2.0mw太陽能光伏發(fā)電示范工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

PAGEPAGE5目錄l綜合說明 -1-1.1概述 -1-1.2太陽能資源 -1-l.3工程地質(zhì) -2-1.4項(xiàng)目任務(wù)和規(guī)模 -2-1.5太陽能光伏系統(tǒng)的選型、布置和發(fā)電量的計(jì)算 -3-1.6電氣 -4-1.7工程消防設(shè)計(jì) -4-1.8土建工程 -5-1.9施工組織設(shè)計(jì) -5-1.10工程管理設(shè)計(jì) -6-l.11環(huán)境保護(hù)與水土保持 -6-1.12勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生 -7-1.13工程概算 -8-2太陽能資源 -9-2.1概況 -9-2.2太陽能資源 -11-3工程地質(zhì) -13-3.1工程地質(zhì)條件 -13-3.1.1地形地貌 -13-3.1.2水文條件 -14-3.1.3地層結(jié)構(gòu)及不良地質(zhì)作用 -14-3.2場地地震效應(yīng) -15-3.3建議及說明 -15-4項(xiàng)目任務(wù)和規(guī)模 -15-4.1東北電網(wǎng)電力系統(tǒng)概況 -15-4.2赤峰市電網(wǎng)現(xiàn)狀 -18-4.3赤峰市電力電量預(yù)測 -19-4.4光電站建設(shè)必要性 -19-5太陽能光伏系統(tǒng)的選型、布置和發(fā)電量的計(jì)算 -20-5.1太陽能光伏系統(tǒng)的選型 -20-5.1.1光伏組件的選型 -20-5.1.2單晶硅太陽能電池組件的參數(shù)及外形 -22-5.1.3光伏系統(tǒng)方陣支架的類型 -24-5.1.4逆變器的選擇 -25-5.2光伏電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與布置 -27-5.2.1光伏陣列的布置 -27-5.2.2光伏電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì) -27-5.3系統(tǒng)年發(fā)電量的估算 -28-5.3.1太陽能電場發(fā)電量計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) -28-5.3.2年發(fā)電量的估算 -29-6電氣 -31-6.1電氣一次 -31-6.1.1接入電力系統(tǒng)方式 -31-6.1.2電氣主接線 -31-6.1.3主要電氣設(shè)備選擇 -32-6.1.4過電壓保護(hù)及接地 -33-6.1.5照明 -33-6.1.6升壓變電所電氣設(shè)備布置 -34-6.2電氣二次 -34-6.2.1光伏電站控制、保護(hù)、測量和信號(hào) -34-6.2.2升壓站（35kV）控制、保護(hù)、測量和信號(hào) -35-6.2.3直流系統(tǒng) -41-6.2.4通信調(diào)度 -42-6.3主要電氣設(shè)備統(tǒng)計(jì)表 -42-7工程消防設(shè)計(jì) -45-7.1消防設(shè)計(jì)主要原則 -45-7.1.1一般原則 -45-7.1.2設(shè)計(jì)采用的主要技術(shù)規(guī)范、規(guī)程 -45-7.2工程消防設(shè)計(jì) -46-7.2.l建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及耐火等級(jí) -46-7.2.2主要場所及主要機(jī)電設(shè)備消防設(shè)計(jì) -46-7.2.3安全疏散通道和消防通道 -49-7.2.4消防給水 -49-7.2.4消防電氣 -49-7.2.5消防監(jiān)控系統(tǒng) -50-7.2.6消防工程主要設(shè)備 -51-7.2.7建筑消防設(shè)計(jì) -53-7.3施工消防 -54-7.3.1工程施工場地規(guī)劃 -54-7.3.2施工消防規(guī)劃 -55-7.3.3易燃易爆倉庫消防 -55-8土建工程 -57-8.1工程地質(zhì)條件 -57-8.2主要技術(shù)指標(biāo) -58-8.3主要建筑材料 -58-8.4太陽能板支架基礎(chǔ)及箱式變電站基礎(chǔ) -58-8.4.1太陽能板支架基礎(chǔ)及地基處理 -58-8.4.2箱式變壓器基礎(chǔ) -60-8.4.3電纜壕溝 -60-8.4.4主變基礎(chǔ)工程 -60-8.4.5光電站場地平整 -61-8.5升壓站的總體布置 -61-8.5.1總體規(guī)劃 -61-8.5.2站區(qū)總平面布置 -61-8.5.3站區(qū)管溝布置 -62-8.5.4道路及場地處理 -62-8.5.5站前區(qū)場地及屋外配電裝置場地地面的處理 -63-8.5.6光伏電站內(nèi)檢修道路 -63-8.6主要建筑物 -63-8.6.1綜合辦公服務(wù)樓 -63-8.6.210kV屋內(nèi)配電室： -64-8.6.3倉庫及汽車庫 -65-8.6.4升壓站內(nèi)屋外配電裝置 -65-8.6.5給排水 -66-8.6.6暖通 -66-9施工組織設(shè)計(jì) -67-9.1施工條件 -67-9.1.1光電站自然條件 -67-9.1.2對外交通運(yùn)輸條件 -67-9.1.3光電站施工條件 -68-9.2施工總布置 -69-9.2.1施工總平面布置原則 -69-9.2.2施工總平面布置方案 -69-9.3通信 -71-9.4主要施工設(shè)備 -71-9.5施工交通運(yùn)輸 -72-9.5.1對外交通運(yùn)輸方案 -72-9.5.2進(jìn)場和場內(nèi)交通線路的規(guī)劃和布置 -72-9.6工程征用地方案 -73-9.7主體工程施工 -73-9.7.1光伏方陣和箱式變電站基礎(chǔ)施工和安裝 -73-9.7.2升壓變電所主要建筑物的施工和電氣設(shè)備安裝 -74-9.8施工總進(jìn)度 -77-9.8.1施工總進(jìn)度的設(shè)計(jì)原則 -77-9.8.2施工進(jìn)度安排 -77-10工程管理設(shè)計(jì) -78-10.1工程管理機(jī)構(gòu)的設(shè)置和職責(zé) -78-10.1.1工程管理機(jī)構(gòu)的組成和編制 -78-10.1.2工程管理范圍 -78-10.2主要管理設(shè)施 -78-10.2.1光伏電站工程生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)的主要設(shè)施的規(guī)劃 -78-10.2.2生產(chǎn)、生活所需電源及備用電源 -79-10.2.3生產(chǎn)、生活供水設(shè)施及供水方式 -79-10.2.4生產(chǎn)、生活區(qū)綠化規(guī)劃 -79-10.2.5工程管理內(nèi)部通信和外部通信的方式和設(shè)施 -79-10.3運(yùn)行與維護(hù) -80-10.3.1運(yùn)行與維護(hù)人員的培訓(xùn) -80-10.3.2運(yùn)行與維護(hù) -80-11環(huán)境保護(hù)與水土保持 -81-11.1設(shè)計(jì)依據(jù) -81-11.2評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) -81-11.3環(huán)境和水土保持現(xiàn)狀 -82-11.3.1自然環(huán)境現(xiàn)狀 -82-11.3.2水土保持現(xiàn)狀 -82-11.4評價(jià)區(qū)生態(tài)環(huán)境影響分析 -83-11.4.1可能造成的生態(tài)環(huán)境影響 -83-11.4.2可能造成的水土流失危害 -85-11.4.3可采取的措施 -86-11.4.4環(huán)保與水土保持投資概算 -86-11.5結(jié)論 -87-12勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生 -88-12.1設(shè)計(jì)依據(jù)、任務(wù)與目的 -88-12.1.1編制任務(wù)與目的 -88-12.1.2設(shè)計(jì)依據(jù) -88-12.2光伏電站總體安防布置 -90-12.3勞動(dòng)安全設(shè)計(jì) -91-12.3.1防火防爆 -91-12.3.2防電氣傷害 -92-12.3.3防機(jī)械傷害、防墜落傷害 -93-12.3.4防洪、防淹 -94-12.4工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì) -94-12.4.1防噪聲及防振動(dòng) -94-12.4.2溫度與濕度控制 -94-12.4.3采光與照明 -95-12.4.4防塵、防污、防腐蝕、防毒 -96-12.4.5防電磁輻射 -96-12.5安全與衛(wèi)生機(jī)構(gòu)設(shè)置 -96-12.6事故應(yīng)急救援預(yù)案 -97-12.7勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生專項(xiàng)工程量、投資概算和實(shí)施計(jì)劃 -97-12.8預(yù)期效果評價(jià) -98-12.8.1勞動(dòng)安全主要危害因素防護(hù)措施的預(yù)期效果評價(jià) -98-12.8.2工業(yè)衛(wèi)生主要有害因素防護(hù)措施的預(yù)期效果評價(jià) -98-12.8.3存在的問題和建議 -98-13工程估算 -99-13.1編制說明 -99-13.1.1工程概況 -99-13.1.2編制原則和依據(jù) -100-13.1.3基礎(chǔ)單價(jià)、取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn) -101-13.1.4其他費(fèi)用 -103-13.1.5預(yù)備費(fèi)、建設(shè)期貸款利息、鋪底流動(dòng)資金 -103-13.2工程投資概算表 -103l綜合說明1.1概述赤峰2.0MW太陽能光伏發(fā)電示范工程項(xiàng)目位于內(nèi)蒙古赤峰市元寶山經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型試驗(yàn)區(qū)。本項(xiàng)目遠(yuǎn)期規(guī)劃裝機(jī)規(guī)模4.6MW，本期建設(shè)裝機(jī)規(guī)模2.0MW。本次光伏電站的主要任務(wù)是：為我國今后大力發(fā)展光伏電站起到示范和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)積累的作用。本次主要的工作內(nèi)容包括：資源分析、工程地質(zhì)評價(jià)、項(xiàng)目任務(wù)和規(guī)模、主要設(shè)備選型和布置、發(fā)電量估算、工程投資概算和財(cái)務(wù)評價(jià)等內(nèi)容。在內(nèi)蒙古地區(qū)大規(guī)模建設(shè)光伏并網(wǎng)電站具有非常好的自然條件。充分利用這些資源大力發(fā)展并網(wǎng)光伏電站，對改善我國能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境、減少污染、節(jié)約資源非常必要。本期赤峰太陽能光伏發(fā)電示范工程項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為2.0MW，主要任務(wù)滿足內(nèi)蒙古美科能源高純硅提純工業(yè)用電、周圍經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型試驗(yàn)區(qū)的工業(yè)用電，多余電量并網(wǎng)。1.2太陽能資源內(nèi)蒙古赤峰市元寶山太陽能資源較豐富，具有經(jīng)濟(jì)開發(fā)利用價(jià)值。據(jù)NASA數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)顯示，赤峰市元寶山年日照時(shí)數(shù)約3168h，太陽能輻射總量約為1558[kWh/m2·Y]。l.3工程地質(zhì)擬建場區(qū)基本為荒地，地勢較為平坦，地面標(biāo)高在450m左右。宏觀地貌上屬于山前沖洪積平原1、場地地基穩(wěn)定，巖土工程條件較好，適宜本工程的建設(shè)。2、根據(jù)本工程的工程特性及土層的埋藏分布條件，該場地?zé)o不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，具有較好的建筑穩(wěn)定性。3、根據(jù)本工程的建設(shè)特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)類型，場地可采用天然地基。4、場地土對建筑材料無腐蝕性，設(shè)計(jì)時(shí)也不用考慮場土的液化問題。5、場地處于抗震的有利地段，本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g。1.4項(xiàng)目任務(wù)和規(guī)模1、赤峰市電網(wǎng)現(xiàn)狀赤峰地區(qū)電網(wǎng)位于東北電網(wǎng)的西部，目前赤峰地區(qū)電網(wǎng)以220kV電壓等級(jí)電網(wǎng)為主干網(wǎng)架，赤峰地區(qū)現(xiàn)有220kV變電站12座。地區(qū)電網(wǎng)通過500kV元董兩回線和220kV寧建線與遼寧西部電網(wǎng)相連。在赤峰北部，以新建成的大板開關(guān)站為核心，形成熱水～大板開關(guān)站～烏丹～熱水和天山～林東～大板～大板開關(guān)站～天山的2個(gè)220kV環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)；赤峰南部電網(wǎng)負(fù)荷密度較大，其電力負(fù)荷為赤峰總計(jì)算負(fù)荷的五分之四；同時(shí)也是赤峰地區(qū)的能源中心，元寶山～赤峰～西郊～烏丹～元寶山發(fā)電廠～元寶山形成了南部地區(qū)的供電環(huán)網(wǎng)，還有元寶山～平莊～寧城～建平（遼寧）的供電線路。目前赤峰供電區(qū)域內(nèi)的常規(guī)電源中，直接接入220kV及以上電網(wǎng)的發(fā)電廠2座，其中元寶山發(fā)電廠主要為東北電網(wǎng)供電，裝機(jī)容量達(dá)到2100MW，除部分滿足本地負(fù)荷外，大部分電力通過500kV元董兩回線送入遼寧電網(wǎng)；赤峰熱電廠在擴(kuò)建了2臺(tái)135MW的供機(jī)組后裝機(jī)容量為349MW，通過2回220kV線路接入赤峰一次變。接入地區(qū)66kV及以下電網(wǎng)的電廠有21座，還有一些小水電廠分布在赤峰地區(qū)西北部。2、光伏電站規(guī)模本期規(guī)劃建設(shè)容量為2.0MW的光伏電站，主要采用的太陽能光電池為單晶硅組件，支架采用常規(guī)的固定式。1.5太陽能光伏系統(tǒng)的選型、布置和發(fā)電量的計(jì)算光伏系統(tǒng)的選型主要根據(jù)制造水平，運(yùn)行的可靠性，技術(shù)的成熟度和價(jià)格，并結(jié)合光伏電場的具體情況進(jìn)行初步布置，計(jì)算其在標(biāo)準(zhǔn)狀況的理論發(fā)電量，最后通過技術(shù)比較分析后擇優(yōu)選型，初步推薦晶體硅太陽能電池組件，型號(hào)為CNPV-180W。太陽能支架采用固定形式。2.0MW光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的布置為2個(gè)獨(dú)立的1MW分系統(tǒng)，每個(gè)1MW分系統(tǒng)由10個(gè)100kW子系統(tǒng)組成，每個(gè)100kW子系統(tǒng)由100kW太陽電池方陣和100kW并網(wǎng)逆變器組成，每個(gè)1MW分系統(tǒng)通過一臺(tái)1.25MVA的變壓器升壓到10kV，2.0MW光伏并網(wǎng)系統(tǒng)再通過5MVA的變壓器升壓到35kV，并入66kV的高壓輸電網(wǎng)。光伏系統(tǒng)的發(fā)電量是通過RETScreenInternational軟件計(jì)算，其年平均發(fā)電量約為289萬kWh。1.6電氣本項(xiàng)目發(fā)電量大部分自用，余量上網(wǎng)。擬選廠址亦選擇并入美科高純硅提純工業(yè)園區(qū)變電站的用戶側(cè)并網(wǎng)方案。在赤峰市元寶山區(qū)光伏發(fā)電站建設(shè)35kV升壓站一座，本期2.0MW光伏發(fā)電系統(tǒng)以10kV電壓等級(jí)接入光伏發(fā)電站升壓站，光伏發(fā)電站升壓站出單回35kV線路至站址附近66kV變的35kV側(cè)。升壓變電站裝設(shè)一臺(tái)6.3MVA雙繞組有載調(diào)壓變壓器。35kV規(guī)劃出線1回，10kV規(guī)劃出線1回，電氣接線采用單母線接線。在10kV側(cè)安裝2Mvar動(dòng)態(tài)電容補(bǔ)償裝置。升壓變壓器電壓比為35±8×1.25%/10.5kV；在10kV母線側(cè)安裝過電壓消弧裝置。35kV配電裝置布置在站區(qū)西南側(cè)，向南出線，采用屋外普通中型斷路器單列布置。10kV配電裝置布置在站區(qū)西北側(cè)，采用屋內(nèi)開關(guān)柜單列布置。10kV電容器布置在10kV配電裝置西北側(cè)，主變壓器布置在站區(qū)中部。繼電保護(hù)間、所用配電室和蓄電池室均布置在綜合樓內(nèi)，綜合樓布置在站區(qū)北側(cè)。1.7工程消防設(shè)計(jì)本工程消防設(shè)計(jì)貫徹“預(yù)防為住，防消結(jié)合”的消防工作方針，設(shè)計(jì)考慮站區(qū)的各類火災(zāi)的防止和撲滅，立足自救，布置要考慮消防通道，要滿足在發(fā)生火災(zāi)時(shí)施救人員和機(jī)械的通行。設(shè)備選型（包括電纜選型）要選擇防火型設(shè)備。針對工程的具體情況采取防火措施，以防止和減少火災(zāi)危害。積極采用先進(jìn)的防火技術(shù)和新型防火材料，做到保障安全、使用方便、經(jīng)濟(jì)合理。對消防部位中央控制采取專門防火措施，安裝消防監(jiān)測自動(dòng)報(bào)警裝置。1.8土建工程太陽能板固定式共布置714個(gè)單元，電池板型號(hào)為CNPV-180W。每個(gè)單元方陣與地面有4個(gè)支撐點(diǎn)，支架為角鋼，支架基礎(chǔ)為現(xiàn)澆筑鋼筋混凝土基礎(chǔ)?；A(chǔ)為長方柱，以最大載荷組合狀態(tài)下基礎(chǔ)的反力不脫開為原則，經(jīng)計(jì)算固定式基礎(chǔ)尺寸為0.8×0.8×1.8（m），基礎(chǔ)埋深1.8m，單個(gè)鋼筋混凝土基礎(chǔ)體積1.2m3。施工前在四周及底面鋪設(shè)200mm的中粗砂。太陽能支架地基需鋼筋混凝土基礎(chǔ)總方量為變電站為光電站的配套工程，站區(qū)總布置在滿足生產(chǎn)要求的前提下，盡量減小占地面積?？紤]到該工程屬于發(fā)電廠，需要在升壓站內(nèi)建設(shè)生活、服務(wù)性建筑。本工程建筑平面布局本著合理，功能分區(qū)明確，形體簡單中求變化，形體高低錯(cuò)落，整個(gè)建筑簡潔明快的原則。1.9施工組織設(shè)計(jì)根據(jù)本工程的特點(diǎn)，在施工布置中考慮以下原則：施工總布置遵循因地制宜、方便生產(chǎn)、管理，安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用的原則。充分考慮光伏電池板布置的特點(diǎn)，統(tǒng)籌規(guī)劃，盡量節(jié)約用地，合理布置施工設(shè)施與臨時(shí)設(shè)施。合理布置施工供水與施工供電。施工期間施工布置必須符合環(huán)保要求，盡量避免環(huán)境污染。光伏電池板和箱變基礎(chǔ)混凝土澆筑：先澆筑混凝土墊層，后澆筑基礎(chǔ)混凝土。光伏陣網(wǎng)和箱式變壓器安裝采用20t汽車吊裝就位。根據(jù)工程所在地區(qū)的氣候條件、建設(shè)期限的要求、控制性關(guān)鍵項(xiàng)目及工程量制定的分項(xiàng)施工。1.10工程管理設(shè)計(jì)光電站的自動(dòng)化程度較高，管理機(jī)構(gòu)的設(shè)置應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)營需要，本著高效、精簡的原則，實(shí)行現(xiàn)代化的企業(yè)管理。結(jié)合本光電站的特點(diǎn)進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)置和人員編制，定員標(biāo)準(zhǔn)為8人。其中管理人員2人，負(fù)責(zé)光伏電站的生產(chǎn)經(jīng)營和日常管理工作，維護(hù)人員6人，負(fù)責(zé)電站設(shè)備巡視、設(shè)備定期檢查、日常維護(hù)及安全和技術(shù)管理等工作。l.11環(huán)境保護(hù)與水土保持本次規(guī)劃的太陽能電站的環(huán)境影響初步評價(jià)，是在對赤峰元寶山區(qū)太陽能電站地區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀現(xiàn)場資料調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，并對主要環(huán)境要素做了初步的分析、識(shí)別和篩選，確定了主要環(huán)境要素。在此基礎(chǔ)上，得出主要有利影響和不利影響，本次規(guī)劃的太陽能電站的環(huán)境影響以有利影響為主，不利影響很小，在采取必要的措施后對生態(tài)環(huán)境基本上沒有不良的影響，從環(huán)境保護(hù)的角度來考慮，建設(shè)本項(xiàng)目是可行的，不存在環(huán)境制約因素。水土流失預(yù)測結(jié)果表明，本工程建設(shè)期和運(yùn)行期均不同程度地存在著擾動(dòng)地表、破壞原地貌結(jié)構(gòu)，加速土壤流失的問題。為遏制工程建設(shè)和運(yùn)行期間的人為土壤流失，必須堅(jiān)持預(yù)防為主、因地制宜和因害設(shè)防的原則，采取有效的水土保持防護(hù)措施進(jìn)行預(yù)防和治理，嚴(yán)格按照環(huán)境保護(hù)及水土保持設(shè)計(jì)要求進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行，維護(hù)好各項(xiàng)設(shè)施，構(gòu)成行之有效的防治體系，遏制新增水土流失的發(fā)生與發(fā)展。提高區(qū)域水土保持能力，治理人為造成的水土流失，保證主體工程安全運(yùn)行。建設(shè)本項(xiàng)目的水土保持防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)可行、投資合理，從水土保持設(shè)計(jì)的角度來考慮，是可行的。1.12勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生遵循國家已經(jīng)頒布的政策，貫徹落實(shí)“安全第一，預(yù)防為主”的方針，在設(shè)計(jì)中結(jié)合工程實(shí)際，采用先進(jìn)的技術(shù)措施和可靠的防范手段，確保工程投產(chǎn)后符合勞動(dòng)安全及工業(yè)衛(wèi)生的要求，保障勞動(dòng)者在生產(chǎn)過程中的安全與健康，分析生產(chǎn)過程中的危害因素，提出以下防范措施和對策：1、建立以項(xiàng)目總經(jīng)理負(fù)責(zé)的勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生組織機(jī)構(gòu)，配備兼職的管理人員，明確責(zé)任，建立完善的管理體系。2、建立建設(shè)單位和施工單位兩級(jí)組織機(jī)構(gòu)，確定主要負(fù)責(zé)人，具體管理人。3、確定工程建設(shè)期及建成運(yùn)營期的管理點(diǎn)。4、按照國家法律、法規(guī)針對本工程制定相關(guān)規(guī)章制度。5、制定有關(guān)執(zhí)行規(guī)章制度的具體辦法。6、對規(guī)章制度的執(zhí)行情況定期檢查。1.13工程概算工程概算依據(jù)國家、部門現(xiàn)行的有關(guān)文件規(guī)定、費(fèi)用定額、費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)等，材料價(jià)格按2009年內(nèi)蒙古赤峰市第一季度價(jià)格水平計(jì)算。本工程動(dòng)態(tài)投資為8209.47萬元，工程動(dòng)態(tài)單位千瓦投資4.11萬元。表1-12.0MW光伏電站工程特性表名稱單位數(shù)量備注電站場址海拔高度m450經(jīng)度緯度年日照小時(shí)數(shù)h3168年輻射量kWh／m2Y1558主要設(shè)備電站設(shè)備太陽電池組件型號(hào)CNPV-180功率W175數(shù)量塊11429總功率MW2.0機(jī)電設(shè)備并網(wǎng)逆變器臺(tái)20100kW箱式變壓器臺(tái)20.4kV/10kV系統(tǒng)支架套714變電所主變壓器臺(tái)數(shù)臺(tái)l容量MVA5額定電壓kV10/35出線回路數(shù)及電壓等級(jí)出線回路數(shù)回l電壓等級(jí)kV35土建組件支架基礎(chǔ)個(gè)個(gè)2856固定型式矩形變壓器基礎(chǔ)臺(tái)數(shù)個(gè)2型式矩形混凝土m33427.2基礎(chǔ)鋼筋t172概算指標(biāo)靜態(tài)投資萬元8109.47動(dòng)態(tài)投資萬元8209.47單位千瓦靜態(tài)投資萬元4.06單位千瓦動(dòng)態(tài)投資萬元4.11經(jīng)濟(jì)指標(biāo)裝機(jī)容量MW2.0年平均上網(wǎng)電量萬kWh289年等效滿負(fù)荷小時(shí)數(shù)h14452太陽能資源2.1概況太陽能資源的分布具有明顯的地域性。這種分布特點(diǎn)反映了太陽能資源受氣候和地理?xiàng)l件的制約。從全球角度來看，中國是太陽能資源相當(dāng)豐富的國家，具有發(fā)展太陽能利用得天獨(dú)厚的優(yōu)越條件。中國國土面積從南到北、自西向東的距離都在5000公里以上，總面積達(dá)960萬平方公里，為世界陸地總面積的7%。在我國有著十分豐富的太陽能資源。全國各地太陽輻射總量為3340～8400[MJ/（m2·y）]，中值為5852[MJ/（m2·y）]。從中國太陽輻射總量分布來看，西藏、新疆、青海、內(nèi)蒙古等地的輻射量較大（見圖2－1），分布的基本特點(diǎn)是:西部多于東部，而南部大多少于北部（除西藏、新疆外）內(nèi)蒙古海拔較高（見圖2-2），晴天多，太陽輻射強(qiáng)，日照時(shí)數(shù)也較多。全區(qū)總輻射量在4830～7014[MJ/（m2·y）]之間，僅次于青藏高原，居全國第2位。日照時(shí)數(shù)在2600～3200小時(shí)，是全國的高值地區(qū)之一，太陽能資源異常豐富。全區(qū)太陽能資源的分布自東部向西南增多，以巴彥淖爾盟西部及阿拉善盟最多。一年之中，4～9月的輻射總量與日照率都在全年的50％以上。特別是4～6月，東南季風(fēng)未到內(nèi)蒙古境內(nèi)，所以空氣干燥，陰云天氣少，日照充足。2.2太陽能資源赤峰市地處內(nèi)蒙古自治區(qū)東南部、蒙冀遼三省區(qū)交匯處，與河北承德、遼寧朝陽接壤。地處燕山北麓、大興安嶺南段與內(nèi)蒙古高平原向遼河平原的過渡地帶?？偯娣e90021平方公里，東西最寬375公里、南北最長458公里。東與通遼市毗鄰，東南與遼寧省朝陽市接壤，西南與河北省承德市交界，西北與錫林郭勒盟相連，地理坐標(biāo)為北緯41°17’-45°24’、東經(jīng)116°21’-赤峰市位于內(nèi)蒙古的東南部，地處溫帶季風(fēng)區(qū)，屬于大陸性干旱氣候。季風(fēng)顯著：冬季盛行西北、東北和北風(fēng)；到夏季盛行西南、南和東南風(fēng)。四季分明，溫度適中。水熱同期。春季太陽輻射增強(qiáng)，氣溫升高較快，日差較大，少雨風(fēng)大、氣候干旱；夏季主要為降雨量集中，季降水量占全年的60%-70%；秋季，多受極地大陸氣團(tuán)控制，降水較少，易發(fā)生秋旱；冬季，受蒙古冷高壓控制，盛行偏北風(fēng)。全年氣候基本規(guī)律是：冬季干冷，春旱多風(fēng)，夏熱多雨，晚秋易旱。赤峰市區(qū)位優(yōu)勢明顯，交通條件便利，居于東北、華北兩大經(jīng)濟(jì)區(qū)之間，東南和西南分別靠近遼中南和京津唐兩個(gè)發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)區(qū)域。正南臨近渤海，距北京、天津、沈陽、大連幾大中心城市和錦州、秦皇島均在500公里左右，是連接關(guān)內(nèi)外的重要通道。赤峰境內(nèi)有8條國省公路干線與市外相通，南部京通、葉赤兩條鐵路與關(guān)內(nèi)、東北和遼寧沿海相連。北部集通鐵路橫貫內(nèi)蒙古腹地。民用航空擁有通往北京、赤峰市的定期航班。內(nèi)蒙古赤峰市元寶山太陽能資源較豐富，具有經(jīng)濟(jì)開發(fā)利用價(jià)值。據(jù)NASA數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)顯示，赤峰市元寶山年日照時(shí)數(shù)約3168h，太陽能輻射總量約為1558[kWh/m2·Y]，太陽能直輻射量約為2089[kWh/m2·Y]，太陽能散輻射量約為513[kWh/m2·Y]，環(huán)境溫度6.78℃，10米高度風(fēng)速4.81m主要?dú)庀髼l件：累年極端最高氣溫40℃，出現(xiàn)日期：1955年7月20日累年極端最低氣溫-30℃，出現(xiàn)日期：1951年12月1日累年平均降雨量616.0mm；累年最大降雨量950mm，出現(xiàn)于1964年；累年最小降雨量210mm，出現(xiàn)于1968年；累年全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镾SW，相應(yīng)頻率為15%；累年冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镾SW，相應(yīng)頻率為13%；累年夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镾SW，相應(yīng)頻率為14%；累年最大積雪厚度為45cm，出現(xiàn)日期為1073年3月1日；累年一般積雪厚度為11cm；累年最大凍土深度82cm，1968年2月12、13日累年一般凍度土深48cm。3工程地質(zhì)3.1工程地質(zhì)條件3.1.1地形地貌擬建站地區(qū)地貌成因類型為沖積平原，地貌類型為平地，地形平坦。站址自然地面高度約為450m。場地東西方向可利用長度1km，南北方向約為0.5km，可滿足規(guī)劃容量2.0MW的太陽能建設(shè)及施工場地需要，擴(kuò)建條件較好。3.1.2水文條件站址地處赤峰市元寶山經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型開發(fā)區(qū)，開發(fā)區(qū)水源保障充足，內(nèi)蒙古丘陵地形的特征雨水較少，站址50年內(nèi)未遇洪澇災(zāi)害，可確保項(xiàng)目安全運(yùn)行。3.1.3地層結(jié)構(gòu)及不良地質(zhì)作用擬建站址區(qū)地層為第四系全新統(tǒng)沖積層（Q4al），巖性主要為粉土、粘性土及砂土地層。①粉土：黃褐、褐黃色，稍密，干~微濕，具觸變性。該層厚度一般不大于10m。②粘性土：黃褐色，可塑~軟塑狀態(tài)，微濕。該層厚度不均，厚度一般為5.00~10.00m。③砂土：淺黃、褐黃色，松散~稍密，微濕。地基的承載力特征值建議采用：①粉土：fak=100~130kpa;②粘性土：fak=110~130kpa；③砂土：fak=150~200kpa。站址范圍內(nèi)無礦產(chǎn)資源及文物分布。站址范圍內(nèi)無滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫等不良地質(zhì)現(xiàn)象。站址土對混凝土結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有弱腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。3.2場地地震效應(yīng)根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，赤峰市元寶山區(qū)的抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g。3.3建議及說明1、場地地基穩(wěn)定，巖土工程條件較好，適宜本工程的建設(shè)。2、根據(jù)本工程的工程特性及土層的埋藏分布條件，該場地?zé)o不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，具有較好的建筑穩(wěn)定性。3、根據(jù)本工程的建設(shè)特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)類型，場地可采用天然地基。4、場地土對建筑材料無腐蝕性，設(shè)計(jì)時(shí)也不用考慮場土的液化問題。5、場地處于抗震的有利地段，本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g。6、累年最大凍土深度82cm。4項(xiàng)目任務(wù)和規(guī)模4.1東北電網(wǎng)電力系統(tǒng)概況目前，東北電網(wǎng)已初步形成500kV主網(wǎng)架，覆蓋全區(qū)絕大部分的電源基地和負(fù)荷中心。黑龍江與吉林省間500kV輸電線路2回，220kV線路4回；吉林與遼寧省間500kV輸電線路2回，220kV線路5回；同時(shí)，通過綏中電廠至華北姜家營變電站，實(shí)現(xiàn)東北電網(wǎng)與華北電網(wǎng)跨區(qū)域交流聯(lián)網(wǎng)。東北電網(wǎng)共有500kV輸電線路31回，總長5035km；220kV輸電線路473回，總長23545km。500kV變電站16座（包括梨樹、永源開閉所），變電容量為14560MVA；220kV變電站226座，變電容量為42680MVA。截至2006年底，東北電網(wǎng)區(qū)域已建成并網(wǎng)發(fā)電的風(fēng)電場總裝機(jī)容量為974.88MW，主要分布在遼寧沿海一帶以及吉林西部、黑龍江東部和內(nèi)蒙古赤峰、通遼地區(qū)，總裝機(jī)臺(tái)數(shù)1236臺(tái)，其中內(nèi)蒙古赤峰、通遼地區(qū)320MW。根據(jù)東北地區(qū)電力工業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃預(yù)測，“十一五”用電量年均增長7％，最大負(fù)荷年均增長7％，到2010年東北地區(qū)用電量將達(dá)到2956億kW·h，最大負(fù)荷將達(dá)到45820MW。其中遼寧、吉林、黑龍江省和內(nèi)蒙古東部地區(qū)用電量分別占全區(qū)的54.1％、17.6％、23.6％和4.7％。2011年～2020年用電量預(yù)計(jì)年均增長5.5％，最大負(fù)荷年均增長5.7％。到2020年東北地區(qū)用電量將達(dá)到5050億kW·h，最大負(fù)荷79770MW?！笆晃濉逼陂g東北電網(wǎng)新開工電站規(guī)模20320MW，其中，常規(guī)水電100MW，抽水蓄能800MW，火電16940MW，核電2000MW，風(fēng)電480MW。投產(chǎn)電站規(guī)模17540MW，其中，常規(guī)水電835MW，抽水蓄能750MW，火電15470MW，風(fēng)電480MW。新增500kV交流線路5336km，變電容量20000MVA，直流輸電線路952km，換流容量6000MW。到2010年底，發(fā)電裝機(jī)總量達(dá)到59410MW，結(jié)轉(zhuǎn)“十二五”17200MW。500kV線路達(dá)到11470km，變電容量39060MVA，直流輸電線路952km，換流容量6000MW。預(yù)計(jì)到“十一五”期末，東北電網(wǎng)基本形成“西電東送、北電南送”的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。黑龍江東北部電源基地形成向黑龍江中部地區(qū)輸電的雙通道3回線路，黑龍江東南部電源基地形成向吉林東部送電的單通道2回線路，黑龍江與吉林、吉林與遼寧省間形成中部的北電南送的雙通道4回路輸電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，內(nèi)蒙古呼倫貝爾電源基地形成向遼寧負(fù)荷中心的直流輸電通道。黑龍江省中部負(fù)荷中心形成哈南～永源～綏化～大慶的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，吉林省中部負(fù)荷中心形成合心～長春南～東豐～包家的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，遼寧省中部負(fù)荷中心形成沙嶺～沈北～沈東～徐家～南芬～王石～鞍山～遼陽的雙回路環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，大連受端電網(wǎng)形成三角環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。到2010年，東北區(qū)域電網(wǎng)電力供需基本平衡，“西電東送”、“北電南送”的輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和大慶、哈爾濱、長春、沈陽、大連等負(fù)荷中心500kV受端環(huán)網(wǎng)基本形成，黑龍江東部煤電基地已經(jīng)形成，內(nèi)蒙古東部呼倫貝爾煤電基地開始建設(shè)，霍林河及周邊、錫林郭勒盟白音華煤電基地初具規(guī)模，電源布局和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，優(yōu)化配置電力資源的能力進(jìn)一步加強(qiáng)。2011年至2020年預(yù)計(jì)投產(chǎn)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模41000MW，到2020年全區(qū)發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘繉⑦_(dá)到1億kW。到2020年，東北電網(wǎng)系統(tǒng)將形成“西電東送、北電南送”的輸電通道和負(fù)荷中心500kV受端環(huán)網(wǎng)，結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行靈活、安全可靠的電網(wǎng)。4.2赤峰市電網(wǎng)現(xiàn)狀赤峰地區(qū)電網(wǎng)位于東北電網(wǎng)的西部，目前赤峰地區(qū)電網(wǎng)以220kV電壓等級(jí)電網(wǎng)為主干網(wǎng)架，赤峰地區(qū)現(xiàn)有220kV變電站12座。地區(qū)電網(wǎng)通過500kV元董兩回線和220kV寧建線與遼寧西部電網(wǎng)相連。目前赤峰供電區(qū)域內(nèi)的常規(guī)電源中，直接接入220kV及以上電網(wǎng)的發(fā)電廠2座，其中元寶山發(fā)電廠主要為東北電網(wǎng)供電，裝機(jī)容量達(dá)到2100MW，除部分滿足本地負(fù)荷外，大部分電力通過500kV元董兩回線送入遼寧電網(wǎng)；赤峰熱電廠在擴(kuò)建了2臺(tái)135MW的供機(jī)組后裝機(jī)容量為349MW，通過2回220kV線路接入赤峰一次變。接入地區(qū)66kV及以下電網(wǎng)的電廠有21座，還有一些小水電廠分布在赤峰地區(qū)西北部。近年來，赤峰市國民經(jīng)濟(jì)逐年加速增長，2008年在國際金融危機(jī)的背景下，全市仍然完成生產(chǎn)總值123億元，同比增長17.1%。赤峰市重視改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，積極發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，逐步形成了功能糖、生物制藥、機(jī)械制造、羊絨精深加工、木材加工、精細(xì)化工等一批優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)群。根據(jù)赤峰城市發(fā)展規(guī)劃，未來兩年將有通裕集團(tuán)特鋼等36個(gè)用電負(fù)荷較重的項(xiàng)目陸續(xù)在赤峰工業(yè)園區(qū)投產(chǎn)。預(yù)計(jì)2009年赤峰網(wǎng)供負(fù)荷將達(dá)到245MW，全社會(huì)用電量將達(dá)16億kWh，2010年網(wǎng)供負(fù)荷達(dá)260MW，全社會(huì)用電量18億kWh。4.3赤峰市電力電量預(yù)測表4-1赤峰市電力電量預(yù)測單位：億kWh、MW年份2008（實(shí)際）2009年2010年十一五遞增2011年2012年2015年十二五遞增全社會(huì)用電量11.915.91816%20.222.52910%網(wǎng)供最大負(fù)荷23224526011%2853104009%4.4光電站建設(shè)必要性太陽能是一種清潔能源，是取之不盡、用之不竭的可再生能源，與傳統(tǒng)能源相比，太陽能發(fā)電不依賴外部能源，沒有燃料價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)電成本穩(wěn)定。正是因?yàn)橛羞@些獨(dú)特的優(yōu)勢，太陽能發(fā)電逐漸成為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，發(fā)展迅速。開發(fā)新能源是我國能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，我國政府對此十分重視，《國家計(jì)委、科技部關(guān)于進(jìn)一步支持可再生能源發(fā)展有關(guān)問題的通知》（計(jì)基礎(chǔ)[1999]44號(hào)）、國家經(jīng)貿(mào)委1999年11月25日發(fā)布的《關(guān)于優(yōu)化電力資源配置，促進(jìn)公開公平調(diào)度的若干意見》和1998年1月1日起施行的《中華人民共和國節(jié)約能源法》都明確鼓勵(lì)新能源發(fā)電和節(jié)能項(xiàng)目的發(fā)展。同時(shí)，國家發(fā)展與改革委員會(huì)提出了到2020年全國建設(shè)1800MW太陽能發(fā)電裝機(jī)的目標(biāo)。由此可見，開發(fā)新能源特別是太陽因此，建設(shè)赤峰2.0MW太陽能光伏發(fā)電示范工程項(xiàng)目，不僅符合我國的能源開發(fā)戰(zhàn)略、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、改善生態(tài)環(huán)境、節(jié)約煤炭資源，減少各類污染物的排放量，同時(shí)對當(dāng)?shù)氐墓I(yè)和旅游業(yè)發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。5太陽能光伏系統(tǒng)的選型、布置和發(fā)電量的計(jì)算5.1太陽能光伏系統(tǒng)的選型在光伏電站的建設(shè)中，光伏系統(tǒng)的選型主要根據(jù)制造水平，運(yùn)行的可靠性，技術(shù)的成熟度和價(jià)格，并結(jié)合光伏電場的具體情況進(jìn)行初步布置，計(jì)算其在標(biāo)準(zhǔn)狀況的理論發(fā)電量，最后通過技術(shù)比較確定機(jī)型。5.1.1光伏組件的選型光伏組件種類有很多，如“單晶硅”，“多晶硅”，“非晶硅”等。選擇的原則可參照供貨商的價(jià)格、產(chǎn)品供貨情況、保障、效率等。一般地面應(yīng)用“晶體硅”是首選，且“單晶硅”比“多晶硅”有更好的性價(jià)比。當(dāng)前商業(yè)應(yīng)用的太陽能電池分為晶硅電池和薄膜電池。晶硅電池分為單晶硅和多晶硅電池，目前商業(yè)應(yīng)用的光電轉(zhuǎn)換效率為單晶硅16-17%，多晶硅15-16%。在光伏電池組件生產(chǎn)方面我國2007年已成為第三大光伏電池組件生產(chǎn)國，生產(chǎn)的組件主要出口到歐美等發(fā)達(dá)國家。2008年我國已能規(guī)?；a(chǎn)硅原料，使得硅原料價(jià)格大幅下滑，由最高價(jià)500美元/kg降到當(dāng)前的70-80美元/kg，并還有繼續(xù)下降的空間，從而使晶硅電池組件的價(jià)格形成了大幅下滑的局面。當(dāng)前國際上已建成的大型光伏并網(wǎng)電站基本上采用晶硅電池。薄膜電池分為硅基薄膜電池、CdTe電池和CIGS電池。當(dāng)前商業(yè)應(yīng)用的薄膜電池轉(zhuǎn)化效率較低，硅基薄膜電池為5-8%，CdTe電池為11%，CIGS電池為10%。硅基薄膜電池商業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)較為成熟，并已在國內(nèi)形成產(chǎn)能；CdTe和CIGS電池在國內(nèi)還沒有形成商業(yè)化生產(chǎn)。由于薄膜電池的特有結(jié)構(gòu)，在光伏建筑一體化方面，有很大的應(yīng)用優(yōu)勢。通過多方面的調(diào)研，目前在兆瓦級(jí)光伏電站中應(yīng)用較多的是晶硅太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池。單晶硅太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率相對較高，但價(jià)格相對較高。多晶硅太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率一般，但是材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低。非晶硅薄膜太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率相對較低，但它成本低，重量輕，應(yīng)用更為方便。單晶硅太陽電池組件在光伏發(fā)電行業(yè)有其他電池所無法比擬的優(yōu)勢。（1）單晶硅太陽電池組件作為目前技術(shù)最為成熟，應(yīng)用最廣的電池組件。其光電轉(zhuǎn)換效率方面的優(yōu)勢非常明顯。先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)其光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到16%—17%，而多晶硅太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)15%—16%左右，非晶硅薄膜太陽電池實(shí)驗(yàn)室最先進(jìn)的技術(shù)光電轉(zhuǎn)換效率也不大于10%。（2）單晶硅太陽電池組件可靠性高，廠家都能保證25年內(nèi)，光電轉(zhuǎn)換效率衰減不小于穩(wěn)定效率的80%。（3）單片電池組件在封裝過程中采用先進(jìn)的擴(kuò)散技術(shù)，保證片內(nèi)各處轉(zhuǎn)換效率的均勻性。運(yùn)用先進(jìn)的PECVD成膜技術(shù)，在電池表面鍍上深藍(lán)色的氮化硅減反射膜，顏色均勻美觀。應(yīng)用高品質(zhì)的金屬漿料制作背場和電極，確保良好的導(dǎo)電性、可靠的附著力和很好的電極可焊性。（4）單晶硅太陽電池組件可做到較大的功率，目前主流產(chǎn)品Pm為180W左右，最大可做到Pm接近300W左右。而非晶硅薄膜電池目前Pm較大的也就100W左右。在同等外部條件下，若使用180W的單晶硅電池組件的數(shù)量比使用100W非晶硅薄膜電池組件少50%。而180W的單晶硅電池組件和100W非晶硅薄膜電池組件外形尺寸相差不大。因此，使用單晶硅電池組件的占地面積約為非晶硅薄膜電池一半，在考慮土地成本的前提下，可節(jié)省大量的投資。本工程太陽能電池組件擬采用單晶硅太陽能電池組件。5.1.2單晶硅太陽能電池組件的參數(shù)及外形本工程擬采用單晶硅太陽能電池組件型號(hào)為CNPV-180W。組件參數(shù)如下：a最大功率（Pmax）：180Wpb開路電壓（Voc）：43Vc短路電流（Isc）：5.77Ad最大功率點(diǎn)電壓（Vmp）：35Ve最大功率點(diǎn)電流（Imp）：5.14Af組件尺寸（mm）：1580×808×35g電池片轉(zhuǎn)換效率：16.89%h組件轉(zhuǎn)換效率：14.10%158035FRONTVIEWFRONTVIEW808圖5-1CNPV-180M正面詳圖圖5-2CNPV-180M背面詳圖5.1.3光伏系統(tǒng)方陣支架的類型1、太陽能電池陣列用支架光伏系統(tǒng)方陣支架的類型有簡單的固定支架和復(fù)雜跟蹤系統(tǒng)。跟蹤系統(tǒng)是一種支撐光伏方陣的裝置，它精確地移動(dòng)以使太陽入射光線射到方陣表面上的入射角最小，以使太陽入射輻射（即收集到的太陽能）最大。光伏跟蹤器可分為如下類型：單軸跟蹤器、方位角跟蹤器、雙軸跟蹤器，不同跟蹤系統(tǒng)在當(dāng)?shù)貤l件下對發(fā)電量（與固定支架相比）的影響不同，雙軸跟蹤器能使方陣能量輸出提高約29％，單軸跟蹤器能使方陣能量輸出提高25％，方位角跟蹤器能使方陣能量輸出提高21％。但系統(tǒng)成本將明顯增加（雙軸跟蹤器＞單軸跟蹤器＞方位跟蹤器），但就其性價(jià)比來說，太陽能跟蹤的方陣其性價(jià)比要優(yōu)于固定的方陣，但跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)行成本會(huì)明顯高于固定系統(tǒng)。所以本項(xiàng)目安裝固定形式的支架系統(tǒng)。2、太陽能陣列的傾斜角和方位角確定1）固定的太陽能陣列的傾角大多數(shù)情況下，太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的方陣傾角一般等于當(dāng)?shù)鼐暥鹊慕^對值，這個(gè)傾角通常使全年在方陣表面上的太陽輻射能達(dá)到最大，適于全年工作系統(tǒng)使用。本項(xiàng)目中固定安裝系統(tǒng)的方陣傾角經(jīng)過RETScreen能源模型—光伏項(xiàng)目軟件優(yōu)化，以及綜合考慮節(jié)約用地的原則，本次固定的太陽能支架方陣斜角為45度。2）太陽能陣列的方位角固定的太陽能支架方位角是指輸入垂直照射到方陣表面上的光線在水平地面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€間的夾角，一般正南方向定為零點(diǎn)，故太陽能陣列的方位角為0°。5.1.4逆變器的選擇并網(wǎng)逆變器具有最大功率跟蹤功能，該設(shè)備用來把光伏方陣連接到系統(tǒng)的部分。最大功率跟蹤器（MPPT）是一種電子設(shè)備，無論負(fù)載阻抗變化還是由溫度或太陽輻射引起的工作條件的變化，都能使方陣工作在輸出功率最大的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)方陣的最佳工作效率。逆變器型號(hào)采用SG100K3。本項(xiàng)目擬采用100kW/50kW光伏直流/交流并網(wǎng)逆變器，該類型光伏直流/交流電能轉(zhuǎn)換器采用美國TI公司32位專用DSP芯片LF2407A控制，主電路采用日本最先進(jìn)的智能功率IGBT模塊（IPM）組裝，采用電流控制型PWM有源逆變技術(shù)和優(yōu)質(zhì)環(huán)行變壓器。該逆變器克服了晶閘管有源逆變的一切弊病，可靠性高，保護(hù)功能全，且具有電網(wǎng)側(cè)高功率因子正弦波電流、無諧波污染供電等特點(diǎn)。該類型逆變器提供液晶LCD+按鍵的人機(jī)界面，同時(shí)提供RS485通訊接口，可以方便地與系統(tǒng)運(yùn)行指示牌和上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。保護(hù)功能：極性反接保護(hù)、短路保護(hù)、孤島效應(yīng)保護(hù)、過熱保護(hù)、過載保護(hù)、接地保護(hù)；系統(tǒng)通訊：通訊接口：RS485或CAN總線；電網(wǎng)監(jiān)測：按照UL1741標(biāo)淮。表5-1逆變器特性參數(shù)值1直流輸入1.1最大直流電壓880Vdc1.2最大功率電壓跟蹤范圍450-820Vdc1.3最大直流功率110kWp1.4最大輸入電流250A1.5最大輸入路數(shù)42交流輸出2.1輸出功率100kW2.2額定電網(wǎng)電壓400Vac2.3額定電網(wǎng)頻率50/60Hz2.4總電流波形崎變率﹤3%(額定功率)2.5功率因素≥0.99(額定功率)3機(jī)械參數(shù)3.1寬/高/深1020/1964/770(mm)3.2重量800kg5.2光伏電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與布置5.2.1光伏陣列的布置太陽能陣列的列間與行間距離的確定太陽能陣列的行間距離與日照和陰影有關(guān)，由于廠址內(nèi)無障礙物的遮擋，而且又比較平坦，所以只考慮陣行間陰影的影響即南北方向。行間距離的計(jì)算要相對復(fù)雜一些，通常陣列的影子長度因安裝場所的經(jīng)度、季節(jié)、時(shí)間不同而異，如果在最長時(shí)間的冬至，從上午9時(shí)至午后3時(shí)之間，影子對陣列沒有遮擋，那么光伏輸出功率就不會(huì)有影響。通過查詢冬至太陽位置圖，得出當(dāng)?shù)鼐暥认碌奶柛叨?，算出影子倍率。?jīng)過計(jì)算得光伏網(wǎng)陣平面布置時(shí)CNPV-180W組件行間距離為5.35.2.2光伏電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)CNPV-180W的系統(tǒng)設(shè)計(jì)：首先由16塊太陽能板組成一個(gè)2.8kW的光伏陣網(wǎng)，每36個(gè)網(wǎng)陣構(gòu)成一個(gè)100kW的子系統(tǒng)。每十個(gè)子系統(tǒng)組成一個(gè)1MW分系統(tǒng)。根據(jù)項(xiàng)目地塊特點(diǎn)，考慮系統(tǒng)的可靠性和靈活性，將2.0MW并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)分為2個(gè)系統(tǒng)，其中兩個(gè)系統(tǒng)分別為1MW，直流輸出電壓為568V。各區(qū)之間用維修道路分開，區(qū)內(nèi)再以100kW作為子系統(tǒng)劃分。每個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立地通過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換為380V/50Hz交流電，每個(gè)分系統(tǒng)通過各區(qū)的0.4kV/10KV箱式變壓器升壓到10kV，進(jìn)入項(xiàng)目變電所經(jīng)過10kV/35kV變壓器送出并網(wǎng)。見示意圖5-3、圖5-4。圖5-3圖5-32.0MW光伏電站系統(tǒng)原理圖圖5-4100kW子系統(tǒng)示意圖圖5-4100kW子系統(tǒng)示意圖5.3系統(tǒng)年發(fā)電量的估算5.3.1太陽能電場發(fā)電量計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1、光伏組件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)型號(hào)：CNPV-180W數(shù)量：114292、光伏溫度因子光伏電池的效率會(huì)隨著其工作時(shí)的溫度變化而變化。當(dāng)它們的溫度升高時(shí)，不同類型的大多數(shù)電池效率呈現(xiàn)出降低趨勢。光伏溫度因子取0.4％/℃3、其他光伏陣列的損耗由于組件上有灰塵或積雪造成的污染，污染的折減系數(shù)取95％。4、電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的損耗（1）逆變器的平均效率逆變器是用來控制太陽電池方陣和把直流輸出變?yōu)榻涣鬏敵龅膬x器。逆變器的平均效率取96％。（2）光伏電站內(nèi)用電、線損等能量損失初步估算電站內(nèi)用電、輸電線路、升壓站內(nèi)損耗。約占總發(fā)電量的2％，故損耗系數(shù)為98％。5、機(jī)組的可利用率雖然太陽能電池的故障率極低，但定期檢修及電網(wǎng)故障依然會(huì)造成損失，其系數(shù)取1％，機(jī)組可利用率為99％。5.3.2年發(fā)電量的估算光伏系統(tǒng)的發(fā)電量是通過RETScreenInternational軟件計(jì)算，該軟件是已標(biāo)準(zhǔn)化和集成化清潔能源分析軟件，在世界范圍內(nèi)都可應(yīng)用。太陽能日照數(shù)擬采用NASA數(shù)據(jù)庫提供的22年間太陽輻射數(shù)據(jù)的平均值。各月水平面上的平均輻射量、各月平均溫度見下表5-4、5-5。表5-4各月水平面上的平均輻射量月123456輻射量（kWh/m2/day）2.473.424.595.496.125.82月789101112輻射量（kWh/m2/day）5.445.164.593.382.462.13表5-5各月平均溫度月123456溫度（℃）-17.2-11.3-0.1211.52023.2月789101112溫度（℃）23.722.217.38.55-3.98-13.7本工程光伏組件選用單晶硅太陽電池組件，可按25年運(yùn)營期考慮，系統(tǒng)25年電量輸出衰減幅度為每年衰減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。最佳安裝角度45°時(shí)，電池組件接受的年輻射量為1582.43kWh/m2，單晶硅太陽電池組件的受光面積為35520m2，通過第1年到第25年的年發(fā)電量計(jì)算，總發(fā)電量為7225萬kWh，平均年發(fā)電量約2896電氣6.1電氣一次6.1.1接入電力系統(tǒng)方式本項(xiàng)目發(fā)電量大部分自用，余量上網(wǎng)。擬選廠址亦選擇并入通裕集團(tuán)工業(yè)園區(qū)變電站的用戶側(cè)并網(wǎng)方案。在赤峰市元寶山區(qū)光伏發(fā)電站建設(shè)35kV升壓站一座，本期2.0MW光伏發(fā)電系統(tǒng)以10kV電壓等級(jí)接入光伏發(fā)電站升壓站，光伏發(fā)電站升壓站出單回35kV線路至站址附近110kV變的35kV側(cè)。6.1.2電氣主接線l、光伏電站集電線路方案本期工程共裝2.0MW光伏組件，每100kW為一個(gè)子系統(tǒng)，經(jīng)過100kVA逆變器逆變成電壓為0.40kV的三相交流電，每十個(gè)子系統(tǒng)接入一臺(tái)1.2MVA非晶合金箱變至35kV側(cè)。本工程安裝的2.0MW光伏電池組件采用每1MW一變，共2臺(tái)1.2MVA相變，以2回35kV線路通過地埋電纜接入光伏電站35kV開關(guān)站的35kV母線上。光伏發(fā)電站的接入系統(tǒng)方案經(jīng)主管部門審查確定后，再最終確定。2、升壓變電站主接線方式升壓變電站裝設(shè)一臺(tái)6.3MVA雙繞組有載調(diào)壓變壓器。35kV規(guī)劃出線1回，10kV規(guī)劃出線l回，電氣接線采用單母線接線。在10kV側(cè)安裝2Mvar動(dòng)態(tài)電容補(bǔ)償裝