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10MWp光伏发电建设项目可行性研究报告

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'10MWp光伏发电建设项目可行性研究报告27 第一章申报单位及项目概况第一节项目申报单位概况一、项目名称:10MWp光伏发电项目二、建设单位:中国江苏光电能源有限公司三、申报单位该项目拟成立中国江苏光电能源有限公司,自有资金雄厚、管理层经验丰富、专业能力强大。公司实行董事会领导下的总经理负责制。下设生产办、财务办、能源办、政策办、法务办、技术办、行政办等部门满足生产需要。第二节项目概况一、申请报告的依据1、承办单位关于编制项目申请报告的委托合同;2、国家发改委关于编制项目申请报告的有关规定;3、国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2007年本)》;4、国家和江苏省“十一五”规划;5、国家和江苏省可再生能源发展规划;6、项目承办单位提供的基础资料。二、建设背景27 众所周知,能源是人类社会发展的动力,是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。目前广泛使用的常规能源(主要是煤、石油、天然气等化石能源)资源有限,无法满足人类持续增长的能源需求,且多年过度的开发利用已造成严重的环境问题,制约着经济和社会的发展。因此,开发可再生能源是关系到国家可持续发展战略的关键问题之一。在各种可再生能源中,太阳能覆盖面积广,是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,太阳能光伏发电技术是近些年来太阳能利用领域中发展最快、最前沿的研究领域;在欧美等发达国家,利用光伏技术发电已成为重要能量来源之一。根据德国联邦太阳能经济协会(Solarwirtschaft)的预测,随着光伏发电成本的逐年快速下降,光伏发电在今后世界能源构成中所占比重将会逐渐上升,2050年前后将会超过由煤和石油所提供能源的总和。我国政府非常重视可再生能源利用和环境保护问题,在减少温室气体排放和可再生能源利用方面采取了多方面措施。还出台了《可再生能源中长期发展规划》等法规,并将光伏发电等可再生能源项目列入《当前优先发展的高科技产业化重点领域指南(2007年度)》等文件,从税收等国家政策上给予大力支持。从我国的能源现状看,我国虽然地大物博,但人均常规能源储量却远远低于世界平均水平,预计到2010年全国发电装机量缺口将达52.9GW,占总装机量的7.7%,到2020年这一缺口会增加到8.2%。如此巨大的缺口仅靠煤、水、核电是不够的,必须要由可再生能源发电来填补。与此同时,我国有着丰富的太阳能资源,绝大多数地区平均日辐射量在4kWh/m2以上,与同纬度的美国相似,优于日本及欧洲地区。尤其是在西部广大的无人区,更是太阳能资源较为丰富的地区,有着大规模光伏发电的天然条件。27 综上分析,太阳能光伏发电在中国是个新兴产业,可以缓解我国能源紧张问题,节能减排,改善居住环境,有效利用太阳能资源和土地价值。项目建设对于推动和提升新能源产业的发展,提高经济运行质量和效益,增强综合国力和企业竞争力具有十分重要的意义。中国江苏光电能源有限公司计划在XXXX投资,近几年XXX经济持续快速协调健康发展,城市化进程不断加快,各项社会事业全面进步,经济发展对能源的需求也越来越大。同时宁阳也面临着资源枯竭、能源供应紧张的问题,对可再生能源的发展非常迫切。本项目立足XX能源现状,根据企业实际和发展规划,拟建设先进的太阳能光伏发电项目,以充分利用XXX丰富的太阳能资源和闲置的山坡土地资源,为城市发展提供强大的能源供应,缓解能源供应紧张矛盾。项目建设符合国家产业政策和当前可再生能源产业发展趋势,能够适应XXX及周边地区国民经济发展的客观需要。三、项目建设地点建设项目位于XXX,占地203252平方米(305亩),其中现有土地91亩,本次拟新征土地214亩。场地为缓坡度的小山脚,山坡朝南,南向没有明显的高大遮挡物;坡度平缓,并逐渐升高,可以平整成梯田状,一方面组件阵列前后没有遮挡,充分利用了有限的土地面积,另一方面可以防止水土流失。项目选址日照丰富,交通便利,水、电、通信等设施齐备,项目选址具有优越地理位置和良好的对外交通条件。四、建设规模及方案选择27 (一)项目建设规模1、规模确定项目建设规模应综合考虑现状市场容量、行业市场增长率、行业发展趋势、区域经济发展趋势、发展规划、土地使用情况等因素及企业自身情况综合确定。本项目建设规模为:本项目拟利用XXX闲置山坡地203252平方米(305亩),首期建设10MW光伏发电项目,项目太阳能光伏组件采用晶硅组件和硅基薄膜电池组件,其中硅基薄膜组件的装机容量为4.995MWp,晶硅组件的装机容量为5.012MWp,实现并网放电,25年总的发电量为31321.31万度。通过对技术、投资及效益方面的分析,认为该项目建设规模属适度经济规模。2、发电量估算(1)最佳倾斜角度辐照度计算气象资料(北纬34.8,东经117.3)25年水平面平均辐照量(kWh/m2/day)最佳倾斜面上的平均辐照量(kWh/m2/day)1月2.94.752月3.54.743月4.24.884月5.05.255月5.45.216月5.45.037月4.94.618月4.64.619月4.14.5510月3.44.2711月2.94.4312月2.64.4927 平均4.14.7427 27 (2)效率计算效率计算要考虑组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、电缆传输损失、逆变器效率、升压变压器的效率等。系统效率分析计算结果如下:晶体硅系统效率分析 损耗系数可利用率组件串并联失配损失5.0%95.0%电池组件温度系数耗损4.0%96.0%太阳辐照损失6.0%94.0%灰尘积雪遮挡损失3.0%97.0%电缆传输损失(直流、交流)2.0%98.0%逆变器转换效率1.7%98.3%变压器升压效率1.0%99.0%维护期检修发电损失1.0%99.0% 78.5%薄膜系统效率分析 损耗系数可利用率阵列组件串并联失配损失5.0%95.0%电池组件温度系数耗损2.0%98.0%太阳辐照损失2.0%98.0%灰尘积雪遮挡损失3.0%97.0%电缆传输损失(直流、交流)2.0%98.0%逆变器转换效率1.7%98.3%变压器升压效率1.0%99.0%维护期检修发电损失1.0%99.0% 83.6%(3)年发电量计算年发电量计算公式如下:27 年发电量=系统装机容量×系统发电效率(ηsys)×年倾斜面标准辐照时数考虑到以后每年系统效率衰减情况:前十年衰减10%、平均每年衰减1%、后15年衰减10%、平均每年衰减0.67%。电站25年年发电量计算结果如下:年份5MW(5.012MW)晶体硅系统发电量(万kWh)5MW(4.995MW)薄膜系统发电量(万kWh)10MW电站25年发电量发电量(万kWh)1679.84721.561401.42673.05714.341387.393666.25707.131373.384659.45699.911359.365652.65692.691345.346645.85685.481331.337639.05678.261317.318632.26671.051303.319625.46663.831289.2910618.66656.621275.2811611.86649.41261.2612607.33644.591251.9213602.80639.781242.5814598.26634.971233.2315593.73630.161223.8916589.20625.351214.5517584.67620.541205.2118580.13615.731195.8619575.60610.921186.5220571.07606.111177.1821566.54601.31167.8422562.00596.491158.4923557.47591.681149.1524552.94586.871139.8127 25548.41582.061130.4725年发电量总和15194.5216126.7931321.31平均每年发电量607.78645.071252.85(二)方案选择1、方案比选太阳电池按材料可分为晶体硅太阳电池、硅基薄膜太阳电池、化合物半导体薄膜太阳电池和光电化学太阳电池等几大类。晶体硅太阳电池包括单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池两种,是目前PV(Photovoltaic)市场上的主导产品,硅基薄膜太阳电池包括多晶硅(ploy-Si)薄膜、非晶硅(a-Si)薄膜和硅基薄膜叠层太阳电池,可在廉价的衬底材料上制备,其成本远低于晶体硅电池,效率相对较高。化合物半导体薄膜太阳电池主要有铜铟硒(CIS)和铜铟镓硒(CIGS)、CdTe、GaAs等。染料敏化Ti02纳米薄膜太阳电池简称DSC,对它的研究处于起步阶段。总体来讲硅太阳电池目前发展最成熟,在应用中居主导地位。晶体硅电池中,单晶硅太阳电池转换效率较高,技术也最为成熟,使用最为广泛。在实验室里最高的转换效率可达24.7%,规模生产时的效率可达17%左右。目前在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位。但由于单晶硅材料制造成本价格高,虽然经过制造工艺和技术方面的努力,相对初期阶段,价格已经大幅度降低,但仍然相对较高。27 多晶硅太阳电池与单晶硅比较,其效率高于非晶硅薄膜电池而低于单晶硅电池,其实验室最高转换效率可达18%,工业规模生产的转换效率为15%左右。因此,多晶硅电池在效率和价格方面能够继续扩大其优势的话,将会在太阳能电地市场上占据重要地位。与晶体硅太阳电池相比,硅基薄膜太阳电池最重要的是成本优势,具有弱光响应好和温度系数小的特性,便于大规模生产,有极大的发展和应用潜力。通常,硅基薄膜太阳电池的最主要问题是效率相对较低,效率目前为6-9%,每瓦的电池面积会增加约一倍,在安装空间和光照面积有限的情况下限制了它的应用。上述三大类电池产品的价格从目前市场上来看是多晶硅和单晶硅价格接近。硅基薄膜比多晶硅和单晶硅便宜,太阳能转换效率单晶硅>多晶硅>硅基薄膜,占地面积单晶硅与多晶硅差不多,硅基薄膜较大。产品的成熟程度是单晶硅比多晶硅更加成熟,硅基薄膜稍差。鉴于本项目土地面积有限,根据宁阳县的日照情况及硅基薄膜太阳电池具有弱光响应好的特性,本项目同时采用单晶硅和硅基薄膜两种电池组件。容量分别为5.012MWp和4.995MWp。2、组件技术参数本项目太阳电池组件采用的单晶硅电池组件和硅基薄膜电池组件的主要参数如下:27 单晶硅太阳电池组件指标单位数据峰值功率Wp175W(±3%)开路电压(Voc)V44.2V短路电流(Isc)A5.2A工作电压(Vmppt)V35.3V工作电流(Imppt)A4.96A尺寸L×W×Hmm1580×808×40安装尺寸mm重量kg15.5KG峰值功率温度系数%/℃-0.471开路电压温度系数%/℃-0.347短路电流温度系数%/℃-0.02810年功率衰降%10%20年功率衰降%20%组件效率%13.7%通过的认证及测试VDECEIEC61215/730满足的标准及规程规范VDECEIEC61215/73027 硅基薄膜电池组件指标单位数据峰值功率Wp111(±5%)开路电压(Voc)V142短路电流(Isc)A1.22工作电压(Vmppt)V108.1工作电流(Imppt)A1.03尺寸Mm1300×1100×7安装尺寸Mm重量kg24峰值功率温度系数%/゜C-0.2开路电压温度系数%/゜C-0.3短路电流温度系数%/゜C1.010年功率衰降%1025年功率衰降%20组件效率%8通过的认证及测试TUVRheinlandCertificate满足的标准及规程规范IEC61646IEC61730五、生产技术方案(一)太阳能阵列的布置27 根据NASA数据和RETSCREEN软件的验证结果,项目电池组件安装倾角为30°。根据太阳能电站的地理位置和冬至日9:00~15:00太阳光不遮挡各电池组件,组件安装在具有一定倾角的山坡上,可以防止前后阵列的遮挡。项目太阳能阵列由10个1MW电站组成,其中五个为薄膜电站,五个为晶硅电站。1、晶硅方阵设计晶硅方阵由单晶硅电池组件组成,标准发电单元配置方案为:单晶硅电池组件的工作电压(Vmppt)为34.99V。每一串的最大功率点电压为560V。560÷34.99=16即,每16块组件串联为一串;每一串的功率175Wp×16=2800Wp。为了系统的合理配置,配置了二种规格汇流箱:汇流箱A有16路输入端口,则每一组功率2800Wp×16=44800Wp。汇流箱B有3路输入端口,则每一组功率2800Wp×3=8400Wp。每一台逆变器功率500kW。则需要11台汇流箱A和1台汇流箱B构成一个单元。每一单元的功率为44800Wp×11+8400Wp=501200Wp5.012MWp晶硅方阵共需配置500kW逆变器10台。汇流箱A共110台,汇流箱B共10台。共需175Wp组件数量28640块。总功率5012000Wp。下图为该阵列平面布置示意图:27 晶硅组件安装示意图如下:2、薄膜方阵设计薄膜方阵由硅基薄膜电池组成,标准发电单元配置方案为:硅基薄膜电池的工作电压(Vmppt)为108.1V。每一串的最大功率点电压为560V。560÷108.1=5.18。5块组件串联,每一串的功率111Wp×5=555Wp。薄膜的汇流箱为第三种规格,即15路输入。编号为汇流箱C。汇流箱C有15路输入端口,则每一组功率555Wp×15=8325Wp。27 每一单元配置60个汇流箱,则输入至逆变器的功率为499500Wp。薄膜方阵汇流箱需二级配置。二级汇流箱有4路输入,编号为汇流箱D。每单元配15台汇流箱D。4.995MWp薄膜方阵共配置500kW逆变器10台。共需111Wp组件数量45000块。总功率为4995000Wp。晶硅方阵和薄膜方阵的功率总数为5.012+4.995=10.007MWp。下图为该阵列平面布置示意图:薄膜组件支架安装设计27 (二)电气系统1、主要设备参数及功能(1)汇流箱汇流箱示意图用于户外,防护等级IP65。可分别输入16、15、4、3回路电池组件串。对于单晶硅电池组件,实际每回路工作电流5A,短路电流5.45A。汇流箱A为16路输入,输出直流电流80/87.2A(工作电流/短路电流),汇流箱B为3路输入,输出直流电流15/16.35A(工作电流/短路电流)。最大开路电压为725.8V,熔断器的耐压值不小于1000Vdc,每路输入具有防反充保护功能,配有光伏专用高压防雷器,具备防雷功能,具有高直流耐压值,可承受的直流电压值不小于DC1000V。对于硅基薄膜电池组件,每回路工作电流1.03A,短路电流1.22A。选用15路输入的汇流箱C。输出直流电流15.45/18.3A27 (工作电流/短路电流)。由于硅基薄膜并联回路较多,需设置二级汇流箱,每回路输入电流15.45/18.3A,考虑4回路,输出电流61.8/73.2A。(2)直流配电柜直流配电柜按照500kW的逆变器进行设计,500kW的逆变器配置2台直流配电柜。直流配电柜的每路输入都配有电压和电流监测。输入/输出有防雷保护。其接地电阻小于5欧姆。直流配电柜的输出直流开关电流600A,2回路。10MWp光伏电站共配置直流配电柜40台。(3)逆变器逆变器具有较好的人机界面和监控通信功能,便于监控中心远端控制。配有合适的独立的交直流防雷元件,实现过电压保护。具有自动同期功能。型号SG500KTL隔离方式无隔离变压器最大太阳电池阵列功率550kWp最大阵列开路电压880VDC太阳电池最大功率点跟踪(MPPT)范围480Vdc~820VDC直流输入路数16路最大阵列输入电流1200A额定交流输出功率500kW最大交流输出功率520kW最大交流输出线电流1070A总电流波形畸变率<3%(额定功率时)功率因数>0.99最大效率98.5%欧洲效率98.3%额定输出电压(三相)270VAC27 额定电网频率50Hz接入电网型式IT系统夜间自耗电<50W自动投运条件直流输入及电网满足要求,逆变器自动运行断电后自动重启时间5min(时间可调)保护功能极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过热保护、过载保护、接地故障保护等通讯接口RS485使用环境温度-20℃~+40℃使用环境湿度0~95%,不结露满功率运行的最高海拔高度≤2000米(超过2000米需降额使用)冷却方式风冷噪音≤60dB防护等级IP20(室内)电网监控按照UL1741标准尺寸(深×宽×高)850×2800×2180mm重量1800kg500kW逆变器参考接线图27 500kW逆变器外形图逆变器是太阳能光伏并网发电系统中的一个重要元件,其主要功能是将太阳能电池板发出的直流电逆变成交流电,并送入电网,同时实现对中间电压的稳定,便于前级升压斩波器对最大功率点的跟踪,并且具有完善的并网保护功能,保证系统能够安全可靠地运行。逆变器的核心部件从晶闸管SCR开始,历经可关断晶闸管GTO、电力晶闸管BJT、功率场效应管MOSFET、绝缘栅极晶体管IGBT、MOS控制晶闸管MCT等取得极大的发展,随着电力电子器件的发展,逆变器便向着功率更大、开关频率更高、效率更高、体积更小发展,微处理器的诞生和发展,使逆变器采用数字式控制,效率更高、可靠性更高、谐波失真更低、精度大大提高。27 随着光伏电站容量、规模越来越大,对逆变器容量、效率也要求更大、更高。从目前生产情况来看,国外制造的逆变器的容量比国内大,效率比国内高。一般逆变器效率随着容量的增加而提高,即容量越大,其效率也越高。综合适用、价格、支持国产化等因素,初步确定选用安徽合肥阳光生产的500kW逆变器。(4)低压交流配电柜按常规380V低压交流配电柜,每台逆变器配2台开关柜,包括1000~1250A空气断路器(热稳定电流20kA)、电流/电压互感器、母线、交流防雷接地保护设备、参数输出通信接口(可用于监控)等。交流开关柜出线接升压变压器,升至10kV。开关柜型号GCK。逆变器室设置1台电源柜,内含7.5kVA隔离调压变压器(距离较远)及进出线断路器,低压交流放浪涌装置。(5)干式变压器干式变压器将逆变器输出的低压交流电升压至10kV,每1MWp光伏方阵配1台变压器,容量1000kVA,变压器采用三绕组,高压侧10kV,配置10kV开关柜。两个低压侧电压按逆变器输出电压确定。输出经10kV铠装交联电缆接入光伏电站的10kV配电室。10kV开关柜型号为KYN,真空断路器1250A,短路电流25kA,JN-10型接地开关,RN-10型熔断器,JDZ型电压互感器,LMZ-10型电流互感器,FZ避雷器。10kVSC10型干式变压器。10kV开关柜规格同上述。27 10kV干式变压器(6)10kV和35kV系统10kV配电装置采用屋内开关柜设备,设备有:1回接35/10kV升压变压器出线,10回光伏系统10kV进线,共计14面开关柜。采用单母线接线。35kV系统设置1台35/10kV干式升压变压器,容量10000kVA,型号SC9。开关柜型号JYN1,短路电流暂按31.5kA。1回出线开关(配有真空断路器、LCZ-35电流互感器、JN-35接地开关、FZ-35避雷器及二次测量、保护设备等),JDJJ2-35电压互感器,3面开关柜。(7)防雷接地根据光伏电站的地质条件,大地的电阻率较高,采用降阻剂以满足接地电阻、接触电势和跨步电势要求。材料可选用热浸镀锌扁钢,规格根据地质资料计算后确定。太阳电池组件支架避雷。所有的组件支架通过避雷带在电气上与大地导通。27 电路部分避雷。汇流箱内设置了压敏电阻和避雷器两种避雷装置,在直流配电柜和逆变器的箱柜内均设置避雷装置。防雷的设计标准遵守GB50057-94(2000年版)建筑物防雷设计规范。防雷接地点的接地电阻均小于5欧姆。(8)太阳能发电系统电气接线方式及设备布置直流汇流箱布置在电池组件的方阵的支架上。接入汇流箱的电缆放置在沿支架布置的电缆桥架内。每1MWp的支架方阵设置1间逆变器室,布置直流配电柜、逆变器、交流配电柜、10kV干式变压器。进入逆变器室的直流电缆和至10kV配电室的电缆采用直埋敷设方式,35kV出线采用铠装电缆直埋至接口的架空门架。逆变器室的布置位置应考虑到不影响其后排太阳电池组件的光照。(三)监控系统光伏电站采用集电站运行数据采集﹑显示﹑数据传输等的综合监控系统。本系统以智能化电气设备为基础,以串行通讯总线(现场总线)为通讯载体,将太阳电池组件,并网逆变器,站级0.38/10/35kV电气系统和辅助系统在线智能监测和监控设备等组网组成一个实时网络。通过网络内信息数据的流动,采集上述系统全面的电气数据进行监测,并可在特定条件下对站内电气电源部分进行控制。同时,以采集的数据为基础进行分析处理,建立实时数据库、历史数据库,完成报表制作、指标管理、保护定值分析与管理、设备故障预测及检测、设备状态检修等电站电气运行优化、控制及专业管理功能。1、系统结构27 光伏电站综合监控系统采用分层分布式网络结构,即为间隔层,通信控制层和站控层。(1)间隔层由全分散式的智能汇流箱数据采集处理装置、并网逆变器监控单元、环境参数采集仪以及厂站一次设备所用的保护、测量、计量设备等二次设备组成。按基本功能分为二组子系统:太阳电池组件/并网逆变器监控制子系统和太阳能电站站级监控子系统。光伏电站综合监控系统为集以上二系统为一体的新型光伏电站综合监控系统。·太阳电池组件/并网逆变器监控子系统·本子系统与汇流箱等设备采用通信连接。汇流箱具有对光伏组件的实时数据进行测量和采集,通过通信连接将信号传输到太阳电池组件/并网逆变器监控子系统的功能。太阳电池组件/并网逆变器监控子系统对信号进行分析处理,对太阳电池组件进行故障诊断和报警并及时发现汇流箱自身存在的问题,这些数据和处理结果通过通信控制层直接传输到站控层。本子系统与逆变器控制系统等设备采用通信连接。完成并网逆变器实时参数的采集和运行状态的监视,通过通信管理层和站控层对这些数据进行分析和处理。本子系统与逆变器出口交流汇流,10kV/0.27kV升压变压器等智能设备通信联网。数据通过网络传送给站控层。间隔单元由全分散式微机保护测控装置、厂站内其它智能装置以及子系统后台软件组成。·太阳能电站站级监控子系统·本子系统与10kV配电装置、110kV/0.27kV升压变压器、27 10kV/35kV升压变压器、35kV配电装置以及其它辅助系统内综保测控装置﹑智能仪表和温控设备等智能设备以及环境参数采集系统通信联网。·站内少量非智能设备,由本子系统配置智能I/O测控装置,硬接线接入。(2)通信控制层·通信控制层是系统数据采集通讯和网络部分。网络系统符合国际标准化组织OSI模型。传输速率为10M/100M自适应方式,网络采用嵌入式以太网,将监控主机和间隔层设备互联,实现资源共享。通信网络安全、可靠,传输速度满足计算机监控系统的要求。能自动监测网络自身和各个环节的工作状态,自动选择、协调各个节点的工作。·通信控制层硬件配置采用技术先进、可靠的设备和装置,作为系统关键设备的通讯管理机采用全固态设计,并可采用高冗余度的双机双网结构,确保任何情况下主要功能的可靠执行。系统故障检出能力强、主备机故障切换快。·通信控制层配置液晶,可在就地配电间内查询所有的现场信息。配置专门的后台处理软件,组成板级监控子系统,完成所有智能汇流箱等的数据采集和处理。·通信控制层设备配置对于太阳电池组件/并网逆变器监控制子系统,按照每1M光伏设备配置相关的通讯控制层设备,独立组屏,布置在就地配电间。27 对于太阳能电站站级监控子系统,按照10kV、35kV配电装置以及辅助系统(包括直流,UPS等)配置通讯控制层设备。布置在控制室内。(3)站控层站级控制层为全站设备监视、测量、控制、管理的中心,通过网络传输,接受现场采集的开关量、模拟量与电度量信息,以及向现场发布控制命令,并通过远动通讯装置与调度中心进行远方数据通讯。站级控制层主要设备包括一套网络设备、可选冗余配置的两台全固态通讯管理机、监控主机,以及一套卫星时钟接收和同步系统等。站控监控层主要完成全站信息的收集与综合处理,并负责与调度端通信。站控监控层扩展方便、组态灵活,适应各种不同的硬件配置,可配置为一体机,也可组成局域网,配置为操作员工作站、运行工作站及操作票工作站等,以及用户需要的其它功能的工作站。(4)网络连接系统主干网络是采用高速冗余以太网,选用光纤介质联网,主要完成分散的通信控制层和站控层之间的数据交换。(5)光伏电站覆盖区域广,因此从一级汇流箱至二级汇流箱通信采用光纤连接。系统配置结构示意图如下:27 27 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目1)系统功能光伏电站监控系统软件按一次设备间隔分散配置,监控软件面向对象编程配置;系统模块化,接口编程标准化,以高性能的子系统构成优异的光伏电站监控系统,系统扩展方便、组态灵活,支持光伏电站设备的扩展和系统功能的增加。·数据采集与处理采集所有子系统所有设备的数据,包括设备运行状态,报警,交直流电流,电压,功率,功率因数,谐波量,发电量等信息。·控制操作功能控制各电气间隔的断路器、电动隔离刀闸的合闸/分闸操作等。控制操作可由站控层工作站实现,也可以通信控制层设备上完成。·操作权限具有操作权限等级管理,当输入正确操作口令和监护口令才有权进行操作控制,参数修改,并将信息给予记录。并具有记录操作修改人,操作修改内容的功能。·报警功能及事件记录对所有子系统的所有设备进行全面的数据分析,快速判断故障信息,进行报警。将遥测越限、正常遥信变位、事故变位、SOE、保护信息、遥控信息、操作记录等信息集中统一管理,分类记录并处理。·历史记录功能定期地将处理后的数据保留入历史库,以供趋势分析、统计计算之用。60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目·界面显示功能可实时显示所有子系统的所有设备传来的各种数据,各种运行状态和报警信息。包括各种设备的实时运行状态,电压、电流、有功功率、无功功率、谐波量、发电量和外界环境的风速、风向、温度、湿度、光照强度等参数,各种告警信息、计算机监控系统的运行状态信息等。支持多窗口、分层显示各种接线图、地理图、系统图、曲线、潮流图、事件列表、保护信息、报表、棒图等。可人工、自动后定时打印各种报表、曲线、事件等。·数据统计管理功能根据实时数据进行分析、计算和统计。汇总所有子系统的所有设备的运行时间、有功功率、无功功率、可利用率、发电量和功率曲线、设备的温度、压力等参数、电量日/月/年最大值/最小值及出现的时间、日期、负荷率、电能分时段累计值。设备的故障报警统计和故障统计。发电量与外界环境参数的关系,以及进行节能减排信息数据计算和评估。并进行保护监控设备库管理,对系统参数和定值进行统计和管理。·故障录波分析功能对系统采集的扰动数据处理保存,并进行波形显示、故障分析、打印等。·打印功能能够打印所需的各种数据报表。包括:定时打印运行数据;根据运行人员的要求打印相应画面;打印报警的时间及内容,各种设备的运行状态变化、控制系统异常和报警的时间及内容。2)布置60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目本期工程新建控制室,用于布置直流屏、UPS屏、光伏电站综合监控系统、保护、远动、通讯等设备。通信管理层设备分散布置在就地配电间内和控制室内。①直流系统及UPS电源站内设置2套300Ah的直流系统,包括蓄电池、充电屏、配电柜,向站内各电气开关操作、交流不停电(UPS)电源的直流备用电源供电。设置2套UPS电源,作为控制系统电源。②防盗保安系统设置1套保安闭路电视监视系统(CCTV),包括液晶显示屏、摄像头、控制开关等,监视重要设备和区域,可发出报警信号。③接入系统本工程总装机10MWp,由20个500kWp的单元组成,每两个单元的输出通过1台变压器第一次升压至10kV,之后10台一次升压变的输出通过1台10kV/35kV变压器二次升压后接入35kV中压交流电网。电站无功补偿设备接入35kV侧。本工程一次电气主接线见下图:60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目本工程一次电气主接线图(四)主要生产工艺设备的选择1、选型原则(1)适用性本项目产品按专业化原则组织生产,采用国内、外先进的工艺装备并经过工艺验证,成熟、适用、可靠,并根据产品特点和生产规模来选用相应的工艺装备。(2)先进性积极采用先进技术,对关键工序的工艺设备,采用国内、外先进的工艺设备,以保证产品的质量。(3)经济性60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目新增设备是在确保产品质量和提高生产效率前提下,采用经济适用的工艺设备,降低成本,提高经济效益。(4)可靠性所选的工艺设备必须是通过实践证明是可靠的、适用的。尽量减少或消除人为因素对产品质量的影响。(5)节能性选用低能耗设备,达到节能目的。根据上述工艺设备选择原则,经工艺分析与设备负荷计算,项目新增主要设备清单如下:主要生产设备一览表宁阳10MWp光伏系统设备成本构成序号项目名称分部分项名称单位数量单价(元)总价(万元)备注1材料费光伏组件薄膜电池板WP4995000157492.5新奥光伏能源ESS-110晶硅电池板WP5012000168019.2新奥光伏集成ESS-1752逆变器逆变器(500KWP)台202900000.005800 4配电柜、汇流箱防雷汇流箱A个1105000.0055廊坊博森防雷汇流箱B个1043004.3廊坊博森汇流箱C个6002000120廊坊博森汇流箱D个150150022.5廊坊博森6直流配电柜台2080000.00160定制7交流配电柜台10140000.00140定制8电缆及其相关组件至汇流箱线缆米8000006.00480华洋线缆9接插头对10000040.00400华洋线缆10汇流箱至直流配电柜线缆米5000010.0050华洋线缆60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目11直流柜至逆变器电缆米500048.0024华洋线缆12逆变器至交流输出柜电缆米500050.0025华洋线缆13线缆现场备份   30 14监控系统多机版监控系统套1400000.0040 15RS485通讯附件套1300.000.03 16远程数据采集工控机个15000.000.5 17环境监测仪套1015000.0015 18支架系统钢材W100000005.005000新奥提供19辅材   1246.3新奥提供20变电系统变压器、互感器、断路器等   2010不包括采购、施工及其他各项成本21总计31134.33不包括土建、施工及其他各项成本(五)总平面布置1、总平面布置原则本工程站区总体布置的原则应尽量少用土地,站区总平面布置做到布局合理、紧凑,工艺流程短捷、顺畅,并充分体现太阳能光伏电站的结构特点。合理布置,能降低基建投资,缩短建设周期,使之产生良好的经济效益。按照电站总体规划,从总体布置考虑,本工程将遵循一次规划,在总平面布置中留有扩建的余地。2、站区总平面布置60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目太阳能光伏电站的总平面布置布置和常规电站不同,它是以太阳光为能源来进行收集,所以在总布置时要考虑光照角度对电池组件的影响,充分利用最佳太阳光照。从地理位置角度考虑,正南是全天接受太阳能光照最大的方向。按此要求,太阳电池组件面朝向正南。考虑太阳电池组件方阵之间相互的影响,方阵之间依据山体的坡度,同时组件间留有间距,避免相互遮挡阳光。站区的行政、生产管理中心,如主控楼、35kV变电站和站区配套的生活辅助设施,包括生活和消防供水系统、生活污水处理系统等建构筑物,全部布置山洼的采石场处。为保证太阳能光伏电站的安全运行,站区区域四周将设站界设施,以示警戒。为节省投资,站区四周将采用带刺铁丝围栅进行圈围。本期10MW光伏发电项目站区用山脚部分土地和山南面的部分缓坡,站区用地面积约20万平米。主要利用山坡缓坡处的地点进行安装,每个1MW的薄膜方阵占地面积为100m×150m,每个1MW的晶硅的方阵占地面积为100m×100m。考虑到太阳电池组件重量较轻,土建基础较小,故基础开挖的余土量相对较少。为了借助山坡朝南的角度,需要对整个站址场地土方进行部分的平整。站区道路布置:以满足消防、检修维护和巡视需要为主,充分利用布置太阳电池组件矩阵之间的有效间距,作为站区道路,以减少站区的用地,站区内道路将自成环状。道路宽度,除主要道路采用7m外,一般为4m宽。为节约投资,在太阳电池组件布置的区域,对道路范围内的站址场地稍作平整,不再另行建造站区道路。站外道路仅考虑进站道路采用混凝土处治路面。60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目站区管线布置:消防水管、工业水管和生活水管等采用地下直埋形式,并考虑冻土层对地下管道的影响。为节约投资,站区的电力电缆初步考虑在一般情况下也将采用地下直埋形式特殊区域如过道路处等考虑采用沟道和排管相结合的方式进行敷设,确保电站安全运行。站区绿化规划:站区周边即为石榴园的旅游观光景点,项目建设并不会破坏站区周边的绿化状况,因此无需要额外的资金专门用于电站周边的绿化。3、总平面主要指标序号指标名称数量单位备注1总占地面积203252平方米2太阳能方阵占地125000平方米3建筑占地2470平方米4管线道路占地21782平方米5绿化面积54000平方米6建筑密度73.43%(六)土建工程及安装1、土建工程(1)设计参数1)基本风压建筑工程抗震设计时所采用的抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g。工程场地范围内工程地质条件依具体地质勘察报告为准。2)抗震设防按GBJ11-89建筑抗震设计规范为乙类。工程抗震设防烈度按7度设防。3)均布活荷载标准60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目不上人屋面0.7kN/m2办公室2.0kN/m2走廊、楼梯2.0kN/m2卫生间2.5kN/m2其余房间活荷载按《建筑结构荷载规范》GBJ9-87取值(2)建筑方案1)设计原则功能使用要求是建筑的最基本因素,因此,应充分满足储存、及工艺设备要求,使建筑与工艺有效结合,努力创造出功能合理、利用率高、节能、环保的工业建筑。建筑造型设计力求创造出具有文化内涵,同时又体现现代建筑特点,并与周围建筑物及道路相吻合的建筑风格。同时,通过合理有效的设计,合理降低造价、节省工程投资。2)建筑设计构思本项目方案在整体形象设计中力求使用简洁明快的建筑语言来表达现代环保产业这一高效、快捷的建筑内涵。建筑的主色调大多为白色和灰色,局部采用一些较为活跃的颜色作为建筑的点睛之笔,丰富了建筑的立面和整体效果,又不落俗套。3)建筑方案①主控楼设计60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目设计以“实用、经济、美观、大方”为原则。在建筑风格上,通过富有特色的主题创意,提升整个建筑的文化气息。整体轮廓线上应体现出强烈的时代感和应有的文化内涵,力求形象鲜明、有力,形式活泼,外观以明确的体量组合和相对称的布局来树立有力的形象。结构类型为框架结构,基础为独立基础,楼板与层顶均为现浇钢混楼板。办公室、中厅、走廊地面设计为彩色水磨石,卫生间地面贴防滑地面砖。内墙面除厕所、卫生间乳白色瓷砖贴到顶外,其他房间均为混合砂浆抹面,外刷乳白色内墙涂料二道,外墙面为批离砖贴面;门窗:局部采用150系列灰绿色单面反射玻璃幕墙,黑色铝合金框,普通铝合金门窗采用茶色铝合金框70系列,浅绿色单面反射玻璃;外墙墙体材料采用200㎜厚煤渣混凝土空心砖砌块,部分内墙采用120㎜厚煤渣混凝土空心砖块,卫生间及厕所内墙1.50m下为红砖砌墙,1.50m以上为煤渣混凝土空心砖块;各层内装修均应考虑吊顶,装修材料应选用非燃烧材料。②其它设施设计其它设施设计为独立基础,框架结构,楼板与层顶均为现浇钢混楼板。4)建(构)筑物一览表主要建构筑物一览表序号建(构)筑物名称占地面积(㎡)层数建筑面积结构类型备注1主控楼8201820框架结构2逆变器室8401层840框架结构10座3变配电室4501层450框架结构4站用电源室2401层240框架结构5其他设施1201层120框架结构泵房、警卫室等合计247024702、太阳能光伏方阵安装(1)组件安装60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目1)气候条件组件需安装在下列条件下:工作温度:-40°C到+80°C积雪压力:5400帕以下抗冲击力:2400帕以下防水:不可以将组件浸泡在水中。防腐蚀:不可以安装在有腐蚀性的酸,盐区域。2)方向组件应朝正南(北半球)安装。安装方向不正确会导致输出功率的损失。组件应串联安装在同一方向同一角度,不同方向或不同角度会因为组件接收太阳光线的差异而导致输出功率流失。安装时尽可能避免有阴影的区域,阴影会导致输出的损失。3)单晶硅太阳电池组件安装:细心打开组件包装,禁止单片组件叠摞,轻拿轻放防止表面划伤,用螺栓紧固至支架上后调整水平,拧紧螺栓。4)薄膜组件安装使用弹簧垫片和平垫将薄膜组件固定锁紧在支架上。根据现场环境和装配结构的状况以适当的方式将薄膜组件接地。5)警示60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目组件有一对公母的防水插头,在进行串联的电器连接时,前一个组件的“+”极插头要连接下一个组件的“-”极插头。输出电线要正确地连接到设备上,不可以短接正,负极。确保接头与绝缘电极之间没有缝隙,若有缝隙,会导致产生火花或电冲击。(2)大功率逆变器安装按事先确定的顺序领运大功率逆变器至安装室附近,用铲车或吊车吊运到室前,再由液压小车或滚筒滚动到位。将逆变器校正、固定,模块间的固定采用螺栓、底脚固定采用电焊焊接,固定完毕验收合格。为了不损坏室内地坪,应在拖动或滚动路线上铺一层橡皮,再适当铺层板。大功率逆变器安装须严格按制造厂及规范的要求,其垂直度和水平度符合规范要求,并做好自检记录。安装就位后定期测量记录绝缘情况并采用针对性的措施,并对易碰损处加以保护。(3)占地面积每个1MW的薄膜方阵占地面积为100m×150m,每个1MW的晶硅的方阵占地面积为100m×100m。太阳能方阵安装占地约125000平方米。(七)公用及动力工程1、给排水工程(1)设计依据《建筑给水设计规范》GB50015-2005《建筑设计防火规范》GB50016-2006(2)给水1)供水概述供水水源为自备水井,供水压力0.3Mpa。项目用水由厂区水泵房,并在水泵房附近建一座400m360 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目的地下式蓄水池(消防水池),在水泵房内设置自动给水设备和水泵,向供水管网供水。供水系统采用生产、生活、消防合用一给水系统,管网采用环状管网和枝状管网相结合的供水方式,向用水单元供水。2)用水量本项目日平均用水量估算约为16.7m3/d。按全年生产作业天数定为360天计,项目年用水量约为6000m3。消防用水按一次火灾延续2小时计算,室内外消防用水及自动喷淋消防用水量共计约200m3。消防用水可储存在地下调节水池中。(3)排水排水采用雨、污分流制系统。污水:生活污水主要来自办公区和控制楼产生的生活污水,经化粪池初步处理后,通过污水管道排入城市污水管网。雨水:雨水由雨水口,带蓖检查井收集后,排入雨水管网,汇入排水系统。后期将建雨水储水池收集雨水用于绿化和清洗,此内容不含在本次项目中。2、供电(1)用电负荷等级因停电不会造成较大损失,因此用电负荷等级定为三级。(2)电源项目供电由XXX电业公司10kV提供,电缆引入厂区变电所。(3)供电方案60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目设置1套站用电系统。该系统配置1台10kV/0.4kV、400kVA(暂定)变压器,3面10kV开关柜,6面400V开关柜,建立380/220V三相四线系统,供站内控制系统电源、直流充电、空调、照明、辅助设施、检修等用电。同时与电站10kV母线互联,提高站用电的可靠性。场区低压配电线路采用放射、树干混合方式,埋地电缆敷设。采用低压配电屏直接向设备供电;动力线采用电缆沿桥架及BV线穿管敷设;照明线路全部采用BV线穿管暗敷。(4)防雷与接地场区建筑物房顶安装有避雷网,局部安装有避雷针以防止雷击。建筑物砼柱钢筋用作引下线,基础做接地体。3、采暖、通风(1)设计依据1)设计依据《采暖通风及空气调节设计规范》GB50019-2005《建筑设计防火规范》GB50016-20062)室内采暖计算温度:办公室:18℃辅助配套设施:16℃(2)采暖采暖采用变频空调系统。控制楼、门岗等处采暖按18℃考虑,逆变器室、变配电室等辅助配套设施按16℃设计。(3)通风夏季降温办公科研楼、控制楼以壁挂式单冷空调机为主。其它房间主要通过安装吊扇降温。60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目本项目各建筑物内均以自然通风为主,机械通风为辅。(八)劳动定员及项目实施进度1、企业组织机构的设置本项目建成投产后,成立公司对本项目进行经营和管理,负责光伏发电场的运营和维护,保证在整个特许期内始终按谨慎工程和运营惯例运营光伏发电场,使光伏发电场处于良好的运营状态。公司组织机构如下图所示:董事长总经理技术办法务办政策办财务办生产办能源办行政办2、工作制度工作制度的确定必须保证企业能正常生产、按时完成各项指标,并能持续稳定的实现设计指标。合理的工作制度有利于提高劳动生产率和生产作业成本。生产作业采用三班八小时工作制,管理部门实行单班八小时工作制和轮流值班制。60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目根据国家新的工时制度,企业全年生产作业天数定为300天。职工工作天数为250天,每周工作五天,休息两天。3、劳动定员根据生产规模和生产工艺要求,本项目以工作岗位确定人员,充分发挥生产人员的积极性,提高工作效率,结合本项目生产管理需要,项目劳动定员为20人,其中项目负责人1名,财务总监1名,综合管理负责人3名,出纳1名,司机2名,运行检修人员共3名,保安9名。4、人员培训人员培训是生产和质量保证的重要手段,人员培训的内容包括技术、设备及仪器操作和维护、产品质量控制及检测等,培训对象主要以技术人员和工人为主。对将使用主要设备的人员进行相应的培训,并严格按照ISO9001质量管理体系实行培训,在通过了专业测试合格取得专业上岗证书后,持证上岗,保证操作人员有能力高质量的完成本岗工作。5、项目实施进度项目建设期共需1年,具体项目进度见下表:60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目项目实施进度表时间阶段内容月份12345678910111213可行性研究编制及审批初步设计及审批施工图设计设备定货土建施工设备安装人员培训试运行、投产6、电站运营维护内容(1)保持光伏阵列采光面的清洁发电场属于少雨且风沙较大的地区,电站工作人员应每月清洗一次,在沙尘暴季节增加清洗次数。采取移动式清洗的方式,即采用清洗车来工作。清洗车可在太阳电池组件的走廊内穿行,清洗车采用拖拉机车型,车后可挂挂车。挂车上设置贮水罐、水泵及摇杆,摇杆上设有喷头,操作人员可在车内控制摇杆的动作、水泵和喷头的启闭,对电池组件进行清洗。清洗时先用清水冲洗,然后用干净的柔软布将水迹擦干,切勿用有腐蚀性的溶剂冲洗,或用硬物擦拭。清洗时应选在没有阳光的时间或早晚进行。避免在白天时,光伏组件被阳光晒热的情况下用冷水清洗组件,冷水易造成光伏组件玻璃盖板破裂。(2)保持光伏发电系统各个部件连接牢固60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目定期检查光伏组件板间连线是否牢固,方阵汇线盒内的连线是否牢固,按需要紧固;检查光伏组件是否有损坏或异常,如破损、栅线消失、热斑等;检查光伏组件接线盒内的旁路二极管是否正常工作。当光伏组件出现问题时,及时更换,并详细记录组件在光伏阵列的具体安装分布位置。检查方阵支架间的连接是否牢固,支架与接地系统的连接是否可靠,电缆金属外皮与接地系统的连接是否可靠,按需要可靠连接;检查方阵汇线盒内的防雷保护器是否失效,按需要进行更换。(3)直流控制器及逆变器直流控制器、逆变器通常十分可靠,可以使用多年。有时因设计不好,电子元器件经过长期运行可能会被损坏,雷击也可能导致元器件损坏。定期检查控制器、逆变器与其它设备的连线是否牢固,检查控制器、逆变器的接地连线是否牢固,按需要固紧;检查控制器、逆变器内电路板上的元器件有无虚焊现象、有无损坏元器件,按需要进行焊接或更换。检查控制器的运行工作参数点与设计值是否一致,如不一致按要求进行调整。检查控制器显示值与实际测量值是否一致,以判断控制器是否正常。(4)运营维护设备配置为保证10MWp光伏并网电站在特许期内安全有效地运行,配备如下:拖拉机机型清洗车:1辆带水罐挂车:1辆带空压机挂车:1辆办公用车:1辆常用维修工具:2套60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目设备及安装工程概算表序号名称及规格单位数量单价(元)总价(万元)设备费安装费设备费安装费1拖拉机清洗车辆1200000202太阳能电池板清洗用挂机辆1100000103太阳能电池板扫雪用挂机辆1200000204管理车辆辆1300000305防盗保安报警项1100000106组合工具套51000057钳型万用表个58000.48万用表个55000.25总计95.65六、投资规模和资金筹措方案1、估算范围项目投资估算范围包括土建工程费、光伏发电设备购置及安装费、其他费用、预备费用、建设期利息等。2、编制说明(1)建筑工程费用一般土建按当地同类建筑物近期结算单位造价指标,并结合本项目各建筑物实际情况估算。(2)设备购置及安装工程费用根据建设单位提供的资料和市场询价进行计算,设备安装费按规定计取。(3)其他费用1)根据建设单位提供的资料,每亩征地综合费用为16.4万元/亩。本项目土地征用费305亩×16.4万元/亩,共计约5000万元。60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目2)建设单位管理费按工程费用的1%估算。3)勘察设计费参照国家现行有关取费标准,并结合本项目实际情况计取。4)工程监理费参照国家有关取费标准,并结合本项目实际情况计取。5)工程保险费按工程费用0.3%计算。6)生产准备费参照国家现行有关取费标准,并结合本项目实际情况计取。(5)预备费用基本预备费按工程费用和其他费用之和的8%计算。根据国家有关规定,不考虑价差预备费。(6)铺底流动资金按正常生产年份所需流动资金的30%计算。3、建设投资估算及构成本项目建设投资估算51712万元。投资构成见下表:投资构成表序号工程或费用名称估算投资(万元)占总投资比例(%)备注1建筑工程20954.05%2设备购置费3133760.60%3设备安装费660912.784其它费用784015.16%5基本预备费38317.41%建设投资总计51712100.00%本项目建设投资估算结果详见附表。4、流动资金估算60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目分析同类企业目前流动资金占用情况,采用分项详细估算法计算本项目所需的流动资金。经估算,正常年需流动资金47万元。流动资金估算详见附表。5、总投资估算项目总投资=建设投资+建设期贷款利息+流动资金=52442万元6、筹措方案项目总投资52442万元,拟申请银行贷款23000万元(其中建设期利息683万元),企业自筹资金29442万元。7、资本金本项目资本金29442万元,占总投资的56%,由企业自筹解决,所占比例符合国发[1996]35号文《国务院关于固定资产投资项目实行资本金制度的通知》要求。8、用款计划根据项目投入总资金及项目实施进度计划的安排,项目总投资在建设期(第一年)投入。流动资金随着生产的需要而逐渐投入使用。投资计划与资金筹措详见附表。60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目第三节主要技术经济指标主要技术经济指标表序号项目单位指标备注1生产规模发电量MWp/年102项目总投资万元52442其中:建设投资万元51712建设期贷款利息万元683流动资金万元473项目占地面积m2203252305亩项目建筑面积m22470建构筑物占地面积m220470太阳能方阵占地面积m2125000建筑系数%73.434投资强度万元/公顷2543169.6万元/亩5项目定员人20全年生产天数天360人员工作日天2506项目年用电量万kWH2.47项目年用水量m3600089经营收入万元/年263110总成本万元/年5515正常年11利税万元/年19112利润万元/年0正常年(税后)13总投资收益率%0.3714资本金净利润率%-1.6015盈亏平衡点%16投资回收期年19.35含建设期17借款偿还期年11含建设期60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目第二章发展规划、产业政策和行业准入分析第一节发展规划分析一、符合我国国民经济和社会发展规划可再生能源是重要的能源资源,在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。近年来世界范围内的光伏市场规模迅速扩大,需求十分旺盛。同时受各国鼓励政策影响,这种需求将会持续多年。按照西方发达国家规划,2030年全球光伏发电装机容量将达到300GW,至2040年光伏发电将达到全球发电总量的15%至20%。未来数十年,全球光伏产业的增长率将会高达30%。我国早在2006年就通过了《可再生能源法》,为了加快我国可再生能源发展,更好地满足经济和社会可持续发展的需要,根据《可再生能源法》的要求,在总结我国可再生能源资源、技术及产业发展状况,借鉴国际可再生能源发展经验的基础上,制定了《可再生能源中长期发展规划》,提出了从现在到2020年期间我国可再生能源发展的指导思想、主要任务、发展目标、重点领域和保障措施。在国家国民经济和社会发展“十一五”规划中明确提出:“实行优惠的财税、投资政策和强60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高在一次能源消费中的比重。”为了进一步做好可再生能源开发利用工作,落实好“十一五”规划纲要,根据《可再生能源中长期发展规划》提出的目标和任务,国家制定了《可再生能源发展“十一五”规划》,提出了“十一五”时期可再生能源发展的形势任务、指导思想、发展目标、总体布局、重点领域、以及保障措施和激励政策。规划指出“我国的水能、生物质能、风能和太阳能资源丰富,已具备大规模开发利用的条件。因此,加快发展水电、生物质能、风电和太阳能,提高可再生能源在能源结构中的比重,是“十一五”时期我国可再生能源发展的首要任务。”其中,在“太阳能”中提出“到2010年,太阳能热水器累计安装量达到1.5亿平方米,太阳能发电装机容量达到30万千瓦,进行兆瓦级并网太阳能光伏发电示范工程和万千瓦级太阳能热发电试验和试点工作,带动相关产业配套生产体系的发展,为实现太阳能发电技术的规模化应用奠定技术基础。”在太阳能光伏发电方面,规划提出要“因地制宜,利用户用光伏发电系统和小型光伏电站,建设光伏发电系统10万千瓦。要“启动光伏发电城市应用工程。在太阳能资源较好的大中城市开展光伏屋顶、阳光照明等光伏发电应用”本项目的建设符合国家《可再生能源法》、“十一五”发展规划、《可再生能源中长期发展规划》以及《可再生能源发展“十一五”规划》中对于太阳能光伏发电的要求,有利于提高我国可再生能源利用水平,符合国家发展规划。二、符合江苏省发展规划江苏省社会和经济发展“十一五”60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目规划在建设“节约型社会”和“加快生态省建设”中提出要“坚持资源高效利用和循环利用,依靠科技进步,以节能、节水、节地、节约矿产资源和原材料为重点,实施资源节约战略,建立节约型社会。要“加大新能源产业化的研究、开发和建设力度,鼓励支持风力、生物质能、太阳能和地热等再生能源、洁净能源项目建设,实施能源的阶梯型开发。”2009年江苏省人民政府出台了《关于加快我省新能源和节能环保产业发展的意见》,要求从核电、风电、太阳能等14个方面入手,加快新能源和节能环保产业发展。《意见》提出,要“利用5年左右时间,实现技术成熟的新能源和节能环保产业规模化发展,初步形成有利于新能源和节能环保产业发展的体制和机制,达到一定的产业规模。再经过5年的努力,实现产业跨跃发展,使新能源和节能环保产业达到相当规模,关键技术领域取得突破。装备制造处于国内领先水平,成为我省经济发展的支柱产业。”在新能源产业方面,“到2015年,新能源发电装机达到1000万千瓦,占电力总装机的比重达到10%;新能源实现替代常规能源2000万吨标准煤,占全省能源消费的比重提高到6%左右;新能源产业的增加值突破1000亿元,年均增长20%。到2020年,新能源发电装机达到2500万千瓦,占电力总装机的比重达到20%;新能源实现替代常规能源5000万吨标准煤,占全省能源消费的比重达到13%左右;新能源产业的增加值超过2500亿元。”因此,本项目的建设,对于提升山东省的资源能源利用技术水平,加快生态省建设具有十分重要的意义,符合山东省发展规划。三、符合宁阳县发展规划虽然XXX是江苏省煤炭开采及发电量较多的地区,但资源的优化配置原则,决定了XXX60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目在经济建设中不可能对其独占独享,煤炭的大量外销,尤其是电力电能的统一集约并按计划分配与使用的基本规则不可改变。与此同时,XX在资源和能源发展战略上面临着新的挑战和机遇。从目前的电力供应形势分析,2008年江苏省出现了十多年来最为严峻的电力供应紧张形势,受“煤电价格倒挂”等不利因素的综合影响,最大负荷缺口高达三分之一,XX也出现了十多年来最为严重的“电荒”,电力消费增长趋缓,工业用电增速大幅回落。2008年,泰安ZZZ市全社会用电量89.52亿KWH,环比增长1.20%,较上年增幅低6.53个百分点。全市完成发电量131.06亿KWH,环比下降10.67%,地方公用及并网运行的企业自备电厂分别完成16.57亿、1.31亿KWH,下降25.61%、33.62%,占年度发电计划的72.61%、35.18%,机组年均利用2980小时、1305小时;孤立运行的企业自备电厂完成4.69亿KWH,增长11.30%,机组年均利用5858小时。可以看出,随着煤炭等资源供应的日益紧张,电力发展对于新能源的需求越来越大。XX根据自身的发展和能源需求情况,提出了大力发展新能源和可再生能源的发展战略,大力发展风能、太阳能和生物能等新型能源。因此,选择在江苏省XX建设太阳能光伏发电项目,是一种有益的尝试,符合XX发展规划。第二节产业政策分析我国是一个能源消费大国,同时也是温室气体排放大国。根据世界能源协会(IEA)的统计和预测,中国将会于2010年超过美国,成为世界上CO260 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目排放量最大的国家。我国虽然地大物博,但人均常规能源储量却远远低于世界平均水平,预计到2010年全国发电装机量缺口将达52.9GW,占总装机量的7.7%,到2020年这一缺口会增加到8.2%。如此巨大的缺口仅靠煤、水、核是不够的,必须要由可再生能源发电来填补。在资源综合利用尤其是可再生能源利用方面,我国有着丰富的太阳能资源,绝大多数地区平均日辐射量在4kWh/m2以上,与同纬度的美国相似,优于日本及欧洲地区。尤其是在西部广大的无人区,更是太阳能资源较为丰富的地区,有着大规模光伏发电的天然条件。鉴于此种情况,我国对可再生能源产业非常重视,下表是我国总结的近年来国家关于可再生能源类法律法规:中国支持可再生能源发展的国家政策汇总表政策文件名称颁布时间颁布单位中华人民共和国可再生能源法2005-2-28人民代表大会常务委员会促进产业结构调整暂行规定2005-11-9国务院可再生能源产业发展指导目录2005-11-29国家发展和改革委员会产业结构调整指导目录(2005年本)2005-12-23国家发展和改革委员会可再生能源发展专项资金管理暂行办法2006-6-16中华人民共和国财政部中国鼓励引进技术目录2006-12-18商务部、国家税务总局当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007年度)2007-1-23国家发展和改革委员会、科学技术部、商务部、国家知识产权局中国应对气候变化国家方案2007-6-4国务院中国应对气候变化科技专项行动2007-6-1460 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目科学技术部、国家发展改革委、外交部、教育部、财政部、国家环保总局、农业部、水利部、国家林业局、国家海洋局、中国气象局、中国科学院、国家自然科学基金委、中国科学技术协会可再生能源中长期发展规划2007-9-4国务院在国务院颁布的《可再生能源中长期发展规划》中明确提出了发展目标:到2010年,太阳能发电总容量达到30万千瓦,其中全国将建成1000个屋顶光伏发电项目,总容量5万千瓦,大型并网光伏电站总容量2万千瓦;到2020年,太阳能发电总容量达到180万千瓦,其中全国建成2万个屋顶光伏发电项目,总容量100万千瓦,太阳能光伏电站总容量将达到20万千瓦;另外,光伏发电在通讯、气象、长距离管线、铁路、公路等领域的应用,计划到2010年也将累计达到3万千瓦,到2020年将达到10万千瓦。可见国家对光伏发电行业的高度重视,未来还将会有更多的有利法律法规出台,光伏产业发展的环境将会得到不断的改善。按照中国电力科学院的预测,到2050年,中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%,其中光伏发电装机将占到5%,约30GW的规模。可以预见,太阳能光伏发电产业在中国未来的能源供应中将占有一席之地。另外在国家发展和改革委员会发布的《产业结构调整指导目录(2007年本)》第一类“鼓励类”第三十三条“资源节约和综合利用”第12款“节能、节水、环保及资源综合利用等技术开发、应用及设备制造”。因此项目所属产业为资源综合利用技术应用类,属于国家鼓励发展的产业。60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目总之,本项目符合国家产业政策和行业发展趋势,顺应了光伏产业的开发和市场竞争的客观规律,寻求以优良的技术和设备取得良好的经济效益和社会效益,促进XX县及周边地区的可再生能源发展,因此本项目的建设是十分必要的。第三节产品准入分析目前我国光伏产业没有实行准入标准,市场呈现公平竞争的开放格局。但迄今为止仍未出台针对光伏发电的财政补贴政策,依旧在采用“一事一议”的方式运作。国内现有的重大光伏发电项目都是在中国政府、外国政府以及国际相关机构的支持下开展和完成的,如由原国家计委及各地政府出资建设的“送电到乡”工程、由全球环境基金出资建设的“世行、全球环境基金REDP”项目和荷兰政府出资建设的“丝绸之路照明计划”等项目。此外,还有一些小规模的光伏项目正在中国实施。这些项目遍及中国西部各个省区、中部的部分省市以及东部的沿海岛屿。虽然可再生能源利用鼓励政策在各种规划中有所提及,但缺少具体的费率补贴措施和执行策略,尚不具备在全国范围内全面推动光伏产业的条件。今后几年中国太阳能光伏产业主要市场还会在政府资助的西部边远地区供电和在戈壁地区的大规模并网示范工程上(如甘肃敦煌计划筹建100MW的光伏并网发电工程)等项目和部分发达地区,如上海、北京等城市。总之,项目建设符合国家产业政策,符合国家以及江苏省行业发展规划,符合XX发展总体规划,项目符合国家准入标准。60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目第三章资源开发及综合利用分析第一节资源开发方案本项目不涉及矿产资源、水力、森林等资源的开发,因此对本章节不做详细论述。第二节资源利用方案一、资源品种、数量及来源项目消耗的主要资源品种为土地资源、太阳能资源。二、资源利用分析(一)土地资源利用为了全面推进建设项目土地资源和环境协调发展,引导建设用地集约化利用,提高土地和资源的利用率,江苏省按照布局集中、产业集聚、用地集约的原则,提出了江苏省建设用地集约利用控制标准。土地利用指标包括固定资产投资强度、建筑密度和容积率,为单一否定性指标。本项目投资强度=169.6万元/亩、建筑系数73.43%,达到了土地集约利用控制指标要求。另外,项目利用闲置的山地资源搞太阳能光伏发电,可充分利用土地资源,符合我国能源供应安全战略和可持续发展政策,大幅减小污染排放。(二)太阳能资源利用60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目1、我国太阳辐射年总量的地理分布我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一,全年辐射总量在91.7~2,333kWh/m2.年之间。全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2,000小时。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高,属世界太阳能资源丰富地区之一。我国太阳辐射年总量分布图我国太阳能理论总储量为147×108GWh/年。我国有荒漠面积108万平方公里,主要分布在光照资源丰富的西北地区。如果利用十分之一的荒漠安装并网光伏发电系统,装机容量就达大约1.08×1010kWp。折算装机功率为1,928GW,相当于128座三峡电站。可以提供我国2002年16,540亿kWh的耗电量的3.26倍。2、江苏省太阳能资源分布特点江苏60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目省太阳辐射量在4870-5344兆焦/平方米·年之间。其分布内陆地区随纬度增加而递增,南北相差50兆焦/平方米·左右;半岛由东南向西北增加。冬季(12-2月)全省太阳辐射量在756-837兆焦/平方米·年,仅占年辐射量的14-16%。春季(3-5月)太阳辐射量在1523-1675兆焦/平方米·年,占总辐射量的31-33%。夏季(6-8月)太阳辐射量在1500-1694兆焦/平方米·年,占年总辐射量的30-33%。秋季(9-11月)太阳辐射量在1049-1146兆焦/平方米·年,占年总辐射量的21-22%。江苏省全年日照时数为2335-2768小时,年日照百分率为55%-63%。总的分布趋势是由南向北增加,XX,XX两地为高值区,较同纬度其它地区偏多,枣庄处于江苏省最南部,日照时数仅为2335小时,ZZ,ZZ两地不足2500小时。总之,半岛东南部、鲁东南丘陵和鲁南、鲁西南地区日照时数较少,不足2600小时;鲁中、鲁北和半岛西北部地区日照时数较多,在2650小时以上。从季节看,春季全省日照时数在640-780小时之间,占年总日照时数的27%-30%,东南沿海、鲁南、鲁西南地区不足700小时,其它地区在700小时以上。夏季日照时数在560-670小时之间,占年总日照时数的24%-25%,鲁南、鲁西南地区不足600小时,惠民、东营在660小时以上。冬季日照时数在470-570小时之间,占年总量的19%-22%,鲁南、鲁西南地区在500小时以下,东营、惠民在560小时以上。3、XX太阳能资源由NASA数据库提供的XX各月25年平均气象资料如下表:60 中国江苏光电能源有限公司10MWp光伏发电项目宁阳气象资料 1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月25年水平面平均辐照量(kWh/m2/day)2.893.454.175.045.425.44.884.614.133.392.882.6日均最低温度(oC)-3.56-1.583.1110.315.419.522.22117.212.14.9-1.48日均最高温度(oC)1115.522.331.134.936.534.732.831.928.820.813.225年平均温度(oC)2.485.6611.519.724.427.327.626.123.519.211.44.5860 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案由上表可以看出,XX年日照时数2335小时,水平面平均辐照量4.31kWh/m2/day,太阳能资源相对丰富,适宜太阳能光伏发电的要求。三、对地表(下)水资源的影响拟建项目用水主要为生活用水。拟建项目产生的生活废水,经污水处理系统处理后符合污水综合排放标准二级标准。因此,该项目实施后不会对地表(下)水资源产生影响。第三节资源节约措施为提高资源利用效率、降低资源消耗,项目在建设及使用过程中拟采取的节约资源及资源综合利用措施如下:一、利用闲置的山坡地,不占少占平坦的建设用地,以节约土地资源。二、充分利用山坡的天然坡度以适应安装倾角的要求。三、尽量靠近市区负荷中心和主干电网,以减少线路输送损耗。四、项目建筑、结构设计严格按照国家有关设计标准规范进行设计,不超标,合理利用建筑材料,不浪费。五、采用新型节能的墙体材料,重点使用轻质、高强、保温性能好的节能新材料和保温门窗,加强屋面及墙体保温。墙体材料尽可能使用国家推广使用的新型建材,如加气混凝土等,减少粘土红砖的使用量。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案六、推广使用新技术、新工艺的生产设备,充分提高生产效率,以节能降耗。七、所有设备一律选用符合国家规定的节能型设备,不得选择国家已公布淘汰的机电产品。电器设备应选用新型高效节能型,并采取电容补偿,提高功率因数,减少电损耗。照明灯具选用节能型,以节约用电。八、注意节约用水,所有用水设施均应尽量选用节水型的。住宅卫生间采取节水措施,并选用节水型卫生洁具,以节约用水。水景、绿化、浇洒道路、冲厕所等用水尽量使用经中水处理设备处理后的中水。九、在各类能源入口处均装设各类能源消耗计量仪表,进行能耗计量、考核,按表收费,促使用户自觉节约各类资源的使用。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案第四章节能方案分析第一节用能标准和节能规范一、国家和省有关法律、法规(一)《中华人民共和国节约能源法》(二)《中华人民共和国清洁生产促进法》(三)《节约用电管理办法》(四)《江苏省节能监察办法》(五)《江苏省节约能源条例》(六)《江苏省资源综合利用条例》二、指导性文件(一)《国务院办公厅关于开展资源节约活动的通知》(二)国家发改委、国家经贸委、建设部《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇(章)”编制及评估的规定》三、国家、行业标准及规范(一)《中国节能技术政策大纲》(计交能[1996]905号)(二)《中国节水技术政策大纲》国家发改委2005.04.21(三)《用能单位能源计量器具配备和管理导则》GB17167-2006(四)《综合能耗计算通则》GB2589-1990(五)《产品单位产量能源消耗定额编制通则》88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案GB/T17167-1997(六)《节能中长期专项规划》国家发改委2004(七)《评价企业合理用电技术导则》GB/T3485-1998(八)《评价企业合理用热技术导则》GB/T3486-1993(九)《评价企业合理用水技术通则》GB/T7119-93(十)《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003(十一)《建筑照明设计标准》GB50034-2004(十二)《建筑采光设计标准》GB50033-2001(十三)《低压配电设计规范》GB/T50054-1995(十四)《供配电系统设计规范》GB/T50052-1995(十五)《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93(十六)《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(十七)《室外给水设计规范》GB50013-2006(十八)《室外排水设计规范》GB50014-2006(十九)《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94(二十)《3-110KV高压配电装置设计规范》GB50060-92(二十一)《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005(二十二)《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006(二十三)《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JCJ134-2001(二十四)《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004第二节能耗状况和能耗指标分析88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案一、当地能源供应情况(一)供水XX有丰富的水资源,地下水储量约20亿m3,深层日开采量可达60万m3,是中国山东江苏三大丰水区中大量利用地区,水质较好,属于奥陶系岩溶裂隙水,水质完全可以保证项目用水供应。(二)供电项目所处区域供电设施完善,项目本身就为发电项目,完全可以满足项目用电要求。(三)供热项目用热采用空调,有充足的电力供应。二、项目能源消耗种类和数量本项目能源消耗主要为电和水,其能耗指标见下表:表4-1项目的能耗指标表序号项目单位设计值折算系数能耗(吨标准煤)备注1电104kW.h2.40.3578.62一次水104T0.62.571.5常温综合能耗吨标煤10.1三、能耗指标分析88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案能源是现代建设的主要物质基础,节约能源是我国长期的战略任务,随着工农业生产的发展,能源的消耗在日益增加,合理利用能源是使企业发展的重要条件,也是项目投产后提高经济效益的具体保证。因此,本项目在各专业设计中充分注意到节能的重要性,采取了行之有效的技术措施,以尽量减少能耗,使项目在建设过程及投产后均有良好经济效益。第三节节能措施分析一、建筑节能(一)屋面:100厚憎水膨胀珍珠岩块保温层;(二)外墙:240厚烧结空心砖,外做40厚聚苯颗粒保温层;(三)不采暖楼梯间隔墙:采用240厚烧结实心砖,外做30厚聚苯颗粒保温层;(四)门窗:建筑外围窗均为塑钢单框中空玻璃,封阳台采用双玻塑钢窗。分户门均采用防盗保温门;门窗气密性等级为Ⅲ级。表4-2节能指标表项目单位细则限值设计指标体形系数≤0.350.247外墙平均传热系数W/(m2.k)1.160.849建筑物耗热量指标W/m220.519.61采暖耗煤量指标Kg/m211.811.14通过以上节能措施,达到国家《公共建筑节能设计标准》的要求。二、采暖节能采用节能变频空调。三、电气节能措施88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案(一)在变电所低压配电柜设无功功率自动补偿装置,使功率因数达到0.90以上。(二)配电设备选用节能型产品,照明选用节能型光源和灯具。(三)每个开关控制不超过一个灯具,公共场所采用声光控自熄开关,利于节能。(四)供电电缆、导线截面的选择按节能原则考虑。通过以上电气节能措施,达到电气节能的要求。四、节水措施(一)制定用水计划,做到合理用水。(二)设计中应采用节水型卫生洁具,严禁使用铸铁阀门和螺旋升降式水嘴,强制推广使用陶瓷密封水嘴和一次冲洗水量为6升的坐便器。(三)区内供水系统采取防渗、防漏措施,减少不必要的损失。(四)控制绿化用水。根据土壤旱情合理确定用水量,浇水时间不宜选择在中午等温度较高时间进行,避免水份较快蒸发。(五)加强设施管理,经常检查设施的完好情况,及时检修有问题的设备。(六)建设雨水储存池,储存汛期雨水用于绿化,节约用水。通过以上节水措施,可以达到达到节水的要求。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案第四节项目本身的节能效果分析项目利用太阳能发电,平均年均发电量1252.85万KWh。若采用火力发电,按1吨标准煤发出2800度电(0.357Kg标煤/KWh计),年消耗标准煤4475吨,按燃烧1吨标准煤产生二氧化碳2.620吨测算,电站年均发电量为12528500度,总体节能减排效益和收益如下表所示:污染物单位节能减排吨数CO2减排量吨11723SO2减排量吨36氮氧化物减排吨31若以项目寿命期25年计算,总发电量约31318.75万KWh,总计节约标准煤111875吨,节能效果显著。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案第五章建设用地和征地拆迁分析第一节项目选址及用地方案一、项目选址(一)地理位置条件1、地理位置XXXX-----2、气象条件XX属暖温带湿润季节性气候区,一年四季分明。春、夏季多东南风,秋、冬季东南风和北风较多。具体气候条件如下:最高气温40.7℃最低气温-19℃最热月份平均气温26.5℃最冷月份平均气温-0.7℃年平均相对湿度69%年最大平均湿度100%年最小平均湿度7%年平均降雨量689.6mm最大降雨量1410.6mm日最大降雨量289mm年平均气压1.02×105pa最大积雪量210mm88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案全年主导风向东南风冬季主导风向西北风3、地形地貌及地质、水文(1)地形地貌及环境工程地质条件场地为规划的建设用地,地势较平坦。借用旁边场地处已作过地勘的个别地块地质资料作为本项目建设的参考资料,具体地质水文资料待作了地质勘察后为准。现就借用的报告中个别地块内各层土的性质、分布叙述如下:①粘土层(Q4)拟建场地所有钻孔上部均见有该层,揭露层底埋深0.90~1.60米,厚度为0.90~1.60米,褐黄色,硬塑,饱和,含铁锰结核,无摇振反应,光滑,干强度高,韧性高。②中风化石灰岩层(O)所有钻孔下部均揭露到该层,属奥陶系石灰岩,该层层面起伏较大,钻孔揭露层面埋深0.90~1.60米,进入该层最大厚度2.40米,灰色,中风化,隐晶质结构,块状构造,岩芯完整,呈短柱状,采取率高,岩体上部较破碎,溶沟、溶槽发育,溶沟、槽内充填粘土,该层石灰岩属较硬岩石。(2)地下水勘察深度内未发现地下水。(3)岩土工程分析及评价①场地的稳定性和适宜性88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案本次勘察结果表明,拟建场地地势平坦,土层分布均匀,性质较好,根据区域地质资料场地内无影响工程稳定的构造通过,且无其它不良地质作用,场地地层稳定,适宜进行本工程建设。②地基土承载力1)粘土层fak=170kpa2)中风化石fak=600kpa4、地震烈度根据国家地震局和山东省地震局资料,本地区地震基本烈度为6度。5、外部配套条件1、给水项目用水由开发区市政管网提供,接入管径DN150,压力0.3MPa,项目用水有保证。2、供电XX电力资源充足,利用经济开发区10kV高压供电网络,完全能够满足企业用电要求。3、交通XXX-----(二)项目选址1、选址原则(1)富集的太阳光照资源,保证很高的发电量;(2)靠近主干电网,以减少新增输电线路的投资;(3)主干电网的线径具有足够的承载能力,在基本不改造的情况下有能力输送光伏电站的电力;(4)离用电负荷中心市区较近,以减少输电损失;(5)便利的交通、运输条件和生活条件;(6)场地开阔、平坦,扩容空间大;88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案(7)能产生附加的经济、生态效益,有助于抵消部分电价成本;(8)良好的示范条件,让公众认识和接受光伏发电技术,具有一定的国际影响力。2、项目选址本项目建设地点选址XXXX,占地203252平方米(305亩),其中现有土地91亩,本次拟新征土地214亩。场地为缓坡度的小山脚,山坡朝南,南向没有明显的高大遮挡物;坡度平缓,并逐渐升高,可以平整成梯田状,一方面组件阵列前后没有遮挡,充分利用了有限的土地面积,另一方面可以防止水土流失。具有优越地理位置、良好的对外交通和日照条件。项目拟建场址现状第二节土地利用合理性分析88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案根据交通便利、节约土地、考虑发展、地质条件较好、公共设施齐全的厂址选择的原则,在XX城市发展总体布局规划的基础上,对确定的场址进行了多次实地查勘、分析和论证,最终确定了场址方案。该项目建设场址处于XXX的集体用地区域,项目的建设符合XXX土地利用规划的有关要求,也符合该地块规划建设条件的有关要求,XXX建设规划部门已对本项目的建设出具了规划建设意见和建设规划许可。项目占地203252平方米(305亩),其中现有土地91亩,本次拟新征土地214亩,均已完成土地预审。项目占地规模合理,符合国家及XXX集约和有效使用土地的有关要求。第三节征地拆迁和移民安置规划方案该项目不涉及拆迁和移民安置。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案第六章环境和生态影响分析第一节环境现状及环境保护采用的标准一、建设地点环境状况拟建地点位于XXX,四周无污染源,大气及土壤环境现状良好,大气、土壤的自净能力较强。二、环境保护设计依据及采用标准(一)《中华人民共和国环境保护法》;(二)《建设项目环境保护管理条例》;(三)环境噪声执行《城市区域环境噪声标准》(GB3096-932)3类标准;(四)环境空气执行《环境空气质量标准》(GB3095-1996)二级标准;(五)地下水执行《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类标准;(六)地表水执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅴ类标准。三、污染物排放设计依据及采用标准(一)外排废水执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中第二时段的一级标准;(二)建筑施工噪声执行《建筑施工场界噪声限值》(GB12523-90)标准;88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案(三)厂界噪声执行《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-2008)Ⅲ类标准;(四)废气执行GB18483-2001《大气污染物综合排放标准》二级标准。第二节主要污染源一、施工期该项目施工期对环境的影响主要表现为施工扬尘、施工机械噪声对环境的影响,在施工期间将导致泥土裸露,建筑原材料的大量堆存,在干燥和大风天气,都可能造成扬尘,使空气中的悬浮颗粒物增加,污染局部环境空气。噪声主要产生于施工机械如推土机、挖土机等的施工、车辆运输等过程,上述机械的噪声值在80-100分贝之间,将对距施工现场50米范围内环境造成一定影响。二、营运期项目营运期主要污染源和污染物1、主要污染源项目本身为太阳能发电项目,生产中基本不产生污染。2、主要污染物本项目的主要污染物为办公生活废水,发电设备产生的电磁污染等。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案第三节污染物治理措施及环境影响评价一、施工期该项目在施工过程中拟采取以下措施,将施工期环境影响降低到最低限度:(一)噪声污染控制。通过合理安排施工时间,合理布局施工现场,采用低噪、质优的施工机械和作业车辆,施工现场设立围墙,建立临时声障等措施控制噪声污染,防止施工噪声对周围环境产生影响。(二)扬尘污染控制。车辆运输过程中加盖防尘布帘,运输车辆进入施工场地低速行驶,避免起尘原材料露天存放,对道路洒水、冲洗,配套管线工程及时覆土绿化及硬化,降低扬尘排放,减小扬尘扩散面积,减轻施工扬尘对周围环境的影响。(三)生活污水控制。施工中产生的生活污水,排入城市污水管网,严禁无序排放。(四)固体废弃物控制措施。建筑垃圾要严格实行定点堆放并及时清运出场,严禁乱堆乱放,阻塞交通;生活垃圾应分类回收,严禁随地丢弃。通过采取上述污染防治措施,可有效减轻施工期对周围环境的影响。项目施工施工期较短,随着施工期的结束,施工期带来的各项影响也随之结束。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案施工期环境影响分析结果表明,在采取合理的防治措施的前提下,施工期对周围环境影响较小;项目区范围生态环境不敏感,项目的建设不会造成地表植被破坏,不会对区域生态环境造成影响。二、营运期1、生活垃圾生活垃圾由专职人员收集后统一存放,每隔一定时期运往生活垃圾处理场,不会对当地环境造成污染。2、生活污水生活污水经厂区污水处理池处理达标后,排入市政污水管网。3、电磁辐射发电设备采取相应的防辐射措施,减低电磁辐射强度,满足电磁辐射防护标准的要求。4、厂区内的绿化厂区内的绿化,是本厂保护环境、美化环境和文明生产的重要标志,拟建项目采取在厂区建筑物的前方空地,道路两侧,构筑物及太阳能板的周围布置绿地、修建花坛、种植观赏树木等,绿化率达到40%。第四节预期达到的效果和目的88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案本项目在设计时依照“三同时”的环境治理原则,对本项目生产过程中产生的“三废”进行综合治理,污染物排放均可达到国家规定的有关标准。建设期间尽量节约用地,不破坏周围植被;项目建成后,加强路面硬化,空地绿化、美化;运营过程中,注意环境保护措施的落实。在采取上述措施后,可将该项目对生态环境的影响降低到最小程度,以期达到最佳的环境效益、社会效益和经济效益。第五节环境保护投资估算本项目环境保护投资主要为项目区域内的绿化及厂区内各种环保设施的投资,经估算为75万元。第六节环境影响评价结论通过以上分析说明,项目建成投产后,在各项污染防治措施落实良好的情况下,外排污染物可满足环境质量标准要求,对环境不会产生较大不利影响。从环境保护的角度来看,该项目的建设是可行的。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案第七章经济影响分析第一节经济效益分析一、评价原则、方法和依据项目的财务评价主要参照国家发改委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)规定的原则和要求进行。二、项目计算期本项目计算期25年,其中:建设期1年,生产期24年(含投产期1年)。三、总成本费用估算本项目计算期内正常年总成本费用为5515万元,其中固定成本5415万元,可变成本100万元。经营成本为258万元。成本估算构成如下:(一)消耗定额及价格按生产技术方案确定的消耗指标估算,原辅材料消耗、日常性支出等按企业提供的价格计取。(二)工资及福利费工资按每人年14000元计算,职工福利费按工资总额的14%计取,各项社会保险按工资总额的26.5%计取。按项目定员20人,合计年工资、福利及社会保险费总额约30万元。(三)折旧费及摊销费88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案固定资产折旧按平均年限法计算,建、构筑物30年,设备10年,残值率按4%。无形及其它资产按10年平均摊销。(四)修理费修理费按折旧费的20%计取。(五)财务费用长期借款利息、流动资金正常年借款利息,计入财务费用。(六)管理费用企业按经营收入的2.4%计取。(七)其它费用其他费用为扣除折旧、摊销、修理费、工资及福利费后的其他制造费用等,根据项目情况按惯例估算。成本费用估算详见附表。四、年经营收入和经营税金估算(一)经营收入估算1、生产负荷考虑到该项目经营有一个过程,投产后第1年经营负荷确定为70%,第2年开始达到满负荷运转。2、经营收入项目年均发电1252.85万度,目前国家对太阳能光伏发电并网价尚无明确规定,项目参考其它可再生能源电价,初步确定本项目上网电价按2.1元/度测算,则项目实施后,预计正常年份可实现收入2631万元。(二)经营税金及附加估算88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案根据财税[2008]156号《关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知》,太阳能发电暂时还没有享受风电的8.5%的增值税优惠,本项目增值税率按17%计取。城市维护建设税按增值税的7%计取,教育费附加按增值税的4(3+1)%计取。经营收入与税金及附加详见附表。五、利润总额及分配项目所得税按根据《中华人民共和国企业所得税法》关于《公共基础设施企业所得税优惠目录》的规定,太阳能发电项目可以享受三免三减半的企业所得税优惠政策,因此自项目投产起三年减免征收三年减半征收(12.5%)企业所得税,基础税率25%。通过测算,项目在前10年利润总额均为负值,说明项目收益偏少,不能为企业带来利润。利润总额及分配见附表。六、财务盈利能力分析(一)项目投资现金流量分析根据项目投资现金流量表分析(详见附表)计算出以下指标(税后):1、财务内部收益率(税后)0.37%2、财务净现值(税后)(ic=8%)-19928万元3、静态投资回收期(税后)19.35年(含建设期)(二)根据利润及利润分配表(详见附表)和建设投资估算表(详见附表)计算出以下指标:资本金净利润率=-1.60%88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案由以上数据可看出:财务内部收益率、资本金净利润率各项增量评价指标均低于行业基准值,表明本项目按照2.1元/度的上网电价测算收益,不具有财务盈利能力。七、财务清偿能力分析项目清偿能力分析是依据借款还本付息计算表、资金来源与运用表、资产负债表,计算资产负债率、流动比率、速动比率来考察项目预期的财务状况及债务清偿能力。(一)贷款偿还计划贷款偿还按10年平均还贷测算。偿还借款的资金来源是还款期间的折旧费、摊销费,由于项目没有未分配利润,折旧和摊消费优先用于偿还贷款。见附表《借款还本付息估算表》。(二)项目资金来源与运用由项目《资金来源与运用表》可以看出,项目计算期内前10年亏损,10年后各年均能收支平衡,并有盈余。分析原因,一方面是在测算收益时未考虑上网电价外的其它收入,如国家政策性补贴、CDM收益等,造成项目收益偏低,另一方面项目投资尤其是设备投资偏大造成项目在前10年折旧、摊销费用过高,成本偏高。因此,项目应在积极扩大收益的基础上,尽可能的降低投资,以提高项目财务状况。(三)资产负债分析项目第9年资产负债率为108.26%,以后各年随所有者权益的增加,资产负债率逐年降低;见附表《资产负债表》。八、不确定因素分析88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案(一)盈亏平衡分析(正常年份)88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案年固定成本BEP=—————————————————×100%经营收入-可变成本-经营税金及附加=135.54%计算结果表明,该项目即使达到设计能力,企业也不能保本,由此可见,该项目在2.1元上网电价的情况下是非赢利项目。(二)敏感性分析当产品经营收入、可变成本、投资分别增减5%时,对项目财务内部收益率、净现值、投资回收期的影响进行了敏感性分析,分析结果详见下表:敏感性分析表序号项目基本方案投资可变成本销售收入+5%-5%+5%-5%+5%-5%1内部收益率%0.370.092.180.350.390.420.112投资回收期(年)19.3523.3417.3419.4919.0318.4520.13上述分析可以看出,项目受不确定因素影响的敏感性较小,投资的变化对项目效益影响最为敏感,经营收入次之。本项目经营收入取决于上网价格,所以控制项目投资,保持价格稳定,是项目营运中要十分重视的。九、项目经济效益评价建议上述的经济效益评价采用的电价是在没有任何额外补贴的情况下测算的,随着国内光伏补贴政策逐渐出台,例如2009年出台的“金太阳”示范项目可以补助工程款的一半,上网电价法等相关政策被提上议事日程,本项目光伏电站通过申请相应的政策鼓励,是完全有实现盈利的能力的。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案另外,本项目年均发电量为12528500度,按1吨标准煤发出2800度电(0.357Kg标煤/KWh)、燃烧1吨标准煤会产生二氧化碳2.620吨测算,项目年可减排二氧化碳11723吨。按照CDM关于碳减排指标的有关规定,按5美元/吨二氧化碳减排量测算,这也是一笔很大的收益。第二节行业影响分析一、行业现状(一)产业现状众所周知,能源是人类社会发展的动力,是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。目前广泛使用的常规能源(主要是煤、石油、天然气等化石能源)资源有限,无法满足人类持续增长的能源需求,且多年过度的开发利用已造成严重的环境问题,制约着经济和社会的发展。因此,开发可再生能源是关系到国家可持续发展战略的关键问题之一。据德国联邦太阳能经济协会(Solarwirtschaft)分析,世界能源需求及构成的现状和发展前景如下图所示:88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案世界能源需求及构成示意图可再生能源具有储量丰富、分布广泛、环境影响小、可持续利用等诸多优点。在各种可再生能源中,太阳能覆盖面积广,是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,具有广泛的应用前景。太阳能光伏发电技术是近些年来太阳能利用领域中发展最快、最前沿的研究领域;在欧美等发达国家,利用光伏技术发电早已从遥远的高科技梦想变为现实生活中不可或缺的重要能量来源之一。同样根据德国联邦太阳能经济协会(Solarwirtschaft)的预测,随着光伏发电成本的逐年快速下降,光伏发电在今后世界能源构成中所占比重将会逐渐上升,2050年前后将会超过由煤和石油所提供能源的总和,如上图所示。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案光伏发电、其它可再生能源发电方式及传统火力发电方式的主要优缺点如下表。通过对比可以发现,光伏发电具有诸多优点,但较低的能量密度和过高的成本成为制约其更大规模应用的瓶颈。各种发电方式优缺点对比表发电方式优点缺点光伏资源充足,清洁安全,无温室气体排放,无噪音,易安装维护,应用广泛成本偏高,效率偏低水能清洁,可再生,成本低,具有综合效益建设工期长,受地形、地址、水文制约风能自然风用之不竭,成本低,基本无污染视觉侵扰,噪声,电磁干扰及对微气候和生态影响,受地域限制生物能原料丰富,就地取材规模小,可靠性和可用率受限地热能用之不竭,没有污染受地域限制大火电使用普遍,技术难度小,成本低效率偏低,污染环境,储量有限核能核能燃料资源丰富,搬运储存比较容易;清洁能源产生放射性废料,存在一定的不安全因素;成本比水电、煤电高(二)市场发展前景太阳能光伏产业在国外已相当发达,国内目前还处于起步阶段,但发展空间惊人。根据我国《可再生能源发展中长期发展规划》,到2010年,我国太阳能发电总容量将达到30万千瓦,其中全国将建成1000个屋顶光伏发电项目,总容量5万千瓦,大型并网光伏电站总容量2万千瓦;到2020年,太阳能发电总容量达到180万千瓦,其中全国建成2万个屋顶光伏发电项目,总容量100万千瓦,太阳能光伏电站总容量将达到20万千瓦;另外,光伏发电在通讯、气象、长距离管线、铁路、公路等领域的应用,计划到2010年也将累计达到3万千瓦,到2020年将达到10万千瓦。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案据中国电力研究科学院的预测,到2010年我国的光伏发电装机量将要达到0.3GW,到2020年将要达到1.8GW,到2050年将要达到600GW,而目前的装机量只有约0.1GW左右,可以预见,市场前景广阔。二、项目对行业的影响项目太阳能光伏发电技术先进,属于高科技高附加值产业,同时项目为新能源产业,对缓解我国的能源供应紧张、保障国家能源安全,促进国民经济的可持续发展具有推动作用。项目所属产业影响面广、后续产业链长,具有良好的社会效益、经济效益,对国民经济发展具有极其重要的产业战略地位,意义十分重大。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案第八章社会影响与风险分析第一节社会影响效果分析本项目实施后具有明显的社会效益。一、促进新能源产业的发展项目实施后,充分利用当地闲置的山坡土地资源和丰富的太阳能资源进行光伏发电,可极大的促进当地新能源产业的发展,提高可再生能源利用率,促进节能减排,为当地政府和国家的可持续发展做出贡献。二、保护生态,促进环境保护在全球能源形势紧张、生态气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天,世界各国都在寻求新的能源替代战略,以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。我国的环境状况已经警示我国所能拥有的污染排放空间已经十分有限了,再不加大清洁能源和可再生能源的份额,我国的经济和社会发展就将被迫减速。本项目太阳能光伏发电以其清洁、源源不断、安全等显著优势,在太阳能产业的发展中占有重要地位,是改善生态、保护环境的有效途径。三、发挥减排效率,申请CDM(清洁能源机制),扩大我国在国际上的环保宣传影响88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案我国是《联合国气候变化框架公约》(1992)和《京都议定书》(1997)的签字国,为努力减缓温室气体排放的增长率,承担“共同但有区别的责任”。在2002年约翰内斯堡全球可持续发展峰会上,中国政府已核准《京都议定书》,中国将坚定不移地走可持续发展的道路。CDM作为国际社会对全球气候变化的一项重要措施,一方面可以帮助发达国家以较低成本实现减排目标,另一方面也可以促进资金和技术向发展中国家进行实质性转让。本项目不但属于清洁能源,也属于议定书中规定的清洁机制的范围,能够获得减排义务的资助,随着项目建设和电力的发展,太阳能光伏发电装机容量可以不断扩大,如果有先进的技术或额外资金的支持,不但大大降低太阳能光伏发电的投资压力,促进项目的实施和建设,尤其重要的是可以扩大我国和江苏省环境保护的宣传影响,从而扩大我国在国际上的环保宣传影响。本项目的建设,符合国家产业政策和行业规划要求,项目工艺技术先进、设备选择及建设地点选择合理。项目的建设不仅可以满足宁阳县及周边城市电力和环保发展的要求,促进经济的发展,还可起到拉动效益,带动周边经济的快速发展,扩大在国际上的环保宣传影响,具有良好的经济和社会效益。因此,该项目具有显著的社会效益。第二节风险及对策分析项目投资大、专业性强,在工程建设和营运过程中,经常要受到多种因素的影响与干扰,而这些因素又大多具有相当的不确定性。因此,项目投资必须认真识别风险、设法控制风险,以提高投资的成功率。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案一、项目风险分析  (一)项目初始投资阶段项目初始投资阶段的风险主要是大量资金投入到基础设施和各种硬件设备的配备带来的。企业需要拥有雄厚的实力,能够提供包括技术、设备等一系列的综合服务,这种高标准的服务对企业的硬件资源提出了很高的要求。同时项目初期资金很大比例的用于基础设施的投放建设,由于这笔巨额资金投放进行的建设具有很强的针对性,资金投入后,如果发生意外事件导致风险的出现,企业进行或者资产变现的能力就会较差。(二)项目服务营运阶段营运阶段是项目投资成败的关键阶段。企业营运过程涉及很多环节,任何一个环节出现差错都会直接影响整个系统的顺利运行,该阶段的风险主要表现在以下几个方面:1、政策的原因带来的风险在项目营运过程中,国家政策的变化直接影响到项目的经济风险。目前虽然可再生能源利用鼓励政策在国家各种规划中有所提及,但缺少具体的费率补贴措施和执行策略,政策方面存在一定的不确定性。2、硬件设备的原因带来的风险在营运过程中,完善的硬件设备是企业提供高效率、低成本的产品的前提。在企业运营过程中,除了会出现一些经常发生的设备故障而带来的风险外,还会出现一些事先难以预料的事情,这些风险构成营运过程中的重要风险。3、管理人员的原因带来的风险88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案如果管理人员在工作中存在疏忽和失职,会导致效率的降低,甚至会出现造成财产重大损失的事故。这种风险在项目实施过程中产生的影响应给予足够重视,因此对此类风险控制是整个项目顺利运行的保障。二、项目风险防范策略项目开展过程中会面临很多的风险,这些风险都将直接或间接地威胁到项目开展的结果。在项目的建设和营运过程中,充分认识相关风险,并在实施过程中加以控制,大部分风险又是可以降低和防范的。(一)积极研读国家政策导向,充分利用政策优势随着国家对光伏发电行业的高度重视,未来还将会有更多的有利法律法规出台,光伏产业发展的环境将会得到不断的改善。企业要积极研读国家政策导向的变化,充分利用政策优势。(二)深入调查、科学预测,建立科学有效的决策机制该项目投资大、周期长、风险多,因此要深入调查研究分析市场需求,科学确定投资计划,对项目的各种可能方案进行可行性论证,评估方案风险发生的概率和损失程度,权衡利弊,选出最优投资方案。此外,要提高决策者的决策,建立科学有效的决策机制,杜绝和减少决策失识。(三)加强项目投资管理,增强抵御经营风险能力88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案该项目投资方案一经选用,就应付诸实施。项目经营风险大小取决于项目获利能力和投资回收能力。防范项目经营风险,一是应加快项目建设进度,节约项目投资,优质高效建好项目。二是加强项目经营管理,增强其投资回收能力。三是加强项目财务收支管理,增强其投资回收能力,通过增加财务收入,节约财务支出,实现经营现金净流量最大化,以达到尽快回收项目投资目的,从而有利于防范经营风险。(四)严格的制度管理企业在营运过程中,通过严格的制度管理可以避免大部分风险。因此,要有严格的规章制度,将工作中出现的责任落实到个人,并结合相关的奖惩机制,将人为原因造成的失误降到最低。对于可能出现问题的地方,应制订专门的审核制度,将操作流程进行标准化处理,实行制度化管理。一方面要对硬件设备进行专门的检修和保养,避免硬件的故障造成差错;另一方面流程尽量标准化,有章可循,减少人为原因造成的风险。(五)建立稳定的合作伙伴关系项目开展初期,可以考虑强强联合,降低风险,与有丰富管理经验的相关行业的大型企业合资或合伙投资建设项目,这样既可以降低投资风险,又能够在合作中学习大型企业先进的管理经验。然后根据自身实力对目标客户进行定位,积极寻找服务需求企业,定期进行沟通,不断改进工作中存在的不足,提高服务质量,以巩固合作模式的稳定性。同时可以考虑采取与合作伙伴利益一体化的方式保证客户的稳定性,密切关注客户的资信状况,对于资信状况好、发展能力强的客户,可考虑通过合资、相互控股的方式将项目的发展与生产企业紧密联系起来,两者相互依存,共同发展。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案太阳能光伏电站总包规划方案88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案目录1综合说明41.1概述:41.2方案编制原则及依据41.3光能资源61.4工程地质61.5工程任务与规模61.6并网电站场址选择61.7太阳能光伏数组单元的选型和布置71.8电气71.9土建工程71.10工程管理设计71.11施工组织设计81.12环境影响评价和节能效益81.13项目投资概算81.14财务评价92工程地质92.1场址区域稳定性评价92.2场区基本工程地质条件92.3地基方案初步分析评价102.4环境岩土工程问题102.5场区水文、气象工程条件102.6结论及建议1188 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案3工程规模113.1工程建设规模114光伏并网电站场址选择125光伏发电电池数组单元的选择和发电量估算125.1数组单元光伏电池组件选择125.2光伏数组单元跟踪型式的确定135.3上网电量估算145.4并网逆变器选型与系统设计方案155.5系统无功补偿186电力系统196.1电站与系统连接方案设想197电气197.1电气一次部分197.2电气二次部分238土建工程268.1土建工程采用的主要设计技术数据268.2主要建筑材料268.3建(构)筑物抗震分类和抗震设防原则268.4主要建筑设施及结构体系及结构选型278.5采暖、空调系统278.6通风系统279工程消防设计289.1消防设计依据及原则2888 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案9.2消防设计遵循规范289.3主要生产场所灭火设备配置289.4水源289.5电站给排水289.6洪水2910建场条件2910.1工程概述2910.2交通运输3011电站总体布置的设想3011.1电站总体规划3011.2太阳板数组平面布置3011.3电站道路布置3111.4电站管线布置3112环境保护与水土保持3112.1场址所在地区的环境现状3112.2拟采取的环境工程设想及可能造成的环境影响分析3212.3方案设计依据及采用的环境保护标准3412.4拟采取的环境工程设想及可能造成的环境影响分析3512.5绿化及水土保持3812.6工程节能与减排效益分析3913工程方案设计4013.1编制说明4013.2编制原则及依据4188 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案13.3调整系数4113.4材料预算价格4213.5取费标准4288 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案1综合说明1.1概述:姚安县是云南省太阳能资源最佳开发区中的十二个县之一。年太阳总辐射在6000MJ/m2*a以上,年日照时数在2300以上,年日照百分率在53%~61%之间,太阳能资源较为丰富。根据现场踏勘等外业工作及场址开发条件深入分析等内业工作,姚安县初步规划了红梅,马游等5个太阳能光伏电站场址。姚安县太阳能光伏电站规划总装机为420MW,初估多年平均发电量约为6.3亿kW·h。表1姚安县太阳能光伏电站选址规划简况表编号场址名称面积(km2)初估装机(MW)输电距离(km)1吴海场址2100142朱家庄场址1.57083红梅场址210018.54杨家冲场址15075马游场址210016.51.2方案编制原则及依据1.2.1编制原则(1)认真贯彻国家能源相关的方针和政策,符合国家的有关法规、规范和标准。(2)结合云南省“十一五”发展规划,制订切实可行的方针、目标。(3)对场址进行合理布局,做到安全、经济、可靠。(4)充分体现社会效益、环境效益和经济效益的和谐统一。1.2.2编制依据(1)姚安县太阳能光伏电站设计工程规划(2)《国家发展改革委办公厅关于开展大型并网光伏电站建设有关要求的通知》(发改办能源〔2007〕2898号)(3)太阳能电站有关设计规程规范u《太阳光伏能源系统术语》(GB_T_2297-1989)88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案u《地面用光伏(PV)发电系统导则》(GB/T18479-2001)u《光伏(PV)系统电网接口特性》(GB/T20046-2006)u《光伏系统并网技术要求》(GB/T19939-2005)u《光伏发电站接入电力系统技术规定》(GB/T19964-2005)u《太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范》(CECS85-96)u《光伏(PV)发电系统过电保护-导则》(SJ-249-11127)u《太阳光伏电源系统安装工程设计规范》(CECS84-96)(4)其它国家及行业设计规程规范《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《砌体结构设计规范》GB50003-2001.《钢结构设计规范》GB50018-2003《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)《建筑抗震设防分类标准》GB50223《建筑设计防火规范》GB50016《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95《35~110kV变电所设计规范》GB50059《电力勘测设计制图统一规定》SDGJ42-84《建筑灭火器配置规范》GBJ40-60《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007《火力发电厂与变电站设计防火规范》G50299-2006《建筑物防雷设计分类标准》GB50057《继电保护和安全自动装置技术规程》GB14285《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062《220kV~500kV变电所所用电设计技术规程》DL/T5155《35kV~110kV无人值班变电所设计规程》DL/T5103《变电所总布置设计技术规程》DL/T5056《交流电气装置的过压保护和绝缘配合》DL/T620《交流电气装置的接地》DL/T621《电测量及电能计算装置设计技术规程》DL/T5137《箱式变电站技术条件》DL/T537《多功能电能表》DL/T6141.3光能资源88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案云南太阳能资源丰富,是我国太阳辐射的高能区之一,且太阳辐射能直接辐射多、散射辐射少,对于太阳能利用十分有利。这表明当地太阳能资源丰富,有着得天独厚的优越条件,太阳能开发利用潜力巨大。1.4工程地质工程场地东距磨盘山—绿汁江断裂带(元谋断裂带)大于57km,南距南华—楚雄断裂带大于46km,西距陡坡—哨平—普棚断裂带(大厂断裂带)大于33km,西距程海~宾川断裂带大于68km,西距攀枝花断裂带大于40km,拟建场地已避开区域活动性断裂,工程场地处于相对稳定地段,适于工程的建设。根据1:4000000《中国地震动参数区划图》(GBl8306-2001),工程场地地震动峰值加速度0.20g,地震动反应谱特征周期均为0.40s,地震基本烈度为Ⅷ度。1.5工程任务与规模本期工程是努力将本并网电站建为一个低成本的高压并网项目,为大规模发展云南太阳能发电事业作出贡献。从资源利用、电力系统供需、项目开发条件以及项目规划占地面积和数组单元排布等方面综合分析,云南姚安光伏并网电站本期工程装机规模选择20MWp,按单轴跟踪加固定两种方案进行设计。1.6并网电站场址选择吴海场地南北长约0.6km、东西宽3.6km,山顶平缓场地面积约2km2。场址地形整体比较平坦,平均坡度约150,为南向坡,山顶最高海拔1965m,周围无大的遮挡物,阳光接收条件好,适于太阳能电池板的布置。1.7太阳能光伏数组单元的选型和布置太阳能电站光伏数组单元由太阳能电池板、数组单元支架组成。数组单元按两种方案进行经济技术比较分析,即按单轴跟踪与单轴跟踪加固定两种方案进行设计。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案1.8电气1.8.1接入电力系统方式项目场址位于110kV姚安变北侧,距离姚安变直线距离约14km。大型并网光伏电站应本着就近上网、节约投资的原则,本项目吴海场址的并网条件可考虑以1回110kV线路接入110kV姚安变,其供电范围为姚安县和楚雄州电网,具体接入系统方案将在可行性研究阶段进行论证和审定。1.8.2电气主接线35kV母线采用单母线接线。1.9土建工程本工程主要有太阳能数组单元支墩、380V配电室、35kV配电室、控制室及办公室等土建工程。数组单元支蹲基础形式采用混凝土基础,配电室采用砖混结构。配电室、控制室及办公室建筑面积合计约为2205m2。1.10工程管理设计本着精干、统一、高效的原则,根据光伏电站生产经营的需要,且体现现代化电厂运行特点,设置光伏电站的管理机构,实行企业管理。本期工程按少人值班、多人维护的原则进行设计,本期工程拟定定员标准为12人,其中运行人员和日常维护人员10人,其它2人为管理人员。主要负责光伏电站的建设、经营、管理和运行维护。1.11施工组织设计依据光伏电站建设、资源、技术和经济条件,编制一个基本轮廓的施工组织设计,对光伏电站主要工程的施工建设等主要问题,做出原则性的安排,为工程的施工招标提供依据,为单位工程施工方案指定基本方向。详尽的具体内容只有待施工图设计完成后才能在施工组织设计中论述。1.12环境影响评价和节能效益光伏发电是将太阳能直接转化为电能的过程,生产过程不产生任何有害物质及噪声,因此示范电站的建设和运行对周围环境无不利影响。光伏电站数组单元重量轻,基础较浅,且建成后数组单元与地面有一定的距离,故其永久占地实际并不多,不会改变当地的动植物分布,不会对当地的生态环境产生明显的影响。场址周围为荒草土地,附近没有工矿,距离乡村居民区超过1km88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案,施工噪声对周围环境没有影响。工程本期装机容量为20MWp,按照推荐方案每年可为电网提供电量36,300,867kWh,与同容量燃煤发电厂相比,以发电标煤煤耗350g/kW·h计,每年可节约标煤约1.27万吨,相应可减排燃煤所产生的SO2约129.1吨,减排NOx约146.7吨,减排温室效应气体CO2约3.77万吨,减排烟尘约176.1吨,减少了有害物质排放量,减轻环境污染,同时不需要消耗水资源,也没有污水排放。光伏发电是环境效益最好的电源之一,是我国鼓励和支持开发的可持续发展的新能源。示范电站的建设代替燃煤电厂的建设,将减少对周围环境的污染,并起到利用清洁可再生资源、节约不可再生的化石能源、减少污染及保护生态环境的作用,据有明显的社会效益和环境效益,并且由于节煤增电具有良好的经济效益。1.13项目投资概算工程估算依据国家、部门及宁夏现行的有关规定、定额、费率标准等,并结合光伏并网工程建设的特点进行编制。经计算,工程静态投资约为65242万元,工程动态投资为65939万元,每千瓦动态投资约为32621元。具体内容请见本工程概算。1.14财务评价财务评价是在国家现行财税制度和价格体系的基础上,对项目进行财务效益分析,考察项目的盈利能力、清偿能力等财务状况,以判断其在财务上的可行性。项目费用主要包括总投资、发电成本和各项应纳税金等。云南姚安并网光伏电站工程项目按含税电价为1300元/Mwh测算,其中项目借款偿还期15年,全部投资财务内部收益率8.4%,投资回收期10.76年,本项目财务评价可行,且具有良好的经济效益和社会效益。2工程地质2.1场址区域稳定性评价2.1.1场址区域地质构造工程场地东距磨盘山—绿汁江断裂带(元谋断裂带)大于57km,南距南华—楚雄断裂带大于46km,西距陡坡—哨平—普棚断裂带(大厂断裂带)大于33km,西距程海~宾川断裂带大于68km,西距攀枝花断裂带大于40km88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案,拟建场地已避开区域活动性断裂,工程场地处于相对稳定地段,适于工程的建设。根据1:4000000《中国地震动参数区划图》(GBl8306-2001),工程场地地震动峰值加速度0.20g,地震动反应谱特征周期均为0.40s,地震基本烈度为Ⅷ度。2.2场区基本工程地质条件2.2.1地形地貌场地南北长约0.6km、东西宽3.6km,山顶平缓场地面积约2km2。场址地形整体比较平坦,平均坡度约150,为南向坡,山顶最高海拔1965m,周围无大的遮挡物,阳光接收条件好,适于太阳能电池板的布置。吴海场地山底上土壤贫瘠,出现了荒漠化,植被较差,只有稀疏灌草丛,根据现场咨询、勘察,吴海场地为荒草地。2.3地基方案初步分析评价建筑物按丙类建筑考虑,依据搜集资料及现场踏勘结果,场址内地层稳定,基础埋深范围的地基土多数可直接作为天然基础持力层。基础形式推荐采用浅基础形式。建议下个阶段针对场址区边界范围内做进一步的岩土工程勘察工作,对场区内各种地层的分布规律和岩土工程特性做进一步的评价。2.4环境岩土工程问题根据调查,本工程场地,现有植被覆盖,建议在今后的人为活动注意植被的保护与恢复,尽量避免表层风积粉砂的流动。2.5场区水文、气象工程条件2.5.1水文条件:场址属于高山坡地,据当地居民介绍,该场址较少出现雷暴等恶劣天气。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案根据现场踏勘调查,场址区周边地表无稳定泾流,无洪水直接来源,不会受洪水的威胁,季节降雨引发的地表水流对沟谷地面的切蚀不显著,仅有少量的场地外暴雨汇流产生的坡面流对场地有不良影响,因此建议在场地周边来水方向采取导流堤坝,将少量的场地外坡面流洪水导走即可。同时建议下个阶段视场地边界和总体布置再做进一步的细化工作。从地形条件判断,场地坡度较平缓,地表土层雨水下渗较好,由此判断场区内受到较大雨水时的坡面流影响较小,但考虑表层砂土易受冲刷,因此建议局部场地可适当增加基础深度及适量的集排水措施。2.6结论及建议场址处姚安县吴海地块属稳定的地快,其活动构造不发育;地震活动比较弱,构造稳定性好。就场址地区的地震地质和岩土工程条件而言,不存在影响电厂建设的颠覆性问题,适宜建设太阳能发电厂。3工程规模3.1工程建设规模光伏电站的建设规模主要从电站性质、所在地区的能源资源、电力系统供需情况、项目开发条件等方面论证。(1)太阳能资源姚安县是云南省太阳能资源最佳开发区中的十二个县之一。年太阳总辐射在6000MJ/m2*a以上,年日照时数在2300以上,年日照百分率在53%~61%之间,太阳能资源较为丰富。(2)电力系统供需情况从电力系统供需情况来看,2006年~2010年,云南电网供需基本平衡,由于本期光伏电站的装机容量相对于全网装机比例较小,光伏电站所发电量不会改变云南电网已有的平衡状况,对系统的能源结构调整有一定的积极作用。(3)开发条件从本项目的开发条件来看,云南姚安光伏并网电站所处位置的太阳能资源丰富。光伏电站所处的位置附近的电网状况均可满足本期工程的接入,可顺利并网。(4)场址条件电站所占场址为荒草场,数组布置在向南的缓坡上,非常利于光伏电站的布置并减小大风对其影响。因光伏电站土建结构简单,永久占地较少,建成后光伏单元架空布置在地面上,数组单元及周边下仍可绿化,且太阳能光伏发电无污染物排放,对当地生态环境无大的影响。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案从投资规模、电力系统供需、项目开发条件以及项目规划占地面积和机组排布等方面综合分析,云南姚安吴海光伏并网电站本期工程装机规模选择20MWp,终期规划容量为100MWp。4光伏并网电站场址选择吴海场址位于姚安县光禄镇吴海村以东,东经101014'25.98''~101016'35.41'',北纬25037'42.88''~25038'3.04''之间,山体整体走势呈南北向,南北长约0.6km、东西宽3.6km,山顶场地相对平缓,山顶平缓场地面积约2km2,初估装机容量为100MW。吴海场地山底上土壤贫瘠,出现了荒漠化,植被较差,只有稀疏灌草丛,根据现场咨询、勘察及国土局、林业局等相关人员介绍,吴海场地为荒草地。5光伏发电电池数组单元的选择和发电量估算5.1数组单元光伏电池组件选择光伏发电系统通过将大量的同规格、同特性的太阳能电池组件,经过若干电池组件串联成一串以达到逆变器额定输入电压,再将这样的若干串电池板并联达到系统预定的额定功率。这些设备数量众多,为了避免它们之间的相互遮挡,须按一定的间距进行布置,构成一个方阵,这个方阵称之为光伏发电方阵。其中由同规格、同特性的若干太阳能电池组件串联构成的一个回路是一个基本数组单元。每个光伏发电方阵包括预定功率的电池组件、逆变器和升压配电室等组成。若干个光伏发电方阵通过电气系统的连接共同组成一座光伏电站。目前国内外并网发电的光伏电站,大多采用晶体硅太阳能板组建系统。晶体硅太阳能板具有长期物理特性、电气性能稳定、转换效率高的特点,适合大规模并网项目使用。在单块太阳能组件功率的选择上,以高功率如170Wp以上的大型组件为首选,目的是减少组件间连接电缆的损耗,减少组件边框占用面积,增大电池板的有效面积,提高发电效率。目前,国内主要太阳能组件生产厂家主要有无锡尚德、保定天威英利、上海羚羊等,以上厂家生产的150Wp-170Wp太阳能组件外型尺寸均为1580mm×808mm,电气特性相似。本期工程可参考保定天威英利产品进行初步分析,产品型号为170(35)P1580×88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案808。电池组件参数如下:额定功率:170Wp;额定输出电压:35V;开路电压:44V;峰值电流:4.9A;短路电流:5.3A;外形:1,580mm×808mm;重量:15.7kg。5.2光伏数组单元跟踪型式的确定5.2.1国内外光伏跟踪装置概述太阳电池方阵的发电量与阳光入射强度有关,当光线与太阳电池方阵平面垂直时发电量最大,随着入射角的改变,发电量会明显下降。太阳能跟踪装置可以将太阳能板在可用的8小时或更长的时间内保持方阵平面与太阳入射光垂直,将太阳能最大程度的转化为电能。目前国内外一些太阳跟踪装置生产厂的产品大致可以分两种,一种为单轴跟踪,即东西方向转动跟踪太阳;另一种为双轴跟踪,即既有东西向跟踪,同时太阳能板倾角也随季节的不同而改变。一般来说,采用自动跟踪装置可提高发电量20%~40%左右,从而相对降低投资20%。目前,国内光伏发电系统普遍采用的是非聚焦平板固定倾角数组发电方式。因增加自动跟踪装置后,将增加占地面积,所以适合于荒漠区大型并网光伏电站和聚焦型光伏电站,而国内的配套政策支持力度不足,大型高压并网光伏电站项目较少,因此国内跟踪装置生产商的研发投入较少,目前还未实现产业化生产,造成跟踪装置价格相对较贵,反过来又制约了跟踪装置在大型高压并网光伏电站上的使用。有数据表明,单轴跟踪数组比固定倾角安装的年发电量增加约20%以上;双轴跟踪数组比固定倾角安装的年发电量增加约30%以上;由于双轴跟踪相对单轴跟踪装置复杂,成本高,效益不明显,因此本期工程不考虑采用双轴跟踪装置的可能性,技术经济对比采用单轴跟踪装置与单轴跟踪加固定平板式混合两个方案进行对比。5.2.2光伏发电方阵容量的选择采用光伏发电方阵布置方式,具有电池板布局整齐美观,厂区分区明确,设备编号和管理方便,运行和检修吹扫方便等优点。由于本工程建设规模较大,拟以每2MWp容量电池板为一个方阵,共10个方阵,每个方阵相应设置一个高、低压配电室。单个光伏方阵容量为整个光伏电站10%容量,单个光伏方阵故障或检修对整个光伏电站的运行影响较小。如每方阵电池板容量小于2MWp,则会增加高、低压配电装置、变压器和配电室数量,引起投资增加。如每方阵电池板容量大于2MWp,由于2MWp容量电池板布置面积已达到约300×231米88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案,将配电室布置方阵后侧,最长的低压直流电缆将达到350余米长,接近低压输电经济长度极限。另外如低压升压变压器容量大于2MVA,会引起低压短路容量增大,需提高低压断路器分断容量,引起投资增加。因此,以每2MWp容量电池板为一个方阵方案具有降低工程造价、便于运行管理、电池板布局整齐美观等优点。5.2.3太阳能光伏方阵单元型式的确定根据建站地区光能资源分析,并网太阳能系统的太阳能板倾角按38度考虑。本工程光伏电池组件按以下两个方案分别进行设计:20MWp采用平板式晶体硅光伏电池组件自动控制单轴跟踪装置安装方式;全部采用单轴跟踪配置方案本工程以2MWp为一个方阵,共10个方阵。每9块电池组件组成一面电池板阵。每两面配一套单轴跟踪装置。每面电池板阵外型尺寸2,500mm×4,800mm(考虑边框),输出电压320.4V,输出功率1,530Wp。每两面电池板组成一串,每串输出电压641V,输出功率3,060Wp。2MWp单元总数为:2,000,000÷1530≈1308面,每两面电池板组成一串,共654串,考虑到数组布置,每行设置31串,共22行,第10~13行为28串(空出4面的位置),空出44m×40m的位置布置变压器、配电室,逆变器布置在配电室内。配电室布置在方阵的中心。全厂20MWp需要这种电池板数量为10×1308=13080面(6540串)。具体布置见附图7.3和7.4。5.3上网电量估算按吴海地区最佳年平均日辐照量约为5.43kWh/m2/day,平均年辐照量1981kWh/m2/year计算。现分别计算固定数组配置方案的全年发电量和单轴跟踪式太阳能电池数组的发电量。5.3.1方案一全年理论发电量单轴跟踪装置数量为13080面,单位功率为1,530Wp,合计容量为20012.4kWp。根据经验值,在采用跟踪装置后,发电量将比固定式的电池多发电20%~40%左右,考虑到跟踪装置对发电量的影响,系数取1.2。全年理论发电量约等于:20012.4×1981×1.2=47,573,477kWh。5.3.2发电当年上网电量计算88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案光伏电站占地面积大,直流侧电压低,电流大,导线有一定的损耗,本工程此处损耗值取1%。大量的太阳能电池板之间存在一定的特性差异,取一致性97%。光伏并网逆变器的效率约为92%~94%(含隔离变压器,欧洲效率),变压器的效率达到98.7%。考虑到光伏电站很少工作在满负荷状态,绝大多数时间都工作在较低水平,且晚上不发电时还存在空载损耗,故本工程逆变器及变压器的效率都按稍低于最小效率值即逆变器效率91%、变压器98%考虑。设定厂用电率为1%(控制系统、配电系统、生活用电等)。(1)采用方案一时:全年上网电量约等于:47,573,477×99%×97%×91%×98%×99%=40,334,296kWh按照装机容量20MWp计算的上网年等效利用小时数为:40,334,296kWh÷20,000kW=2017小时按照实际装机容量20012.4kW计算的上网年等效利用小时数为:40,334,296.4kWh÷20012.4kW=2015小时5.3.3电站夜晚耗电量(电网取电)计算每台250kW逆变器的待机功率约为100W,每台2MVA变压器的空载损耗约为2900W,夜间控制系统、配电系统、生活用电等耗电约为20kW。夜间电站耗电=0.1×80+2.9×10+20=57kW按平均每天电池板不发电时间14小时(考虑部分阴雨天)计算,全年电站耗电量约等于:57×14×365=291270kWh5.3.4光伏电站全寿命组件分析由于电池板在使用寿命内,效率会随着使用年限的增加而下降。在投入运行的第10年约下降7%,在投入运行的第21年约下降12%,在投入运行的第25年约下降20%。逆变器整机的设计寿命为25年,内部组件主要是电容等一般使用寿命为15年,需更换组件的造价及更换费用小于整机造价的10%,在逆变器整机设计寿命内需更换一次。电气组件及变压器的设计寿命均大于25年,不存在更换情况。5.4并网逆变器选型与系统设计方案5.4.1直接并网模式和带功率流向检测的并网模式光伏并网发电系统并网模式可分为直接并网模式和带功率流向检测的并网模式。直接并网模式就是光伏系统产生的电能部分被本地负荷消耗,其余部分的电能直接馈入电网。带功率流向检测并网光伏系统要求其产生的电能完全由本地负载消耗,不允许将光伏系统产生的电能馈入电网。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案本工程所建设的光伏发电系统建议采用直接并网模式,所产生的电能全部馈入电网。5.4.2并网逆变器系统设计方案合理的逆变器配置方案和合理的电气一次主接线对于提高太阳能光伏系统发电效率,减少运行损耗,降低光伏并网电站运营费用以及缩短电站建设周期和经济成本的回收期具有重要的意义,合理的电气一次主接线可以简化保护配置、减少线路损耗、提高运行可靠性。同时合理的配置方案和合理的电气一次主接线对于我国大规模的光伏并网电站建设具有一定的示范意义。根据工程实际情况,考虑到未来工程扩建的需要以及国内外大型并网发电系统的成功案例,在电气线路上将20MWp分成10个独立的2MWp系统。并网逆变器的选择可以采用100kW、250kW、500kW三种类型,构成三种逆变器组网方案。第一种方案,本工程由10个2MWp的并网光伏发电单元构成,每2MWp并网光伏发电单元由20台100kW并网逆变器及太阳能方阵组成。并网逆变器输出0.4kV三相交流。第二种方案,本工程由10个2MWp的并网光伏发电单元构成,每2MWp并网光伏发电单元由8台250kW并网逆变器及太阳能方阵组成。并网逆变器输出0.4kV三相交流。第三种方案,本工程由10个2MWp的并网光伏发电单元构成,每2MWp并网光伏发电单元由4台500kW并网逆变器及太阳能方阵组成。并网逆变器输出0.4kV三相交流。现对三种方案构成20MWp光伏并网系统分述如下:5.4.2.1方案一:100kW并网逆变器组网方案逆变器允许的最高直流电压:900V;最大功率跟踪点电压:641V;70℃时最大功率点电压:543V;逆变器输入电压范围为450V-900V。将选定的170Wp太阳能组件每18块串联成一串,将33串(8台逆变器)按照每5串或6串接入1个汇流箱方式,接入6个汇流箱,6个汇流箱并联接入100kW逆变器2MWp光伏并网系统采用20台100KW的高效率集中型逆变器,由于100KW逆变器输出为3相0.4kV,所以需将逆变器输出经交流配电柜接入升压变压器,并入公共高压电网运行。方案1系统配置表:100kWp2MWp20MWp备注总功率(kWp)100.982001.2420012.4逆变器数量(台)120200交流配电柜(套)012120变压器数量(台)01100.4kV/35kV88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案2000kVA5.4.2.2方案二:250KW并网逆变器组网方案逆变器允许的最高直流电压:900V;最大功率跟踪点电压:641V;70℃时最大功率点电压:543V;逆变器输入电压范围为450V-900V。将选定的170Wp太阳能板每18块串联成一串,将82串按照每5~6串接入1个汇流箱方式接入16个汇流箱,16个汇流箱并联接入250kW逆变器。2MWp光伏并网系统采用8台250kW的高效率集中型逆变器,由于250kW逆变器输出为3相0.4kV,所以需将逆变器输出经交流配电柜或直接接入升压变压器,并入公共高压电网运行。方案2系统配置表250kWp2MWp20MWp备注总功率(kWp)250.922001.2420012.4逆变器数量(台)1880交流配电柜(套)0880变压器数量(台)01100.4kV/35kV2000kVA5.4.2.3方案三:500KW并网逆变器组网方案逆变器允许的最高直流电压:900V;最大功率跟踪点电压:623V;70℃时最大功率点电压:470V;逆变器输入电压范围为450V-900V。将选定的170Wp太阳能板每18块串联成一串,将164串按照每5~6串接入1个汇流箱方式接入32个汇流箱,32个汇流箱并联接入500kW逆变器2MWp光伏并网系统采用4台500kW的高效率集中型逆变器,由于500kW逆变器输出为3相0.4kV,所以需将逆变器输出经交流配电柜接入升压变压器,并入公共高压电网运行。方案3系统配置表500kWp2MWp20MWp备注总功率(kWp)501.82001.2420012.4逆变器数量(台)1440交流配电柜(套)0660变压器数量(台)01100.4kV/35kV2000kVA5.4.3并网逆变器系统设计方案比较5.4.3.1组件数目和逆变器比较方案汇总表方案1方案2方案3备注总功率(kWp)20012.420012.420012.4逆变器数量(台)2008040交流配电柜(台)120806088 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案变压器数量(台)1010100.4kV/35kV2000kVA5.4.3.2三种方案总体比较(1)方案一:采用200台100kW逆变器组成20MWp系统。优点:l100kW并网逆变器应用时间较长,产品成熟度高;l国内部分厂家能够生产,价格较低;l单台逆变器输出容量小,设备损坏或停电维护对系统影响小。缺点:l所需逆变器较多,安装维护具有一定的复杂性;l因逆变器数量较多,监控系统复杂。(2)方案二:采用80台250kW组成20MWp系统。优点:l国外生产250kW逆变器现场运行时间较长,产品成熟度高;l转换效率较高,所需的一二次设备少于方案一;l单台设备损坏或停电维护占光伏电厂容量的2.5%,对电厂系统影响较小。缺点:l目前,国内能生产250KW的并网逆变器,但无业绩;国外产品有业绩但价格较高。(3)方案三:采用40台500KW组成20MWp系统。优点:l所需逆变器较少,系统较为简单。l转换效率较高,所需的一二次设备少于方案一、方案二。l逆变器总投资较低。缺点:l没有适合国内电压等级的500kW逆变器,需要定制。l目前,国外只有几家逆变器公司能够生产500kW的逆变器,价格较高;l单台容量较大,单台损坏或维护时对发电系统的影响较大。综上所述,国外250kW逆变器技术较为成熟,在国外的项目中有较为广泛的应用,国内250KW的并网逆变器已开发出来,但没有使用业绩。本项目推荐采用方案一或二,使用国产100kW或250KW逆变器作为并网逆变设备,本期暂按方案二进行设计。5.5系统无功补偿88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案目前,国内外生产的逆变器额定功率时输出功率因子均大于0.99接近1.0,向系统提供有功,吸收少量无功。按逆变器功率因子0.99考虑,每2MWp逆变器容量需补偿无功:2000×sin(arccos0.99)=282kVar根据GB/Z19964-2005《光伏电站接入电力系统技术规定》“6.2无功电源光伏发电站的无功补偿装置,可以是分组投切的电容器或电抗器,也可以使用能连续调节的快速无功补偿装置”。考虑到光伏发电功率波动大,相应无功波动大。根据无功就地补偿的原则,本工程在380V母线段上设置10×30kVar容量的自动投切无功补偿装置。无功补偿装置可根据380V母线的无功变化,相应投切一定组数的电容器,保证380V母线的功率因子为1.0。最终是否设置无功补偿装置以接入系统审查意见为准。6电力系统6.1电站与系统连接方案设想电站规划装机容量为100MWp。本期工程建设20MWp,计划“十一五”末建成。本电站接入系统设计还未进行,本方案先提出设想,便于电站进行总布置,下阶段接入系统设计及审查批准后,以批准的接入系统方案为准。6.1.1接入系统电压等级选择根据电站本期工程装机容量为20MWp,终期容量为150MWp原则,接入系统电压等级可选择为35kV方案。自电站架设1回35kV线路接入系统,导线截面采用LGJ-240。6.1.2落点选择项目场址位于110kV姚安变北侧,距离姚安变直线距离约14km。大型并网光伏电站应本着就近上网、节约投资的原则,本项目吴海场址的并网条件可考虑以1回110kV线路接入110kV姚安变,其供电范围为姚安县和楚雄州电网,具体接入系统方案将在可行性研究阶段进行论证和审定。6.1.3电站主接线方案设想电站主接线采用单母线接线。电站最终电气主接线、接入系统电压和出线回路数以“电站接入系统设计”审查意见为准。7电气7.1电气一次部分7.1.1电气主接线88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案每十八块电池组件通过串联达到额定电压,通过电缆连接至智慧光伏防雷汇流箱进行汇流,每5~6回电缆汇入一台智能光伏防雷汇流箱。智能光伏防雷汇流箱出线并联后接至逆变器。逆变器采用三相四线制380/220V交流输出至380/220V低压工作母线段,逆变器数量及容量按80×250kW配置,与电池板相匹配。与电池板分为10个光伏方阵相对应,380/220V低压工作母线段分为10个低压工作母线段,380/220V低压母线按单母线接线。每段设一台2000kVA升压变压器,升压至35kV。变压器高压侧通过电缆连接至35kV汇流母线。7.1.2电气设备选型7.1.2.1智能光伏防雷汇流箱本工程建议采用专用智能光伏防雷汇流箱,可以针对电站发电系统提供详细的测量、监控、报警、汇流、故障定位等信息功能。箱内每进线回路正负极均设有熔断器,每进线回路设有光伏专用过电压保护器,出线回路设有专用高压直流断路器。进线回路熔断器可以迅速切断每一串电池板的过电流故障。进线回路过电压保护器可以防止电池板的过电压故障,且当雷击中任一电池板都可通过过电压保护器防止雷电过电压和感应过电压,迅速切除故障从而保护其它电池板。出线回路专用高压直流断路器,可作为保护和操作组件,当熔断器无法切除故障时,可切除整个汇流箱所连接的所有电池板,从而避免了事故的扩大。智慧光伏防雷汇流箱具有监控太阳能板阵故障、传输电缆故障、防雷器故障、开关运行状态等功能,且具有通信接口,方便监控系统使用。图7-1-3智能光伏防雷汇流箱接线图88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案由于每台智慧光伏防雷汇流箱出线均设有断路器,为节约电缆本工程采用每两个汇流箱通过电缆在端子排并接后直接接入逆变器的方式,不设置直流配电柜。7.1.2.2逆变器通过经济技术比较,本工程建议选用100kW或250kW国产并网逆变器。本方案暂以250kW逆变器为例设计,与电池板配套选用80台逆变器。并网逆变器内采用380V工频隔离变压器,输入电压直流420~880V,输出电压交流400V三相四线制。逆变器输出纯正弦波电流,具有“反孤岛”运行功能和无功补偿功能,具有完善的保护和自动同期功能。每台逆变器具有良好的人机界面和监控通讯功能,以便和监控中心组成网络,实现远程监控。7.1.2.335kV高压柜选用中置式开关柜KYN□,配真空断路器,综合保护装置安装在开关柜上。7.1.2.4380/220V低压开关柜选用MNS-0.4型抽屉柜,配智能断路器和智能仪表。7.1.2.5升压变压器选用油浸式变压器S10-2000/352000kVA,38.5±5%/0.4~0.23kV。共10台。7.1.3厂用电接线88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案本工程厂用电负荷主要有控制系统、生活用电等,负荷集中在生产、生活用房。从距离生产、生活用房最近的两个低压配电室各引一回380V/220V电源至生产、生活用房集控室内MNS-0.4型抽屉柜,给生产、生活用房及附近各用电设备提供电源。7.1.4电气设备布置本工程共建设10个高压配电室及10个低压配电室,每个高压配电室及低压配电室布置对应2MWp电池方阵,每方阵设有8台250MW逆变器以及高、低压开关柜,升压变压器等设备。本工程建设一个35kV总变电站,将10个2MWp电池方阵的电量升压汇总后集中到35kV总变电站,作为并网点。本工程建设一座生产用房,一座生活用房,均为单层建筑,集控室设在生产用房内。7.1.5照明和检修本工程采用工作照明及检修电源与厂用动力混合供电,电源取自各低压配电室380/220V母线。在各配电室和生产、生活用房内设有工作照明,在生产、生活用房附近设有道路照明,灯具采用节能灯具。事故照明电源取自集控室直流屏。在生产、生活用房设有事故照明回路和灯具。方阵内高、低压配电室设自带蓄电池的照明灯具。根据电焊机电缆卷100米长度,在电池板场区布置适量的检修箱便于电池板和支架的检修。在各配电室亦设有检修箱。7.1.6电池板吹扫和清洗由于电池板布置在室外,会产生积尘。发电量可损失30%以上,为保障电池板效率,需经常清除电池板表面灰尘。由于电池板为电气设备,经常用水擦洗不安全,且会磨花电池板表面加速电池板的老化。建议对积尘进行压缩空气吹扫,也可提高劳动效率。本工程拟采用小容量移动式空气压缩机,需将空气压缩机移动到电池板旁边,由于电池板间距为4~5米,采用汽车运输回转半径大,汽车自重大易压坏电池板间电缆,且移动式空气压缩机重量不大,建议采用三轮摩托车进行空气压缩机运输。移动式空气压缩机应配有130米长度电缆卷,电源引自方阵内检修箱。本工程设置检修车库,用于存放三轮摩托车、移动式空气压缩机、检修工具和备用材料等。运行人员可根据积尘情况每周或每半月吹扫一次电池板,可保证电池板表面清洁。如有需要运行人员可再在每季度或每半年,用水清洗一次。7.1.7电缆设施本工程大部分电缆采用直埋方式或架空进行敷设,局部设电缆沟,部分采用穿管敷设。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案本工程选用阻燃铜芯电缆,微机保护所用电缆选用屏蔽电缆,其余电缆以铠装电缆为主,电缆布线时从上到下排列顺序为从高压到低压,从强电到弱电,由主到次,由远到近。通讯线采用屏蔽双绞线,为抗干扰和保护通讯线,通讯线全程穿钢管。7.1.8电缆防火本工程大部分为直流电缆,直流电流切断困难,易引发火灾。本工程按电力防火规程和国家消防法规,设置完备的消防措施:所有电缆均采用阻燃电缆,电缆沟分叉和进出房屋处设防火墙,防火墙两侧电缆刷防火涂料,屏柜下孔洞采用防火隔板和防火堵料进行封堵等。7.1.9过电压保护在35kV总变电站旁设有一座独立避雷针,保护35kV配电装置,电池板场区不装设避雷针。在汇流箱内进线回路装有过电压保护器可以防止单个电池板回路直接雷和感应雷电波串至其它电池板回路,迅速释放雷电波从而保护其它电池板不受雷电波损坏。在逆变器内交、直流侧均装设有过电压保护器,在380V母线装设有避雷器,在35kV母线装设有避雷器。可以防止雷电波入侵和操作过电压。7.1.10接地本工程存在庞大的直流系统,根据国标DL/T5044-2004《电力工程直流系统设计技术规程》规定“4.5.5220V和110V直流系统,为提高运行的安全和可靠性,避免因一极接地或绝缘降低时断开直流电源,因此,采用不接地系统。”,本工程如果采用直流侧负极接地方式,可以提高直流系统抗过电压能力,但本工程已设有完备的过电压保护装置,且直流系统任意一点对地短路均会引起系统绝缘降低,导致逆变器跳闸造成损失。如果采用直流侧正负极均不接地方式,即使直流侧一点对地短路,也不会产生事故。考虑到每台逆变器直流侧均有大量的直流设备和直流电缆,且设备在室外运行,易产生对地短路。故本工程采用直流侧正负极均不接地方式。全厂接地网采用以水平接地体为主,辅以垂直接地极的人工复合接地网。在每个汇流箱和配电室处设有垂直接地极,以便更好的散流。每个电池板均接至水平接地网。水平接地体干线采用-60X8镀锌扁钢,接地体引下线采用-50X5镀锌扁钢,垂直接地极采用φ50镀锌钢管。7.2电气二次部分7.2.1光伏监控系统光伏监控系统主要监控布置于低压配电室内的电气设备。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案7.2.1.1监控系统结构本工程光伏监控系统采用两层网络结构。包括站控层,间隔层。站控层设置工程师站、操作人员工作站,可对间隔层电气设备进行监视和控制操作。站控层与升压站网络监控系统采用100M双以太网络通信方式连接,实现监控系统数据的共享。同时在站控层配置两台打印机、一台可擦写光盘驱动器以及一套卫星时钟接收和时钟同步系统。间隔层设备主要包括布置在每个低压配电室内的通信管理机。配电室电气设备如逆变器、380V配电柜、配电室直流系统等,其通信口通过于MODBUS协议的RS485总线连接成现场总线网络,接至每个低压配电室通信管理机,再经过光纤以太网送至站控层。通信管理机采集开关设备位置、工作状态等信息,对开关实施分合控制。测控单元、继电保护装置通过现场总线与通信控制器互联。通过温度计采集配电室温度,实现轴流风机的自动起停。通信控制器采用双机配置,互为备用。通信控制器通过现场总线与各测控单元通信,进行管理和协调,同时通过以太网与站级控制层互联,接受站控层的遥控信息。并且能与电厂调度系统进行信息交换。现场总线采用单、双网结构,通信管理机下行通信物理介质采用屏蔽双绞线,通信管理机上行通信物理介质采用光纤。7.2.1.2监控系统功能通过设在间隔层的测控单元进行实时数据的采集和处理。实时信息将包括:模拟量、开关量、脉冲量、温度等信号。它来自温度计、每一个电压等级的CT、PT、断路器和保护设备及直流、逆变器、调度范围内的通信设备运行状况信号等。微机监控系统根据CT、PT的采集信号,计算电气回路的电流、电压、有功、无功和功率因子等,以及低压配电室温度和轴流风机状态显示在LCD上。开关量包括报警信号和状态信号。对于状态信号,微机监控系统能及时将其反映在LCD上。对于报警信号,则能及时发出声光报警并有画面显示。电度量为需方电度表的RS485串口接于监控系统,用于电能累计,所有采集的输入信号应该保证安全、可靠和准确。报警信号应该分成两类:第一类为事故信号(紧急报警)即由非手动操作引起的断路器跳闸信号。第二类为预告信号,即报警接点的状态改变、模拟量的越限和计算机本身,包括测控单元不正常状态的出现。控制对象为低压配电室断路器、逆变器等。控制方式包括:现场就地控制:电厂控制室内集中监控PC操作。7.2.2升压站网络监控系统88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案网络监控系统主要监控35kV屋外配电装置、方阵高压配电室内设备及公用设备等。7.2.2.1监控系统结构本工程升压站网络监控系统采用两层网络结构。包括站控层,间隔层。站控层设置工程师站、操作人员工作站,可对间隔层电气设备进行监视和控制操作。站控层与光伏监控系统采用100M双以太网络通信方式连接,实现监控系统数据的共享。同时在站控层配置两台打印机、一台可擦写光盘驱动器以及一套卫星时钟接收和时钟同步系统。间隔层设备包括高压配电装置和高压配电室内的线路、母线、高压升压变等测控单元。高压配电室内开关柜内设备,35kV配电装置内设断路器、隔离开关,网络控制室直流系统等,通过电缆硬接线引至测控单元。测控单元以开关间隔为对象,直接与一次设备互连,通过PT、CT采集交流电流、电压等信号;通过一次设备辅助接点,采集开关设备位置、工作状态等信息,对开关实施分合控制。测控单元、继电保护装置通过现场总线与通信控制器互联。通信控制器采用双机配置,互为备用。通信控制器通过现场总线与各测控单元通信,进行管理和协调,同时通过以太网与站级控制层互联,接受站控层的遥控信息。并且能与电厂调度系统进行信息交换。现场总线采用双网结构,测控单元下行物理介质电缆硬接线,测控单元上行通信物理介质采用光纤。7.2.2.2监控系统功能通过设在现场控制层的测控单元进行实时数据的采集和处理。实时信息将包括:模拟量、开关量、脉冲量等一些其它信号。它来自每一个电压等级的CT、PT、断路器和保护设备及直流、调度范围内的通信设备运行状况信号等。微机监控系统根据CT、PT的采集信号,计算电气回路的电流、电压、有功、无功和功率因子等,显示在LCD上。开关量包括报警信号和状态信号。对于状态信号,微机监控系统能及时将其反映在LCD上。对于报警信号,则能及时发出声光报警并有画面显示。报警信号应该分成两类:第一类为事故信号(紧急报警)即由非手动操作引起的断路器跳闸信号。第二类为预告信号,即报警接点的状态改变、模拟量的越限和计算机本身,包括测控单元不正常状态的出现。控制对象为35kV配电装置、各高压配电室内电气设备及公用设备等。控制方式包括:现场就地控制:电厂控制室内集中监控PC操作。微机监控系统能够接收全球卫星定位系统(GPS)的标准授时信号,对各个间隔层单元、智能设备、保护装置及站级计算机等具有时钟的设备进行时钟校正。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案7.2.3计量及同期利用35kV出线断路器侧PT、CT进行计量,设置智慧电度表,以适应白天供电,夜间用电的发电方式,其出线设置计量关口。逆变器本体内部具有同期功能,可自动投入/退出逆变器。7.2.4光伏专用环境检测仪本工程在集控室屋顶装设一台光伏专用环境检测仪,可以检测温度,风速,风向,日照强度等气象参数,通过总线方式实时将数据传送到监控系统,以便运行人员进行运行方式比较和分析。7.2.5组件保护升压变压器保护采用综合保护测控装置,安装在高压开关柜上。逆变器本体配置内部保护装置。7.2.6直流系统本工程网络控制室设置两套220V/200Ah直流系统,布置在控制室。蓄电池采用阀控铅酸蓄电池。作为开关柜操作电源,监控系统电源,事故照明等。直流系统配有一套UPS。每个低压配电室设置一套110V/80Ah直流系统,作为线变组开关柜操作电源,保护电源、事故照明等7.2.7控制室布置本工程建设一个集控室,控制室内布置监控系统操作员站、直流屏、集中监控系统、系统远动、通讯等设备。8土建工程8.1土建工程采用的主要设计技术数据见云南省姚安县气象资料8.2主要建筑材料88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案钢材:型钢、钢板主要用Q235-B钢,有特殊要求的采用Q345-B钢;焊条:E43、E50;螺栓:普通螺栓、摩擦型高强螺栓(8.8级、10.9级)。钢筋:构造钢筋及次要结构钢筋采用HPB235钢,受力结构采用HRB335、HRB400钢筋。混凝土:根据设计需要,预制混凝土构件混凝土强度等级为C30~C40,现浇混凝土结构为C25~C30,素混凝土垫层为C10。承重多孔砖、蒸压灰砂砖:根据设计需要分别采用MU10承重多孔砖等其它满足设计要求的砌体。可用于配电室及生产、生活用房填充墙封闭。有防潮要求的墙体采用Mb20水泥砂浆填塞砖孔的措施。砂浆:地上或防潮层以上砌体采用M7.5混合砂浆,地下采用M7.5水泥砂浆。门窗:门窗采用铝合金门窗。8.3建(构)筑物抗震分类和抗震设防原则根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008年版)、《火力发电厂土建结构设计技术规定》(DL5022-93)的规定,本工程建(构)筑物为丙类建(构)筑物的有:低压配电室,高压配电室,生产用房,生活用房,门卫室,旱厕所,变压器支墩,太阳能电池板支架支墩等。其地震作用应符合本地区抗震设防烈度7度(0.1g)的要求,其抗震构造措施按7度采取。8.4主要建筑设施及结构体系及结构选型(1)太阳能电池支墩(带跟踪):台阶式支墩1500×1500×2100(长×宽×高),方案一:共6540个;方案二:共2616个。(2)太阳能电池支墩(固定安装):台阶式支墩700×700×1700(长×宽×高),方案二:共15696个。(3)低压配电室(共10套);单层砖混结构,轴线尺寸14×6;室内净高3.6米,120厚现浇混凝土屋面板。(4)高压配电室(共10套);单层砖混结构,轴线尺寸14×6;室内净高3.6米,120厚现浇混凝土屋面板。(6)生活用房;单层砖混结构,轴线尺寸29.4×6.0;室内净高3.2米,120厚现浇混凝土屋面板。(7)生产用房;单层砖混结构,轴线尺寸29.4×6.0;室内净高3.6米,120厚现浇混凝土屋面板。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案(8)门卫室;单层砖混结构,轴线尺寸6.3×4.8;室内净高3.2米,120厚现浇混凝土屋面板。(9)旱厕所单层砖混结构,轴线尺寸3.6×5.4。(10)变压器支墩:油坑尺寸4.8×3.8×0.7(长×宽×高),地板及壁厚按250mm考虑,油坑内基础支墩5.0×4.0×1.7(长×宽×高).8.5采暖、空调系统电站控制室设置冷暖两用空调机,8.6通风系统高低压配电室、逆变器室的通风采用自然进风,机械排风的通风方式。排风机兼作事故排风机。9工程消防设计9.1消防设计依据及原则消防设计原则:“预防为主,防消结合”。9.2消防设计遵循规范《建筑设计防火规范》GBJ16-2005《建筑灭火器配置规范》GBJ40-60《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50299-2006《火力发电厂设计技术规程》DL5000-20009.3主要生产场所灭火设备配置表9-3-1主要生产场所灭火器设备配置表序号生产场所名称灭火器规格数量(具)备注1低压配电室8kg手提式52高压配电室8kg手提式53生活用房及生产用房5kg手提式2088 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案9.4水源生活水源采用站外运水方式共计,生产用房内设变频增压供水设备,以满足生活用水需要。9.5电站给排水电站场区辅助建筑物内设有水冲厕所,生活污水排入化粪池。厂区雨水排水由厂区规划收集排至厂区外。9.6洪水根据现场踏勘调查,场址区周边无洪水直接来源,仅有少量的场地暴雨汇流产生的坡面流对场地有不良影响,因此在场地周边来水方向修建导流沟渠,将少量的坡面流洪水导走附近低洼地。10建场条件10.1工程概述拟建项目位于云南姚安吴海,期计划装机容量20MWp,远期规划总容量为100MWp。10.1.1地区概况姚安县是云南省太阳能资源最佳开发区中的十二个县之一。年太阳总辐射在6000MJ/m2*a以上,年日照时数在2300以上,年日照百分率在53%~61%之间,太阳能资源较为丰富。10.1.2场址概况场地南北长约0.6km、东西宽3.6km,山顶平缓场地面积约2km2。场址地形整体比较平坦,平均坡度约150,为南向坡,山顶最高海拔1965m,周围无大的遮挡物,阳光接收条件好,适于太阳能电池板的布置。吴海场地山底上土壤贫瘠,出现了荒漠化,植被较差,只有稀疏灌草丛,根据现场咨询国土局、林业局等相关人员介绍,吴海场地为荒草地。姚安县是云南省太阳能资源最佳开发区中的十二个县之一。年太阳总辐射在6000MJ/m288 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案*a以上,年日照时数在2300以上,年日照百分率在53%~61%之间,太阳能资源较为丰富。10.2交通运输10.2.1建场地区交通运输条件本工程交通运输只考虑公路运输条件。本工程的公路运输条件是便利的、具备的。11电站总体布置的设想11.1电站总体规划1)电站规模电站本期按20MWp高压并网光伏电站设计,并预留远期规划的80MWp扩建场地。2)电站方位吴海场址位于姚安县光禄镇吴海村以东3)本工程以35kV一级电压接入系统,1回出线接入110kV姚安变,其供电范围为姚安县和楚雄州电网,具体接入系统方案将在可行性研究阶段进行论证和审定。4)电站给排水电站场区生活排水排入新建的化粪池中,场地排水经收集后集中排至厂区外。5)防排洪场区地表无稳定泾流,从地形条件判断,场地地势较高,坡度较平缓,不会受洪水的威胁,场址区周边无洪水直接来源,仅有少量的场地暴雨汇流产生的坡面流对场地有不良影响,因此在场地周边来水方向修建导流沟渠,将少量的坡面流洪水导走附近低洼地。11.2太阳板数组平面布置电站总平面布置方案按电池板两种安装方式和相应电池板个数进行规划布置,并预留扩建场地。电池方阵的占地面积及布置方式与电站所处地理位置的纬度、是否采用跟踪装置密不可分。按照经验,电池组件间的间距要满足以下条件:如果在太阳高度角最低的冬至那一天,从午前9时至午后3时之间,其电池板组件的影子互相不影响,则对数组的电池板输出没有影响。11.3电站道路布置场内道路设置一条主干道,为4m88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案宽的泥结石道路,其余围绕太阳能电池板方正组及建筑物,为4m宽的泥结石道路,并形成环形通道。太阳能电池板矩阵内布置泥结石道路作为路巡视信道,信道间距约50m。11.4电站管线布置场区管线以工艺要求主要是直埋排水管和电缆沟,结合太阳能电池板方正组合合理规划布置管线,满足工艺要求。12环境保护与水土保持12.1场址所在地区的环境现状12.1.1场址环境基本条件12.1.1.1地理位置、地质地貌场地南北长约0.6km、东西宽3.6km,山顶平缓场地面积约2km2。场址地形整体比较平坦,平均坡度约150,为南向坡,山顶最高海拔1965m,周围无大的遮挡物,阳光接收条件好,适于太阳能电池板的布置。吴海场地山底上土壤贫瘠,出现了荒漠化,植被较差,只有稀疏灌草丛,根据现场咨询国土局、林业局等相关人员介绍,吴海场地为荒草地。12.1.1.2水源概况根据现场踏勘调查,场址区周边没有大的河流和水源地,地表无稳定泾流,无洪水直接来源,不会受洪水的威胁,季节降雨引发的地表水流对沟谷地面的切蚀不显著,仅有少量的场地外暴雨汇流产生的坡面流对场地有不良影响,因此建议在场地周边来水方向采取导流堤坝,将少量的场地外坡面流洪水导走即可。同时建议下个阶段视场地边界和总体布置再做进一步的细化工作。从地形条件判断,场地坡度较平缓,地表土层雨水下渗较好,由此判断场区内受到较大雨水时的坡面流影响较小,但考虑表层砂土易受冲刷,因此建议局部场地可适当增加基础深度及适量的集排水措施。12.1.2污染源及其排放情况12.1.2.1环境空气污染源及其排放情况本期工程远离工业园区,方圆几十公里范围内基本无污染源。太阳山量i"anpuBENQI5BEN12.1.2.3噪声污染情况该地区各区噪声监测值基本符合相应标准。12.1.2.4固体废弃物88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案场址区域内没有工业,也没有固体废弃物及废弃物堆放场。12.1.3环境质量现状12.1.3.1环境空气质量现状本工程所在地为姚安县吴海,主要以农耕生产为主。区域环境空气质量均符合《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中的二级标准。12.1.3.2水环境质量现状场址区周边地表无稳定泾流,无河流湖泊,无洪水直接来源。12.1.3.3环境噪声现状区域内噪声主要为交通噪声,由于车流量较少,区域噪声现状较好。12.2拟采取的环境工程设想及可能造成的环境影响分析12.2.1大气污染源及其污染物拟建项目在整个建设期产生大气污染物主要为施工扬尘,施工扬尘的作业有土地平整、打桩、开挖、回填、道路浇注、建材运输、露天堆放、装卸和搅拌等过程,如遇干旱无雨季节,加上大风,施工扬尘将更严重。12.2.2水污染源及其污染物拟建项目施工期间产生的污水主要包括:含泥沙的施工污水;机械设备的冲洗水;施工工地的食堂含油污水;一般生活污水等,主要污染物是CODCr、氨氮、BOD5和SS类等。根据工程模拟数据,施工期施工人员排放的废水中CODCr100mg/L,氨氮15mg/L。拟建项目施工人员按60人计,施工人员每月生活用水按1m3/人计,生活污水按用水量的70%计,则生活污水的排放量为42m3/月,工程施工5个月,则施工期共排放生活污水210m3。生活污水及其中污染物的排放量,见表12-2-1。表12-2-1施工期生活污水及污染物产生情况项目用水量污水量CODCrBOD5排放量300m3210m321kg3.15kg拟建项目运营期的水污染源为电站职工的生活污水,主要包括职工洗漱废水、卫生间废水等。根据环保统计手册生活污水的产生量约占用水量的70%计,工程建成后人员配备按12人计,每人每月生活用水2m3,本工程生活污水排放量约183.6m3/a。12.2.3固体污染源及其污染物88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案拟建项目建设期所排放固体污染物主要为施工垃圾。施工垃圾主要来自施工场所产生的建筑垃圾(主要指场地开挖、场地平整、道路修建、管道敷设、材料运输、基础工程和房屋建筑等工程施工期间产生的大量废弃的建筑材料,如砂石、石灰、混凝土、木材和土石方等)以及由于施工人员活动带来的生活垃圾等。根据模拟工程计算,生活垃圾以人均每天产生0.2kg计算,施工人数60人,则施工期产生的生活垃圾约1.8t。拟建项目运营期所排放的固废物主要来自工作人员生活垃圾,按照每人每天的垃圾产生量平均为0.5kg,人员按12人计,电厂的生活垃圾产生量约2.4t/a。12.2.4噪声建设期噪声具有阶段性、临时性和不固定性。不同的施工设备产生的机械噪声声级,见表12-2-2表12-2-2主要施工机械设备的噪声声级单位:dB(A)施工阶段噪声源声级土石方装载机85挖掘机79铲土机75压路机72自卸卡车70打桩钻孔式灌注桩机81结构混凝土搅拌机79混凝土振捣器80装修木工圆锯83升降机72注:测点距离15m在多台机械设备同时作业时,各台设备产生的噪声会互相迭加。根据模拟调查,迭加后的噪声增值约3~8dB(A),一般不会超过10dB(A)。在这类施工机械中,噪声最高的为冲击式打桩机,达到112dB(A)。另外,混凝土振捣器、静压式打桩机和钻孔式灌注桩机也较高,在80dB(A)以上。拟建项目运营期的噪声源主要为汽车进出电站时产生的噪声。汽车噪声与汽车车型与运行状况有关,项目建成投入使用后进出车辆主要是小型车,各类车型的噪声值,见表12-2-3。表12-2-3噪声源与噪声值概况车型运行状况噪声值(dB)备注小型车怠速行驶59~70距离7.5m处的等效噪声级正常行驶61~70鸣笛72~80中型车怠速行驶62~76距离15m处的等效噪声级正常行驶62~72鸣笛75~85大型车怠速行驶65~78正常行驶65~80鸣笛75~8588 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案注:测点距离15m12.3方案设计依据及采用的环境保护标准12.3.1环境保护标准拟建项目采用的大气、水体、噪声标准如下:(1)大气环境保护标准本拟建项目设计中采用的大气环境保护标准,见表12-3-1。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案表12-3-1大气环境保护标准标准名称内容《环境空气质量标准》(GB3095-1996)及修改单的通知中二级标准项目SO2TSPNO2PM101小时平均0.50/0.24/日平均0.150.300.120.15年平均0.060.200.080.10(2)水环境保护标准本拟建项目设计中采用的水环境保护标准,见表12-3-2。表12-3-2水环境保护标准评价水体评价范围执行的环境质量标准与级别及排放标准与级别地表水苦水河《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅳ类标准生活污水项目区生活污水《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999);(3)噪声环境保护标准本拟建项目设计中采用的噪声环境保护标准,见表12-3-3。表12-3-3噪声环境保护标准功能区名称评价范围执行的标准与级别厂界围墙外1m处《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中的3类标准扩建厂区厂区及附近区域《建筑施工场界噪声限值》(GB12523-90)区域噪声围墙外1m处《声环境质量标准》(GB3096-2008)中的3类标准12.4拟采取的环境工程设想及可能造成的环境影响分析12.4.1扬尘治理措施及其影响分析据有关调查显示,施工工地的扬尘主要由太阳能光伏板基础开挖及运输车辆的行驶产生。在太阳能光伏板基础开挖工程中,如不采取防尘拦挡措施或及时洒水,局部环境空气的TSP将会大大增加,如遇干旱无雨季节,加上大风,施工扬尘将更严重。为了防治无组织排放的施工扬尘,在施工期间应及时在施工场地洒水、并采取一定的拦挡措施,禁止大风天气下进行基础开挖作业,尽量减少无组织排放的扬尘产生。据统计,运输车辆产生的扬尘约占施工扬尘总量的60%,并与道路路面及车辆行驶速度有关。一般情况下,施工场地、施工道路在自然风作用下产生的扬尘所影响的范围在100m以内,如果在建设期间对车辆行驶的路面实施洒水抑尘,每天洒水4~5次,可使扬尘减少70%左右,施工场地洒水抑尘的试验结果,见表12-4-1。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案表12-4-1施工场地洒水抑尘试验结果距离(m)52050100TSP小时平均浓度(mg/Nm3)不洒水10.142.891.150.86洒水2.011.400.670.60结果表明实施每天洒水4~5次进行抑尘,可有效地控制施工扬尘,可将TSP污染距离缩小到20~50m范围。另外,为控制车辆装载货物行驶对施工场地外的影响,可在车辆开离施工场地时在车身相应部位洒水清除污泥与灰尘,以减少粉尘对外界的影响。施工扬尘的另一种情况是建材的露天堆放和搅拌作业,这类扬尘的主要特点是受作业时风速度影响。因此,禁止在大风天进行此类作业及减少建材的露天堆放是抑制这类扬尘的有效手段。此外,在建筑材料运输、装卸、使用等过程中做好文明施工、文明管理,尽量避免或减少扬尘的产生,防止区域环境空气中粉尘污染。在采取施工扬尘的防治措施后,可有效的减轻扬尘污染,改善施工现场的作业环境。施工周期是短暂的,通过做好防范措施可使扬尘危害降到最低。运营期由于场区道路广场及太阳能光伏板数组区域均已硬化,空闲场地已采取绿化措施,因此,运营期扬尘主要为进出场区车辆行驶产生的扬尘。只要按时洒水,加之车流量较小,运营期扬尘对环境影响甚微。12.4.2废水治理及其影响分析本拟建项目施工期主要道路将采用砂石硬化路面,场地四周将敷设排水沟(管),并修建临时沉淀池,含SS、微量机油的雨水以及进出施工场地的车辆清洗废水排入沉淀池进行沉淀澄清处理后回用。避免各类污水随意乱排,污染周围环境。拟建项目运营期的生活废水排放量较小、水质较为简单,无特殊的污染因子,可通过电站排水管接入化粪池。12.4.3固废治理及其影响分析施工期间产生的建筑垃圾及施工人员的生活垃圾如不及时处理不仅有碍观瞻,影响景观,而且在遇大风干燥天气时,将产生扬尘,在气温适宜的条件下则会滋生蚊虫、产生恶臭并传播疾病,对周围环境产生不利影响。因此,工程在施工期间要坚持对施工垃圾的及时清理、清运至指定的垃圾堆场堆放,使施工垃圾对环境的影响减至最低。运营期间由于电站职工人员较少,生活垃圾排放量很小,只要回收后集中运至垃圾填埋场即可消除生活垃圾对周围环境的影响。12.4.4噪声治理及其影响分析项目建设期主要施工机械噪声级,见表11-4-2;主要施工设备噪声随距离衰减情况,见表12-4-3。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案表12-4-2主要施工机械设备的噪声声级单位:dB(A)施工阶段噪声源声级土石方装载机85挖掘机79铲土机75压路机72自卸卡车70打桩钻孔式灌注桩机81结构混凝土搅拌机79混凝土振捣器80装修木工圆锯83升降机72注:测点距离15m表12-4-3施工机械噪声衰减距离单位:m阶段噪声源55dB(A)60dB(A)65dB(A)70dB(A)75dB(A)85dB(A)土石方装载机3502151307040挖掘机190120754022打桩钻孔式灌注桩机195014501000700440165结构混凝土振捣器200110663721混凝土搅拌机190120754225木工圆锯170125855630装修升降机8044251410表12-4-2与表12-4-3结果对比,在一般情况下(不使用冲击式打桩机),施工噪声在施工场界不会超标。昼间本项目施工期场界噪声在距施工机械50m达标,夜间则需距施工机械300m左右才能达标。就项目保护目标而言,拟建项目区周围均为其它工业企业,无任何环境敏感区。因此,施工噪声对区域环境影响很小。为保证周围保护目标的声环境质量,严格控制夜间施工,夜间应停止使用大型施工机械,确需施工的应报请市环保局批准,同时应事先通知周围居民,取得谅解。运营期间的噪声源主要为进入电站的车辆,通过模拟发现,只要控制车速,进入电站禁止鸣笛,即可减轻车辆噪声对周围环境的影响。12.5绿化及水土保持12.5.1水土保持88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案拟建专案区位于云南姚安县。项目区半荒草土地。项目区地势较平坦开阔,地面自然坡度较小。本项目建设过程水土流失主要表现在前期的场地平整,控制机房、员工休息室等建筑物地基开挖、回填过程造成的土壤扰动及光伏板支架和通讯线缆的埋设过程中所产生的水土流失。本项目建设区域植被稀疏,有较少乔、灌木,植被类型主要为丛生野草。本拟建项目建设时应减少地表大量堆放弃土,降低风蚀的影响,保护该区域的植被生长,避免因工程建设造成新的水土流失,以及植被的大量破坏,通过本项目的建设使该区域局部水土保持现状及生态环境进一步得到改善。在土建施工过程中,厂区内部扰动地表,采取砾石覆盖措施,保护已扰动的裸露地表,减少施工期的水土流失。为了防止临时堆土、砂石料堆放场由于风蚀产生新的水土流失,堆土场周围进行简易防护,采用彩钢板防护的措施,在堆土周围进行部分拦挡,彩钢板高度为2m,钢板底部埋入地表以下0.2m,地表以上拦挡高度为1.8m,挡板外侧采取钢支架支撑措施。另外,在大风天气在厂区临时堆土表面覆盖防尘网。为防止临时堆土风蚀产生水土流失对堆土场表面及时洒水,使表面自然固化。要求施工时的挖方要及时回填,尽量减少堆土场的堆土量。施工结束后,施工单位必须对施工场地及施工生活区进行土地整治,拆除临时建筑物并将建筑垃圾及时运往城市建筑垃圾场堆放,避免产生新的水土流失。12.5.2绿化本工程的绿化重点应在电站升压站及建筑物周围。建筑物四周绿化以不影响生产、不防碍交通,采光通风为原则,综合考虑生产工艺和建筑布局,在乔、灌、草合理布局的原则下以实用、美观为主。光伏板区的绿化,应确保太阳能采光板的采旋光性,12.6工程节能与减排效益分析太阳能是一种清洁的能源,太阳能光伏发电没有大气和水污染问题,也不存在废渣的堆放问题,有利于周围环境的保护。本期建设规模20MWp,正常运行年上网电量36,300,867kW.h(方案二),与同等电量火电厂相比,项目每年减排温室效应气体CO2约3.77万t。按照火电煤耗(标准煤)每度电耗煤350g,建设投运每年可节约标准煤约1.27万t,每年可减少烟尘排放量约176.1t(综合除尘效率取99.8%),S02排放量约129.1t(煤全硫分取0.8%,脱硫效率取90%),NOx排放量约146.7t。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案本工程为清洁能源项目,其创造的环境价值远远高于项目本身创造的经济效益。假定太阳能电站的运营期为25年,则电站全生命周期内总的可减少燃煤消耗量29.3万t,CO2减排86.9万t,SO2减排2978.5t,NOx减排3384.6t,烟尘4062.9t,其环境效益极其显著。太阳能光伏发电的生产过程是将当地的太阳能能转变为电能的过程,在整个工艺流程中,不产生大气、液体、固体废弃物等方面的污染物,也不会产生噪声污染。大力研究太阳能发电技术,对推动太阳能发电实现产业化,改善宁夏的能源结构,增加再生能源的比例具有非常重要的长远意义。太阳能光伏电站是社会公共服务性设施,其服务对象为城市居民,本项目的建设,可改善区域环境空气质量,减少疾病的发生。综上所述,从节约煤炭资源和环境保护角度来分析,本太阳能电站的建设具有较为明显的经济效益、社会效益及环境效益。13工程方案设计13.1编制说明13.1.1厂址概况吴海场址位于姚安县光禄镇吴海村以东,东经101014'25.98''~101016'35.41'',北纬25037'42.88''~25038'3.04''之间,山体整体走势呈南北向,南北长约0.6km、东西宽3.6km,山顶场地相对平缓,山顶平缓场地面积约2km2,初估装机容量为100MW。13.1.2工程概况太阳能电站光伏数组单元由太阳能电池板、数组单元支架组成。数组单元按两种方案进行经济技术比较分析,即平板固定倾角式和单轴跟踪固定倾角式。为减少数组单元间布置间距,降低大风影响,减少占地面积,提高发电量。本期工程光伏电池组件按以下方案进行设计:20MWp采用平板式晶体硅光伏电池组件自动控制单轴跟踪装置安装方式;20MW占地面积为:80公顷。88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案13.2编制原则及依据1)可研设计阶段的图纸及设备清册。2)依据国家、部门及云南地区现行的有关档规定、费用标准等,设备价格按2008年计列,当地材料价格按云南地区2008年计列。3)《火力发电工程建设预算编制与计算标准》(2007年版)。4)《电力建设工程概算定额》“建筑工程”(2006年版);“电气设备安装工程”(2006年版),《电力建设工程预算定额》“调试”(2006年版),不足部分参考电力建设工程预算定额或类似工程预算。5)云南地区的养老保险费费率。6)云南地区的失业保险费缴费费率执行。7)云南地区医疗保险缴费费率执行。8)云南地区的住房公积金缴费费率执行。13.3调整系数13.3.1人工工资:1)安装工程人工工资为31元/工日,建筑工程人工工资为26元/工日。2)人工工日单价调整:地区工资性补贴的调整执行电力工程造价管理与定额管理总站(以下简称“总站”《关于公布各地区工资性补贴的通知》(电定总造[2007]12号),每工日增加1.37元(即3.77-2.4=1.37元/工日),计入直接工程费,作为计取各项费用的基数。13.3.2设备价格:主要机电设备价格:太阳能电池组件16元/W自动跟踪装置10000元汇线箱7500元/只88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案设备:设备运杂费率为1.76%(150km以内)13.4材料预算价格13.4.1安装工程材料预算价格执行国家电网公司电力建设定额站2008年7月1日发布的《电力工程装置性材料预算价格(2008年版)》西南地区计列。13.4.2建筑工程按照《电力工程建设概算定额一建筑工程》(2006年版)中的材料预算价格执行,建筑工程价料价差按云南地区价格计算.13.4.3安装工程:材机调整系数:11.88%13.4.4其它费用取费执行电定总造[2009]3号文“关于调整电力工程建设预算费用项目及计算标准的通知”。13.5取费标准13.5.1参照《电力工业基本建设预算项目划分及费用性质划分办法》执行(2007年版)。13.5.2基本预备费按1.5%计列。13.5.3建设期利息按5.94%(按季结息)计列(半年)88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案独立型太阳能光伏发电站建设步骤主要内容;一;太阳能光伏电站的选址二;选择太阳能光伏发电系统运行方试1,独立型光伏发电系统2,并网型太阳能光伏发电系统三;光伏发电系统设计1,总思想2,设计原则,3,计前的准备4,光伏发电系统容量设计的一般步骤5,光伏发电系统容量的设计的主要内容四;光伏发电系统的安装1,太阳能光伏发电系统的组成2,基础设施施工3,太阳能支架的安装4,太阳能组件的安装五;太阳能光伏发电系统所需要的电气设备1,直流接线箱,交流配电柜2,控制器3,蓄电池4,逆变器六;设备的连接七;光伏发电系统的防护装置1,光伏发电系统的防护装置的要求2,为防止系统遭雷击,采取的方法八;光伏发电系统工程验收1,太阳能光伏发电系统工程验收注意事项;2,太阳能光伏发电系统验收项目九;太阳能光伏发电系统竣工技术文件1,安装工程量总表,2,工程说明,3,测试记录,4,竣工图纸,5,竣工检验记录6,工程量变更单7,重大工程事故报告表8,以安装设备的明细表9,开工报告10,停工和复工通知11,验收证书12,其他十,光伏发电系统的运行与维护1,太阳能电池方阵的维护2,对电池组件的维护3,对蓄电池的维护4,对充放电控制器及逆变器的维护一;太阳能光伏电站的选址88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案我国太阳能资源丰富并且分布广泛,太阳能发电作为太阳能利用的重要方式已被多个国家普遍关注,但光伏发电站多建于不易架设电网的我国边远地带,所以选择光伏电站的地址时必须考虑以下几个因素;1,阳光充足,可以为电池板提供足够的光能使其发电。2,不易发生自然灾害,地势较平坦的地区。(环境太恶劣会对太阳能光伏电系统的电气设备及组件产生较大影响)3,场地空旷没有树木及大型建筑。4,土质应为坚硬土或者开阔,平坦,密实的中硬土上。5,交通是否便利,人口是否密集。二;选择太阳能光伏发电系统运行方试太阳能光伏发电系统可分为两大类,一,为独立型光伏发电系统即没有与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统;二是,并网型太阳能光伏发电系统即与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统,下面来比较一下这两种光伏发电系统的具体应用;(一)独立型光伏发电系统独立型光伏发电系统又可分为;无蓄电池的直流光伏发电系统,有蓄电池的直流光伏发电系统,交流以及交直流混合光伏发电系统,市电互补型光伏发电系统,下面我们来列举一下各种光伏发电系统的具体应用1,无蓄电池的直流光伏发电系统主要应用于;直流光伏水泵,充电器,太阳能风帽等不需要储能装置的小型光伏发电系统。2,有蓄电池的直流光伏发电系统主要应用于;庭院灯,交通标志灯,航标灯,小型发电站,等一些需要储存电能的光伏发电系统。3,交流及交直流混合型太阳能发电系统主要应用于;交流太阳能户用系统,无电网地区小型发电站,移动通信站,以及一些环境监测站4,市电互补型光伏发电系统主要应用于;城市太阳能路灯改造,电网覆盖地区的小型光伏发电站。(二),并网型太阳能光伏发电系统并网型太阳能光伏发电系统又可分为有逆流并网光伏发电系统,无逆流并网光伏发电系统,切换型并网光伏发电系统,有储能装置的并网光伏发电系统,下面我们来列举一下各种光伏发电系统的具体应用;1,有逆流并网光伏发电系统;一般住宅建筑物2,无逆流并网光伏发电系统;一般住宅建筑物3,切换型并网光伏发电系统;一般住宅建筑物以及一些重要设施88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案4,有储能装置的并网光伏发电系统;一般住宅建筑物以及一些重要设施,高层建筑应急照明当然选择光伏发电系统的类型要根据具体的要求来选择,从而建设最合理的太阳能光伏发电系统三;光伏发电系统设计太阳能光伏发电系统的设计分两部分,一是光伏发电系统的容量设计,主要是对太阳能电池组件和蓄电池的容量进行设计于计算,目的就是要计算出系统在全年内能够满足用电需求并可靠工作所需要的太阳能电池组件和蓄电池的数量;二是光伏发电系统的系统配置设计主要是对系统中的电力电子设备,部件的选型配置及附属设施的设计与计算,目的是根据实际情况选择配置合适的设备,设施和材料等,与容量设计相匹配(一),总思想1,根据用电负载的功率确定发电系统所用组件数2,根据负载正常所需的电流,电压来确定发电系统所用组件的串联数,并联数。(二),设计原则太阳能光伏发电系统的设计本着合理性,实用性,高可靠性和高性价比的原则。做到既能保证光伏发电系统的长期可靠运行,充分满足负载的用电需要,同时又能使系统的配置最合理最经济,特别是确定使用最少的太阳能电池组件功率和蓄电池的容量。协调整个系统工作的最大可靠性和系统成本之间的关系,在满足需要的保证质量的前提下节省投资,达到最好的经济效益(三),设计前的准备1,确定负载大小即负载日耗电量2,了解当地最大日照时数以及最大阴雨天数(这些在当地的气象部门可以查到)3,根据资料查出当地的维度,并确定电池方阵的最佳倾斜角和方位角。4,选择蓄电池容量(四),光伏发电系统容量设计的一般步骤1,列出基本情况(1),负载耗电情况(2),根据资料查出当地的维度2,确定负载大小即负载日耗电量3,选择蓄电池容量4,决定方倾角5,计算倾斜面上各月太阳辐射总量即Ht。(一般可在当地的气象部门查出)88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案6,估算方阵电流7,确定最佳电流8,决定方阵电压即蓄电池电压+线路压降9,确定最后功率(五)光伏发电系统容量的设计的主要内容;1,太阳能电池方阵输出电流输出最小电流输出最大电流I=Q/Tm*η1*η2I=Q/Tmin*η1*η2式中Q为负载每天总耗电量,η1为蓄电池充电效率,η2为方阵表面灰尘遮蔽损失,Tm为当地平均日照时数,Tmin为当地最少日照时数。2,太阳能电池方阵输出最佳电流Qout=I*N*HT*η1*η2/100mW/c㎡Qload=N*Q其中N为当月天数两者相减若为正则说明方阵输出电量大于耗电量,若为负说明方阵输出电量小于耗电量应增加方阵输出电流,直到找到方阵输出的最佳电流Im3,太阳能电池方阵输出电压V=Vf+Vd式中Vf为蓄电池浮充电压,Vd为线路损耗电压表4,太阳能电池方阵功率P=Im*ט/1-a(Tmax-25)式中a为太阳能电池功率的温度系数一般取0.25%,Tmax为太阳最高工作温度。通过以上计算我们可以知道;太阳能电池方阵输出最佳电流,太阳能电池方阵输出电压,太阳能电池方阵功率我们可以根据串联增压,并联增流的原理来设计太阳能电池方阵。以下是计算太阳能电池方阵功率的几个重要公式;1,太阳能电池组件功率和方阵构成的设计与计算;a,电池组件并联数=负载日平均用电量(AH)/组件日平均发电量(AH)*充电效率*组件损耗系数*逆变器效率系数其中组件日平均发电量=组件峰值工作电流(A)*峰值日照时数(h)b,电池组件串联数=系统工作电压(V)*系数1.43/组件峰值工作电压(V)以峰值日照时数为依据的简易计算方法c,太阳能电池组件功率={用电器功率*用电时间/当地峰值日照时数}*损耗系数以年辐射总量为依据的简易计算方法d,太阳能电池组件功率=K(用电器工作电压*用电器工作电流*用电时间)/当地年辐射总量88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案在公式中太阳能电池组件功率的单位是W瓦,用电器工作电压单位是V伏,用电器工作电流单位是A安,用电时间单位是h小时,K为辐射修正数,单位是千焦/平方厘米*小时(KJ/CM*CM*h)2,蓄电池容量的设计与计算a,蓄电池容量=负载日平均用电量(AH)*连续阴雨天数*放电修正系数/最大放电深度*低温修正系数b,蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池额定电压蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池额定电压以峰值日照时数为依据的简易计算方法c,蓄电池容量={用电器功率*用电时间/系统电压}*连续阴雨天数*系统安全修正系数蓄电池容量的单位是安时(AH),系统电压是指蓄电池的工作电压单位是(V)四;光伏发电系统的安装(一);伏发电系统的组成选型选型选型设计支架基础设计控制器直流接线箱光伏方阵测量,维护,显示设备蓄电池监控测量系统交流配电柜逆变器(一)基础设施施工太阳能电池方阵基座(混凝土制)1,混凝土基座离地面高度,基座强度和水平偏差应符合设计规定,2,地脚螺栓(起固定作用),埋设尺寸应符合设计规定,外漏长度不应小于6cm3,用水泥埋设的地脚螺栓必须养护五天以上方可安装机架(二)太阳能支架的安装1,方阵机架的方位角和倾斜角应符合设计要求2,机架底部的水平度不应大于3mm/m基座不平时,应用铁片垫平3,固定组件的机架表面应平整,防止损坏电池片4,安装组件前,组件上所有的连接螺栓应加放松垫片并拧紧5,机架安装完毕后,对安装过程中受到损坏的漆膜应进行补涂6,带有向日跟踪装置的太阳能电池方阵,应定期检查跟踪装置的机械和电性能是否正常。7,太阳能电池方阵的支架,可以固定安装,也可按季节的变化调整电池方阵88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案与地面的夹角,以便太阳能电池组件更充分地接受太阳光。全年平均的接收角是当地的维度的+5;8,要定期检查太阳能电池方阵的金属支架有无腐蚀,并根据当地具体条件定期进行油漆。方阵支架应良好接地。,(一)太阳能组件的安装安装前的准备及注意事项1,安装组件前应根据组件参数对每一个太阳能电池参数进行检查测量其参数应符合标准,测出开路电压,短路电流2,应挑选工作参数相近的组件安装在同一个方阵中从而提高方阵效率。3,组件应轻拿轻放防止被硬物刮伤,影响其效率4,组件固定面与机架表面不吻合时,应用铁片垫平后方可连接螺丝,严禁过力使其吻合5,安装太阳能组件时必须使用组件边框上预制的安装孔,用螺丝把组件与安装孔连接后,应按照施工标准事先做好放松工作6,组件在机架上的位置应平直,机架上的组件的风道缝隙,机架间空隙不应小于8mm,利于散热7,当在支柱上安装组件时,选择能够承受当地预期风力的支柱和组件安装结构8,不要利用组件的接线盒或电缆头来移动组件。并且接线盒的一端朝上,尽量避免被雨淋到。接线盒走线要标准。9,不要站在或踩在组件上,不要再组件上放置重物10,不要使组件掉落或让物体落在组件上,为了避免组件玻璃破碎。13不要重摔组件。14不正确的运输或安装可能会损坏组件。15,值班人员应注意太阳能电池方阵周围有没有新生长的树木、新立的电杆等遮挡太阳光的物体,以免影响太阳能电池组件充分地接受太阳光,一经发现,要报告电站负责人,及时加以处理。16,应每月检查1次各太阳能电池方阵封装及接线接头,如果发现有封装开胶进水、电池变色及接头松动、脱线、腐蚀等,应及时进行处理。注1,如果组件串联,总电压等于各个组件电压的总和。2,需要使用高电流的情况下,可以将几个光伏组件并联,总电流等于各个组件电流的总和。3,所选电缆的横截面积和连接器容量必须满足最大系统短路电流,五;太阳能光伏发电系统所需要的电气设备88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案太阳能光伏发电系统所需要的电气设备很多,现在只简要列出一些核心设备。1,直流接线箱,交流配电柜起到汇流的作用2,控制器;控制器是防止蓄电池过充电和过放电,防雷击,防反接,温度补偿,负载补偿以及欠压保护等功能。3,蓄电池,蓄电池的主要功能是储存电池方阵发出的电能,并为负载供电,运行方式主要有;循环充放电制,连续浮充制,定期浮充制。在太阳能光伏发电系统中蓄电池的充电方式主要有,恒流充电,恒压充电,恒压限流充电,间歇式充电,快速充电,智能充电等。目前太阳能光伏发电系统用的蓄电池主要是免维护式铅酸蓄电池。(1),太阳能光伏发电系统对蓄电池的要求;a.充电效率高b.自放电率低c.使用寿命长d.深放电能力强e.少维护或免维护f.工作温度范围宽g.价格低廉(2),蓄电池的主要参数a.蓄电池的电动势;表示蓄电池把其他形式的能量转化成电能的本领,开路时用电压表测得的蓄电池两端的电压就为蓄电池的电动势b.蓄电池的工作电压,开路电压,终止电压;工作电压;为蓄电池正常工作是的电压,它随工作时间的延长而降低。开路电压;为蓄电池在开路状态的电压,数值上等于电动势。终止电压;为蓄电池放电电压降到不易在下降时的电压。c.蓄电池内阻;蓄电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻。d.蓄电池能量;指蓄电池在一定放电条件下所能放出的最大能量,数值等于蓄电池的容量与电动势的乘积。通常用W.h来表示,蓄电池的容量;指蓄电池的储电能力通常用C来表示。e.蓄电池的输出效率;蓄电池的输出效率指蓄电池放出电量与充入电量的比值,一般用ηc来表示f.蓄电池的使用寿命;g.蓄电池的放电深度;蓄电池的放电深度指,蓄电池放出的容量占其额定容量的百分比h.蓄电池的自放电率;88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案蓄电池的自放电率指,蓄电池在独立存放期内容量逐渐减小的现象,通常蓄电池的储存温度在-20~45摄氏度。a.蓄电池放电速率;蓄电池放电速率简称放电率指放电的快慢,常用时率和倍率表示。时率;电池放电到终止电压所用的时间。倍率;放电电流为额定电流在数值的倍数。一般用符号C及下标表示放电时率。列,0.1C20对于一个60Å.h(C20)的电池,即以0.1*60=6Å的放电电流(3),蓄电池充电过程中常见的问题及解决方法a.铅酸蓄电池的不一致性;铅酸蓄电池的不一致性指蓄电池的规格存在差异针对这一现象我们可以采用消除蓄电池极板硫化的均匀充电,即对容量低的蓄电池采取适当的过充电来消除极板硫化,已恢复其容量,从而使其它蓄电池保持充足电状态,来实现蓄电池性能参数不扩大,并趋于一致的局面。b.放电对蓄电池寿命影响;为防止蓄电池的记忆效应我们对放电深度不够的的蓄电池让其继续放电达到规定后在充电同时应注意;避免蓄电池深度放电和放电电流过大c.快速充电极化;快速充电是提高蓄电池储能的好方法,但它会造成蓄电池活性物质脱落,影响蓄电池寿命。4,逆变器逆变器其除了逆变电路和控制电路外,一般还具有保护电路等功能(1)逆变器的几个重要技术指标a.逆变效率;逆变效率是用来表征自身损耗的重要参数,逆变效率越大越好,它是衡量逆变器好坏的一个重要标准。b.额定输出容量;额定输出容量用来表征逆变器向负载供电能力,额定输出容量越高表示带负载的能力就越强,额定输出容量是对纯电阻性负载的一个参考,如果逆变器所带的负载为不纯阻性是,逆变器带负载的能力将小于额定输出容量。c.输出电压稳定度;输出电压稳定度是指逆变器输出电压的稳定能力,逆变器只有良好的输出电压稳定度,才能保证光伏发电系统在较大的直流输入范围内正常工作。d.可靠性;太阳能光伏发电系统多安装于比较边远的地方,维护不方便,所以逆变器必须可靠以减少维护次数88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案a.启动性能;启动性能是指逆变器带负载启动的能力和动态工作性能,逆变器在额定负载下应能保证正常启动b.谐波失真度;逆变器输出电压波形为正弦波或修正方波时,除了基波外还含有谐波分量,通常将谐波分量在输出电压总波形中的比例称为谐波失真度除此之外系统中还有一些检测,显示设备用来显示系统的工作状态六;设备的连接太阳能光伏发电系统连接线缆应遵循先室外后室内,先简单后复杂的原则进行。同时在连接各设备时应注意以下事项;1,不得在墙和支架的锐角边缘铺设电缆,以免切割、磨损伤害电缆绝缘层引起短路,或切断导线引起断路。2,应为电缆提供足够的支撑和固定,防止风吹等对电缆造成机械损伤。3,布线的松紧度要适当,过于张紧会因热胀冷缩造成断裂。4,考虑环境因素影响,线缆绝缘层应能耐受风吹、日晒、雨淋、腐蚀等。5,电缆接头要特殊处理,要防止氧化和接触不良,必要时要镀锡或锡焊处理。6,同一电路馈线和回线应尽可能绞合在一起。7,线缆外皮颜色选择要规范,如火线、零线和地线等颜色要加以区分。8,线缆的截面积要与其线路工作电流相匹配,截面积过小,可能使导线发热,造成线路损耗过大,甚至使绝缘外皮熔化,产生短路甚至火灾。特别是在低电压直流电路中,线路损耗尤其明显。截面积过大,又会造成不必要的浪费。因此系统各部分线缆要根据各自通过电流的大小进行选择确定。9,当线缆铺设需要穿过楼面、屋面或墙面时,其防水套管与建筑主体之间的缝隙必须做好防水密封处理,处理完后,建筑表面也要处理光洁。七;光伏发电系统的防护装置在施工过程中为防止雷电感应,控制机房内所有金属设备都要可靠接地并且每件金属物品都要接到接地干线上,不予许串联后在接到接地干线上。1,光伏发电系统的防护装置的要求;a.光伏发电系统防雷接地,工作接地等应采取联合接地方式,应按设计规程严格的施工,测试b.接地体的规格应符合设计要求88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案a.避雷针的接地线不应与支架相连,应在接地汇流排连接2,为防止系统遭雷击,一般采取以下方法来预防;a.安装避雷针避雷针是一根装的很高的尖顶金属棒,并有良好的接地装置,由于避雷针会产生尖端放电现象,因而可以使光伏发电系统不受雷击。避雷针通常设计在光伏发电系统的背面,这是为了防止避雷针的影子投影到太阳能方阵上。一般距离太阳能方阵2mb.避雷线避雷线又称架空地线,一般是铁质,架设在杆塔顶部,一根或两根用于防雷,避雷线的保护效果与它下方的导线与它形成的角度有关,角度越小保护效果越好。除此之外还有一些措施如.避雷网,避雷带交叉线路的保护等八;光伏发电系统工程验收(一),太阳能光伏发电系统工程验收注意事项;太阳能光伏发电系统工程交付用户使用前所必须的一个步骤就是工程验收,验收完各项系数及技术指标达到系统设计安装时的规范方可投入使用,工程验收时首先核对工程实际安装的相关设备,材料是否与设计规格提供的设备,材料清单相一致,对与设计时不一致的替代材料要进行核实原因,是否达到设计性能的指标,除此之外还应注意核对,太阳能电池组件,太阳能电池阵列支架,控制器,蓄电池,导线与厂家提供的技术参数是否一致,(二)太阳能光伏发电系统验收项目同时光伏发电系统工程验收合格并由用户确认签字交付使用后,所以在验收前必须仔细检查相关事项,以免在系统运行时发生不必要的麻烦。光伏发电系统的检查主要是对各种电气设备以及机械部件进行外观检查其中包括以下几个方面;检查项目检查内容方阵基座基座的尺寸,规格,以及能成承受的负荷。太阳能电池阵列支架支架上螺丝是否有脱落,组件与支架连接是否可靠太阳能电池组件组件有无裂纹,缺角,变色,组件连线有无脱落损伤极性是否反接太阳能电池方阵极性有无接反,走线是否正确,是否符合国家相关的安全规定接线端子检查外部端子是否松动,脱落电源馈线走线方向是否一致穿线管口的密封情况88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案交/直流配电柜检查安装的牢固性,极性是否反接控制器极性是否接反蓄电池极性是否接反,是否符合国家的安全标准太阳能发电系统防护设施是否有对地电阻,是否装有避雷器等(一),太阳能光伏发电系统竣工技术文件太阳能光伏发电系统验收过程中,系统设计方应提供详细的竣工技术文件,工程所包含的工程量,完成该工程所需材料,工程图纸等,其中竣工技术文件应包括以下内容;1,安装工程量总表,安装工程量总表中体现的是光伏系统工程施工中每阶段包含的工程量2,工程说明,工程说明文件应详细说明该工程的技术参数,规格设计,工程中所用到的设备名称规格,工程概述说明,能说明工程各阶段的预计完成时间以及实际完成时间的工程进度表,工程设计单元,施工单位和其他事项。3,测试记录,测试记录应包含各设备的测试情况,包括其单体运行情况的测试记录,系统安装后系统运行过程中性能测试以及整个系统试运行测试过程中的详细测试数据等4,竣工图纸,竣工图纸应包含前期工程设计总图,太阳能方阵支架的设计图,配电柜接线及安装情况图纸和整个系统接线图等5,竣工检验记录竣工前后的检验各部件情况和系统运行情况的记录表格或相关说明6,工程量变更单在施工过程中所涉及需变更工程量的单据,需详细记录工程变更的原因,工程变更后是否对整个工程运行,造价的影响的分析以及工程变更后与其它联系的环节注意事项。7,重大工程事故报告表在施工过程中所发生的工程事故报告表,包括工程事故是人为的还是非人为,是否有人员伤亡,事故的等级等,事后造成的财产损失,事故对整个工程造成的影响等8,以安装设备的明细表88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案设备明细表就是详细记录光伏发电系统所使用设备的详细简介的一种表格;设备名称最大效率数量规格价格开路电流短路电压光伏电池组件光伏电池支架控制器逆变器其他9,开工报告开工报告是指能体现填报单位的名称,建设项目,单位工程项目名称,施工单位名称,开工日期,计划竣工日期,工程准备情况以及工程存在的问题等情况的一个报告表。10,停工和复工通知对工程过程中需要停工和何时复工的一个通知,该通知中应详细说明停工,复工的原因以及时间11,验收证书工程在验收时需提供证书,包括工程承包商提供的各设备的资质证书,工程验收过程中的记录的一个证明文件12,其他系统试运转正常以及所有资料交接完成,后光伏系统使用方和施工方应在验收单上签字后,系统才能投入正常使用。九;光伏发电系统的运行与维护光伏发电系统验收完后投入正常的运转,这时光伏发电系统的使用方应配置相应的专业人员来对光伏发电系统的运行状态进行监控,除此之外还应对光伏发电系统的各个设备进行维护,合理的维护可以延长太阳能光伏发电系统的使用寿命,光伏发电系统的维护主要包括;(一),太阳能电池方阵的维护对电池组件的维护1,定期清理表面的灰尘,鸟粪保证表面的光洁88 云南姚安县太阳能光伏电站工程规划方案2,冬季应避免积雪长时间的覆盖在电池表面上,一旦发生应立即组织相关人员对积雪进行清扫3,定期检查导线接头如遇节头松动,破损应立即更换或修复,避免造成漏电现象4,电池板支架长时间暴漏在室外,支架螺栓会出现松动,所以应定期检查电池板支架的稳定性,如有松动应立即固定,同时做好防锈处理5,应保持太阳能电池方阵采光面的清洁,应先用清水冲洗,然后用干净的纱布将水迹擦干,切勿用有腐蚀性的溶剂冲洗或用硬物擦拭。遇风沙和积雪后,应及时进行清扫。一般应至少每月清扫1次。(二),对蓄电池的维护1,定期检查蓄电池的接线柱与导线连接部位尤为松动,氧化松动现象,如果出现应及时的进行修复,并定期给接线端子涂上凡士林防止氧化2,定期清理其表面的灰尘保证表面清洁,干燥延长其使用寿命3,定期检查电解液的的情况,包括电解液的高度,有无露出壳外等,根据实际情况来清除电解液或加注符合所选用蓄电池使用标准配备电解液和蒸馏水。(三),对充放电控制器及逆变器的维护;充放电控制器及逆变器的制造技术及使用技术以较成熟,一般不易发生故障,一些小故障对照充放电控制器及逆变器的使用说明书即可自行修复,如遇不能修理的故障应做好详细记录然后询问生产厂家。当然还有很多的一些线路,仪器之类的维护在这部在一一列举到这我的关于:“太阳能光伏发电站建设步骤”就算完成了,以上是我的总结,望有关人士给出修改意见,我将欣然接受。88'