100MW光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目預(yù)可行性研究報(bào)告

前言本可行性研究報(bào)告是根據(jù)GD003-2011《光伏發(fā)電工程可行性研究報(bào)告編制辦法》編制的，對項(xiàng)目建設(shè)的可行性研究的內(nèi)容進(jìn)行了全面闡述。本項(xiàng)目建設(shè)符合國家和當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)政策，有利于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少溫室氣體排放和環(huán)境保護(hù)，對促進(jìn)我國光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步和推動光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展有非常重要的意義。本項(xiàng)目建設(shè)單位為xx光伏電力有限公司，xx光伏電力有限公司是xx新能源科技發(fā)展有限公司的全資子公司，本項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模是100MWp光伏電站，項(xiàng)目地址位于陜西xx縣，項(xiàng)目靜態(tài)總投資109062萬元，動態(tài)總投資109985萬元，投資內(nèi)部收益率為9.62%，投資回收期是9.17年，項(xiàng)目計(jì)劃于2014年8月開工，2014年12月竣工。第一章綜合說明1.1概述項(xiàng)目位于xx縣境內(nèi)東經(jīng)110.15°，北緯34.92°。地處陜西省中東部，北臨京昆高速,南臨連霍高速,距xx縣城約15公里;距渭南市70公里，距西安140公里。本項(xiàng)目站址位于陜西省xx縣北側(cè)，距離xx縣城約15公里，建設(shè)規(guī)模為100MWp。占地約3300畝,其中95MWp為固定式安裝，5MWp為自適應(yīng)斜單軸跟蹤系統(tǒng)，實(shí)際裝機(jī)量為100.7424MWp。本項(xiàng)目共安裝419760件240Wp多經(jīng)光伏組件，預(yù)計(jì)年均發(fā)電量約12545.82萬KWh，年均等效滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)1245.34小時(shí)，1.2編制依據(jù)和任務(wù)委托單位關(guān)于本工程的可行性研究的《工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目委托書》。1.3太陽能資源xx縣位于東經(jīng)109°43′—110°19′，北緯34°35′—35°02′。地處陜西省中東部，渭南市最北端。xx縣太陽年均水平總輻射值約4500-5000MJ/m2。全年晴天多、陰天少，日照時(shí)數(shù)平均為2473h。根據(jù)我國太陽能資源區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)，該地區(qū)屬我國太陽能資源較豐富地區(qū)，適合建設(shè)大型光伏電站。1.4工程地質(zhì)工程區(qū)域未進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，本預(yù)可研參考周邊工程地質(zhì)資料如下：本項(xiàng)目建設(shè)地為陜西省渭南市xx縣，位于陜西省關(guān)中平原東部，地處渭北黃高原的南緣，渭河斷陷盆地東部偏北拗陷區(qū)，屬渭河斷陷地塹構(gòu)造，平均海拔430m。xx縣地史上的地殼斷裂，基底斷裂，蓋層斷裂極為復(fù)雜。根據(jù)國家地震局《中國地震動反應(yīng)普特征周期區(qū)劃圖》（GB18306-2001）B1圖和《中國地震動峰值加速區(qū)劃圖》（GB18306-2001）A1圖，xx縣地震動反應(yīng)普特征周期Tm為0.35S，地震動峰值加速度PGA﹤0.20g1.5工程任務(wù)和規(guī)模xx是以農(nóng)業(yè)為主的城市，境內(nèi)電網(wǎng)接入條件較好，可用土地廣闊，電網(wǎng)供電目前以火電為，本工程建設(shè)抓住了陜西省電網(wǎng)前期供電需求及電力結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)，利用當(dāng)?shù)靥柲苜Y源，建設(shè)光伏電站優(yōu)化陜西省以傳統(tǒng)火電為主的電力結(jié)構(gòu)模式。開發(fā)利用可再生能源是國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，白水縣年平均日照時(shí)間在2473小時(shí)，開發(fā)利用太陽能資源建設(shè)光伏電站具有優(yōu)越的條件和廣闊的前景，符合國家產(chǎn)業(yè)政策。1.6光伏系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及發(fā)電量計(jì)算1總體方案布置根據(jù)國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成果，組件功率大型化，有利于大型光伏電站組件采購價(jià)格的降低，同時(shí)安裝工程量、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用也可以減少，建設(shè)投資得到有效控制，組件功率大型化是國際上光伏組件的發(fā)展趨勢，能體現(xiàn)本國家示范項(xiàng)目的先進(jìn)性。因此，本工程擬采用性價(jià)比較高的大功率多晶體硅太陽能電池。擬選用太陽能電池組件詳細(xì)技術(shù)參數(shù)見表1-1。表1-1太陽能電池組件技術(shù)參數(shù)表名稱240Wp多晶組件（廠家、型號待定）組件類型多晶組件開路電壓(Voc)37.2短路電流(Isc)8.37最佳工作電壓(Vmp)30.4最佳工作電流(Imp)7.89峰值功率(Pmax)240W抗風(fēng)壓強(qiáng)60m/s使用溫度范圍-40/+85組件尺寸1650mm*992mm*40mm組件重量19.5kg本期工程電池組件安裝總數(shù)量為419760塊，總?cè)萘繛?00MWp，采用固定式及斜單軸跟蹤裝置兩種型式安裝。綜合考慮逆變器的性能、價(jià)格以及光伏電站的裝機(jī)容量等因素，本項(xiàng)目擬采用無隔離變500kW集中型逆變器。本項(xiàng)目紅線范圍占地面積3300畝。光伏電站裝機(jī)容量100MWp，分為100個(gè)1MWp光伏發(fā)電分系統(tǒng)，每個(gè)光伏發(fā)電分系統(tǒng)由1個(gè)1MWp光伏發(fā)電單元系統(tǒng)構(gòu)成。2光伏組件布置本項(xiàng)目每一個(gè)1MWp光伏發(fā)電單元組成一個(gè)1MWp光伏發(fā)電單元系統(tǒng)，在1MWp光伏發(fā)電單元方陣中間設(shè)置1臺箱式變電站，同時(shí)考慮預(yù)留一定的檢修通道。為了減少至逆變器直流電纜數(shù)量，盡量少占土地及布置的規(guī)整性，固定支架每1MWp方陣布置105架,共有210個(gè)組串；斜單軸跟蹤裝置系統(tǒng)布置209架，共209個(gè)組串。3光伏發(fā)電系統(tǒng)綜合效率及年上網(wǎng)電量 根據(jù)太陽輻射資源分析所確定的光伏電場多年平均年輻射總量，結(jié)合太陽能電池的類型和布置方案，考慮了光伏組件安裝傾角、方位角、太陽能發(fā)電系統(tǒng)年利用率、電池組件轉(zhuǎn)換效率、周圍障礙物遮光、逆變損失以及光伏電場線損、變壓器鐵損等因素，對光伏電場年發(fā)電量進(jìn)行估算。本工程光伏發(fā)電系統(tǒng)綜合效率系數(shù)為0.8，年上網(wǎng)電量及標(biāo)準(zhǔn)功率年利用小時(shí)詳見表1-2。表1-2年平均上網(wǎng)電量及年利用小時(shí)數(shù)序號項(xiàng)目數(shù)據(jù)1綜合效率系數(shù)K0.82多年平均年太陽能輻射量（kWh/m2)17053平均年利用小時(shí)數(shù)(h)1705.54安裝容量(kWp)1000005平均年上網(wǎng)電量(萬kW·h)12545.821.7電氣設(shè)計(jì)1.7.1電氣一次1接入系統(tǒng)本工程在空曠的土地上安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，擬定總裝機(jī)容量為100MWp。根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量和定邊地區(qū)電網(wǎng)實(shí)際情況，就近并入110kV變電站，設(shè)計(jì)容量為100000kVA。光伏電站相關(guān)配電設(shè)施（含接入電纜）按110kV標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。為滿足可靠性要求，從110kV配電室母線出1回路110kV線路接入電網(wǎng)。從技術(shù)而言，該系統(tǒng)接入方案能滿足要求，具體接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案將在以后的接入系統(tǒng)專題設(shè)計(jì)中進(jìn)一步深入細(xì)致的論證，以當(dāng)?shù)仉娏Σ块T最終審定的方案為準(zhǔn)。2光伏電場就地電氣部分本期工程100MW發(fā)電系統(tǒng)以太陽能發(fā)電單元—升壓變壓器接線方式接入站內(nèi)35kV配電室。經(jīng)兩臺50WVA主變升壓至110Kv整個(gè)送至110kV變電站。本工程接入方案最終以國家電網(wǎng)陜西省公司評審意見為準(zhǔn)。3電氣設(shè)備選擇并網(wǎng)逆變器：并網(wǎng)逆變器單臺容量目前國產(chǎn)最大可達(dá)到500kVA，國外最大可達(dá)到800kVA。一般情況下，單臺逆變器容量越大，單位造價(jià)相對較低。目前國內(nèi)大容量并網(wǎng)逆變器中，500kVA的并網(wǎng)逆變器的相對比較成熟，已經(jīng)投運(yùn)的數(shù)量較多，性能較好，同時(shí)考慮到光伏發(fā)電系統(tǒng)中，線損占較大部分，如果在本項(xiàng)目中采用較多的小容量逆變器，則會產(chǎn)生相當(dāng)大的交流損耗，影響投資收益，故擬配置500kVA并網(wǎng)逆變器。箱式變壓器：為了增加上網(wǎng)電量和節(jié)能，選用低損耗油浸式分裂電力變壓器，容量為1000kVA，電壓比38.5±2×2.5%/0.27kV，接線組別為D,yn11-yn11，阻抗電壓Uk=6.5%。集電線路：光伏電場集電線路長路段采用35kV電纜線路。其中電池組串至匯流箱的直流電纜選用太陽能專用直流電纜，型號為2PFG4mm；匯流箱至直流配電柜的直流電纜選用ZRC-YJV22-1.0-2*70、ZRC-YJV22-1.0-2*95型，單拼敷設(shè)；直流配電柜至逆變器的直流電纜選用電纜ZRC-YJV-1.0-2*95型，六拼敷設(shè)；逆變器至升壓變壓器的交流電纜選用三芯電纜ZRC-YJV-1.0-3*185型，四拼敷設(shè)；升壓變壓器至開關(guān)站的交流電纜選用三芯電纜ZRC-YJV22-35-3*50/70/95型，單拼敷設(shè)。4升壓變部分35kV升壓變選用三相油浸式配電變壓器。額定容量1000kVA，電壓比38.5±2×2.5%/0.27-0.27kV，接線方式為D,yn11,yn11，短路阻抗Ud=6.5%。變壓器裝設(shè)帶報(bào)警及跳閘信號的溫控設(shè)施。跳閘信號接至35kV高壓開關(guān)柜和變壓器低壓側(cè)進(jìn)線開關(guān)，動作于跳閘，溫度信號接至綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)中。1.7.2電氣二次本工程采用一體化的集中控制方式，在35kV配電室實(shí)現(xiàn)對所有電氣設(shè)備的遙測、遙控、遙信、遙調(diào)。1綜合自動化系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)通過以太網(wǎng)及通訊管理機(jī)與站內(nèi)各電氣設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)對各電氣設(shè)備的通訊與遠(yuǎn)程控制。綜合自動化系統(tǒng)具有對35kV配電室進(jìn)行監(jiān)控的功能，將采集到的35kV進(jìn)出線的三相電流、電壓、功率、開關(guān)狀態(tài)信息，根據(jù)調(diào)度運(yùn)行的要求，經(jīng)處理后傳送至上級調(diào)度中心，另可控制35kV配電室開關(guān)的投退。綜合自動化系統(tǒng)同時(shí)可實(shí)現(xiàn)對就地升壓箱變的高低壓開關(guān)柜刀閘位置、保護(hù)動作、變壓器非電量等進(jìn)行遙信操作。2綜合保護(hù)光伏電站內(nèi)主要電氣設(shè)備采用微機(jī)保護(hù)，以滿足信息上送。元件保護(hù)按照《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》（GB14285－93）配置。變壓器設(shè)置高溫報(bào)警和超溫跳閘保護(hù)，動作后跳高低壓側(cè)開關(guān)。溫控器留有通訊接口以便上傳信息。35kV高壓開關(guān)柜上裝設(shè)測控保護(hù)裝置。設(shè)過電流保護(hù)、零序過電流保護(hù)、方向保護(hù)。測控保護(hù)裝置以通訊方式將所有信息上傳至綜合自動化系統(tǒng)。400V低壓開關(guān)柜上裝設(shè)具有四段保護(hù)功能的框架斷路器，配置通訊模塊，以通訊方式將所有信息上傳至綜合自動化系統(tǒng)。逆變器具備極性反接保護(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)等，裝置異常時(shí)自動脫離系統(tǒng)。35kV并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線在相應(yīng)的線路上配置微機(jī)型電流保護(hù)裝置，具體配置還應(yīng)在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)按接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)和審批文件要求配置。逆變器具備極性反接保護(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)等，裝置異常時(shí)自動脫離系統(tǒng)。1.8消防設(shè)計(jì)設(shè)置閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)。在電站周邊設(shè)置彩色固定式工業(yè)攝像頭，在電站內(nèi)及綜合樓內(nèi)設(shè)置球形及半球形攝像頭。該系統(tǒng)能夠覆蓋整個(gè)電站該系統(tǒng)能夠?qū)D像信息送至集中控制室，并可在大屏幕上顯示，實(shí)現(xiàn)全站監(jiān)視。同時(shí)在門衛(wèi)值班室設(shè)置安保系統(tǒng)監(jiān)視器。1.9土建工程由于我們國家尚無有關(guān)光伏發(fā)電場的規(guī)程規(guī)范，參照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）、《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-2008），本工程的主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)使用年限和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期采用50年。構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0，太陽能支架地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0。1場區(qū)總平面布置本工程光伏電站站址位于白水縣北約10公里處，場內(nèi)現(xiàn)有地形較為平緩，地勢開闊，無自然高深陡坎和深切溝谷，為較理想的光伏電站建站場址。光伏電場區(qū)占地總面積為3300畝。場內(nèi)根據(jù)工藝需要建設(shè)光伏支架基礎(chǔ)和逆變升壓室基礎(chǔ)。110kV升壓站及生活區(qū)放置于場區(qū)東側(cè)中間位置，占地面積約50畝，生活區(qū)內(nèi)有綜合樓、運(yùn)動場及生態(tài)園。2光伏支架基礎(chǔ)經(jīng)分析計(jì)算，太陽能斜單軸追蹤支架基礎(chǔ)擬采用天然地基的擴(kuò)展基礎(chǔ)，混凝土等級C30，基礎(chǔ)埋深1.6米。支架基礎(chǔ)頂面高于設(shè)計(jì)地面標(biāo)高0.5m左右。3逆變升壓室基礎(chǔ)逆變器及箱式變壓器的重量相對較輕，采用天然地基淺基礎(chǔ)?；A(chǔ)擬采用條形基礎(chǔ)，C30現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或磚砌。1.10施工組織設(shè)計(jì)1施工條件項(xiàng)目場址位于白水縣北側(cè)，距離白水縣城約10公里。本工程對外交通運(yùn)輸?shù)缆分饕捎酶浇倪B霍高速和京昆高速，而且項(xiàng)目地與高速已有道路連接，交通便利，基本能滿足太陽能光伏電站的對外交通運(yùn)輸要求。光伏電站施工所需的水利用場址附近的市政管網(wǎng)引入、施工臨時(shí)用電引自于與10kV專線相接的5臺變壓器，通訊可利用普及率較高的移動通訊等方法解決。2主體工程施工（1）土建工程土建主體工程為光伏陣列基礎(chǔ)，跟蹤支架基礎(chǔ)擬采用天然地基的擴(kuò)展基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深1.6m。開挖出地基底面后先灑少量水、夯實(shí)、找平，墊3：7灰土20cm夯實(shí)。在其上進(jìn)行混凝土施工，施工需架設(shè)模板、綁扎鋼筋并澆筑混凝土，混凝土在施工中經(jīng)常測量，以保證整體陣列的水平、間距精度。（2）安裝工程光伏發(fā)電直流系統(tǒng)安裝時(shí)，按照下列順序進(jìn)行施工：光伏組件支架安裝→光伏組件安裝、直流匯流箱安裝、逆變器安裝→布線。交流系統(tǒng)設(shè)備主要采用室內(nèi)布置，設(shè)備安裝時(shí)應(yīng)由內(nèi)及外，并遵循先主體設(shè)備后輔助設(shè)備的原則。3施工總布置根據(jù)光伏電站的施工特點(diǎn)，主要布置有施工用混凝土系統(tǒng)、砂石料系統(tǒng)、倉庫及綜合加工廠、臨時(shí)生活辦公房等設(shè)施。光伏組件堆放場地為避免二次搬運(yùn)，光伏設(shè)備采用分批運(yùn)抵現(xiàn)場，靠近安裝位置集中存放。光伏設(shè)備臨時(shí)堆場布置于光伏陣列間隔空地上。光伏電站內(nèi)空地地勢起伏不大，無需進(jìn)行地面處理，只需準(zhǔn)備臨時(shí)堆放墊木。4施工總進(jìn)度本工程主要利用地面布置太陽能光伏組件，總裝機(jī)容量100MWp，施工周期相對較長?？尚行匝芯繄?bào)告及審查：1個(gè)月；主設(shè)備招投標(biāo)：1個(gè)月；初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)：2個(gè)月；土建施工、設(shè)備安裝、單體調(diào)試、聯(lián)合調(diào)試：3個(gè)月；5工程建設(shè)用地根據(jù)光伏電站的用地標(biāo)準(zhǔn)和土地現(xiàn)狀，場址區(qū)域內(nèi)所有用地以永久用地計(jì)費(fèi)征用，其工程永久占地的地類屬廢棄荒地。本期建設(shè)的100MWp光伏場區(qū)紅線區(qū)域面積約3300畝，項(xiàng)目用地采用租用的方式，租用費(fèi)目前還在洽談中。建設(shè)用地為國土資源廳審批的建設(shè)用地，符合建設(shè)用地要求。1.11工程管理設(shè)計(jì)本工程經(jīng)國家發(fā)展和改革委員會有關(guān)主管部門核準(zhǔn)后，將成立白水秦盛光伏電力有限公司，負(fù)責(zé)本光伏電站的項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)、管理等工作。計(jì)劃設(shè)定施工管理人員約15人，運(yùn)行和日常維護(hù)人員約20人。1.12環(huán)境保護(hù)和水土保持設(shè)計(jì)1環(huán)境影響評價(jià)xx100MWp光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目占地屬于鹽堿地和荒地，工程建成可以減少對土地光照，降低地表溫度，減少土壤蒸發(fā)量，有利于植被生長，因此從長期來看，對當(dāng)?shù)氐乇頎顩r影響較小。工程施工中產(chǎn)生粉塵和二次揚(yáng)塵，機(jī)械和運(yùn)輸車輛在運(yùn)行過程中也排放大量的廢氣，造成局部區(qū)域的空氣污染。為減小施工揚(yáng)塵和廢氣對施工人員的影響，必須配合相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施，如定期灑水清掃運(yùn)輸車進(jìn)出的主干道、建筑材料堆場以及混凝土拌和處采取適當(dāng)?shù)姆缐m措施、加強(qiáng)對施工車輛的維修保養(yǎng)等，同時(shí)提倡文明施工，加強(qiáng)施工管理。工程施工及運(yùn)行期間的廢污水，經(jīng)收集處理后對周圍環(huán)境的影響較小。光伏電場范圍選址未壓覆已查明重要礦產(chǎn)資源。因而不會對當(dāng)?shù)夭傻V及相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生影響，也不會破壞當(dāng)?shù)氐淖匀痪坝^。另外，光伏電場的建設(shè)不但為當(dāng)?shù)靥峁┝饲鍧嵞茉矗磕昕蔀殡娋W(wǎng)節(jié)約一定數(shù)量的標(biāo)煤，同時(shí)能增加當(dāng)?shù)氐呢?cái)政收入，從多方面推動當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)的發(fā)展。2水土保持本工程對不同的施工項(xiàng)目采取相應(yīng)的水土保持措施如下：（1）對于光伏發(fā)電組件基礎(chǔ)施工土方開挖和回填過程，采取臨時(shí)覆蓋、及時(shí)回填，播種植被等保持措施；（2）對于電纜溝施工采取避讓溝道、及時(shí)回填挖出的土方的水土保持措施；（3）對于臨時(shí)占地，施工結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)對占地位置區(qū)域進(jìn)行原狀恢復(fù)。工程估算環(huán)境保護(hù)和水土保持投資費(fèi)用50萬元。1.13勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)本期光伏項(xiàng)目在施工過程中，最可能發(fā)生安全事故的工種有：空中作業(yè)、運(yùn)輸?shù)跹b作業(yè)、用電作業(yè)、基坑開挖作業(yè)四個(gè)工種。在光伏電站完工投產(chǎn)后，運(yùn)行期中主要設(shè)備使用不當(dāng)或設(shè)備質(zhì)量不合格引起火災(zāi)、爆炸、電擊、機(jī)械損傷等危害因素。高壓設(shè)備區(qū)有雷擊、噪聲、振動、電磁輻射等危害因素。光伏陣列有大風(fēng)、雷擊等潛在危害因素。為保護(hù)運(yùn)行人員的健康、防止人身事故的發(fā)生，光伏電站應(yīng)按照國家有關(guān)法律法規(guī)要求，制定工業(yè)衛(wèi)生與勞動保護(hù)管理規(guī)定。對防暑降溫、放射保護(hù)、職業(yè)病防治、防毒、女職工特殊保護(hù)、勞保用品等內(nèi)容做出規(guī)定。根據(jù)本工程的建設(shè)規(guī)模，以及國家的有關(guān)規(guī)定要求，列支勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生費(fèi)用100萬元。1.14節(jié)能降耗分析本項(xiàng)目能較好地利用可再生能源—太陽能資源，光伏電場自用電的比例約為0.2%，大大低于同樣規(guī)模的火力發(fā)電廠的廠用電損耗，節(jié)能減排效果顯著。1節(jié)能措施（1）根據(jù)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，并采用節(jié)能型變壓器，以減低變壓器鐵損；（2）合理配置光伏發(fā)電系統(tǒng)交、直流電壓等級，降低線路銅損；（3）逆變器選型時(shí)要優(yōu)先選擇高效率、高可靠率的設(shè)備；（4）建筑物滿足建筑功能要求下盡可能采用聯(lián)合布置；（5）建筑物結(jié)構(gòu)、布置、暖通與空調(diào)等采用節(jié)能設(shè)計(jì)。2節(jié)能效果分析本項(xiàng)目裝機(jī)容量為51.12MWp，年平均上網(wǎng)電量約6948.6萬kWh，與相同發(fā)電量的火電廠相比，每年可為電網(wǎng)節(jié)約標(biāo)煤約23903.2噸（火電煤耗按2009年全國平均值344g/kWh計(jì)），按照火電煤耗（標(biāo)準(zhǔn)）1.4Kg/kW·h計(jì)污染物二氧化碳減排量97280.4噸/年,光伏發(fā)電項(xiàng)目有明顯的節(jié)能效益。1.15設(shè)計(jì)概算本工程由江蘇振發(fā)新能源科技發(fā)展有限公司投資建設(shè)。本工程靜態(tài)總投資98124萬元，單位kW靜態(tài)投資981.24元/千瓦；建設(shè)期利息1844萬元；基本預(yù)備費(fèi)448.18萬元；工程動態(tài)投資99970萬元，單位kW動態(tài)投資999.7元/千瓦；建設(shè)資金由股東方注冊資本和商業(yè)銀行貸款組成。建設(shè)資金來源如下：股東方注冊資本：本項(xiàng)目需注冊資本500萬元。1.16財(cái)務(wù)評價(jià)本工程計(jì)算期取26年，其中建設(shè)期1年，生產(chǎn)期25年。本工程生產(chǎn)期平均上網(wǎng)電價(jià)，為0.854元/kWh（不含增值稅）；含增值稅的平均上網(wǎng)電價(jià)為1元/kWh。按陜西發(fā)改委初步確定的2012年地面光伏電站目標(biāo)電價(jià)1元/kWh測算時(shí)，同時(shí)考慮國家增值稅轉(zhuǎn)型政策：本項(xiàng)目全部投資的財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅后，下同）為9.62%，全部投資的財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（ic=6%）為5707.8萬元；項(xiàng)目資本金的財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅后，下同）為14.21%，項(xiàng)目資本金的財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（ic=6%）為13016.1萬元；投資回收期為11.17年（不含建設(shè)期）；總投資收益率為9.62%，項(xiàng)目資本金凈利潤率（ROE）為20.81%。1.17結(jié)論及建議（1）本項(xiàng)目的建設(shè)符合國家和當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)政策，有利于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、減少溫室氣體排放和環(huán)境保護(hù)，對促進(jìn)我國太陽能光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步和推動光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有非常重要的意義。（2）本工程所用的主要設(shè)備選用技術(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)工藝穩(wěn)定成熟的產(chǎn)品，如組件選用240Wp的多晶硅組件，為國內(nèi)各組件廠商的主推產(chǎn)品，轉(zhuǎn)換效率高；逆變器采用大功率高效逆變器、效率高、造價(jià)低。設(shè)計(jì)和施工方案是合理可行的。經(jīng)分析，本項(xiàng)目在財(cái)務(wù)和經(jīng)濟(jì)上也是可行的。項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)見表1-3。表1-3 光伏電站主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能參數(shù)表序號項(xiàng)目數(shù)據(jù)安裝總?cè)萘?00MWp組件類型多晶硅組件效率14.7%逆變器最高轉(zhuǎn)換效率98.4%逆變器*歐洲效率98.2%輸出頻率范圍50Hz功率因數(shù)-0.95～+0.95出線電壓/集電電壓35kV/35kV光伏發(fā)電系統(tǒng)綜合效率系數(shù)0.811多年平均年太陽能輻射量5500MJ/m2平均年上網(wǎng)電量6948.6萬kW·h占地面積3200畝動態(tài)總投資49985萬元動態(tài)單位投資999.7元/千瓦平均上網(wǎng)電價(jià)（不含增值稅）0.854元/kWh平均上網(wǎng)電價(jià)（含增值稅）1元/kWh投資內(nèi)部收益率14.21%第二章太陽能資源2.1太陽能資源概況地球上太陽能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關(guān)。資源豐度一般以全年總輻射量和全年日照總時(shí)數(shù)表示。就全球而言，美國西南部、非洲、澳大利亞、中國西藏、中東等地區(qū)的全年總輻射量或日照總時(shí)數(shù)最大，為世界太陽能資源最豐富地區(qū)。我國屬太陽能資源豐富的國家之一，全國總面積2/3以上地區(qū)年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí)。圖2-1我國太陽能資源分布圖我國將上圖中日照輻射強(qiáng)度超過9250MJ/m2的西藏西部地區(qū)以外的地區(qū)分為五類。一類地區(qū)全年日照時(shí)數(shù)為3200～3300小時(shí)，年輻射量在7500～9250MJ/m2。相當(dāng)于225～285kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括青藏高原、陜西北部、寧夏北部和新疆南部等地。二類地區(qū)全年日照時(shí)數(shù)為3000～3200小時(shí)，輻射量在5850～7500MJ/m2，相當(dāng)于200～225kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、陜西中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。此區(qū)為我國太陽能資源較豐富區(qū)。三類地區(qū)全年日照時(shí)數(shù)為2200～3000小時(shí)，輻射量在5000～5850MJ/m2，相當(dāng)于170～200kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、陜西東南部、廣東南部、福建南部、江蘇中北部和安徽北部等地。四類地區(qū)全年日照時(shí)數(shù)為1400～2200小時(shí)，輻射量在4150～5000MJ/m2。相當(dāng)于140～170kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要是長江中下游、福建、江蘇和廣東的一部分地區(qū)，春夏多陰雨，秋冬季太陽能資源還可以。五類地區(qū)全年日照時(shí)數(shù)約1000～1400小時(shí)，輻射量在3350～4190MJ/m2。相當(dāng)于115～140kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括四川、貴州兩省。此區(qū)是我國太陽能資源最少的地區(qū)。一、二、三類地區(qū)，年日照時(shí)數(shù)不小于2200h，是我國太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū)，面積較大，約占全國總面積的2／3以上，具有利用太陽能的良好條件。四、五類地區(qū)雖然太陽能資源條件較差，但仍有一定的利用價(jià)值。2.2陜西太陽能資源情況陜西省具有豐富的太陽能資源，年太陽能總輻射量在4800－6840MJ/㎡，年資源理論儲量6.7×1014kWh，可開發(fā)量2.671831×1014kWh，未利用土地面積16114366.21公頃，開發(fā)利用前景廣闊。河西走廊、甘南高原為陜西省太陽輻射豐富區(qū)，隴南地區(qū)相對較低，除隴南地區(qū)外，陜西省年太陽總輻射量比同緯度的華北、東北地區(qū)都大。陜西省以夏季太陽總輻射最多，冬季最少，春季大于秋季。太陽總輻射冬季南北差異小，春季南北差異大。陜西省各地年日照時(shí)數(shù)在1700-3320小時(shí)之間，自西北向東南逐漸減少。河西走廊西部年日照時(shí)數(shù)，在3200小時(shí)以上；隴南南部，在1800小時(shí)以下；其余地區(qū)在2000～3000小時(shí)之間。2.3光伏發(fā)電場所在地太陽能資源分析陜北地區(qū)屬大陸性溫帶干旱氣候。降水量少，光照充足，蒸發(fā)量大，晝夜溫差大；春季多風(fēng)沙，夏季炎熱，秋季降溫迅速，冬季不寒冷。陜西省定邊縣光資源充足，根據(jù)陜西省氣象局定邊地區(qū)站太陽能總輻射量觀測數(shù)據(jù)，月均日輻射量見表2－1。表2－1月均水平日輻射量平均數(shù)月份水平總輻射值（kwh/m2/d）1月3.052月4.043月4.974月5.995月6.216月6.107月5.958月5.319月4.5610月3.9411月3.2312月2.69平均4.67第三章工程地質(zhì)3.1概述3.1.1光伏發(fā)電工程概況xx地處陜西省中北部，位于渭北高原。擬建100MWp光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目場區(qū)位于xx縣境內(nèi)。全年云雨量少，大氣透明度高，日照百分率高，是建設(shè)大型太陽能光伏發(fā)電場的理想之地。3.1.2前階段勘察工作主要成果目前已開展對場區(qū)的初勘?？辈熘饕康模海?）查明建筑物范圍內(nèi)的巖土體的地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)成因、類型、深度、分布、工程特性，分析和評價(jià)地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力，提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)。（2）查明不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢和危害程度，提出整治建議。（3）查明埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對工程不利的埋藏物。（4）查明地下水的類型、埋藏情況及水位變化規(guī)律，判定水和土對建筑材料的腐蝕性。（5）提供各層巖土的物理力學(xué)指標(biāo)。提供抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度值及設(shè)計(jì)地震分組，劃分地段類別、土的類型及場地類別。對抗震設(shè)防烈度≥7度的地基，分析預(yù)測地震效應(yīng)，提供場地土的自震周期。3.2區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造穩(wěn)定性xx縣位于陜西省中北部地區(qū)，地勢西南高，東北低，山地平川交錯，綠洲荒漠相間。xx整體地勢南高北低，一般海拔1037-1907米之間。3.2.1建筑場地類別劃分依據(jù)國標(biāo)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010），擬建建筑場地抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g，為設(shè)計(jì)地震分組為第三組。擬建場地設(shè)防烈度可按7度考慮。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）第4.1.1條，就整個(gè)場地而言，按抗震有利、一般、不利和危險(xiǎn)地段的劃分。擬建場地為“抗震有利地段”。根據(jù)本次勘察現(xiàn)場波速測試結(jié)果可判定：該建筑場地類別為Ⅱ類，設(shè)計(jì)特征周期取0.45S。3.2.2場地穩(wěn)定性評價(jià)根據(jù)鉆孔揭露，場地內(nèi)主要地層分布連續(xù)，未發(fā)現(xiàn)全新世構(gòu)造斷裂痕跡和其它影響工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用，從整體上看場地是穩(wěn)定的。該區(qū)域內(nèi)目前無危及人員生命和財(cái)產(chǎn)安全的山體崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。綜合上述的分析結(jié)果，可確認(rèn)該場地屬基本穩(wěn)定區(qū)，適宜該工程建設(shè)。3.3場地工程地質(zhì)條件根據(jù)鉆孔揭露，擬建場地內(nèi)分布的地層自上而下為：第四系①表土（Q4eol、Q4al+pl）、=2\*GB3②碎石（Q4al+pl）、分述如下：=1\*GB3①表土：分布于整個(gè)場地，厚0.20～0.30m，成份以粉土、粘性土、砂礫、碎石土顆粒、少量植物根系等混雜組成，松散疏松。屬混合堆積土。=2\*GB3②碎石(Q4al+pl)：沖洪積成因，以洪積物居多，分布于整個(gè)場地，埋深0.20～0.30m。本次勘察，該層最大揭穿厚度20.10m（未穿透）。雜色，棱角形及次棱角形，以次棱角形為主，其主要成份為砂巖、灰?guī)r、石英巖及花崗巖，級配一般，一般粒徑20～50mm約占全重的20～30%，50～80mm約占30～40%，最大粒徑300mm左右，主要以砂礫土充填，含少量粘性士,局部為角礫。中密～密實(shí)。地下無礦藏、文物。3.3.1地表水多年平均地表徑流量為14130.4萬立方米，人均占有地表水僅428立方米，利用量1294.9立方米，利用率9.7%，這是由于南部山區(qū)多為干溝和季節(jié)性河流，必須采取工程措施方能利用，縣域無客水過境，故開發(fā)利用條件差。3.3.2地下水及腐蝕性評價(jià)本次勘察期間場地20m深度內(nèi)未揭露到地下水。設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮其影響。場地土對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微～中等腐蝕作用。如遇局部不良地基，需全部挖除，以中砂回填，墊層厚度每步300mm，壓實(shí)系數(shù)大于0.95。3.4光伏發(fā)電站址地質(zhì)評價(jià)1擬建場地未發(fā)現(xiàn)有影響場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用，場地是穩(wěn)定的，適宜建筑。2本場地在勘探范圍內(nèi)上部地層為①表土，其下為②碎石。=1\*GB3①表土層，厚度小，其密實(shí)度及強(qiáng)度呈不均勻性，場地整平時(shí)將予以清除,無工程意義；②碎石層強(qiáng)度高，壓縮變形小，力學(xué)性能穩(wěn)定，是擬建（構(gòu)）筑物良好的基礎(chǔ)持力層。3場地內(nèi)各土層的天然重度（kN/m3）、承載力特征值、壓縮模量標(biāo)準(zhǔn)值參見下表數(shù)據(jù)。時(shí)代成因地層代號巖土名稱狀態(tài)或密實(shí)度天然重度土層承載力特征值壓縮模量標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m3)(kPa)(MPa)Qml①3表土松散————Q4al=2\*GB3②碎石土稍密～中密45030.0根據(jù)本項(xiàng)目各類建（構(gòu)）筑物的荷載情況，建筑采用天然地基。對局部低洼需回填區(qū)域，宜用級配砂卵石土，分層夯填，建（構(gòu)）筑物持力層范圍下，壓實(shí)系數(shù)大于0.95。4場區(qū)內(nèi)及外側(cè)無地表水體存在，勘察期間場地20m深度內(nèi)未揭露到地下水。設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮其影響。場地土對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微～中等腐蝕作用。按照《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50046)的規(guī)定，進(jìn)行防腐蝕設(shè)計(jì)。5根據(jù)本次勘察揭露的地層結(jié)構(gòu)、各巖土層的工程性能和本工程擬建建筑物的特點(diǎn)，擬建建筑物荷載不大，若采用天然地基，承載力能滿足要求，因此建議采用天然地基。3.5結(jié)論及建議可以作為建設(shè)場地使用第四章工程任務(wù)和規(guī)模4.1工程任務(wù)去年，全縣電力消耗量達(dá)70億度，預(yù)計(jì)到“十二五”末將達(dá)到100億度?，F(xiàn)有電網(wǎng)供應(yīng)的電力資源不能滿足工農(nóng)業(yè)及人民生活的需要，當(dāng)前國家正在河西走廊規(guī)劃建設(shè)第二個(gè)千萬千瓦級風(fēng)光電基地，定邊發(fā)展風(fēng)光電產(chǎn)業(yè)條件得天獨(dú)厚，發(fā)展?jié)摿薮?，風(fēng)電總規(guī)模在500萬千瓦以上，光電總規(guī)模在1000萬千瓦以上。境內(nèi)電網(wǎng)接入條件較好，可用土地廣闊，尤其是高載能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為下一步新能源就地轉(zhuǎn)化消納提供了很大空間和潛力。定邊縣規(guī)劃在西坡建設(shè)千萬千瓦級風(fēng)光電基地，定邊振邊光伏發(fā)電有限公司遠(yuǎn)期規(guī)劃于定邊縣西坡風(fēng)光電基地投資建設(shè)1GW光伏電站，一期裝機(jī)容量51.12MWp，年均發(fā)電量6948.6萬度，可在一定程度上彌補(bǔ)電網(wǎng)的供電缺口。4.2工程規(guī)模為了探索高效率低成本的太陽能光伏發(fā)電模式，定邊縣振發(fā)新能源科技有限公司決定興建本期51.12MWp光伏電站，本電站全部采用跟蹤式支架安裝,占地面積7600畝。針對51.12MWp太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案，將系統(tǒng)分成50個(gè)并網(wǎng)發(fā)電子系統(tǒng)，50個(gè)發(fā)電子系統(tǒng)經(jīng)100臺容量為1000kVA的變壓器升壓為35kV電壓后，再經(jīng)過2臺容量為50MVA的110kV升壓變壓器升壓后接入110kV電網(wǎng)。4.3工程建設(shè)必要性1節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境，支持政府完成“十一五”節(jié)能目標(biāo)中國能源以煤炭為主，煤炭比例超過2/3，與世界能源的基本構(gòu)成形成鮮明對比，見表4－1。表4－2給出了中國燃煤發(fā)電所排放的SO2的量，中國是世界SO2排放最嚴(yán)重的國家，因而也是酸雨污染最嚴(yán)重的國家，這些與煤炭燃燒是直接相關(guān)的。除了燃煤發(fā)電外，煤炭還有許多直接燃燒的應(yīng)用，其污染物排放更加嚴(yán)重。煤炭燃燒排放的污染物是造成中國大氣污染物的主要構(gòu)成，如表4－3所示。2007年除中國SO2排放持續(xù)為世界第一外，中國CO2排放也躍居世界第一，成為世界排放最嚴(yán)重的國家：2007年中國CO2排放超過美國，成為世界第一(2007年美國CO2排放59.1億噸，我國CO2排放60.2億噸),這給中國節(jié)能減排、改善能源結(jié)構(gòu)以及能源可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大壓力。表4－1中國一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與世界的對比（2001年）世界中國煤炭24.71％67.0%石油38.47％23.6%天然氣23.72%2.5%核能6.59％0.4%水電6.51%6.5%表4－2中國燃煤火電排放SO2對大氣環(huán)境的污染年200420052006燃煤火電年排放SO2（萬噸）120013001350全國SO2年排量（萬噸）225525492589％53.251.052.1表4－3中國煤炭燃燒過程的排放物占全國同類排放物的比例排放物比例SO287％CO271％NOx67%煙塵60%由于經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程加快給中國帶來資源環(huán)境新挑戰(zhàn)，能源問題已引起黨中央、國務(wù)院高度重視，黨的十六屆五中全會提出把節(jié)約資源作為基本國策，“十一五”規(guī)劃《綱要》步把“十一五”時(shí)期單位GDP能耗降低20%左右作為約束性指標(biāo)。但是我國是發(fā)展中國家，正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程快速發(fā)展的階段，同時(shí)又處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型期，傳統(tǒng)的粗放型增長方式加劇了資源消耗，因此實(shí)現(xiàn)2010年單位GDP能耗比2005年下降20%的目標(biāo)壓力巨大，需要全社會共同努力。雖然中國人均排放、歷史排放還遠(yuǎn)低于美國等其他發(fā)達(dá)國家，但作為一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國，采取更加有效措施緩解這一矛盾義不容辭，更是造福于國家和民族的千秋大計(jì)。因此加快太陽能光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)展，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，增加清潔能源比例，減少溫室氣體和有害氣體排放是中國能源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。因此開發(fā)利用太陽能是對節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、及政府完成“十一五”節(jié)能目標(biāo)的大力支持，具有重要意義。2改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的需要我國能源消費(fèi)占世界的10％以上，同時(shí)我國一次能源消費(fèi)中煤占到70％左右，比世界平均水平高出40多個(gè)百分點(diǎn)。燃煤造成的二氧化硫和煙塵排放量約占排放總量70％～80％，二氧化硫排放形成的酸雨面積已占國土面積的1/3。環(huán)境質(zhì)量的總體水平還在不斷惡化，世界十大污染城市我國一直占多數(shù)。環(huán)境污染給我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民健康帶來了嚴(yán)重的影響。世界銀行估計(jì)2020年中國由于空氣污染造成的環(huán)境和監(jiān)控?fù)p失將達(dá)到GDP總量的13％。光伏發(fā)電不產(chǎn)生傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)（例如燃煤發(fā)電）帶來的污染物排放和安全問題，沒有廢氣或噪音污染，沒有二氧化硫、氮氧化物以及二氧化碳排放。系統(tǒng)報(bào)廢后也很少有環(huán)境污染的遺留問題。太陽能是清潔的、可再生的能源，開發(fā)太陽能符合國家環(huán)保、節(jié)能政策。定邊縣金川區(qū)具有豐富的太陽能資源，且區(qū)內(nèi)地勢平坦，干旱少雨，地廣人稀，非常適合建設(shè)大規(guī)模高壓并網(wǎng)光伏電站。大規(guī)模光伏電站的開發(fā)建設(shè)可有助于環(huán)境能源危機(jī)，可有效減少常規(guī)能源尤其是煤炭資源的消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。經(jīng)計(jì)算，本項(xiàng)目一期工程51.12MWp項(xiàng)目建成后將減少燃煤消耗量為50873.33噸/年，污染物二氧化碳減排量為151678.96噸/年。綜上所述，電場建設(shè)完工投入運(yùn)行后，可提高陜西省電網(wǎng)供電能力，提高可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重。太陽能光伏發(fā)電場的建設(shè)符合國家能源政策及“西部大開發(fā)”的戰(zhàn)略要求，不僅是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、人民物質(zhì)文化生活水平提高的需要，也是陜西省電力工業(yè)發(fā)展的需要。3健全國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)鏈，打造陜西省獨(dú)特的光伏產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢在陜西省xx縣投資建設(shè)光伏電站，既可以解決實(shí)現(xiàn)我國光伏產(chǎn)業(yè)向發(fā)電應(yīng)用下游環(huán)節(jié)的突破，還可以實(shí)現(xiàn)我國東西部能源戰(zhàn)略和可再生能源發(fā)展的雙重戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移。因此在陜西省定邊縣建設(shè)大型光伏并網(wǎng)發(fā)電基地具有長遠(yuǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略意義。不僅如此，當(dāng)前我國政府正在積極采取措施拉動內(nèi)需以應(yīng)對全球經(jīng)濟(jì)衰退帶來的嚴(yán)重影響，重點(diǎn)之一就是發(fā)展新能源。溫家寶總理在2009年政府工作報(bào)告明確大力發(fā)展太陽能發(fā)電等新能源。xx100MWp光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)，必將帶動以光伏產(chǎn)業(yè)為標(biāo)志的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，對陜西省省經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，培育特色產(chǎn)業(yè)起到極大的促進(jìn)作用。在陜西省xx建設(shè)光伏電站，有利于擴(kuò)大太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的內(nèi)需，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)及應(yīng)用的結(jié)合，通過建設(shè)太陽能光伏電站，促進(jìn)周邊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而有力的拉動地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。促進(jìn)人民群眾物質(zhì)文化水平的提高，推動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)以及各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展，擺脫地區(qū)經(jīng)濟(jì)落后的局面。因此，該項(xiàng)目的建設(shè)對于發(fā)展陜西省和我國光伏市場、健全陜西省光伏產(chǎn)業(yè)、維持陜西省和我國光伏產(chǎn)業(yè)的競爭優(yōu)勢及促進(jìn)就業(yè)等擁有非常重要且現(xiàn)實(shí)的意義。第五章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及發(fā)電量計(jì)算5.1光伏組件選型電池組件采用240Wp多晶硅太陽能電池組件。表5-1為太陽能電池的主要性能參數(shù)。表5－1太陽電池組件主要性能參數(shù)表名稱240Wp多晶組件（廠家、型號待定）組件類型多晶組件開路電壓(Voc)37.2短路電流(Isc)8.37最佳工作電壓(Vmp)30.4最佳工作電流(Imp)7.89峰值功率(Pmax)240W抗風(fēng)壓強(qiáng)60m/s使用溫度范圍-40/+85組件尺寸1650mm*992mm*40mm組件重量19.5kg5.2光伏陣列運(yùn)行方式選擇綜合考慮運(yùn)行可靠性、設(shè)備價(jià)格、維護(hù)費(fèi)用、故障率以及發(fā)電效益等，本光伏電站采用xx公司生產(chǎn)的斜單軸支架系統(tǒng)，支架傾角選用25度。1斜單軸支架技術(shù)參數(shù)表5-2自適應(yīng)跟日裝置系列技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目型號GR20-ZF-240額定裝載容量4.8kWp光伏組件數(shù)量20跟蹤控制方式單軸，自適應(yīng)控制，不需要外接電源主軸傾角0°，10°，20°，25°，30°（可選擇）最大跟蹤角±50°（冬季），±60°（夏季）跟蹤精度＜5°（STC）抗風(fēng)能力36m/s使用環(huán)境溫度-40℃～+60℃設(shè)計(jì)使用壽命25a防護(hù)等級IP54光伏組件方陣面積尺寸（長×寬）重量33m28.4×4.2m396kg裝置重量（空載）6002結(jié)構(gòu)與組成遵循“控制最簡單、結(jié)構(gòu)最簡單、安裝最簡單”的設(shè)計(jì)理念，達(dá)到“長壽命、低成本、高可靠”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，斜單軸跟蹤系統(tǒng)由驅(qū)動子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)和支架子系統(tǒng)等組成。結(jié)構(gòu)外形見圖圖5-1：圖5-1GR20-ZF-240跟日裝置外形圖3跟蹤原理自適應(yīng)跟日裝置采用獨(dú)創(chuàng)的自適應(yīng)跟蹤方法，有別于傳統(tǒng)的光敏傳感器控制和定時(shí)程序控制跟蹤方法，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。主軸南北向傾斜，前端直聯(lián)減速器后安裝在前支架上，后端由軸承座通過后支架支撐，光伏組件直接安裝在橫梁上，橫梁再與主軸緊固并隨軸轉(zhuǎn)動。東、西感光組件背向垂直安裝在前光伏組件的兩側(cè)，既作為太陽傳感器，又作為電機(jī)控制器和驅(qū)動電源。當(dāng)太陽對光伏組件的入射方位角發(fā)生偏離時(shí)，至少有一塊感光組件能接受到太陽的直射輻射，驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，使得光伏組件又對準(zhǔn)太陽。所以不管遇到什么天氣，只要有一定強(qiáng)度的太陽光照，就能夠?qū)μ栕赃m應(yīng)跟蹤。跟蹤原理如圖5-2所示。直接對電機(jī)加直流電源3~7V，就能手動控制主軸轉(zhuǎn)動。圖5-2自適應(yīng)控制對日跟蹤原理圖5.3逆變器選型并網(wǎng)逆變器為跟隨電網(wǎng)頻率和電壓變化的電流源，并網(wǎng)逆變器將直流電能逆變成交流電能。目前并網(wǎng)型逆變器的研究主要集中于DC－DC和DC－AC兩級能量變換的結(jié)構(gòu)，DC－DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點(diǎn)使其跟蹤最大工作點(diǎn)；DC－AC逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電壓與電網(wǎng)電壓同相位，同時(shí)獲得單位功率因數(shù)。綜合考慮逆變器的性能、價(jià)格以及光伏電站的裝機(jī)容量等因素，本項(xiàng)目擬采用無隔離變500kW集中型逆變器,技術(shù)參數(shù)如下:表5－3500kW逆變器技術(shù)參數(shù)逆變器技術(shù)參數(shù)生產(chǎn)廠家待定逆變器型號500kW最大直流電壓880Vdc最大功率電壓跟蹤范圍450—820Vdc最大直流功率550KWp最大輸入電流1200A最大輸入路數(shù)16允許輸出功率500KW額定電網(wǎng)電壓270Vac允許電網(wǎng)電壓210~310Vac額定電網(wǎng)頻率50Hz/60Hz允許電網(wǎng)頻率47—51.5Hz/57—61.5Hz總電流波形畸變率<3%(額定功率)功率因素≥0.99（額定功率）最大效率98.7%歐洲效率98.5%防護(hù)等級IP20（室內(nèi)）夜間自耗電<100W允許環(huán)境溫度-25~+55℃允許最高海拔6000米顯示觸摸屏標(biāo)準(zhǔn)通訊方式RS485可選通訊方式以太網(wǎng)/GPRS重量2288kg機(jī)械尺寸（寬×高×深）850×2800×2180mm針對xx100MWp光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目，我們選擇的光伏并網(wǎng)逆變器采用當(dāng)代先進(jìn)的控制技術(shù)，具有較高的并網(wǎng)發(fā)電水平，設(shè)備安全、可靠，并滿足中國電網(wǎng)電壓波動較大的特性。其主要技術(shù)特點(diǎn)如下：采用控制芯片；主電路智能功率模塊（IPM）；太陽電池組件最大功率跟蹤技術(shù)(MPPT)；外置工頻隔離變壓器，實(shí)現(xiàn)光伏陣列和110kV，50Hz三相交流電網(wǎng)之間的相互隔離；具有直流接反、輸出過載、輸出短路、電網(wǎng)斷電(孤島)、電網(wǎng)過欠壓、電網(wǎng)過欠頻等故障保護(hù)及告警功能；采用了先進(jìn)的孤島效應(yīng)防護(hù)檢測方案，并具有完善的監(jiān)控功能；直流輸入電壓范圍寬，整機(jī)效率高；人性化的LCD液晶界面，通過按鍵操作，液晶顯示屏可顯示實(shí)時(shí)各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)故障數(shù)據(jù)、歷史故障數(shù)據(jù)、總發(fā)電量數(shù)據(jù)、歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)等；液晶顯示屏(LCD)可提供中文，英文兩種語言的操作界面；可提供包括RS485或Ethernet（以太網(wǎng)）遠(yuǎn)程通訊接口。其中RS485遵循Modbus通訊協(xié)議；Ethernet（以太網(wǎng)）接口支持TCP/IP協(xié)議，支持動態(tài)(DHCP)或靜態(tài)獲取IP地址；適應(yīng)中國電網(wǎng)電壓波動較大的特點(diǎn)。并網(wǎng)逆變器正常工作允許電網(wǎng)三相線電壓范圍為：AC380V±15%，頻率范圍為：47－51.5Hz；并網(wǎng)逆變器支持按照群控模式運(yùn)行。為了有效提高系統(tǒng)的發(fā)電效率，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了群控控制功能，群控器根據(jù)光伏陣列的發(fā)電功率，來控制并網(wǎng)逆變器的投入或退出，從而最大限度地減少每臺逆變器在低負(fù)載、低效率狀態(tài)下的運(yùn)行時(shí)間，提高整體的發(fā)電效率。為了獲取電站設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)及工作狀態(tài)，配置了監(jiān)控裝置，并利用本公司開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)版監(jiān)測軟件，通過RS485通訊方式，可連續(xù)記錄設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)，監(jiān)控裝置的主要功能如下：實(shí)時(shí)顯示電站的當(dāng)前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計(jì)總發(fā)電量、累計(jì)CO2總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖?？刹榭疵颗_逆變器的運(yùn)行參數(shù)。監(jiān)控所有逆變器的運(yùn)行狀態(tài)，采用聲光報(bào)警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，可查看故障原因及故障時(shí)間。監(jiān)控軟件具有集成環(huán)境監(jiān)測功能，主要包括日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向和溫度等參量?？擅扛?分鐘存儲一次電站所有運(yùn)行數(shù)據(jù)?？蛇B續(xù)存儲20年以上的電站所有的運(yùn)行數(shù)據(jù)和所有的故障紀(jì)錄?？商峁┲形暮陀⑽膬煞N語言版本?？砷L期24小時(shí)不間斷運(yùn)行在中文WINDOWS2000，XP操作系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)需要修改監(jiān)控界面，包括定制各種照片、標(biāo)語、口號等?？商峁┒喾N遠(yuǎn)端故障報(bào)警方式，至少包括：SMS(短信)方式，E-MAIL方式。監(jiān)控主機(jī)在電網(wǎng)需要停電的時(shí)候能接收電網(wǎng)的調(diào)度指令。監(jiān)控主機(jī)同時(shí)提供對外的數(shù)據(jù)接口，即用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)方式，異地實(shí)時(shí)查看整個(gè)電源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)發(fā)電過程都是自動的，無需人為干擾和控制。在設(shè)備運(yùn)行過程中，逆變器會不斷檢測交流電網(wǎng)是否滿足并網(wǎng)發(fā)電條件，同時(shí)也會不斷檢測光伏陣列是否有足夠的能量。當(dāng)外部的條件滿足后，逆變器會自動進(jìn)入并網(wǎng)發(fā)電模式，在并網(wǎng)發(fā)電過程中，逆變器一直以最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）方式并網(wǎng)發(fā)電。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)（如電網(wǎng)異常、短路等故障），逆變器將在0.2s內(nèi)自動與電網(wǎng)脫開，并發(fā)出告警信。5.4光伏方陣設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)原則（1）太陽電池方陣排列布置需要考慮地形，地貌的因素，要與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境有機(jī)的結(jié)合。同時(shí)設(shè)計(jì)要規(guī)范，并兼顧光伏電站的景觀效果，在整個(gè)方陣場設(shè)計(jì)中盡量節(jié)約土地。（2）盡量保證東西向每一排組件在同一條線上，使太陽電池組件布置整齊，規(guī)范，美觀，接受太陽能幅照的效果最好，土地利用更緊湊，節(jié)約。（3）每兩排組件之間的間距設(shè)置必須保證在太陽高度角最低的冬至日時(shí)，所有組件仍有6小時(shí)以上的日照時(shí)間。（4）斜單軸跟日裝置系統(tǒng)與水平面夾角保證為25°。2方案概述本項(xiàng)目紅線范圍占地面積35000畝。光伏電站規(guī)劃容量100MWp，分為100個(gè)1MWp光伏發(fā)電分系統(tǒng)，每個(gè)光伏發(fā)電分系統(tǒng)由1個(gè)1MWp光伏發(fā)電單元系統(tǒng)構(gòu)成。太陽能電池組件全部采用國產(chǎn)多晶硅組件，采用斜單軸跟蹤裝置和固定安裝方式。根據(jù)整個(gè)場地的地形及紅線范圍，合理使用整個(gè)場地的土地資源。5.5光伏子方陣設(shè)計(jì)1MW光伏方陣每排18塊組件，共12排，方陣中間設(shè)一條東西方向道路，道路寬度4m，南北兩側(cè)各6排組件，整個(gè)方陣中心部分離道路2m位置沿道路放置逆變升壓站，去除3套組件，整個(gè)方陣共213套支架，采用18匯1匯流箱，共12個(gè)匯流箱。逆變升壓單元共有2臺逆變器，每臺逆變器對應(yīng)有1臺8路進(jìn)線直流配電柜，每6個(gè)匯流箱接入一臺直流配電柜，2臺逆變器分別接入106串和107串組件，容量分別為508.8kWp和513.6kWp。方陣安裝傾角和間距的設(shè)計(jì)是方陣設(shè)計(jì)的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，綜合考慮系統(tǒng)的發(fā)電量及支架的抗風(fēng)能力，跟蹤支架安裝傾角選用25°。斜單軸跟綜裝置太陽電池方陣陣列間距計(jì)算，也應(yīng)按太陽能高度角最低時(shí)的冬至日仍保證組件上日照時(shí)間有6小時(shí)以上的日照考慮。采用錯開式布置方式可以有效的避開9:00和15:00南面組件產(chǎn)生的陰影，合理的減少土地的面積。本項(xiàng)目場地太陽能電池組件安裝傾角為25°。本工程支架間東西最小中心列間距為12.0米，前后最小列間距為17.5米，東西前后排之間錯開6米進(jìn)行排布。陰影分析如圖5-3所示，錯開排布方式如圖5-4所示：圖5-3冬至日上午9:00陰影分析圖圖5-4斜單軸跟蹤支架排列方式5.6方陣接線方案設(shè)計(jì)光伏方陣內(nèi)接線分為組串至匯流箱、匯流箱至逆變器的接線，組串至匯流箱接線電纜采用PV1-F4mm2直流電纜，匯流箱至逆變器電纜根據(jù)距離及損耗進(jìn)行選擇，現(xiàn)有如下兩種方案：方案一：匯流箱放置于橫排18套支架中間位置，左起第10套支架前基礎(chǔ)位置，各套支架通過4、6、10mm2直流電纜接至匯流箱位置，匯流箱至逆變器采用50、70、95mm2雙芯直流電纜接入直流配電柜。方案優(yōu)缺點(diǎn)：1）優(yōu)點(diǎn)：由于匯流箱置于每排的中心位置，匯流箱全部與逆變器處于同一直線上，電纜溝數(shù)量少，電纜投資略少；2）缺點(diǎn)：兩套支架間東西距離12米，最遠(yuǎn)一套支架距離匯流箱108米，需采用10mm2電纜，中間支架需采用6mm2電纜，靠近逆變器位置匯流箱至直流柜電纜可采用50mm2直流電纜，電纜型號過多；圖5-5匯流箱位置示意圖方案二：匯流箱放置于前后兩排18套支架中間位置，左起第5套支架前基礎(chǔ)位置，各套支架通過4mm2直流電纜接至匯流箱位置，匯流箱至逆變器采用70、95mm2雙芯直流電纜接入直流配電柜。方案優(yōu)缺點(diǎn)：1）優(yōu)點(diǎn)：由于匯流箱置于兩排的中心位置，整個(gè)方陣左側(cè)匯流箱處于一條直線上，右側(cè)匯流箱處于一條直線上，可分別接入1#、2#直流柜，兩套支架間東西距離12米，最遠(yuǎn)一套支架距離匯流箱70米，組串至匯流箱電纜全部采用4mm2電纜，匯流箱至直流柜電纜采用70、95mm2兩種型號；2）缺點(diǎn)：由于匯流箱處于兩條直線上，每個(gè)方陣南北方向需兩條電纜溝，電纜溝數(shù)量較多，匯流箱至直流柜電纜投資偏多；圖5-6匯流箱位置示意圖兩種方案電纜投資相差不多，從施工難度和整體施工容錯率分析，采用第二種方案，電纜型號少，施工難度低，可以有效加快施工進(jìn)度。5.7輔助技術(shù)方案1積雪處理根據(jù)定邊地區(qū)的氣候情況，每年冬季11、12、1、2月份有一定的降雪量，而光伏組件又有以下特點(diǎn)：1）組件上表面為玻璃結(jié)構(gòu)，且采用自潔涂層，光滑度高，不易積雪。2）組件朝向正南，且有25度的安裝傾角，冬季受太陽能輻射量較大，且電池片經(jīng)表面植絨處理，反光率低，組件運(yùn)行時(shí)表面溫升明顯，組件表面不易積雪。由于以上氣候情況及光伏組件自身特點(diǎn)，以及同地區(qū)同類型光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看，本項(xiàng)目光伏組件表面不會出現(xiàn)長時(shí)間積雪情況，一旦出現(xiàn)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。2組件表面清潔根據(jù)xx地區(qū)的空氣中污染物的情況來看，主要污染物是可吸入顆粒物。組件板面污染物主要是以浮灰為主，但是也有雨后灰漿粘結(jié)物，以及晝夜溫差大，組件板面結(jié)露后產(chǎn)生的灰塵粘結(jié)。根據(jù)組件板面污染物的情況，初步選定不定期水清洗的方案。清洗水車和維護(hù)人員配合，利用車載水箱、水泵及水管對組件表面進(jìn)行清洗。車載水箱的容積為5m3，1MW組件清洗需要3箱。51.12MW組件每年耗水約20000m3。每天實(shí)際清洗時(shí)間以6小時(shí)計(jì)，每20天為一個(gè)吹掃周期，需要水車3輛，工作人員12名。為了避免大量的道路建設(shè)，造成一次性成本較高，另外車輛進(jìn)入光伏陣列區(qū)內(nèi)部，靠近組件行駛，容易產(chǎn)生事故隱患，考慮水車只光伏場區(qū)內(nèi)道路上行駛，故需要為每輛水車配備較長的沖水軟管。5.8光伏發(fā)電工程年上網(wǎng)電量計(jì)算根據(jù)太陽輻射資源分析所確定的光伏電站多年平均年輻射總量，結(jié)合初步選擇的太陽能電池的類型和布置方案，進(jìn)行光伏電站年發(fā)電量估算。1光伏陣列效率η1：光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換與傳輸過程中的損失包括：●組件匹配損失:組件串聯(lián)因?yàn)殡娏鞑灰恢庐a(chǎn)生的效率降低，根據(jù)電池板出廠的標(biāo)稱偏差值，對于精心設(shè)計(jì)、精心施工的系統(tǒng),約有4.2%的損失；●太陽輻射損失:包括組件表面塵埃遮擋及不可利用的低、弱太陽輻射損失,根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，采用相對保守的數(shù)值，取值3.8%；●直流線路損失:根據(jù)項(xiàng)目的直流部分的線纜連接，計(jì)算得直流部分的線纜損耗=2%；得:η1=95.6%×96.2%×98%=90.13%2逆變器的轉(zhuǎn)換效率η2●逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比。對于500kW無變壓器型并網(wǎng)逆變器,可取η2=98%。3溫度對發(fā)電量的影響光伏電池組件只有在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下，即：電池溫度25℃、垂直入射日照強(qiáng)度1000W/m2、太陽光譜等同于大氣質(zhì)量1.5的情況功率才能達(dá)到標(biāo)定值。多晶硅電池隨著溫度的升高，功率會有所下降。本項(xiàng)目所用240Wp的峰值功率系數(shù)為-0.46%/℃，NOCT（標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行條件下的電池溫度）為45℃。電池板工作溫度可以由以下計(jì)算公式：NOCT=45°C,Kt晴朗指數(shù)0.7,Tc為電池板溫度，Ta為環(huán)境溫度。根據(jù)定邊地區(qū)的溫度平均值及電池組件的溫度效率因素，為多晶硅的溫度功率衰減因子，本電池板為-0.46%/℃。計(jì)算時(shí)考慮考慮各月根據(jù)輻照量計(jì)算加權(quán)平均值，可以計(jì)算得到QUOTE錯誤!未找到引用源。加權(quán)平均值為4.1%。4其它功率損耗以上的系統(tǒng)損耗尚不能囊括所有，如不可用的太陽光輻照效率、相關(guān)電氣設(shè)備功率損耗等，在此不做一一分析，根據(jù)具體系統(tǒng)配置來決定。該影響所對應(yīng)的綜合修正系數(shù)估算可取96%。綜上，光伏系統(tǒng)總效率：η=η1*η2*（1-4.1%）*96%=90.13%*98%*95.9%*96%=81.3%5系統(tǒng)發(fā)電量計(jì)算利用RETScreen軟件計(jì)算發(fā)電量，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下：(1)10年平均月總輻射數(shù)據(jù)（水平面和35度傾斜面）(2)10年平均月環(huán)境溫度(3)光伏系統(tǒng)各部分效率(4)跟蹤式安裝，傾角為25度，方位為正南。計(jì)算結(jié)果如表5-5：表5-5RETScreen?能源模型現(xiàn)場條件估算說明／范圍項(xiàng)目名稱地面電站請見在線手冊項(xiàng)目位置白水，中國最近的氣象站氣象數(shù)據(jù)-白水項(xiàng)目所在地的緯度°N37-90.0到90.0年度太陽輻射量（傾斜表面）MWh/m22.57年平均溫度°C7.9-20.0到30.0系統(tǒng)特征估算說明／范圍應(yīng)用類型-聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)類型-中央電網(wǎng)光伏能量吸收率%100.0%光伏陣列光伏組件類型-多晶硅光伏組件制造商參見產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫額定光伏組件的效率%14.7%4.0%到15.0%正常工作條件溫度°C4540到55光伏溫度因子%/°C0.40%0.10%到0.50%其他光伏陣列損耗%5.0%0.0%到20.0%額定光伏陣列電力容量kWp100000.00光伏陣列面積m2695,510.2電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)逆變器的平均效率%90%80%到95%推薦的逆變器（直流電到交流電）容量kW(交流)92,016.0逆變器容量kW(交流)100,000.0其他電力調(diào)節(jié)損耗%5%0%到10%年能源產(chǎn)量(12.00月分析)估算說明／范圍單位面積發(fā)電量kWh/m2302.4總的光伏系統(tǒng)效率%11.8%光伏系統(tǒng)功率參數(shù)%23.5%收集到的可再生能源MWh233,676.350供應(yīng)的可再生能源MWh210,308.715kWh210,308,715可獲得的多余的可再生能源MWh0.000本工程依據(jù)招標(biāo)文件提供的定邊地區(qū)年太陽總輻射量5500MJ/m2，通過PVSYST建結(jié)構(gòu)模型，如下圖2-1PVSYST建模設(shè)計(jì)分析過程，結(jié)合美國NASA數(shù)據(jù)和RETScreen進(jìn)行太陽輻照強(qiáng)度分析計(jì)算：斜單軸支架在朝向正南25度傾斜后，年太陽總輻射量達(dá)到8343.5MJ/㎡,折合標(biāo)準(zhǔn)日照條件（1000W/㎡）下日照峰值小時(shí)數(shù)為2317.6小時(shí)，則第1年發(fā)電量＝日照峰值小時(shí)數(shù)×系統(tǒng)平均瞬時(shí)效率＝2317.6h×81.3％≈1884.2h。發(fā)電量估算如表5-6：表5-625年發(fā)電量測算年份發(fā)電量（萬度）第1年7638.9第2年7577.8第3年7517.2第4年7457.0第5年7397.4第6年7338.2第7年7279.5第8年7221.3第9年7163.5第10年7106.2第11年7049.3第12年6992.9第13年6937.0第14年6881.5第15年6826.4第16年6771.8第17年6717.7第18年6663.9第19年6610.6第20年6557.7第21年6505.3第22年6453.2第23年6401.6第24年6350.4第25年6299.65年內(nèi)年平均值7517.725年內(nèi)年平均值6948.625年總發(fā)電量173715.7第六章電氣6.1電氣一次6.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）省發(fā)展改革委關(guān)于安徽振發(fā)新能源科技有限公司在定邊建設(shè)50MW光伏電站項(xiàng)目建議書的批復(fù)（2）安徽振發(fā)新能源科技有限公司關(guān)于定邊50MWp光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目一次接入系統(tǒng)項(xiàng)目的委托書（3）GB/T19939-2005光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求（4）GB/Z19964-2005光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定（5）Q/GDW617-2011國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定（6）國家電網(wǎng)公司光伏電站接入系統(tǒng)導(dǎo)則（2010版）（7）城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則（國家電網(wǎng)科[2006]1202號）6.1.2接入電力系統(tǒng)方案1定邊電力系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃陜西省電網(wǎng)是西北電網(wǎng)的中心，與寧夏、陜西、青海、四川和新疆電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。截至2011年底，全省發(fā)電裝機(jī)容量2734萬千瓦。公司管轄750千伏變電所7座，容量1350萬千伏安，線路3541公里；330千伏變電所43座，容量2312萬千伏安，線路長度7439公里；220千伏變電所12座，容量321萬千伏安，線路長度1108公里；110千伏變電所256座，容量1618萬千伏安，線路長度16230公里（含電纜）。陜西省省電力公司截至2011年年底，省內(nèi)售電量累計(jì)完成757億千瓦時(shí)，同比增加91.71億千瓦時(shí)，增長13.78%。這也是陜西省省電力公司售電量繼2009年突破500億千瓦時(shí)，2010年突破600億千瓦時(shí)后，連續(xù)第三年實(shí)現(xiàn)跨越式增長。光伏發(fā)電工程接入電力系統(tǒng)方案（1）入電壓等級分析光伏電站接入電力系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)自身裝機(jī)容量、當(dāng)?shù)毓╇娋W(wǎng)絡(luò)情況、電能質(zhì)量等技術(shù)要求選擇合適的接入電壓等級。根據(jù)Q/GDW617-2011《國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》，本站屬大型光伏電站，總?cè)萘繛?1.12MWp，選擇并網(wǎng)電壓等級為110kV。（2）接入點(diǎn)分析光伏電站區(qū)域?qū)訇兾麟娋W(wǎng)下的定邊電力公司。根據(jù)國家有關(guān)可再生能源并網(wǎng)的規(guī)定，光伏電站就近接入陜西電網(wǎng)下屬的定邊電網(wǎng)。自電站架設(shè)1回110kV線路接入周臺子變電站110kV側(cè)，導(dǎo)線采用LGJ-300，其經(jīng)濟(jì)輸送容量為100MVA。從技術(shù)而言，該系統(tǒng)接入方案能滿足要求，具體接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案將在以后的接入系統(tǒng)專題設(shè)計(jì)中進(jìn)一步深入細(xì)致的論證，以當(dāng)?shù)仉娏Σ块T最終審定的方案為準(zhǔn)。6.1.3升壓變電站站址選擇本項(xiàng)目裝機(jī)容量為51.12MWp，分為50個(gè)1MWp發(fā)電子系統(tǒng)，12(14)個(gè)1MWp發(fā)電子系統(tǒng)中的箱變高壓側(cè)采用T接方式經(jīng)電纜接入站內(nèi)35kV配電室，35kV配電室進(jìn)線4回、出線1回；本工程采用1臺50000kVA主變壓器，SZ11-50000/110/35kV，110±8*1.25%/35kV，主變出線2回，主接線為單母線接線，最終經(jīng)1回110kV架空線路送出。6.1.4光伏電場就地電氣部分1光伏電場主接線本工程全部采用斜單軸跟蹤安裝方式，光伏電場主接線采取50臺1000kW箱變，升壓后35kV側(cè)順序相連或支接，以4回35kV電纜線路匯集至光伏電場35kV配電室。2電氣設(shè)備選擇并網(wǎng)逆變器：并網(wǎng)逆變器單臺容量目前國產(chǎn)最大可達(dá)到500kVA，國外最大可達(dá)到800kVA。一般情況下，單臺逆變器容量越大，單位造價(jià)相對較低。目前國內(nèi)大容量并網(wǎng)逆變器中，500kVA的并網(wǎng)逆變器的相對比較成熟，已經(jīng)投運(yùn)的數(shù)量較多，性能較好，同時(shí)考慮到光伏發(fā)電系統(tǒng)中，線損占較大部分，如果在本項(xiàng)目中采用較多的小容量逆變器，則會產(chǎn)生相當(dāng)大的交流損耗，影響投資收益，故擬配置500kVA并網(wǎng)逆變器。箱式變壓器：為了增加上網(wǎng)電量和節(jié)能，選用低損耗油浸式分裂電力變壓器，容量為1000kVA，電壓比38.5±2×2.5%/0.27kV，接線組別為D,yn11-yn11，阻抗電壓Uk=6.5%。集電線路光伏電場集電線路長路段采用35kV電纜線路。其中電池組串至匯流箱的直流電纜選用太陽能專用直流電纜，型號為2PFG4mm；匯流箱至直流配電柜的直流電纜選用ZRC-YJV22-1.0-2*70、ZRC-YJV22-1.0-2*95型，單拼敷設(shè)；直流配電柜至逆變器的直流電纜選用電纜ZRC-YJV-1.0-2*95型，六拼敷設(shè)；逆變器至升壓變壓器的交流電纜選用三芯電纜ZRC-YJV-1.0-3*185型，四拼敷設(shè)；升壓變壓器至開關(guān)站的交流電纜選用三芯電纜ZRC-YJV22-35-3*50/70/95型，單拼敷設(shè)。3110kV升壓變電站電氣主接線（1）根據(jù)國家電網(wǎng)110kV變電所典型設(shè)計(jì)深化實(shí)施方案及《35kV配電系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》的要求。110kV為單母線接線，進(jìn)線2回，出線1回，并配有母線壓變避雷器設(shè)備，采用戶外敞開式布置方式。（2）本期工程安裝1臺主變，1臺SZ11-50000/110，50MVA三相雙繞組自冷式有載調(diào)壓電力變壓器，電壓為110±8×1.25%/35kV；35kV單母線接線，4回電纜進(jìn)線。采用中置式開關(guān)柜戶內(nèi)布置；配有主變進(jìn)線柜、壓變避雷器柜、電容器裝置進(jìn)線柜；（3）按照《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則》及《全國供用電規(guī)則》,無功補(bǔ)償裝置的布點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)在變壓器的主要負(fù)荷側(cè)；容量的配置和分組按分級補(bǔ)償、就地平衡、便于調(diào)整電壓及不發(fā)生諧振的原則進(jìn)行。同時(shí)通過設(shè)置無功補(bǔ)償裝置，用于改變無功功率，從而進(jìn)行調(diào)壓。（4）根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中規(guī)定，35～110kV變電所安裝的無功補(bǔ)償裝置應(yīng)使高峰負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)達(dá)到0.9～0.95。為提高母線電壓和供電質(zhì)量，變電所無功主要補(bǔ)償變壓器的無功損耗。因不具備設(shè)計(jì)計(jì)算條件時(shí)，電容器安裝容量可按變壓器容量的10～30%確定，因此本站本期無功補(bǔ)償按照主變壓器容量的10%配置，本期考慮安10.8MVAR電容器裝置，35kV設(shè)1組3600kVar電容器裝置和1組1800kVar電容器裝置。（5）一般是6kV、10kV、35kV中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)，當(dāng)零序電容過大時(shí)（主要由線路和電纜的對地電容形成）使單相接地電流增加，當(dāng)對地發(fā)生間歇性故障時(shí)，不容易息弧，造成弧光接地，引起過電壓，危及系統(tǒng)的安全，同時(shí)也使人體觸電傷亡的幾率增高。因此一般當(dāng)接地電流超過10A時(shí)就需要裝設(shè)消弧線圈，消弧措施大多采用消弧線圈補(bǔ)償或自動跟蹤補(bǔ)償式消弧線圈接地方式。系統(tǒng)中性點(diǎn)加裝消弧線圈裝置，通過消弧線圈產(chǎn)生的工頻電感電流來補(bǔ)償系統(tǒng)單相接地電容電流，達(dá)到消弧的目的。電網(wǎng)中的單相接地電容電流由電力線路和電力設(shè)備（如同步發(fā)電機(jī)、大容量同步電動機(jī)及變壓器等）兩部分的電容電流組成Ic=Ic''+Ic',其中：Ic－單相接地電容電流，A；Ic'－電力線路接地電容電流，A；Ic”－電力設(shè)備接地電容電流，A。35kV單相接地電容電流的計(jì)算主要考慮電纜截面及其長度，具體計(jì)算如下：3×70mm2：17.32km，Ic’=3.7*17.32=64.08（A），Ic”=0.13×64.08=8.33（A）Ic＝Ic’+Ic”=72.4（A）。Ic＞30A,采用消弧線圈補(bǔ)償，選擇消弧線圈容量為Q=1.35IcUc/√3=1.35×72.4×35/√3=1975.1kVA，擬選1000kVA的消弧線圈兩套。（6）本變電站設(shè)1臺站用變，容量為500kVA，其中10kV站用變由站外市電引入,作為站內(nèi)常用電源；35kV站用變（戶內(nèi)中置式開關(guān)柜內(nèi)布置）做為備用電源，以節(jié)省費(fèi)用。6.1.5主要電氣設(shè)備選擇1短路電流計(jì)算本變電所110kV進(jìn)線由周臺子變一回110kV電纜出線供電。經(jīng)計(jì)算架空線路的電抗標(biāo)幺值為0.085，變壓器：SZ11-50000/110，50MVA，Uk=10.5%，阻抗標(biāo)幺值均為0.21。取基準(zhǔn)值分別為Sd=100MVA，Uc1=115kV，Uc2=37kV。其三相短路電流計(jì)算短路阻抗圖如下圖。本站各級電壓母線三相短路時(shí)，短路電流值見表6-1，表6-1短路電流值短路計(jì)算點(diǎn)短路點(diǎn)平均工作電壓Un(kV)穩(wěn)態(tài)短路電流有效值I（kA）短路電流沖擊值ich（kA）短路全電流最大有效值,Ich（kA）短路容量Sn（MVA）110kV母線（k-1）1155.915.058.911176.535kV母線（k-2）378.2120.9412.40526.3注：表中ich＝2.55I”,Ich＝1.51I”經(jīng)計(jì)算光伏電站110kV側(cè)三相最大短路電流為5.9kA，35kV側(cè)三相最大短路電流為8.21kA。本工程對主要設(shè)備選擇和校驗(yàn)按110kV額定開斷電流31.5kA，35kV額定開斷電流25kV，即可滿足本工程要求。2主要電氣設(shè)備選擇（1）主變壓器主變壓器1臺選用SZ11-50000/110三相雙繞組自冷有載調(diào)壓電力變壓器，電壓為110±8×1.25%/35kV，接線組別YNd11，短路阻抗為Uk=10.5%。（2）110kV戶外電氣設(shè)備1）斷路器：選用SF6斷路器，額定電壓126kV；額定電流1250A，開斷電流31.5kA；額定熱穩(wěn)定電流31.5kA（4s）。型號：LW38-126。2）隔離開關(guān)：選用水平開啟式，額定電壓126kV；額定電流1250A，開斷電流31.5kA；額定熱穩(wěn)定電流31.5kA（4s）。型號：GW4-126。3）電流互感器：出線選用油浸式。TA級次組合為：10P20/10P20/0.5/0.2s；額定一次電流為2×600A；額定二次電流為5A。型號：待施工圖定。主變110kV側(cè)電流互感器選用LR-110型套管電流互感器，變比為200～600/5。4）電壓互感器：母線電壓互感器選用電容式電壓互感器，變比為110/√3/0.1/√3/0.1/√3/0.1kV，準(zhǔn)確級為0.2/0.5/3P的設(shè)備。5）避雷器：110kV進(jìn)線及母線避雷器選用YH10W5-102/266型氧化鋅避雷器進(jìn)行過電壓保護(hù)，主變110kV側(cè)中性點(diǎn)避雷器選用YH1.5WZ-72/186型氧化鋅避雷器進(jìn)行過電壓保護(hù)，35kV母線避雷器選用YH5WZ-54/134型氧化鋅避雷器進(jìn)行過電壓保護(hù)。（3）35kV高壓開關(guān)柜35kV開關(guān)柜選用戶內(nèi)金屬鎧裝移開式真空開關(guān)柜，配真空斷路器，主變兩個(gè)分段柜額定電流1250A，開斷電流25kA；8路進(jìn)線柜額定電流630A，開斷電流25kA；隔離柜額定電1250A，開斷電流25kA；電容器柜額定電流為630A,最大開斷電流均不小于25kA。（4）箱式升壓變每1MW光伏陣列設(shè)置就地逆變—升壓箱式變電站一臺，在每個(gè)子陣選擇合適區(qū)域建設(shè)箱式變電站，每個(gè)箱式變電站單元的主要設(shè)備：低壓開關(guān)柜、升壓變壓器、35kV開關(guān)柜。每兩臺并網(wǎng)逆變器的交流輸出通過1臺雙分裂油浸變壓器升壓至35kV。本工程35kV升壓變選用采用美式箱變，三相雙分裂油浸式變壓器，共計(jì)100臺。額定容量1000kVA，電壓比38.5±2×2.5%/0.27kV/0.27kV(低壓側(cè)電壓與最終中標(biāo)逆變器交流電壓一致)，聯(lián)結(jié)組別D,yn11,yn11，短路阻抗Ud=6%。（5）站用變壓器本工程設(shè)2臺站用變，一臺變壓器電源由10kV市電提供，型號為：S11-500/10，10.5±2×2.5%/0.4kV，D,yn11Uk=4%。（該變壓器為施工電源變壓器，在施工結(jié)束以后轉(zhuǎn)為變電站的外接電源變壓器）另一臺變壓器電源由35kV母線引接，型號為：S11-500/35，37±2×2.5%/0.4kV，D,yn11Uk=6%。6.1.6防雷、接地及過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)1光伏陣列部分（1）光伏發(fā)電系統(tǒng)支架及基礎(chǔ)，可利用支架基礎(chǔ)作為自然接地體，再敷設(shè)人工接地網(wǎng)，接地電阻不大于1歐姆。光伏發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)接地、工作接地、過壓保護(hù)接地使用一個(gè)接地裝置，接地裝置的接地電阻值不大于1歐姆。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮防腐因素，鑒于現(xiàn)場場地土地對鋼結(jié)構(gòu)含有腐蝕性，應(yīng)對接地所用扁鋼采取相應(yīng)的防腐措施?？紤]到太陽能電池板安裝高度較低，防止組件有熱斑效應(yīng)的問題，故在電站的光伏陣列區(qū)不設(shè)獨(dú)立避雷針裝置。（2）接地裝置及設(shè)備接地的設(shè)計(jì)按《交流電器裝置的接地》和《十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。光伏組件區(qū)域接地裝置設(shè)計(jì)原則為以水平接地體為主，輔以垂直接地體的人工復(fù)合接地網(wǎng)，水平接地體采用鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用鍍鋅角鋼。電池設(shè)備支架及太陽能板外邊金屬框與站內(nèi)地下接地網(wǎng)可靠相連，逆變器室與光伏組件區(qū)域接地網(wǎng)連接。全站接地網(wǎng)接地電阻≤1Ω。2升壓變電站部分本工程升壓變壓器：35kV、110kV線路及35kV、110kV母線裝設(shè)氧化鋅避雷器，防止雷電侵入波過電壓。電氣配電裝置大部分采用戶內(nèi)布置，在各配電室設(shè)置避雷帶，防止直擊雷過電壓。為保證人身安全，所有電氣設(shè)備外殼都應(yīng)接至專設(shè)的接地干線，全站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)原則為以水平接地體為主，輔以垂直接地體的人工復(fù)合接地網(wǎng)。6.1.7站用電及照明1站用電站用電由1路10kV市電和1路35kV母排光伏電提供，其中10kV市電為主供，35kV母排光伏電為備供，2路站用電源互為備用，以提高站用電的可靠性。站用變壓器容量為500kVA，站用電主要用于供給光伏場區(qū)及110kV升壓站相關(guān)設(shè)備用電及照明用電。站用電電壓為380V/220V，在35kV配電室共裝設(shè)5面低壓抽