光伏組件(多晶硅)峰值功率開路電壓(Voc)V短路電流(Isc)A工作電壓(Vmppt)V工作電流(Imppt)A峰值功率溫度系數開路電壓溫度系數短路電流溫度系數10年功率衰降%25年功率衰降%安裝尺寸數量塊向日跟蹤方式無固定傾角角度最大交流側功率最大交流電流A最高轉換效率%歐洲效率%輸入直流側電壓范圍最大功率跟蹤(MPP)范圍最大直流輸入電流A交流輸出電壓范圍V輸出頻率范圍(可設置)功率因數0.9(超前)~0.9(滯后高/寬/厚工作環(huán)境溫度范圍℃數量臺臺數臺容量額定電壓出線回路數回3電壓等級編號單位數量備注1光伏組件支架鋼材量t2土方開挖M4回填M5基礎混凝土M6鋼筋噸7施工總工期月6編號單位數量備注1靜態(tài)投資萬元2動態(tài)總投資萬元3單位千瓦靜態(tài)投資元/kWp4單位千瓦動態(tài)投資元/kWp5設備及安裝工程萬元6建筑工程萬元7其他費用萬元8基本預備費萬元9建設期貸款利息萬元編號單位數量備注12萬kW.h3上網電價(25年)4年利用小時數h5項目投資內部收益率%稅前6項目投資內部收益率%稅后7資本金內部收益率%8投資回收期年稅后9借款償還期年總投資收益率(ROI)%2.1.1我國太陽能資源分布及區(qū)劃標準我國是世界上太陽能資源最豐富的地區(qū)之一，太陽能資源豐富地區(qū)占國土面積96%以上，每年地表吸收的太陽能相當于1.7萬億噸標準煤的能量。按太陽能總輻射量的空間分布，我國可以劃分為四個區(qū)域，見表2.1.1-1。我國1978～2007年平均的年總輻射量、年總直接輻射量、直射比年平均值和年總日照時數的空間分布情況如圖2.1.1-1所示。表2.1.1-1我國太陽能資源等級區(qū)劃表名稱級等級指標占國土面積(%)最豐富I西藏大部分、新疆南部以及青海、甘肅和內蒙古的西部很豐富新疆北部、東北地區(qū)及內蒙古東部、華北及江蘇北部(包括XX地區(qū))、黃土高原、青海和甘肅東部、四川西部至橫斷山區(qū)以及福建、廣東沿海一帶和海南島。豐富東南丘陵區(qū)、漢水流域以及四川、貴州、廣西西部等地區(qū)。一般川黔區(qū)從圖2.1.1-1中可以看出：新疆東南邊緣、西藏大部、青海中西部、甘肅河西走廊西部、內蒙古阿拉善高原及其以西地區(qū)構成了太陽能資源“最豐藏東部、云南大部、青海東部、四川盆地以西、甘肅中東部、寧夏全部、陜我國太陽能資源“很豐富帶”;中東部和東北的大部分地區(qū)都屬于太陽能資源的“較豐富帶”;只有以四川盆地為中心，四川省東部、重慶全部、貴年總直接輻射量的空間分布特征與總輻射比較一致，在青藏高原以南以及內蒙古東部的部分地區(qū)，直射比甚至達到0.7以上。年總日照時數的空間圖2.1.1-11978～2007年平均的太陽能資源空間分布XX省太陽能資源較為豐富，年總輻射在4480～5800MJ/m2之間，處于E122°43′～144°36′,南北最大長度約420km,東西最大寬度約700km,境內有沿海、平原、丘陵、山地等多種地形，使之太陽XX4650MJ/m2以下，高值出現在魯北和黃河三角洲，在5550MJ/m2以上。圖2.1.2-1XX省年太陽總輻射量分布圖(單位MJ/m2)XX省太陽能資源較為豐富，年總輻射量在4480～5800MJ/m2之間，但目前僅有濟南、福山和莒縣3個日射站，項目所在地目前無日射觀測站。根據平均太陽總輻射的逐日變化分析，總輻射量自1月底呈直線增大，到5月底或6月初達到最大值(約22MJ/m2·d);自7月中下旬開始到10月初，總輻射量維持在15MJ/m2·d,期間有三次大的震蕩；從10月初到11月中、下旬，總輻射量呈直線下降；到1月下旬，輻射量維持較低量值，逐日變年平均直接輻射與總輻射的逐日變化規(guī)律基本一致，從1月底開始直接輻射呈直線增大，到6月初達到最大值(約12MJ/m2·d);自6月初到7蕩，峰值分別出現在8月中旬、下旬和9月下旬。從10月初到11月下旬，直接輻射逐日減少，到1月中、下旬逐日變化趨于平緩。根據散射輻射統(tǒng)計分析，散射輻射有明顯的逐日變化規(guī)律，自1月下旬開始逐日增大，到4月底達到最高值，約9MJ/m2·d;到7月底輻射量略有下降，日變化平緩；自8月初到11月底，輻射量呈直線下降；到1月中下旬，散射輻射維持在3MJ/m2·d,變化平緩。散射輻射的峰值出現時間較凈輻射年平均的逐日變化比較平緩，類似正態(tài)分布的形狀，上、下半年輻射量相差很小，從1月底逐日增大到5月下旬，此后到8月中旬，凈輻射量逐日維持在9MJ/m2·d;之后逐日減小到11月底，從12月初到1月底變化平緩。與總輻射、直接輻射、散射輻射不同的是，從5月中旬到8夏季太輻射的年際變化幅度相當于冬季的二倍輻射減少的變化趨勢明顯，而夏季散射輻射增大的趨勢明顯，即冬季對太陽輻射、直接輻射和散射輻射在上、下半年分布年輻射量的54-55%。年平均的月散射輻射量，濟南均大于福山，而凈輻射 1)地理位置對比：莒縣氣象站距離工程場址約131km,地理中心位置根據莒縣氣象站2001年-2010年數據統(tǒng)計，太陽總輻射量與日照時數圖2.3-1莒縣氣象站歷年太陽總輻射量變化直方圖圖2.3-2莒縣氣象站歷年日照時數變化直方圖從上面兩圖中可以看出根據莒縣日射站近10年的太陽輻射資料進行統(tǒng)計分析，近10年莒縣站年總輻射量在4557～5149MJ/m2之間，日照小時數在1864～2449h之間；年總輻射量最低值出現在2003年，為4557MJ/m2,年總輻射量最高值出現在2001年，為5149MJ/m2;年日照時數最低值出現在2008年，為1864h,年日照時數最高值出現在2002年，為2449h。其中有個別年份二者年際變化有所波動外，從總體來看二者都呈下降趨勢，這根據近2001～2010年莒縣日射站及XX氣象站多年觀測資料統(tǒng)計得到多年日照時數特征見表2.3-1和圖2.3-1、圖2.3-2。表2.3-1XX多年逐月日照時數(h)月份123456789圖2.3-1莒縣站多年逐月平均日照時數直方圖從上圖可看出，兩站多年逐月平均日照時數年內變化趨勢基本一致，3~6月份日照時數相對最多，12～2月份日照時數相對最少。依據《太陽能資源評估方法》中太陽總輻射計算公式(具體見公式1和公式2),根據近10年(2001-2010年)莒縣日射站資料計算得到模型參數a、b,然后利用XX氣象站多年觀測資料參照計算公式統(tǒng)計得到XX多年太陽總輻射量特0為太陽常數式中：Qn為日天文輻射總量；T為周期(24×60×60s);IO為太陽常數J為年內天數，從1月1日的0開始到12月31日的364;“為日落時角，5=23.45sin[360×(285+D/365],J為年內天數，從1月1日的0開始到12月31日的364。b為模型參數。結合XX氣象站多年輻射資料，根據計算公式與莒縣氣象站的太陽資源對XX氣象局多年太陽資源進行修正。本項目選取修正后的XX氣象局多年太陽資源作為場址處太陽能資源進行分析、訂正后，得到XX地區(qū)太陽資源如下表所示。表2.3-1XX地區(qū)多年逐月太陽總輻射量(MJ/m2)月份123456789全年圖2.3-3場址多年逐月太陽總輻射量圖圖2.3-4莒縣多年逐月太陽總輻射量圖根據收集到的XX氣象站多年實測氣象要素資料，結合本項目場XX累年最大積雪深度18cm,累年最多揚沙日數15d,年均揚9.3d,累年最多浮塵日數9d,年均浮塵日數4XX氣象站累年平均相對濕度70%,最冷月平均相對濕度67%,最熱月平均相對濕度82%。相對濕度的增加意味著空氣中水汽含量增加，對太陽根據XX50年一遇10m高度處10分鐘平均最大風速為23.52m/s,相應2.4.6霧霾統(tǒng)計，2013年XX省年平均日照時數為2310.8h,較常年偏少77.4h。從目前來看，霧霾天氣有增多趨勢，但霧霾天氣與環(huán)境污染治理有較大關系，據《XX省2013-2020年大氣污染防治規(guī)劃》等，到2020年XX省治理空氣污染要比2010年改善50%左右。因此，未來霧霾天氣及其對太陽總輻射的影響存在諸多不確定性，保守起見，建議在發(fā)電量計算中加入由于霧霾天氣引起的綜上所述，本項目場址區(qū)域屬暖溫帶季風氣候區(qū)，氣溫溫和，四季特征分明，光照充足。經計算，場址區(qū)域全年平均年太陽輻射量5234MJ/m2。根據我國太陽能資源等級區(qū)劃表得知，場址區(qū)域太陽能資源豐富，適宜建分明。夏季多東南風，冬季多西北風。全年降水的60%～80%集中于夏季，累年極端最高氣溫：41.5℃;(1)聊考斷裂帶I級構造單元的分界斷裂，總體走向20°,傾向NW,傾角60°~80°,斷裂長度240km,斷層性質為正斷層，該斷裂為一超殼斷裂。根據《XX省地震探資料，斷裂以西東明凹陷內第四紀地層厚達420余米，而斷裂東側第四系厚僅250-300m,垂直落差達150m以上，根據淺層人工地震勘探和鉆孔揭露南段斷裂錯斷了全新世下部的層位，說明該斷裂最新活動時代在全新世早期。該斷裂是魯西南地區(qū)規(guī)模最大的發(fā)震斷裂帶，它是魯西斷塊的邊緣斷裂，與華北平原的中原斷塊和華北斷陷盆地相接，新生代以來，該斷裂活動強烈，控制著東明地塹的發(fā)育。聊考斷裂帶以安陽—范縣橫向斷裂為北小，南強北弱的總趨勢。地震活動也具有南強北弱的特點。XX附近曾發(fā)生過1937年7級、1963年4級及1983年的5.9級地震。6級以上地震主要發(fā)生在聊考斷裂帶與北西向斷裂的交互部位。歷史中強地震也集中在南段的XX—濮陽一帶，它是1937年XX大地震的發(fā)震斷裂。該斷裂位于場址區(qū)東部，距場址約3.8km。(2)鄆城斷裂鄆城斷裂西部在XX縣董口鎮(zhèn)西南約4.8km處與聊考斷裂交匯，向東經XX南、鄆城南、梁寶寺北、新驛北、曲阜城北，止于泗水縣金莊鎮(zhèn)南約80°,斷裂性質為正斷層。該斷裂為一殼內斷裂。根據斷裂兩側煤田地質鉆孔資料對比表明，斷裂沒有明顯控制第四紀沉積。根據《XX濟寧運河發(fā)電有限公司工程場地地震安全性評價工作報活動，但活動強度較弱；晚更新世晚期以來，該斷層沒有明顯活動。該斷該斷裂位于場址區(qū)北部，距場址約4.7km。(3)小宋～大黃集斷裂宋至東明縣東南約15km處與聊考斷裂帶交匯，斷裂全長60km,走向NE,傾向不詳，傾角90°,斷裂活動性質為右走滑，該斷裂是一條隱伏的NE向新一期垂直差異活動可達全新統(tǒng)中上部。沿斷裂發(fā)生了1937年7級圖圖例該斷裂位于站址區(qū)東南部，距場址約12.2km。MM3.2.5廠址地震動參數根據《中國地震動參數區(qū)劃圖》(GB18306-2001),該區(qū)地震動峰值加速度為0.15g,相對應的地震基本烈度為7度，地震動反應譜特征周期為0.35s(對應于中硬場地土)。場址近場區(qū)范圍內雖然斷裂構造發(fā)育，且存在全新世活動斷裂和發(fā)震斷裂。但場址與各全新世活動斷裂和發(fā)震斷裂的距離滿足《火力發(fā)電廠巖 (GB50011-2010)第4.1.7條規(guī)定。同時，場址附近無象泥石流、滑坡、3.3.1廠址區(qū)地形地貌擬建場址地層主要為第四系全新統(tǒng)(Q)沖積層，巖性為粉土、粉質①-1素填土：黃褐色，成分主要為粉土、粘性土，主要為人工填筑堤近期溝渠開挖棄土等人工填土結構松散，工程性質較差，而年代較久遠的①粉土：褐黃、黃褐、灰褐等色，稍密，濕～很濕，具觸變性，夾粉據調查場地土覆蓋層厚度大于50m,按《建筑抗震設計規(guī)范》狀態(tài)的粉土在地震影響烈度達7度時將產生地震液化現象。場地液化等級為輕微～中等，最大液化深度為15.00m。性，工程場地濕陷等級為I級(輕微)。①-1素填土形成年代不一，其中新近堆積填土結構松散，承載力低，不宜作為擬建建(構)筑物天然地基持力層，而年代較久遠的填土具有一定承載力，可作為荷重較輕且對變形及地震液化不敏感一般建(構)筑物天然①粉土可作為荷重較輕且對地震液化不敏感一般建(構)筑物天然地(1)華北斷塊區(qū)魯西、冀渤和豫皖三個斷塊區(qū)的交匯部位，在次一級(2)擬建場址區(qū)地貌成因類型為沖積平原，地貌類型為平地。(3)擬建場址地層主要為第四系全新統(tǒng)(Q?)沖積層，巖性為粉土、粉質粘土、粘土。其中部分地區(qū)分布有第四系人工填土(Q4),巖性為素填①-1素填土(年代較老):承載力特征值fa=60~80kPa。②粉質粘土：承載力特征值fa=80~100kPa。(構)筑物天然地基持力層，而年代較久遠的填土具有一定承載力，可作為①粉土可作為荷重較輕且對地震液化不敏感一般建(構)筑物天然地基持力(5)擬建場址區(qū)地下水類型為第四系孔隙潛水，地下水主要賦存于粉排泄方式。地下水穩(wěn)定水位埋深為1.80～2.30m,常年最高地下水水位埋深可達地表。地下水對混凝土結構具微腐蝕性，(6)擬建場址的場地土類型為中軟土，建筑場地類別為Ⅲ類。建筑場(7)根據《中國地震動參數區(qū)劃圖》(GB18306-2001),擬建場址區(qū)地震動峰值加速度為0.15g(相應的地震基本烈度為7度),地震動反應譜特征周期為0.35s(對應中硬場地)。(8)本區(qū)的抗震設防烈度為7度第一組，場地內呈飽和狀態(tài)的粉土在最大液化深度為15.00m。(9)根據《XX省地面氣候資料》,該區(qū)最大凍土深度為0.36m。(10)擬建場址內無諸如：滑坡、崩塌、泥石流、地面沉陷、采空塌(11)擬建場地未發(fā)現具有開采價值的礦產資源壓覆，亦未發(fā)現文物XX電網位于XX市北部，通過220kV信義～水滸線路與XX主網相連，現已形成以220kV信義站為主供電源，110kV電網為骨干網，35kV和截至2013年底，XX電網擁有220kV變電站1座，即220kV信義站，變電容量180MVA,220kV線路1條，總長度37.5km;110kV變電站4座，路6條，總長度101.4km;35kV變電站12座，變電容量123MVA,35kV線路17條，總長度173.65km。(2)電網發(fā)展不均衡，110kV電源布點較少。目前，XX縣4座110kV2013年底XX縣電網地理接線圖見附圖1。市，南與牡丹區(qū)接壤，縣境北邊有28公里的黃河岸線，全縣總面積1032平方公里，耕地面積98萬畝，全縣共轄17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道辦事處),439個行政村，總人口80.5萬人。XX是國家級生態(tài)示范區(qū)，全國糧食生產基地，全國平原綠化先進縣，全國魯西黃牛和中國220國道及濟荷、荷蘭、日東高速公路分別靠縣境東、南兩面穿過。投資105國道和106國道之間形成南北交通大動脈。XX縣中藥材產業(yè)有著近三十年的發(fā)展歷程。目前，全縣有藥品生產企業(yè)2家，中藥飲片加工企業(yè)3家，各企業(yè)均通過了國家GMP認證。機械電子制造業(yè)是近兩年XX縣通過招商引資培植的新興主導產業(yè)，主要包括通用設備、專用設備、儀器儀表、電動轎車、特種車輛、新型燈具等，重點大三氯系列產品為主導，部分化工助劑、中間體為輔工企業(yè)達24家，二氯、三氯出口量占全國同類產品出口量的30%,已成完成國內生產總值79.5億元，是2005年的2.3倍，“十一五”期間年均遞增18.1%。2013年，XX縣完成地區(qū)生產總值137.2億元，同比增長12%,三次產調整16.3:51.5:32.2;完成規(guī)模以上固定資產投資55億元，同比增長22%;完成公共財政預算收入7.33億元，同比增長11.4%。預計2014年XX縣主要預期目標是，地區(qū)生產總值增長12%,達到153.6億元；規(guī)模以上固定資產投資增長18%,達到64.9億元；公共財政預算收入增長8%,達到7.9億元。社會用電量增長速度明顯加快。2010年XX縣全社會用電量4億kWh,網供最高負荷達到97MW,"十一五"年均遞增率分別為14%和13.2%。2013年XX縣全社會用電量6.3億kWh,網供最大負荷達到140.46MW。考慮一、二、三產業(yè)及居民用電的自然增長和用電同時率，預計2015年XX縣全社會用電量到達7.8億kWh,網供最大負荷185MW,“十二五”期間全社會用電量和網供最大負荷年均增長14.3%和13.8%;預計2020年全社會用電量達到11.5億kWh,網供最大負荷達到285MW,“十三五”期間全社會用電量和網供最大負荷年均增長率分別為8.1%和9.0%。電力電量預測詳見表3.2-1。表3.2-1XX縣電力電量預測表單位：億kWh、MW年五”年年年年五"年年五”48.1%網供最大負荷截至2013年，XX縣電網內沒有大型電源，為受電區(qū)，目前主要通過間也沒有規(guī)劃建設的大型電源項目。預計2015年、2020年XX縣網供荷為185MW、285MW,將主要通過220kV變電站受電。(1)建設必要性符合國家能源產業(yè)政策當前，我國的能源結構以常規(guī)能源(煤、石油和天然氣)為主，由于常規(guī)能源的不可再生性，勢必使得能源的供需矛化，緩解對有限礦物能源的依賴與約束，是我隨著經濟的持續(xù)高速發(fā)展和人民社會生活水平的不斷提高，XX省能源對外依存度不斷增加。目前XX省96%左右的發(fā)電量均來自燃煤電站，40%左右極調整優(yōu)化能源結構、開發(fā)利用清潔的和XX廢工業(yè)生產項目，不會造成環(huán)境污染，太陽能電站的對電網供電能力形成有益的補充(2)在系統(tǒng)中的作用4.4接入系統(tǒng)方案XX市XX縣地面光伏電站規(guī)劃容量為30MWp,本期一次建成，計劃XX市XX縣地面光伏電站本期新建30MWp光伏發(fā)電裝置，分30個發(fā)電單元，通過逆變、升壓、匯流后，接至升壓站35kV配電裝置；光伏電站35V規(guī)劃出線1回，本期出線1回，接至110kVXX站35kV側，本期新建線路采用240mm2截面導線，長度約16km。光伏電站內35kV配電裝置采用單母線接線。對側間隔：對側110kVXX站擴建1個35kV出線間隔。縣30MWp地面光伏電站接入系統(tǒng)方案示意圖見附圖2。123多晶組件和非晶硅太陽能組件，在2007年前，市場主導產品是單晶4電池類型商用效率實驗室效率使用壽命特點目前應用范圍晶體硅電池單晶硅25年效率高技術成熟中央發(fā)電系統(tǒng)民用消費品市場多晶硅25年效率較高技術成熟中央發(fā)電系統(tǒng)民用消費品市場薄膜電池非晶硅20年弱光效應較好成本相對較低民用消費品市場中央發(fā)電系統(tǒng)碲化鎘20年弱光效應好成本相對較低民用消費品市場銅銦鎵硒20年弱光效應好成本相對較低民用消費品市場少數獨立電源注：商用效率資料來源產品手冊和各種分析報告；實驗室效率資由上表可知，單晶硅、多晶硅太陽電池由于制造技術成熟、產品因此，推薦選用晶體硅太陽能電池組件。(2)單晶和多晶的區(qū)別：單晶硅和多晶硅的區(qū)別是，當熔融的單質硅凝固時，硅原子以金多晶硅與單晶硅的差異主要表現在物理性質方面。例如在力學性質、5(3)電池片選型組件安裝，選用156電池組件可以減少組件數量，節(jié)約施工成本。因此，推薦選用156系列多晶組件。(4)高效電池片組件和低效電池片組件區(qū)別6目前市場上流行的批量化生產的156多晶組件板型是1650×992尺寸見圖5.1-2,電性能參數見表5.1-2。)型的高效電池片組件與低效電池片組件單位面積上消耗的支架是一5.1.2多晶硅太陽電池組件的參數及相關曲線7本工程采用250Wp多晶硅太陽電池組件。①組件參數如下：11最大功率(Pmax)開路電壓(Voc)短路電流(Isc)最大功率點電壓(Vmp)最大功率點電流(Imp)組件尺寸A×B×C(mm)組件轉換效率②組件正面詳圖圖5.1-1正面詳圖③組件尺寸特性8圖5.1-2尺寸特性(2)多晶硅太陽電池組件的相關曲線圖5.1-3日照強度與V-I曲線關系曲線圖9圖5.1-4溫度與V-I曲線關系曲線圖5.2.1太陽能電池組件的放置形式1)固定式當地緯度減去太陽赤緯角，夏至時等于當地緯度加上太陽赤緯角。夏至-秋分采用較小的傾角，在秋分-冬至-春分采用較大的傾角。如圖5.2-1所示。圖5.2-1固定式安裝2)單軸跟蹤高20～35%。如果單軸的轉軸與地面所成角度為0度，則為水平單軸稱為極軸單軸跟蹤。對于北緯30～40度的地區(qū)，采用水平單軸跟蹤可提高發(fā)電量約20%,采用極軸單軸跟蹤可提高發(fā)電量約35%。但與圖5.2-3極軸單軸跟蹤系統(tǒng)3)雙軸跟蹤跟蹤系統(tǒng)可以最大限度的提高太陽電池對太陽光的利用率。如圖圖5.2-4雙軸跟蹤系統(tǒng)跟蹤可提高發(fā)電量20～25%;在比較晴朗的地方，采用雙軸跟蹤系統(tǒng)，可提高發(fā)電量35%～45%。電量可提高15%～20%(與固定式比較);若采用斜單軸跟蹤方式，系統(tǒng)理論發(fā)電量可提高25%～30%(與固定式比較);若采用雙軸跟蹤方式，系統(tǒng)理論發(fā)電量可提高30%～50%(與固定式比較)。然而運行方式比較如表5.2-1。固定式發(fā)電量(%)占地面積(萬m2)支架造價0.72元/Wp1.8元/Wp3元/Wp直接投資增加百分比(%)運行維護工作量小有旋轉機構工作量大有旋轉結構工作量大支撐點多點支撐多點支撐單點支撐布置集中清洗方便清晰量較大清晰，清洗量大的維護，但發(fā)電量較傾角最優(yōu)固定式相比有較大的提高(發(fā)電量提高的比例高于直接投資增加的比例),如果不考慮后期維護工作增加的根據以上綜合分析，并結合投資商的開發(fā)意向以及工期的要求為增加光伏組件表面接受的太陽輻射量，在赤道以外地區(qū)，工程傾斜面上的太陽輻射量，通常采用Klein提出的計算方法：傾斜面上的太陽輻射總量Ht由直接太陽輻射量Hbt、天空散射輻射量Hdt因此，對于確定的地點，在已知全年各月水平面上的平均太陽輻射資料(總輻射量、直接輻射量或者散射輻射量)后，便可以計算出不同傾角的傾斜面上的全年各月的平均太陽輻射量。相關計算參數的確定太陽赤緯的確定赤緯角是指地心和太陽中心的連線與其天赤道平面投影之間的據此公式，計算得到一年各天的太陽赤緯角。各月傾斜面日落太陽時角的計算太陽時角是指太陽中心點到地心的連線與天子午線之間的夾角，簡稱時角。太陽正午時刻的時角為0°,上午時角為負值，下午為正值，太陽時角是反映一天內日照時間長短的指標。水平面、傾斜面上水平面上的日落時角；hs′:陽赤緯度；s:太陽能電池板傾角。根據以上公式，根據當地的地理緯度、太陽赤緯角等相關參數，便可計算出水平面上的日落時角和某一傾角s傾斜面上的日落時角。大氣層外太陽水平輻射量的確定大氣層外太陽水平輻射量是指在沒有地球大氣影響的情況下，水HO:大氣層外水平面上輻射量；n:一年中的天數；Isc:為太陽常數，指的是在平均日地距離時，地球大氣層上界垂直于太陽光線表面積上單位時間內所接受到的太陽輻射能量，其參根據已確定的相關參數和上述計算公式，可計算出本光伏電站所在地各月大氣層外太陽水平面上輻射量平均值。傾斜面輻射分析傾斜面上直接輻射量的確定在工程設計中，傾斜面直接輻射量常采用以下公式進行計算：Rb:傾斜面與水平面上直接輻射量的比值；Hbt:傾斜面上太陽直接輻射量；Hb:依據以上公式，根據當地地理緯度、太陽赤緯度等相關參數，可傾斜面上天空散射輻射量的確定天空散射輻射量是由太陽光盤的輻射量和其余天空均勻分布的散射輻射量兩部分組成，其計算公式為：Hb:水平面上直接輻射量，氣象站原始觀測數據；Hd:水平面上散射輻射量，氣象站原始觀測數據；HO:大氣層外水平面上太陽輻射量，其計算方法見第章根據當地地理緯度、太陽赤緯角等相關參數，依據上述公式，可地面反射輻射量的確定對于朝向赤道的傾斜面，其輻射量總量除了來自太自天空的散射輻射量外，還應包括來自地面本身的反射輻射量，其計算公式地面狀態(tài)反射率地面狀態(tài)反射率地面狀態(tài)反射率沙漠干燥地帶濕黑土新雪XX,位于東經115°19′至115°43′,北緯35°22′至35°43′,北距首都北京510公里，東北至省會濟南184公里，南到行32公里，占全省面積的0.67%.地勢西南高、東北低，土質分布為本階段XXXX太陽輻射量資料見表5.2-3。表5.2-3太陽輻射量資料月份總輻射量日均總輻射量日均直接輻射量日均散射輻射量123456789依據傾斜面太陽輻射量的計算方法，通過XX地區(qū)太陽輻射資料，表5.2-4不同傾角情況下電池組件上太陽輻射量(kWh/m2)傾角S月月月從上表可以看出，光伏組件傾角為31°時，傾斜面上所接受的征求業(yè)主同意，采用依山勢鋪設電池組件，組件角度采用最佳角度5.3逆變器選型5.3.1進口逆變器國外廠商比選1表5.3-1全球主要光伏逆變器供應商概況公司國家時間產品特點/定位德國風力、光伏、并網、離網、單機最大功率全球可再生能源電源龍頭，2010年上半年產能急增至德國光伏、并網、離網、單機最大功率1MW(模塊全球第二大供應商，大功率產品主要以模塊化為主，2009年產能1000MW奧地利光伏、并網、離網世界第一逆變焊機制造商，光伏逆變器小功率性能良好；西班牙風力、光伏、并網、離其也是工業(yè)電源生產商德國光伏、離網制公司；Danfoss光伏在變頻器等電力、電氣領域處于世界領先地位；2007年收購PowerLynx,進軍光伏逆變器市場；美國光伏北美最大逆變器供應商，單機最大1000MW,2009年產能達美國光伏、并網單機最大功率500KW2007年推出光伏逆變器產品，2010年產能達1000MW;加拿大風力、光伏、并網、離網世界領先電源制造公司之一2008年被施耐德并購美國風力、光伏、并網、離網2006年收購Magnetak進入新能源逆變器領域德國大型光伏電站并網主要提供大型逆變器瑞士風力、光伏、并網、離離網為主網、蓄電池、混合電源美國風力、光伏、并網、離網、蓄電池、混合電源離網為主瑞士光伏、并網美國、日本也具有雄厚的工業(yè)基礎和先進的半導體技術，他們在靠公司的品牌在光伏逆變器生產設計方面也具有很強的實力和競爭優(yōu)勢。國外主要逆變器廠商有：SMA、KACO、Fronius、lngetearTi、Siemens占全球市場份額70%,SAM公司作為全球可再生能源電源龍頭，推出的光伏逆變器系列相關產品達到近百種，是名副其實的全球5.3.2國產逆變器和進口逆變器比選在中國，從20世紀80年代起開始對光伏逆變器進行研究和開發(fā)，現在已有專門的公司研究和開發(fā)生產并網逆變器。由于終端市場商概況見表5.3-2。表5.3-2國內逆變器廠家供應商概況公司時間風力、光伏、并網、離網、單機最大功率1MW、電力系統(tǒng)電源國內最大新能源逆變器供應商，產品成功應用于國內眾多大型示范工程風力、光伏、并網、離網、單機最大功率1MW、電力系統(tǒng)電源具有較強的產品創(chuàng)新能力，電信基站市場占有較大份額北京科諾偉業(yè)風力、光伏、并網、離網中科院電工所30余年科研基礎積累，企業(yè)同時定位為系統(tǒng)集成商安徽頤和新能源風力、光伏、并網、離網、高壓變頻器、單機最大功率與合肥工業(yè)大學教育部光伏工程研究中心產學研合作關系廣東志成冠軍光伏、并網、USB、離網、蓄電池與華中科技大學、武漢大學建立產學研合作關系，產品研發(fā)方向為模塊化并接，具有較強的研發(fā)實力但占據國內市場超過60%的龍頭企業(yè)合肥陽得快速發(fā)展，并已進入到歐洲市場及國外其他大功率市場。目前合肥陽光公司主要競爭對手為德國SMA、Satcom等國際廠商，但SMA、Satcom等廠商逆變器生產成本高、價格高、交貨周期長，國內逆變貨周期短等優(yōu)勢，且已廣泛應用于國內光伏電站項目，具有豐富穩(wěn)定5.3.3戶內、戶外型逆變器比選在已運行的大型光伏電站中，既有選擇室內逆變器的，也有選用戶外型光伏并網裝置主要應用于大型的光伏電站，采用戶外移動房的方式將并網逆變器、交直流配電柜和監(jiān)控單元進行了集成設計，滿足大型光伏電站模塊化設計、快速安裝的需要，保證光伏電站長期、可靠、安全的發(fā)電，這種設計方案是未來大型光伏電站發(fā)展的趨勢。所以，本工程推薦采用戶外型光伏并網逆變裝置。5.3.4逆變器容量比選逆變器滿足《光伏電站接入電網技術規(guī)定》中關于電網對低電壓一選用500kW逆變器；方案二選用250kW逆變器；方案三選用100kW整個工程配60臺500kW逆變器。目前國內外廠家都可以提供該容量方案三：選用100kW逆變器，每個1.00MWp單元配10臺100kW變器經濟性進行比較，見下表5.3-1(逆變器按照國產設備報價)。表5.3-1逆變器經濟比較表序號方案二(萬元)方案三(萬元)1100kW逆變器002250kW逆變器003500kW逆變器004總價5差價0從上表可以看出，方案一投資最小，方案二次之，方案三投資最配60臺。技術參數：直流側參數最大直流功率(COSφ=1時)最大直流電壓最大直流輸入電流最低工作電壓滿載MPPT電壓范圍交流側參數額定輸出功率最大輸出功率最大交流輸出電流額定電網電壓允許電網電壓250~362Vac額定電網頻率允許電網頻率范圍47~52Hz/57~62Hz(可設置)最大總諧波失真<3%(額定功率時)直流電流分量<0.5%(額定輸出電流)功率因數0.9(超前)~0.9(滯后)效率最大效率歐洲效率本工程規(guī)劃容量為30MW,全部使用250Wp多晶硅太陽電池組件。電池組件布置在劃定的區(qū)域內，1個發(fā)電單元按1MW配置2臺用電池組件120120塊。本工程電池組件陣列傾角按最佳傾角31°設計，電池組件雙片確定光伏電池組件陣列間距，以避免南部的方陣對北部方陣形成遮陰，計算原則為保證在冬至日的午前9時至午后3時期間南部的陣列對北部的陣列不形成陰影。其計算公式為：φ:電站緯度；H:太陽能電池板最大高度(不含支墩)。組件安裝角度為31°,得出光伏組件水平面上前后間距(含陰影)為6.9米。本工程廠址地勢較為平坦，考慮遮陰及施工維護通行，組件前后排正常間距(含陰影)為7.2m,全部正向朝南，東西組串單元間最小間距為0.5米，并且每隔5個組串，東西間距加大為1米。5.5方陣接線方案設計5.5.1電池串聯組數電池組件串聯組數的確定主要依據其工作電壓、開路電壓、當地對開路電壓、工作電壓的影響來分析。1)本工程光伏電池組件選用250p多晶硅電池板，開路電壓37.80V,最大功率時電壓30.10V。逆變器容量選用500kW,電池串數考慮到：開路電壓的溫度系數-0.32%/℃,環(huán)境溫度范圍：-35～85℃,電池片設計溫度為：25℃。開路電壓低限值：Vocmin=37.8×[1-0.32/100×(85-25)]=30.5開路電壓高限值：Vocmax=37.8×[1-0.32/100×(-35-25)]=45.額定電壓低限值：額定電壓高限值：=1000/45.06=22.19N≥500/(Vpcmin)=500/24.32=根據組件的電氣參數、逆變器的直流耐受電壓和最大功率點跟蹤電壓和當地環(huán)境條件，經濟比選得出電池串列的最佳組串數為22。5.5.2光伏陣列直流防雷匯流箱的設計由于逆變器的輸入回路數量有限以及為了減少光伏組件到逆變器之間的連接線和方便日后維護，需要在直流側配置匯流裝置，本系統(tǒng)可采用分段連接、逐級匯流的方式進行設計，即在戶外配置光伏陣列防雷匯流箱(以下簡稱“匯流箱”),采用匯流箱將多串電池組件進行匯流，然后再輸入直流配電柜，再至逆變器，使逆變器的輸入功率達到合理的值，同時節(jié)省直流電纜，降低工程造價。本工程匯流箱回路數量主要根據電池板布置確定選用16路電池串并列，16路匯流箱共360只。光伏陣列防雷匯流箱的性能特點如下：1)戶外壁掛式安裝，防水、防銹、防曬，滿足室外安裝使用要2)可同時接入16路電池串列，每路電池串列輸入的最大電流為12A;3)電池串列的最大開路電壓為DC1000V;4)每路電池串列配有光伏專用高壓直流熔絲進行保護，其耐壓值為DC1000V;5)直流輸出母線的正極對地、負極對地、正負極之間配有光伏6)直流輸出母線端配有可分斷的直流斷路器。5.5.3直流配電柜的設計匯流箱輸出的直流電通過電纜直埋至直流配電柜進行匯流，再經過銅排母線與并網逆變器連接，安全、可靠，減少施工量，方便操作直流配電柜安裝在逆變器旁，主要性能特點如下：1)每個500kW并網單元配置1面直流防雷配電柜；2)每面直流防雷配電柜具有多路輸入接口，可接多臺匯流箱；3)每路直流輸入側都配有可分斷的直流斷路器和防反二極管；4)直流母線輸出側都配置光伏專用防雷器；5)直流母線輸出側配置1000V直流電壓顯示表。5.6輔助技術方案和建筑物內等設備的影響，需增加相應的防護措施。電池組件很容易積塵影響發(fā)電效率，故應對電池組件進行清洗，以保證電池組件的發(fā)電效率；組件支架起到固定組件的作用，應具有一定的抗風強度；電氣設備屏柜較多，潔凈要求高，防風沙設(1)光伏陣列的電池板面的清洗，根據發(fā)電量的減少情況確定。當發(fā)電量減少10%~15%時，就應該清洗組件。清洗時間安排在日出前或日落后。日常維護主要是每日巡視檢查電池板的清潔程度，不符合要求的應及時清洗，確保電池面板的清潔，電池面板清洗后應保持干燥。根據當地的氣候情況，降雪天氣較少，而光伏組件又有以下①組件上表面為玻璃結構，且采用自潔涂層，光滑度高，不②件朝向正南方向，且有31度的安裝傾角，冬季受太陽能輻射量較大，且電池片經表面植絨處理，反光率低，組件表面溫升明由于以上氣候情況及光伏組件自身特點，以及同地區(qū)同類型光伏發(fā)電系統(tǒng)實際運行經驗來看，本項目光伏組件表面不會出現長時間積雪情況，一旦出現積雪，會在晴天后迅速融化滑落，故無需采取特殊的融雪措施。配電室、保護室、監(jiān)控室等室內電氣設備較多，尤其是計算門斗并推薦選用密封性高的"肯德基"式型材門，門窗加防風密(3)組件支架的設計使用年限應為25年，安全等級為3級，5.7光伏發(fā)電工程年上網電量計算衰減0.8%,至25年末，衰減率為20%。年發(fā)電量按25年的平均年發(fā)電量考慮。根據表5.2-4,采用安裝角度31°時，電池組件接受的年輻射量為1633.12kWh/m2。系統(tǒng)發(fā)電效率分析結果見下表5.7-1。表5.7-1系統(tǒng)發(fā)電效率分析可利用率組件串并聯損失、電纜傳輸損失變壓器升壓效率維護期檢修發(fā)電損失霧霾、污穢損失遮陰損失其他損失系統(tǒng)效率由以上數值計算得出，第1年到第25年的年上網電量如表5.7-2表5.7-2第1-25年年末上網電量年份發(fā)電量(萬kWh)年份發(fā)電量(萬kWh)12345678925年發(fā)電量總和由上表可知，從第1年末到第25年末，本光伏電站年上網電量由第1年的3890.55萬kWh下降到第25年的3112.44萬kWh。按256.1.1設計依據和原則《高壓配電裝置設計技術規(guī)程》《電力工程電纜設計規(guī)范》DL/T5044-2004《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》《火力發(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范》《大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》6.1.2接入系統(tǒng)方案光伏組件經逆變后升壓至35kV,經集電線路接至光伏電站新建35kV配電裝置。由光伏電站配電裝置新建1回35kV線路接入對側光伏電站35kV配電裝置采用單母線接線，規(guī)劃出線1回，本期6.1.3電氣主接線本工程采用分塊發(fā)電，集中并網的設計方案，將系統(tǒng)分成30個1MW并網發(fā)電單元，每個單元經過1臺雙分裂變壓器升壓至35kV,設35kV配電裝置采用單母線接線。35kV配電裝置有光伏進線柜3統(tǒng)采用中性點經消弧線圈接地。本工程需安裝動態(tài)無功補償裝置一6.1.4主要電氣設備選擇31.5kA設計，400V側按40kA設計。由于本工程所處海拔高度小于1000m,所以在選擇主要電氣設備(1)逆變器的選型選用500kW逆變器，每個1MW單元配2臺逆變器，整個工程配60臺500kW逆變器。技術參數：直流側參數最大直流功率(COSφ=1時)最大直流電壓最大直流輸入電流最低工作電壓滿載MPPT電壓范圍交流側參數額定輸出功率最大輸出功率最大交流輸出電流額定電網電壓允許電網電壓額定電網頻率允許電網頻率范圍47~52Hz/57~62Hz(可設置)最大總諧波失真<3%(額定功率時)直流電流分量<0.5%(額定輸出電流)功率因數0.9(超前)~0.9(滯后)效率最大效率歐洲效率(2)箱式升壓變短路阻抗：6.5%(半穿越);31.5kA/4s、動穩(wěn)定電流80kA(峰值)選型。(4)接地兼站用變壓器為44.45A,變電站增加電容電流按13%考慮，則35kV母線上的電容變。接地變壓器選用環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器，型號為：IXC-(5)無功補償裝置(1)防雷雷措施依據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》(DL/Tb)配電裝置的雷電侵入波保護備，其防雷措施主要采用避雷器來保護。在35kV開關柜內裝設無間(2)接地a)保護接地的范圍b)接地電阻水平接地極敷設在至少0.8m深的土壤中，人工水平接地體采用6.1.6絕緣配合及過電壓保護屋外配電裝置污穢等級按III級考慮，配電裝置外絕緣泄漏比距≥2.5cm/kV(以設備最高運行電壓為基準);所有電氣設備的絕緣均按照國家標準選擇確定，本項目電氣設備的絕緣按海拔1000m考慮。6.1.7站用電及照明站用電系統(tǒng)設置1臺站用變壓器，站用變壓器(兼接地變)經開關柜接入35kV母線，容量為200kVA,另一臺站用變壓器由外引10kV配電網引接電源。站用電供電回路均由站用變壓器低壓側提供。正常運行情況下站用電源取自35kV母線，事故和電站停運時取自站外10kV配電網。照明系統(tǒng)采用TN-C-S系統(tǒng)，所有燈具外殼接有專用地線。應急照明采用燈具內自帶蓄電池供電，應急照明時間不少于60分鐘。在配電室內設檢修箱，電源取自380V配電柜。6.1.8電氣設備布置直流防雷匯流箱按區(qū)域劃分，安裝在光伏模塊的支架上。本站35kV配電室、站用電及無功補償裝置室設電纜《火力發(fā)電廠、變電所二次接線設計技術規(guī)程》《電力裝置的電測量儀表裝置設計技術規(guī)范》GB/T50063-2008《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》《電力工程電纜設計規(guī)范》DL/T5044-2004《遠動設備及系統(tǒng)第5部分傳輸規(guī)約第103篇繼電保護設備信息《電安生[1994]191號電力繼電保護及安全自動裝置反事故措施要點》《"防止電力生產重大事故的二十五項重點要求"繼電保護實施細則》6.2.2監(jiān)控系統(tǒng)(1)遠動信息的傳送方式規(guī)約；與地調數據通信方式采用DL/T634.5104規(guī)約。(2)遠動通道要求電廠配置兩路2Mbps數字通道分別接至電力調度數據網地調接入網的不同節(jié)點，傳送生產控制大區(qū)業(yè)務。電廠配置一路2Mbps數字通道接至XX電力調度管理信息網的地調節(jié)點，傳送管理信息大區(qū)業(yè)務。(3)遠動信息電廠遠動信息按照電力系統(tǒng)調度自動化要求和《電力系統(tǒng)調度自動化設計技術規(guī)程》(DL/T5003-2005)及各調度端的要求設定采集(4)調度自動化系統(tǒng)根據XX電網調度自動化系統(tǒng)要求，本期工程設計綜合通信管理終實時數據和歷史數據通過電力調度數據網上傳到主站系統(tǒng)，同時從主站接收有功/無功的調節(jié)控制指令，轉發(fā)給光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)、無功補償裝置等進行遠方調節(jié)和控制。光伏電站應實現通過綜合終端模根據電力調度數據網雙平面雙設備的建設原則，以及光伏電站二二次系統(tǒng)安全防護設備各1套，包括路由器2臺、交換機2臺、縱向加密認證裝置2臺，及硬件防火墻1臺。(1)太陽能電池方陣測控島保護和低電壓穿越功能。逆變器本體實現對中間電壓的穩(wěn)定，便保護功能，保證系統(tǒng)能夠安全可靠地運行。(2)站內電氣設備的測控本工程35kV配電裝置、變壓器、線路的測控功能由配電裝置內微機型綜保測控裝置實現。400V設備的測控功能則由低壓開關柜內6.2.3繼電保護及安全自動裝置(1)站內電氣設備的繼電保護35kV集電線路保護采用微機型保護測控裝置，裝于35kV開關柜線路保護配三段定時限過流保護、過負荷保護、零序保護、三相◆箱式變壓器保護按照“GB50062-93電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范”和“繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程DL400-91”的規(guī)定，箱式變電站高壓側采用負荷開關熔斷器保護，低壓側采用真空短路器作為箱式變內部及逆變器出口引線故障的保護。配置電流速斷保護、過電流保護及過負荷保護。站用變壓器保護配三段定時限過流保護、0.4kV側零序定時限過400V設備的保護功能則由低壓開關柜內的控制保護裝置實現，(2)系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置光伏電站~110kVXX的35千伏并網線兩側均配置具備完整后備功能的光纖電流差動保護。配置35千伏母線保護及失步解列柜。35kV并網線路兩側均配置光纖電流差動主保護，含有完整的三保護，配置三相重合閘及三相操作箱。要求沿35千伏并網線路敷設1條24芯OPGW光纜，線路保護使用四根光芯，兩用兩備。◆母線保護本期35kV為單母線接線，配置一套獨立的、快速的、靈敏的微母線保護應適應母線及出線電流影響，母線差動保護設復合電壓閉鎖回路，母線保護特性應滿足內部故障快速動作，外部故障CT嚴◆失步解列裝置具體配置要求以接入系統(tǒng)批復為準。6.2.4二次接線(1)本工程操作電源為DC220V。本工程測量儀表配置按《電(2)本工程配電裝置具備防止電氣誤操作的五防機械閉鎖及電(3)本工程電量計費系統(tǒng)的計量點設置及表計配置原則如下：計量關口點設置在35kV出線側，單表配置(0.2S級)。6.2.5控制電源(1)直流本工程設一套220V,200Ah蓄電池組(組屏安裝),一組高頻開本期配置蓄電池柜2面、充電機柜1面、直流饋線柜1面和通信電源柜1面安裝于二次室內。(2)交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS)本工程設置一套2x5kVA交流不間斷電源系統(tǒng)，對監(jiān)控及保護系統(tǒng)提供必要的交流電源。UPS主要包括整流器、逆變器、靜態(tài)6.2.6電氣二次設備布置光伏電站二次室布置在生產綜合樓內，放置系統(tǒng)保護設備、調度光伏電站控制室布置在二次室的隔壁，控制室內放置操作員工作站、功率預測工作站、有功無功控制系統(tǒng)工作站、調度電話、打印機6.2.7圖像監(jiān)控及火災報警系統(tǒng)防盜功能配置，監(jiān)視變電站內現場設備的運行狀況。攝像設備應按變電站建設周期隨工程同期裝設，并根據電氣設備該系統(tǒng)含煙溫報警子系統(tǒng)，各房間按要求設置感煙、感溫探頭，報警信號發(fā)至監(jiān)控系統(tǒng)。6.3主要設備配置6.3.1電氣一次主要設備清冊序號設備或材料名稱規(guī)格及技術數據單位數量高壓配電裝置135kV出線柜面135kV光伏進線柜面3無功補償開關柜面1面1接地兼站用變開關柜面1置DKSC-1600/36.5-200/0.4kV,2x2.5%/0.4kV,Zn,ynl1,消弧線圈臺12高壓電纜ZRC-YJV22-26/35-3X50(站用變)米高壓電纜米高壓電纜ZRC-YJV22-26/35-3X120(3條集電線路)米高壓電纜ZRC-YJV32-26/35-1x240(35kV出線柜至終端塔)米高壓電纜米335kV無功補償裝置套14臺15三芯橡塑絕緣電力電纜冷縮終端套三芯橡塑絕緣電力電纜冷縮終端套2二1低壓抽出式開關柜面42檢修箱個43電力電纜VV22-13*16+1*10等各種型號米4電纜支架鋼制鍍鋅(用在生產樓內)噸三全站接地部分設備材料表1扁鋼-60×6熱鍍鋅-40×4熱鍍鋅2鋼管(熱鍍鋅)m3檢修與試驗用接地端子套44電纜米5圓鋼φ10熱鍍鋅米6米7軟銅線米四全站照明部分設備材料表1暗裝照明箱只22懸掛式雙管熒光燈套3半扁罩吸頂燈套54應急照明燈套55出口指示燈套46單相暗裝普通開關只7單相暗裝雙控開關只58單相暗裝防水開關只29單相二三聯插座250V10A(20只),250V32A(4只)只電線米電線米電線米電線保護管米五電纜防火部分設備材料表1阻火包SEFB-720型2SEFC-2型3SEFC-1型4防火涂料SEFC型5耐火隔板FQJ-4型米6鋼筋φ10圓鋼米六光伏場區(qū)部分1250Wp,多晶硅塊02匯流箱只31000(500+500)kW,集裝箱式，2臺500kW逆變器和2臺直流配電柜套4箱式變壓器38.5±2.5%/0.315/0.315D,臺5467單芯光伏專用電纜8電纜9鋼管(熱鍍鋅)電纜穿管用，φ50米光纜米序號設備或材料名稱規(guī)格及技術數據單位數量保護和控制135kV出線保護測控柜光纖電流差動保護裝置一臺，含三相操作箱面12失步解列柜失步解列裝置1臺面1335kV母線保護柜母差保護裝置1套面14故障錄波柜模擬量72路，其XX壓量8路，電流量64路；開關量：考慮128個面1二監(jiān)控系統(tǒng)1計算機監(jiān)控系統(tǒng))主機兼操作員工作站2臺(采用UNIX系統(tǒng))②微機五防系統(tǒng)1套3網絡通信及對時柜1面(遠動主機1臺，規(guī)約轉換器1臺，組網交換機2臺，衛(wèi)套1星時鐘同步系統(tǒng)2套(GPS和北斗))測控單元(組屏安裝):公用測控柜1面(公用測控裝置2臺，直流切換裝置1臺);測控保護裝置共5臺，安裝于35kV開關柜上(35kV線路測保裝置3臺，站用變兼接地變測保裝置1臺，高壓動態(tài)無功補償測保裝置1臺)35kV組網交換機1臺(24電口、2個光口),安裝于35kV開關柜2電能表柜三相四線多功能電度表0.2S級1塊；接線盒1只；電能量遠方終端1臺面13電能質量監(jiān)測柜電能質量監(jiān)測裝置1臺面1三交直流電源122