并网光伏跟踪电站工程项目可行性计划书（可编辑） .doc

并网光伏跟踪电站工程项目可行性计划书 目 录1项目概况211项目概况及编制依据212自然地理概况6121地理位置6122气候特征6123地形地貌713工程任务8131业主介绍8132项目概述92项目建设必要性1321缓解能源电力压力1322太阳能光伏发电将是未来重要能源1423缓解环境压力1424符合国家和当地宏观政策1525充分利用当地资源1626促进我国光伏发电产业的发展1627促进当地经济的可持续发展173项目规模和任务184光伏电站地址的选择及布置1841选址原则1842场址描述1843所选场址条件1944场址选择综合评价195太阳能资源分析2051海安县气象站2052 多年气象资料统计20521 基本气象资料20522太阳能资源情况统计资料21523 太阳能资源综合评价236工程地质2461概述2462结论与建议24621结论247并网光伏发电系统设计与发电量估算2471设备选型25711太阳电池组件的选型25712 并网逆变器选型27713 直流汇流监控箱30714 直流主配电箱30715 交流低压配电柜31716 发电系统主设备清单3172 光伏方阵安装设计32721 发电系统电气设计32722 光伏电池方阵的确定33723 光伏阵列间距的设计计算33724 电池方阵支架的设计34725 光伏阵列设计35726电池组件的清洗3573 系统年发电量的预测36731 光伏阵列的基础数据36732 系统发电效率分析36733 光伏发电系统的发电量计算378 电气3881 电气一次38811 接入电力系统方式38812 电气主接线方案38813 光伏电站厂用电39814 升压站电气设备的布置形式39815 控制开关室主要电气设备的布置形式3982 电气二次39821 监控保护通信系统39822 升压变电所主要电气设备选择40823 并网光伏电站过电压保护及接地保护419 消防4391 消防总体设计43911 消防设计依据43912 设计原则4392 工程消防设计43921 建筑构物火灾危险性分类及耐火等级43922建构筑物构件的燃烧性能和耐火极限4493 安全疏散通道和消防通道44931 升压变电所及中央开关控制室安全出口44932 建筑构件4494 消防给水4595 消防电气4596通风空调系统的防火设计4597消防监控系统4698消防工程主要设备46981 消防水系统46982 建构筑物移动灭火器设置47983设置火灾检测及报警系统4799建筑消防47910施工消防4710土建工程48101场区规划设计481011场区道路绿化设计481012场区照明及景观设计481013场区给排水设计48102电站房屋建设491021房屋规划491022房屋供暖及太阳能利用491023阵列基础设计491024场区围栏501025电站的供水供电5011施工组织计划51111 施工组织实施方案511111电站土建工程511112设备生产采购及运输511113安装测试试运行及现场培训52112 施工进度安排52113设备及材料进场计划541131土建部分541132太阳能光伏发电设备部分54114劳动定员和人员培训541141劳动定员54115质量管理既安全措施551151质量管理551152安全措施561153管理措施5712环境影响的评价57121环境影响初步评价571211评价标准571212环境影响评价报告表581213对主要不利影响采取的对策措施和环境保护设计59122水土保持设计601221工程区水土流失现状及其成因分析601222工程区水土保持现状601223工程可能造成的水土流失及其危害分析611224水土流失主要产生地段的防治措施621225水土保持设计的综合评价和结论64123社会影响评价6513投资估算66131编制说明661311项目概况661312 投资主要指标661313编制依据671314基础资料67132工程估价表6814财务效益初步评价70141概述70142基础数据701421本项目投资总额及资金筹措701422成本数据70143项目财务评价721431盈利能力分析721432清偿能力分析721433盈亏平衡分析731434敏感性分析731435财务评价结论741436cdm分析分析7415结论与建议76151结论76152建议76附录781项目概况11项目概况及编制依据无论从世界还是中国来看常规能源都非常有限中国的一次能源储量远远低于世界平均水平大约只有世界总储量的10图1给出了世界和中国主要常规能源储量的预测从长远看可再生能源将是人类未来主要能源来源因此世界上多数发达国家和部分发展中国家都十分重视可再生能源对未来能源供应的重要作用在新的可再生能源中光伏发电和风力发电是发展最快的世界各国都把太阳能光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向根据欧洲jpc的预测到2030年太阳能发电将在世界电力供应中显示其重要的作用达到10以上可再生能源在总能源结构中占到302050年太阳能发电将占总能耗的20可再生能源占到50以上到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用图2是欧洲jpc的预测化石能源消耗日益严峻能源短缺对经济发展的影响日益严峻大部分化石能源将在本世纪内消耗结束国际预测世界化石能源的消耗高峰将在20202030年之间到来以后将逐步枯竭能源危机和环境恶化已成为影响经济和社会发展的重大障碍使用清洁的可再生能源减少环境污染成为越来越多老百姓的共识作为能源消耗最多的城市地区利用可再生能源之一的太阳能已成为城市可持续发展的重要举措在城市中推广利用太阳能所必须的面积只有建筑因此城市中太阳能利用与建筑一体化设计是必由之路我国自十一五开局以来在经济快速增长的拉动下能源的生产和消费持续高幅度增长目前我国能源消费总量已经位于世界第二仅次于美国约占世界能源消费的11由于我国是全球人口最多的国家而化石能源资源相对贫凡人均资源占有量低于世界平均水平安装这样的能耗速度我国将在全球率先面临化石能源严重不足的威胁另外大规模无节制的开发利用化石燃料已造成严重的环境污染问题过量二氧化碳等废气的排放造成的温室效应酸雨问题和疾病问题已引起全球的关注自十一五开局以来国家出台并颁布了一系列关于新能源发展相关政策法规和办法其初衷是鼓励各级政府主管部门和企事业单位加快新能源的开发利用减轻我国目前对煤炭石油等化石能源的依赖程度从而调整我国能源结构其具体颁布的法律规划办法如下1可再生能源法和国家发改委关于印发可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法实施细则发改价格20067号明确了全额收购合理上网电价和全网分摊的三项原则2发改能源20072174号可再生能源中长期发展规划2007年8月31日发布3国家电力监管委员会2007年第25号令电网企业全额收购可再生能源电量监管办法2007年9月1日生效4国务院办公厅2007年8月2日转发国家发改委国家环保总局电监会能源办节能发电调度办法试行国办发200753号5国家发改委发布可再生能源电价附加收入调配暂行办法发改委价格200744号提出了配额交易的概念6发改办能源20072898号关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知明确了大型并网光伏电站的上网电价通过招标确定7发改能源2008610号可再生能源发展十一五规划2008年3月3日发布8财建2009129号太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法9财建2009128号关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见10财建2009397号关于实施太阳能示范工程的通知11苏发改高技发200827号关于印发江苏省十一五太阳能光伏产业发展规划的通知12苏政办发200985号省政府关于转发省发展改革委江苏省光伏发电推进意见的通知13苏政发200974号省政府关于印发江苏省新能源产业调整和振兴规划纲要的通知14现行国家有关的规程规范规定12自然地理概况11地理位置海安县位于江苏省东部的苏中地区南通盐城泰州三市交界处东临黄海南望长江是苏中水陆交通要总面积1108平方公里122气候特征气候的最显著特征是气温日差大日照时间长太阳辐射强大部分地区昼夜温差一般可达1215c气温变化起伏大1月最冷平均气温c全区年降水量在150毫米至600毫米之间无霜期短日照充足蒸发强烈昼夜温差大全年日照达3000小时无霜期0天左右是中国日照和太阳辐射充足的地区之一项目场址所属大陆性高原气候少雨多风干旱夏季凉爽短促降雨量年平均仅415mm蒸发量却高达3000mm以上日照时间长年平均日照小时数高达3358h太阳辐射强度大光热资源充足年均温度53c极端最高气温35c极端最低气温-9c多年平均的年降水总量仅428mm左右平均风速28ms最大风速220ms年大风日数191天13地形地貌属典型的温带大陆性气候全年日照充足蒸发强烈空气干燥温差较大无霜期短夏热而短促春暖而多风秋凉而短早冬寒而漫长年平均气温8499年最低平均气温42年最高平均气温34311工程任务电站工程预可行性研究报告的编制工作在经过与业主充分沟通有限公司收集整理出大量可靠资料参考国家相关规范完成了本报告的编制工作报告内容包括项目概述项目建设必要性项目规模和任务场址选择及布置太阳能资源分析工程地质光伏组件的选择与发电量估算电气消防土建工程施工组织设计环境影响评价投资估算财务效益初步评价结论与建议以及附表附图及附录等章节11业主介绍的光伏发电解决方案提供商坚持把科技兴企放在第一位配置了一流的研发和检测设备确保技术能力保持在业内先进水平2009年初人事厅批准设立博士后科研工作站2009年6月由中科院半导体所王占国院士领衔的院士工作站获得江苏省科技厅批准设立为引进高层次专业技术人员搭建了良好的发展平台2008年公司自主研发的新产品获得38项专利公司是企业之一获得省重点新产品省民营科技企业 江苏省新能源协会单位知识产权示范企业 重合同守信用企业等荣誉称号132项目概述并网光伏电站项目位于并网光伏电站规划建设规模mwp拟设置电站场区东西长1000m南北宽500m加上升压变电站总占地面积为m该场址地形由南缓坡向北总体地势平坦开阔起伏不大工程地质条件良好 接入方便交通便利外部建设条件良好光伏电站的具体位置详见图1-1项目场区的平均海拔高度为米中心位置坐标位于北纬度分东经度分根据气象站19712000年30年的统计数据该地区的太阳能总辐射年总量在18062077kwhm之间属于太阳能最丰富的一类地区非常适合建设太阳能发电项目本项目建设规模为mwp拟安装个光伏子阵列每个子阵列由串组成共计个太阳能按排列布置根据初步测算综合考虑阵列损耗逆变器效率场内用电线损机组可利用率等影响因素光伏电站系统发电总效率为8159并网光伏电站25年寿命期内共产生约万kwh平均年发电量为万kwh本项目所发电量经场内的110kv升压站升压后以一回110kv线路送往110kv变电所本项目所占地面积为m均为未利用荒地土建工程主要包括场区道路太阳能阵列基础场内升压站其中机房及办公生活用房采用太阳能采暖房占地面积为m阵列基础混凝土量为9245m场区基础土石平方整量为 m本电站建设从项目立项到最终并网投运验收的建设周期拟分为二个阶段即第一年完成全部土建工程及配套附属设施建设50的设备采购运输以及mw并网第二年完成50的设备采购运输以及mw并网总工期控为个月本项目静态投资万元单位千瓦静态投资为元项目动态投资为万单位千瓦投资为元经过初步的财务评价当电价为183元kwh时本工程项目全部投资税前的财务内部收益率为8 投资回收期为1年全部投资税后的财务内部收益率为80投资回收期为1年并网光伏电站工程项目特性详见1并网光伏电站项目工程特性表名称单位或型号数量电站场址区域平均海拔高度m经度东经1度分纬度32度分装机容量mw占地面积km205资源与发电 量总辐射年总量kwhm219445年满发小时数h164848平均年上网电量万kwh25年总上网电量万kwh主要设备晶硅光伏组件块76800直流汇流监控箱台ssm300直流主配电箱台smb40低压配电柜台ggd2-03并网逆变器台sc500he40升压变压器台 s9-m-50010 升压变压器台 sz10-110 2出现回路数回1电压等级kv110支架光伏组件钢结构支架t263土建施工工程数量阵列基础混凝土m39245基础土石方平整m3253655设备基础钢筋t422混凝土路面道路m247167房屋建筑m22000直流电缆m13953110kv高压电缆m概算指标静态投资万元工程动态投资万元单位千瓦静态投资元kwp单位千瓦动态投资元kwp机电设备及安装万元建筑工程万元其他费用万元基本预备费万元经济指标平均上网电价含增值税元kwh183盈利能力投资利润率投资利税率资本金净利润率总投资收益率全部投资税后财务内部收益率全部投资税后财务净现值万元全部投资税后投资回收期年12项目建设必要性21缓解能源电力压力据有关资料报道我国人均能源探明储量只有135t标准煤仅相当于世界拥有量264t标准煤的51通过1999年中国一次能源资源储量和世界平均储量的对比情况看中国的一次能源资源的储量远低于世界的平均水平同时我国是一个能源产生和消费大国2006年一次能源消费总量为246亿吨标准煤比2005年增长93在经济快速增长的拉动下中国能源的生产和消费高幅度增长中国已经成为世界第二大能源生产国和消费国根据中国电力科学院预测我国电力供应缺口在2010年约为37gw2020年预计为102gw常规化石燃料资源在地球中的储量是有限的随着大规模工业开采和不断增长的能源消费需求全球的化石燃料资源正在加速枯竭全世界都面临着化石能源资源日益枯竭的巨大压力按照目前的经济发展趋势和中国的资源情况2010年和2020年的电力供应单靠传统的煤炭水核能是不够的目前我国探明的煤炭资源将在81年内采光石油资源将在15年左右枯竭天然气资源也将在30年用尽根据近年来中国能源消费总量的增长情况分析其增长速度大于2020年gdp翻两番能源翻一番的规划速度我国人口众多人均能源资源占有量非常低说明中国的能源形势比世界能源形势要严峻得多同时也清楚的表明中国可再生能源的替代形势比世界要严峻得多紧迫得多工业结构属重型结构高耗电工业占有较大比重在电网工业用电占全部用电量的80以上高耗电工业用电占工业用电量的90电源结构以电为主截止2007年底电网总装机容量7674万kw大型并网光伏电站的建设能在一定程度上改善电源结构缓解公共电网峰值压力同时国家要求每个省常规能源和可再生能源必须保持一定比例大力发展光伏发电将有效的改善能源结构增加可再生能源比例优化电力系统电源结构并减轻环保压力生态地位非常重要生态环境的保护和建设迫切要求为生产和生活提供清洁高效的可再生能源同时随着经济社会的快速发展以传统能源为基础的能源供给因资源和环境而将受到很大的制约代之以新兴能源的崛起是未来保持经济和社会可持续发展的必然趋势22太阳能光伏发电将是未来重要能源由于能源消费的快速增长环境问题日益严峻尤其是大气污染状况日益严重影响经济发展人民生活健康随着我国经济的高速发展能耗的大幅度增加能源和环境对可持续发展的约束越来越严重因此大力开发太阳能风能地热能和海洋能等可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施同时也是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择太阳能是一种可利用的非常宝贵的可再生能源相对于人类发展历史而言是一种取之不尽用之不竭的清洁能源在全球气候变暖人类生态环境恶化常规能源资源短缺并造成环境污染的形势下太阳能光伏发电技术普遍得到各国政府的重视和支持迄今为止太阳能的开发和利用已经历了几十年的发展逐渐成为绿色领域的前沿技术在技术进步的推动和逐步完善的法规政策的强力驱动下光伏产业自1990年代后半期起进入了快速发展时期近几年随着光伏组件成本的不断下降光伏市场发展迅速光伏发电由边远地区和特殊应用向城市应用过渡由补充能源向替代能源过渡人类社会向可持续发展的能源体系过渡并网光伏发电在整个可再生能源技术中也是增长最快的技术成为世界最关注的可再生能源之一并成为电力工业的重要组成部分23缓解环境压力我国能源结构以煤炭为主一次能源品种的消费构成比例为煤炭占697石油占203天然气占30水电占60核电占08其他02可以看出煤炭在我国能源结构中比例超过23而比较清洁的化石燃料如石油和天然气比例较小与世界能源结构形成鲜明对照十一五开局以来在经济快速增长的拉动下煤炭消费约占商品能源消费构成的75已成为我国大气污染的主要来源中国是世界so2排放最为严重的国家因而也是酸雨污染最严重的国家煤炭燃烧排放的污染物占全国同类排放物的比例so2为87co2为71nox为67烟尘为602007年除中国so2排放持续为世界第一外中国co2排放也超过美国成为世界第一这给中国节能减排改善能源结构以及能源可持续发展带来了巨大压力加快可再生能源发展优化能源消费结构增加清洁能源比例减少温室气体和有害气体排放是中国能源和环境可持续发展的当务之急一期建设规模为mwp项目25年寿命期内kwh相当于每年大约减排二氧化碳3238776吨24符合国家和当地宏观政策2007年9月4日国家可再生资源中长期发展规划中确定到2020年可再生能源占到能源总消费的15的目标并具体提出到2010年建成大型并网光伏电站总容量2万kw太阳能热发电总容量5万kw到2020年全国太阳能光伏电站总容量达到20万kw太阳能热发电总容量达到20万kw2008年3月3日可再生能源发展十一五规划中提到2010年太阳能发电装机容量达到30万kw到2020年达到180万kw装机容量进行兆瓦级并网太阳能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为了确保上述目标的实现国家从提高全社会的认识建立持续稳定的市场需求改善市场环境条件制定电价和费用分摊政策加大财政投入和税收优惠力度加快技术进步及产业发展等多个方面支持和保证可再生能源的发展因地制宜建设大型光伏电站在今后较长时期符合国家大力发展光伏产业的宏观政策导向基于我国干旱半干旱地区幅员广阔太阳能资源丰富建设条件优越设备维护便利在这些地区很适宜建设mw级甚至gw级的并网光伏电站发展光伏电站潜力巨大中国非常重视光伏高压并网示范电站的开发研究2004年科技部利用与韩国产业资源部等单位的合作契机在国家发改委和西藏自治区政府的支持下选择在西藏羊八井地区建设一座100kwp光伏发电站该电站于2005年8月31日建成并一次并网成功而且为整个基地的发展建设提供必要配套设施该电站是中国第一座直接与高压并网也是海拔最高的并网光伏电站项目的成功表明我国已经具备光伏发电高压并网的技术和设计能力为各项关键技术的发展提供了良好的试验平台为更大规模的高压并网光伏电站的开发奠定了良好的基础25充分利用当地资源太阳能光伏产业的发展方向是大规模并网电站及建筑一体化的分布式能源具有丰富的太阳能资源大面积荒漠土地具备建设大型及超大型荒漠太阳能电站的资源条件光照资源最丰富的地区年日照时数在32003600h之间年总辐射量可达19452220kwh直接辐射量占总辐射量的60以上太阳辐射强光照充足一般地区的年太阳辐射量1775kwh以上高者达2060kwh年日照时数在3000h以上高者达35323h日照百分率70以上是我国光能资源丰富地区幅员辽阔空气稀薄大气透明度好加上这里地势平坦无山峦遮挡而且又不是荒漠靠近电力线路和负荷中心并网条件优越是建设大型并网光伏电站建立太阳能电力输出基地的优选区域在该地区建设超大型太阳能并网电站能将大面积荒漠土地变废为宝物尽其用电力基础好大电网基本覆盖全区交通便利是中国大陆建设大型荒漠并网电站的理想场所特别是在当前光伏发电的成本较以往大幅度下降在地区建设大规模的荒漠并网光伏发电站的经济性将越来越好光伏并网发电与常规能源发电的竞争力将越来越强促进我国光伏发电产业的发展2008年全世界光伏发电完成装机容量超过4700比上年增长约90目前光伏发电装机主要集中欧洲美国日本其中2008年欧洲装机占世界当年总装机的80其中并网发电用比例愈来愈大并已成为光伏发电的主导市场20062007年欧洲的并网光伏发电占光伏发电总量的95以上世界平均达到80以上中国1971年首次成功将太阳能电池用于我国发射的东方红二号卫星上1973年开始将光伏电池用于地面在上世纪80年代以前由于受到价格和产量的限制市场发展很缓慢在19811990年期间中国开始对光伏工业和光伏市场的发展给予支持建设路一些示范项目在上个世纪90年代末到世纪初中国启动利用光伏解决无电人口用电问题2003年以来由于技术的成熟应用和光伏发电越来越得到人们的重视中国光伏市场的重心从农村电力转移到通信工业光伏产品方面2008年中国光伏装机40累计装机容量140近年平均年增长率为2175中国的光伏市场主要在通信和工业农村和边远地区光伏并网发电系统太阳能光伏照明太阳能商品及其他领域主要采取光伏建筑一体化和大规模光伏地面电站两种模式大型并网光伏电站的建设将有力地推动光伏产业的发展并带动相关产业的技术进步通过并网光伏示范电站技术的进一步研究将为大规模开发建设太阳能并网光伏电站提供技术支持光伏并网发电是太阳能发电进入大规模商业化应用的必由之路示范电站的建设将提供光伏并网发电商业化管理模式促进光伏产业的发展27促进当地经济的可持续发展新能源是国家积极鼓动投资的产业光电的发展可以带动光伏产业投资促进地方经济的发展作为一种新的旅游形式科技旅游不仅能推动旅游产业的发展而且有助于提高公众的科学文化素质是弘扬科学精神普及科学知识传播科学理念和科学方法的有效途径光伏电站的高科技理念和宏伟的规模将会有力的促进当地旅游业的发展综上所述mwp并网光伏电站的建设符合国家和当地的能源发展政策能充分利用当地的可再生能源对于当地的能源和经济的可持续发展改善当地的能源结构带动产业投资和促进我国光伏发电产业发展都有重要的意义并具有重要的环境意义具有发展太阳能产业得天独厚的优越条件电力基础好大电网基本覆盖全区交通便利是国内建设大型荒漠太阳能并网电站的理想场所而且项目的实施有助于拉动地方经济发展具有一定的社会效益和经济效益具有良好的示范和带动作用因此建设此项目十分必要3项目规模和任务并网光伏电站项目位于内根据当地的能源资源情况电力供需情况未来电力需求预测情况电力系统状况等因素初步推荐本项目一期建设规模为mwp安装个光伏子阵列每个子阵列有串并块的太阳能电池组件组成共计个太阳能按排列布置4光伏电站地址的选择及布置41选址原则结合光伏电站建设的特点场地地形地貌气候条件以及现行的政策进行场址选择场址选择一般遵循一下原则丰富的太阳光照资源大气透明度较高气候干燥少雨靠近主干电网减少新增输电线路的投资主干电网具有足够的承载能力有能力输送光伏电站的电力场址处地势开阔平坦无遮挡物距离用电负荷中心较近以减少输电损失便利的交通运输条件和生活条件能产生附加的经济生态效益有助于抵消部分电价成本当地政府的积极参与和支持提供优惠政策和各种便利条件场址内无名胜古迹文物保护区自然保护区居室设施及地下矿藏等场址周围没有草场也没有对电站造成污染的厂矿遵循以上原则经过综合建设条件比对最终确定为项目建设地场址建设条件均满足项目选址要求42场址描述占地面积站址平均海拔m地势较为平坦开阔地形起伏不大有南缓坡向北43所选场址条件1太阳能资源丰富并网电站场址内太阳辐射强光照充足一般地区的年太阳辐射量1775kwh以上高者达到2061kwh年日照时数在3000h以上高者达35323h日照百分率70以上是我国太阳能资源丰富地区2地质构造稳定工程区松散堆积广覆断裂在地表的迹象和证据较少主要根据航磁异常及影响特征等综合分析推理据遥感地质调查区内主要断裂均为隐伏状的基底断裂对工程建设无影响场址区地质构造基本稳定可作为光伏电站的工程场地3接入系统便利根据现场踏勘情况拟建电站距离仅几公里内建有四座110 kv变电所光伏电站出线接入条件便利4场址内及周边环境条件经过实地踏勘该处场址不存在洪水淹没问题也无常年内涝和积水问题场址内无名胜古迹文物保护区自然保护区居室设施及地下矿藏等场址周围没有草场也没有对电站造成污染的厂矿当地政府的支持力度等各级政府对光伏发电项目均大力支持承诺提供法律及政策允许的各种优惠政策及便利条件以支持光伏发电项目在本地的建设44场址选择综合评价综合考虑太阳能资源工程地质条件建设条件交通条件政策条件等多种因素该处场址在技术上是可行的具备建设大型光伏电站的条件光伏发电场址拟定为境内5太阳能资源分析气象专家根据年辐射总量指标将全国太阳能划分为4个大带分别为区太阳能最丰富带区太阳能很丰富带区太阳能较丰富带区太阳能一般带以便充分利用太阳能资源2太阳能资源区划表名称资源代号年辐射总量指标kwh最丰富带1750很丰富带14001750较丰富带10501400一般带 1050太阳能丰富太阳能年辐射总量大于1750 kwh为太阳能资源丰富带具有较好的开发前景51气象站气象站地理位置坐标为东经北纬观测场海拔高度为m建站的时间为1955年4月该站的主要业务由地面观测沙尘暴酸雨农业气象生态环境等基础观测目前收集到19712000年的太阳辐射资料由于工程拟建场址距离在本研究阶段采用气象站作为本工程太阳辐射的代表站并该站太阳辐射资料作为本阶段太阳辐射的研究和计算依据52 多年气象资料统计521 基本气象资料根据气象站30年实测气象资料将各主要气象要素进行统计见3 海安30年基本气象资料根据19712000年气象资料统计3海安30年基本气象资料根据19712000年气象资料统计月份123456789101112平均气温-1-4412152228279282253151764极端最高气温911623431331317363753022411610极端最低气温-69-123991011131351631789412287平均降水量mm060411137851368135090707蒸发量mm4557251456252835833505357334352671841804465平均风速ms22252934363533312725222大风日数日020819293734281907030301日照时数h219921092477274329532734276428462612277724772273日照百分率716967706863626870808176雷暴日数日0001271252000沙尘暴日数日3111726251712114321云量成475968656768615254423539相对湿度393027242733373433293238气象站位置北纬东经场海拔高度为m522太阳能资源情况统计资料日照强烈阴雨天少日照时间长辐射强度高大气透明度好平均每天日照时间接近8h年均日照时数30963h日照百分率为70直接辐射量占总辐射量的60以上19712000年太阳能总辐射年总量在18059kwh20771 kwh之间太阳能资源丰富19712000年30年太阳能总辐射年总量统计见4所示做出19712000年30年太阳能总辐射年总量折线图如1所示4海安县老坝港19712000年30年总辐射年总量单位kwh年份1971197219731974197519761977197819791980年总量20272196562028119893194222008719561207712008319909年份1981198219831984198519861987198819891990年总量18691185611805919176199391940419866195411901920013年份1991199219931994199519961997199819992000年总量19662193391915919895199851917519743183461900519031海安县19712000年总辐射年总量折线图从上图中可以看出近30年间太阳辐射分布年际变化较大其数值区间在18059kwh20771kwh之间最低值出现在1983年为18059kwh最高值出现在1978年达到20771 kwh第二极值高点出现在1973年达到20281 kwh为了保证太阳辐射 对未来一段时间具有可靠的预测性根据太阳总辐射量年际变化趋势本工程采用近期1985年200年年太阳辐射资料作为本阶段研究和计算的依据1985年200年近年太阳能资源变化分析如下 太阳辐射年际变化1985年200年间太阳辐射分布年际变化比较稳定其数值多数在1889kwh2000kwh之间期间年平均太阳辐射量为 kwh最大值出现在1990年达到20013kwh最小值出现在1998年达到18346kwh 太阳辐射月际变化根据气象站提供的太阳总辐射资料1985年200年平均的年变化幅度较大其数值在833kwh2222 kwh之间见5所示月总量5月最大达2177kwh12月最小为920kwh 就年际变化趋势来说多数时间3月10月处于高值区均在139kwh以上1月和12月相对较小其值均在972kwh左右其年变化分布见2所示5海安地区1985年200年平均的太阳总辐射月总量kwh月份123456789101112月总量10071165159719672177211821132048174114911104922海安1985-2005年总辐射月总量折线图523 太阳能资源综合评价本工程在预可行性研究阶段采用气象站的气象资料作为研究的依据太阳能资源丰富太阳能利用前景广阔1985年200年年太阳总辐射分布年际变化比较稳定其数值多在1889kwh2000kwh之间属于资源最丰富带年间平均太阳总辐射年总量为kwh并将该值作为本工程的设计标准值年的间太阳总辐射年总量最大值出现在1990年达到了20013kwh最小值出现在1998年18346wh该地区空气干洁大气透明度好使得直接辐射量大于散射辐射量总辐射量中直接辐射量的比重约在6169之间太阳辐射的这一特征对于开发利用太阳能最为有利地区具有得天独厚的太阳能资源6工程地质61概述拟建的场址位于境内场址中心坐标位于北纬东经一期建设规模为mwp拟设置电站场区东西长1m南北宽m加上升压变电站总占地面积为m2该场址地形由南缓坡向北总体地势平坦开阔起伏不大场址内无名胜古迹文物保护区自然保护区军事设施及地下矿藏等根据中国地震动参数区规划图本区地震峰值加速度为010g对应的基本地震烈度为vii度特征周期为045s6结论与建议61结论场址区地质构造基本稳定可作为光伏电站的工程场地场区建构筑物较轻各建构筑物基础可按采用天然地基考虑本区地震峰值加速度为010g对应的基本地震烈度为vii度特征周期值为045s本工程场地为中等复杂场地地基等级为中等复杂地基场内标准冻土深度为120m初步查明区内无不良地质作用分布7并网光伏发电系统设计与发电量估算并网光伏发电主要由太阳能并网逆变器输配电系统和远程监测系统组成包括太阳能电池组件直流电缆及汇流箱并网逆变器交流配电升压设备等其中太阳能阵列到并网逆变器的电气部分成为光伏发电系统71设备选型711太阳电池组件的选型1选型依据选择目前市场上流行的电池组件以便于大批量采购同时还应该兼顾在易于搬运条件下选择大尺寸高效的电池组件目前工程应用中单块组件的功率多在180wp-280wp组件各部分抗强紫外线符合gbti18950-2003 橡胶和塑料管静态紫外线心能测定组件必须符合uliec61215tuv标准保证每块组件的质量2太阳能电池类型的选定 世界光伏产业从90年代后半期进入快速发展时期近10年平均增长高达46782008年世界太阳能电池产量约为60000mwp比2007年增长了50中国与1958年开始研究光伏电池近10年平均增长率超过100以上2007年我国太阳能电池产量为1088mwp超过日本920mwp和欧洲10628mwp成为世界第一大太阳能电池生产国2008年我国太阳能电池产量2000mwp占世界总量6000mwp的三分之一居世界首位目前市场上商用的太阳能电池主要有以下几种类型单晶硅太阳能电池多晶硅太阳能电池非晶硅太阳能电池碲化镉电池铜铟硒电池等上述各类电池主要性能见下表6太阳能电池分类汇总表种类电池类型商用效率实验室效率使用寿命优点市场份额2007晶硅电池单晶硅16202325年技术成熟97多晶硅1518203025年技术成熟薄膜电池非晶硅581320年成本相对较低37714碲化镉810158020年成本相对较低2114铜铟硒1012153020年成本相对较低172根据上表可知单晶硅多晶硅太阳能电池由于制造技术成熟产品性能稳定使用寿命长光电转换效率相对较高的特点被广泛应用于大型并网光伏电站项目非晶硅薄膜太阳能电池由于其稳定性能差光电转换效率相对较低使用寿命相对较短的原因其在兆瓦级太阳能光伏电站的应用受到一定的限制况且非晶硅薄膜太阳能电池在国内产量很小目前没有大规模生产而碲化镉铜铟硒电池由于原材料剧毒或原材料稀缺其规模化生产受到限制光伏电站太阳能电池种类应选用技术成熟转换效率较高已规模化生产的且在国内有工程应用实例的太阳能组件作为光电转换的核心器件因此本工程选用晶体硅太阳能电池3太阳能电池组件的选择太阳能电池组件事太阳能发电系统的核心部件其光电转换效率各项参数指标的优劣直接影响整个光伏发电系统的发电性能表征太阳能电池组件性能的各项参数有标准测试条件下组件峰值功率最佳工作电流最佳工作电压短路电流开路电压最大系统电压组件效率短路电流温度系数开路电压温度系数峰值功率温度系数输出功率公差等太阳能电池组件的功率规格较多从5wp到280wp国内均有厂商生产且产品应用较为广泛根据目前成熟的商品化电池组件规格初选电池组件容量为200wp230 wp260 wp等各种技术参数比较如7各种组件的技术参数及性能比较电池组件型号规格eptech156p-20060eptech125m-23096eptech156p-26072峰值功率wp200230260最佳工作电流a763492747最佳工作电压 v 262468348短路电流 a 8125379开路电压 v 334586436最大系统电压 v 100010001000填充因子074072073短路电流温度系数0045004000150045开路电压温度系数-034-035002-034峰值功率温度系数-047-05005-047输出功率公差353组件尺寸mm1482992351596106546195699250重量kg16821523初选电池组件建成mwp光伏电站的方案比较见下表8不同电池组件的mwp光伏电站的方案比较方案一方案二方案三组件型号eptech125m-23096eptech156p-26072串联数量块2012161mw子方阵并联数量路2503632401mw子方阵所需组件数量块384020mwp方阵所需组件数量块00电站实际安装容量mwp从比较可以看出260 wp的最佳工作电流最佳工作电压短路电流开路电压的综合指标较高另外采用260wp组件组成mwp光伏电站所使用的组件数量最少组件数量少意味着组件间连接少故障几率少接触电阻少线缆用量少系统整体损耗也会降低因此本工程拟选用260wp晶体硅电池组件712 并网逆变器选型并网逆变器是并网光伏电站中的核心设备它的可靠性高性能和安全性会影响整个光伏系统对于大型光伏并网逆变器的选型应注意以下几个方面的指标比较光伏并网必须对电网和太阳能电池输出情况进行实时监测对周围环境做出准确判断完成相应的动作如对电网的投切控制系统的启动运行休眠停止故障的状态检测以确保系统安全可靠的工作由于太阳能电池的输出曲线是非线性的受环境影响很大为确保系统能最大输出电能需采用最大功率跟踪控制技术通过自寻优方法使系统跟踪并稳定运行在太阳能光伏系统的最大输出功率点从而提高太阳能输出电能利用率逆变器输出效率大功率逆变器在满载时效率必须在95以上在50wm2的日照强度下即可向电网供电在逆变器输入功率为额定功率10时也要保证90以上的转换效率逆变器的输出波形为使光伏阵列所产生的直流逆变后向公共电网并网供电就必须是逆变器的输出电压波形幅值及相位与公共电网一致实现无扰平滑电网供电逆变器输入直流电压的范围要求直流输入电压有较宽的适应范围由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度的变化范围比较大这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内正常工作并保证交流输出电压稳定性光伏发电系统作为分散供电电源当电网由于电气故障误操作或自然因素等外部原因引起的中断供电时为防止损坏用电设备以及确保电网维修人员的安全系统必须具有孤岛保护的能力另外应具有显示功能通讯接口具有监控功能宽直流输入电压范 围完善的保护功能等对于mw级的光伏发电系统光伏阵列面积非常大由于光伏电池组件电流电压的性能参数不可能做到完全一致因此光伏组件串并联时相互之间的影响可能会导致整体光伏发电系统的发电量下降逆变器单机容量不宜过小单机容量过小接线复杂汇线增多同时也会造成系统效率的降低通过对目前国内外技术及商业化比较成熟的大型并网逆变器进行分析本方案中初选容量为200kw250kw500kw并网逆变器其主要技术参数表9并网逆变器技术参数序号逆变器型号eptech125m-23096eptech156p-260721额定功率200kw250kw500kw2最大直流输入功率235kwp295kwp580kwp3输入光伏阵列电压范围mppt450-820v450-820v450-820v4最大直流输入电压900v900v900v5最大阵列输入电流472a591a2591a6直流过压保护有有有7防护等级ip20 室内 ip20 室内 ip20 室内 8最大功率9730975098509额定交流输出功率200kw250kw500kw10额定交流输出电流428a1069a1069a11电流谐波小于3小于3小于3序号逆变器型号sc200hesc250hesc500he12允许电压工作范围32701032701032701013允许频率工作范围495-505hz495-505hz495-505hz14功率因数09909909915体积20002120850240021208502800212085016重量1600kg1070kg2200kg17过欠电压保护功能有18过欠频率保护功能有19防孤岛效应功能有20电网恢复并网功能有21电网短路保护功能有22通讯功能有23工作环境-20 40由以上表可以得出 500kw逆变器效率最高逆变器转换效率直接影响到并网系统的发电功率另外在mwp并网发电系统中选用200kw逆变器共需台250kw逆变器需台500kw逆变器需台逆变器台数越多与其配套的电器设备也随之增多这样不仅给接线带来不便而且会提升整个发电系统的发电成本