新材料有限公司2.0844MWp光伏发电项目可研报告

新材料有限公司2.0844MWp分布式光伏电站可行性研究报告新材料有限公司2.0844MWp分布式光伏电站可行性研究报告批准：审核：校核：编写：

目录1概述 11.1项目概况 11.2研究范围与分工 51.3主要设计原则 62电力系统 73太阳能资源利用 83.1浙江省太阳能资源概况 83.2嘉兴市太阳能资源概况 93.3参证气象站 113.4太阳能资源分析 123.5站址位置的NASA辐射数据 173.6代表年太阳辐射数据订正 183.7太阳能资源评价 184建厂条件 204.1厂址概述 205工程设想 215.1厂区总平面规划 215.2总体方案设计 225.3主要设备选型 235.4光伏阵列及倾角设计 305.5光伏阵列间距的计算 315.6发电量测算 335.7电气部分 375.8建筑结构部分 535.9水工及消防部分 566环境保护和节能分析 586.1环境影响分析及治理措施 586.2环境效益及节能效益 597劳动安全与职业卫生 617.1工程概述 617.2设计依据、目的与任务 617.3劳动安全与职业卫生潜在危害因素分析 617.4劳动安全与工业卫生对策措施 628人力资源配置 648.1组织机构设置 648.2人员编制 649项目实施的条件和建设进度及工期 659.1工程项目实施的条件 659.2工程项目实施的轮廓进度 6610投资估算与财务分析 6710.1投资估算 67表10.1投资估算汇总表 6710.2财务评价 6811风险分析 7011.1市场风险分析 7011.2技术风险分析 7111.3工程风险分析 7211.4资金风险分析 7311.5政策风险分析 7312经济与社会影响分析 7312.1经济影响分析 7312.2社会影响分析 7413结论和建议 74新材料有限公司2.0844MWp分布式光伏电站项目可行性研究报告PAGE11概述1.1项目概况1.1.1项目所在地概况海宁市位于中国长江三角洲南翼、浙江省北部，东邻海盐县，南濒钱塘江，与绍兴上虞区、杭州萧山区隔江相望，西接杭州余杭区、江干区下沙，北连桐乡市、嘉兴秀洲区。东距上海100公里，西接杭州，南濒钱塘江。1986年撤县设市。海宁市是王国维、徐志摩、金庸、蒋百里等名人的故乡。气候四季分明，是典型的江南水乡，素有“鱼米之乡、丝绸之府、才子之乡、文化之邦、皮革之都”的美誉。海宁社会经济发达，乡镇区域民营经济特色鲜明，是全国的皮革、经编、家纺、太阳能、集成灶产业的基地之一。在年发布的福布斯中国大陆最佳县级城市名单中，海宁名列浙江省内第三，全国第八，是长三角地区最具发展潜力的县市之一，同时是钱塘江北岸实力最强的县市。市域地处长江三角洲杭嘉湖平原，内陆面积668平方公里，其中平原占87.94%，山丘占1.81%，水域占10.25%。地形狭长，东西长51.65公里，南北宽28.94公里。地势平坦，自西南向东北倾斜，地面高程4米—8米（吴淞高程。下同）。古陆残屿与低丘集中分布在境东北和东南部，高阳山最高，海拔253.3米，其他在200米以下海宁为亚热带季风气候区。暖季受热带海洋气团调节，盛行东到东南风，气候温润，降水较丰；冷季受副极地大陆气团控制，盛行北到西北风，气候干寒，降水偏少。四季分明，冬夏较长，春秋较短。降水季节变化明显，光温同步，雨热同季，光、温、水配合较好。境内除东南部丘地和沿江高地外，平原地域气候差异较小。无霜期较长，农业气候条件优越，唯气候多变，尚有旱、涝、风、雹等气象灾害出现。新材料有限公司2.0844MW分布式光伏电站项目地理位置如图1-1：图1-1新材料有限公司2.0844MW分布式光伏电站项目地理位置1.1.2项目概况新材料有限公司2.0844MW分布式光伏电站场址位于浙江省海宁市石泾路55号，工程利用厂房钢结构屋顶建设太阳能发电工程，项目规模为2.0844MWp。太阳能发电作为一种绿色可再生能源，与屋顶相结合，建设太阳能光伏电站示范项目，既可展示中国在可再生能源开发利用领域的先进技术和绿色环保的理念，又能充分体现节能环保特色。1.1.3项目建设的必要性改善生态、保护环境的需要在全球能源形势紧张、全球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。环境状况已经警示我国所能拥有的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。提高可再生能源利用率，尤其发展太阳能发电是改善生态、保护环境的有效途径。太阳能光伏发电以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点，在太阳能产业的发展中占有重要地位。开发利用太阳能资源，符合能源产业政策发展方向我国政府已将光伏产业发展作为能源领域的一个重要方面，并纳入了国家能源发展的基本政策之中。已于2006年1月1日正式实施的《可再生能源法》明确规范了政府和社会在光伏发电开发利用方面的责任和义务，确立了一系列制度和措施，鼓励光伏产业发展，支持光伏发电并网，优惠上网电价和全社会分摊费用，并在贷款、税收等诸多方面给光伏产业种种优惠。在中国能源与环境形势相当严峻的情况下，该法将引导和激励国内外各类经济主体参与我国光伏技术的开发利用。2009年12月26日第十一届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议通过了全国人民代表大会常务委员会关于修改《中华人民共和国可再生能源法》的决定。修改后的法律明确，国务院能源主管部门会同国家电力监管机构和国务院财政部门，按照全国可再生能源开发利用规划，确定在规划期内应当达到的可再生能源发电量占全部发电量的比重，制定电网企业优先调度和全额收购可再生能源发电的具体办法，同时还明确这项工作由国务院能源主管部门会同国家电力监管机构督促落实。此次修改的可再生可能源法还规定了由国家财政设立可再生能源发展基金。修改后的可再生可能源法进一步强化了国家对可再生能源的政策支持，该决定将于2010年4月1日起施行。根据国务院《关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2007]15号）及《财政部建设部关于印发<可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法>的通知》（财建[2006]460号）精神，中央财政从可再生能源专项资金中安排部分资金，支持太阳能光电在城乡建筑领域应用的示范推广。为促进我国可再生能源产业的发展，根据《中华人民共和国可再生能源法》的要求，国家发展和改革委员会于2005年11月印发了《可再生能源产业发展指导目录》，涵盖风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能和水能等六个领域的88项可再生能源开发利用和系统设备/装备制造项目。对于该《目录》中具备规模化推广利用的项目，国务院相关部门将制定和完善技术研发、项目示范、财政税收、产品价格、市场销售和进出口等方面的优惠政策。为推动节能技术进步，提高能源利用效率，促进节约能源和优化用能结构，建设资源节约型、环境友好型社会，国家发展和改革委员会、科学技术部于2006年12月发布了新的《中国节能技术政策大纲》，强调可再生能源（含风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源）是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改善能源结构、建设资源节约型、环境友好型社会等方面发挥重要作用。《中国节能技术政策大纲》提出，在太阳能技术方面，研发太阳能光伏硅材料的生产技术，发展太阳能光伏发电技术，发展太阳能热利用技术；在节能新材料方面，研发新型高效能量转换与贮能装置及材料，推进燃料电池、太阳能电池、金属空气电池，超级电容器及相关材料的应用和发展。因此，本项目符合国家政策鼓励光伏产业发展，支持光伏发电并网的能源产业政策。减轻环保压力光伏系统应用是发展光伏产业的目的所在，它的应用情况代表着一个国家或地区对光伏产业的重视程度，标志着当地政府对能源及环境的认识水平。该电站的建成每年可减排一定数量的CO2，在一定程度上缓解了环保压力。提高公众对光伏发电技术的认识社会公众对光伏发电技术的认识直接影响着光伏发电系统的规模化应用，电站的建成后，在产业内合适的位置设置电站显示大屏一块，将向社会公众展示光伏发电的优越性，以直观数据扭转公众简单地以能源价格来评判其优劣的偏见。综上所述，本项目的建设，符合我国21世纪可持续发展能源战略规划，也是发展循环经济模式，建设和谐社会的具体体现。同时，对推进太阳能利用及光伏发电产业的发展进程具有非常大的意义，预期有着合理的经济效益和显著的社会效益。1.1.4建设、投资主体晶科电力有限公司是晶科能源有限公司的全资子公司，晶科能源控股有限公司（纽交所代码：JKS）是全球为数不多的拥有垂直一体化产业链的光伏产品生产、应用及光伏电站开发建设的综合性跨国企业。中国500强企业，全球第四大晶硅组件制造商。项目公司名称为庐江晶海光伏发电有限公司，负责项目投资建设和运营管理工作。公司员工总数超过10000余人，生产基地位于江西省上饶以及浙江省海宁，生产面积总占67万平方米。公司的全球营销中心位于中国上海浦东新区，此外公司建立了全球化的营销布局，在瑞士楚格，德国慕尼黑、意大利博洛尼亚、法国蒙彼利埃、美国旧金山、加拿大多伦多、澳大利亚昆士兰以及日本东京均设立了子公司。晶科能源所生产的单多晶组件获得ISO9001,IEC,TÜV,VDE,UL,CSA,CEC,MCS等多项国际认证以及荣誉称号。公司自成立以来，大力引进国际先进生产设备，包括美国GTSolar多晶炉，日本NTC线切机，意大利Baccini电池片生产线以及伯格测试技术。组件生产引进日本NPC技术以及全自动生产线，代表了世界一流的先进生产工艺。我们业务营销网络涵盖欧洲，北美以及亚太，遍及20多个国家，包括了德国，意大利，比利时，美国，西班牙，法国，捷克，以色列，日本，澳大利亚以及中国等主要光伏县场。2013年垂直产能达到1.8GW、出货量全球第三；年垂直产能达到2.3GW，photon组件测试全球排名第二，普华永道太阳能产业可持续发展指数排名第四，彭博财经评定为全球一线光伏品牌，65家世界知名银行提供项目融资。1.2研究范围与分工1.2.1研究范围本项目建设2.0844MWp光伏并网电站。参考国家发改委发布的《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》（DL/T5375—2008），该项目本阶段的主要研究范围包括：（1）建设的必要性：论证本工程建设的必要性和接入系统方案的比选；（2）按照有关政府部门颁发的规定和要求，由业主委托开展相应评价和评估工作，出具相应报告，并通过审查，落实有关建厂的人文、自然和环境等各方面的外部条件，完成建厂条件的可行性论证；（3）落实本期工程的建设条件，太阳能资源、工程地质、水文气象及厂址稳定性等；（4）对本期的生产与辅助生产等系统进行全面而初步的工程设想；为工程建设的合理性奠定初步的工作基础；（5）论述电厂总体规划及总平面规划布置的合理性；（6）拟定本期工程各主要工艺系统；（7）论述电厂建成后对周围环境的影响及环境治理措施、落实劳动安全与工业卫生防治措施；（8）论述本工程水土保持应有的有关章节；（9）论述节约与合理利用能源措施、编制电厂定员、提出项目实施的条件和轮廓进度；（10）对本工程进行投资估算和经济效益分析，提出影响造价的主要因素，论述造价水平的合理性，对本工程做出论据充分、科学合理、实事求是的经济评价；（11）通过综合技术经济比较提出总的评价及主要结论意见，并提出存在问题和建议；（12）环境影响评价报告等其他必要的专题报告均不在本报告研究范围内，由建设方另行委托编制。1.2.2可行性研究报告组成建设方委托江西晶科电力设计有限公司编制的可行性研究报告包括以下部分：可行性研究报告 1.2.3外委专题由建设方另行委托编制的专题项目共有以下2项：专题名称编制单位环境影响报告表/一次接入系统设计说明书/1.3主要设计原则1.3.1设计指导思想（1）严格贯彻执行国家与行业的法律、法规、政策和标准，选择优良的技术方案和确定合理的工程造价。（2）正确处理国家与地方、主体设施与辅助设施的关系，努力提高本期工程项目的社会效益和经济效益。（3）贯彻节约用地、节约用水、以及节约能源的原则。（4）认真执行环境保护政策。（5）对系统选型进行优化比较，选用符合我国国情的技术先进、性能可靠、价格合理的产品。（6）厂址规划、厂区布置和地基处理等，应紧密结合本工程特点，进行方案优化和比选。1.3.2主要设计技术原则国家、地区的产业政策和技术政策太阳能光伏发电属国家大力支持的可再生能源产业，具有明显的环保和节能效果。光伏发电是直接利用太阳能发电的一项高新技术，它具有许多优点，如：安全可靠、无噪声、无污染，能量随处可得，不受地域限制，无需消耗燃料，无机械转动部件，故障率低，维护简便，可以无人值守，建站周期短，规模大小随意，无需额外架设输电线路，可以方便地与建筑物相结合等。这些优点都是常规发电和其他发电方式所不可比拟的。本项目是国家财政部为贯彻实施《可再生能源法》，落实国务院节能减排战略部署，加强政策扶持，加快推进太阳能光电技术在城乡建筑领域的应用，在条件适宜的地区，组织支持开展一批光电建筑应用示范工程，实施“太阳能屋顶计划”，在此背景下进行的一个项目。其目的是通过示范工程调动社会各方发展积极性，促进落实国家相关政策。加强示范工程宣传，扩大影响，增强市场认知度，形成发展太阳能光电产品的良好社会氛围。系统设计技术措施本可行性研究报告根据当地实际情况，充分考虑了方案的技术和经济的可行性，选取了性能价格比最优的光伏示范电站方案。在太阳能光伏电站的设计、设备选型方面，也遵循了如下原则：可靠性高：设备余量充分，系统配置先进、合理，设备、部件质量可靠；通用性强：设备选型尽可能一致，互换性好，维修方便。通信接口、监控软件、充电接口配置一致，兼容性好,便于管理；安全性好：着重解决防雷击、抗大风、防火、防爆、防触电和关键设备的防寒、防人为破坏等安全问题；操作性好：自动化程度高，监控界面好，平时能做到无人值守，设备做到免维护或少维护；直观可视性好：现场安装有显示屏，可实时显示电站的发电量、太阳辐射、温度、瞬时功率以及二氧化碳减排量。性能价格比高：在设备选型和土建工程设计中，在保证系统质量、性能的前提下，尽量采用性价比最优的设备，注重经济性和实用性，以节省项目费用，减少投资。2电力系统2.1接入系统方案本工程太阳电池组件总装机容量为2.0844MW。拟根据建筑分布及中心变电站位置情况，拟将本项目分为3个厂房发电子系统，每个发电系统由太阳电池组件、直流防雷汇流箱、并网逆变器、升压变压器等组合而成。输出接至中心变电站10kV用户配电系统，（具体接入系统方案在接入系统报告评审后确定）。PAGE193太阳能资源利用3.1浙江省太阳能资源概况浙江属亚热带季风气候，季风显著，四季分明，年气温适中，光照较多，雨量丰沛，空气湿润，雨热季节变化同步，气候资源配制多样，气象灾害繁多。年平均气温15～18℃，1月、7月分别为全年气温最低和最高的月份，5月、6月为集中降雨期。极端最高气温44.1℃，极端最低气温-17.4℃；浙江省年平均雨量在980～2000毫米，年平均日照时数1710～2100小时。春季，东亚季风处于冬季风向夏季风转换的交替季节，南北气流交会频繁，低气压和锋面活动加剧。浙江春季气候特点为阴冷多雨，沿海和近海时常出现大风，浙江省雨水增多，天气晴雨不定，正所谓“春天孩儿脸，一日变三变”。浙江春季平均气温13～18℃，气温分布特点为由内陆地区向沿海及海岛地区递减；浙江省降水量320～700毫米，降水量分布为由西南地区向东北沿海地区逐步递减；浙江省雨日41～62天。春季主要气象灾害有阴雨、倒春寒等。夏季，随着夏季风环流系统建立，浙江境内盛行东南风，西北太平洋上的副热带高压活动对浙江天气有重要影响，而北方南下冷空气对浙江天气仍有一定影响。浙江省各地雨日为32～55天。夏季主要气象灾害有台风、暴雨、旱涝等。秋季，夏季风逐步减弱，并向冬季风的过渡，气旋活动频繁，锋面降水较多，气温冷暖变化较大。浙江省秋季平均气温16～21℃，东南沿海和中部地区气温度偏高，西北山区气温偏低；降水量210～430毫米，中部和南部的沿海山区降水量较多，东北部地区虽降水量略偏少，但其年际变化较大；浙江省各地雨日28～42天。冬季，东亚冬季风的强弱主要取决于蒙古冷高压的活动情况，浙江天气受制于北方冷气团（即冬季风）的影响，天气过程种类相对较少。冬季气候特点是晴冷少雨、空气干燥。冬季平均气温3～9℃，气温分布特点为由南向北递减，由东向西递减；各地降水量140～250毫米，除东北部海岛偏少明显外，其余各地差异不大；浙江省各地雨日为28～41天。冬季主要气象灾害有寒潮、雨雪等。浙江省各地年太阳总辐射为4091～4604MJ/m2，最高值在浙东北地区，大部分地区都在4450MJ/m2以上；浙中的金衢盆地和台州地区为次高区，均在4350～4450MJ/m2之间；最低值主要分布在衢州西北部山区和丽温地区，大部分地区均不足4150MJ/m2，最低值地区为遂昌地区，仅为4091.6MJ/m2。浙江省日照时数多年均值在1600～2050h之间，其中浙东北、金衢盆地最多，在1850h以上；丽温地区最少，低于1650h。年晴天日数在120～170d之间，基本呈浙东北向浙西南减小的走向。浙江省太阳能资源空间分布总体上呈现两大特点：北多南少，以丽温丘陵地区最为显著，中东部变化较小，中部金衢盆地中的平原地带是一个大值区；与同纬度地区相比，平原或沿海多，山区丘陵少。中国及浙江省太阳能资源分布见图2.1和图2.2。3.2海宁市太阳能资源概况海宁为亚热带季风气候区。暖季受热带海洋气团调节，盛行东到东南风，气候温润，降水较丰；冷季受副极地大陆气团控制，盛行北到西北风，气候干寒，降水偏少。四季分明，冬夏较长，春秋较短。降水季节变化明显，光温同步，雨热同季，光、温、水配合较好。境内除东南部丘地和沿江高地外，平原地域气候差异较小。无霜期较长，农业气候条件优越，唯气候多变，尚有旱、涝、风、雹等气象灾害出现。图2.1中国太阳能资源分布图项目项目所在地海宁图2.2浙江省太阳能总辐射空间变化分布图3.3参证气象站3.3.1参证气象站简况浙江省成立时间较长的太阳能观测站分别是杭州站（成立1961年01月）、慈溪站（成立1961.01，1990.12终止）、洪家站（成立1992.01）三个太阳能观测站。距离本项目场址最近的辐射站为杭州站，该观测场位于东经121°12′，北纬30°19′，观测场海拔7.2m，位于海宁市西南侧约61km。杭州气象站与海宁市地理位置关系见图2.3。因本阶段暂未收集到杭州太阳辐射站和海宁市气象站的资料，暂采用平湖气象站的气象要素进行分析。平湖气象站始建于1954年1月，观测场位于东经121°05′，北纬30°37′，平湖气象站多年平均气象要素见表2.1，与场址地理位置关系见图2.3。表2.1平湖气象站主要气象要素特征值项目单位指标气温平均气温℃16.3极端最高气温℃38.7极端最低气温℃-9.3气压平均气压hPa1016.2多年平均水汽压hPa16.9相对湿度多年平均%80降水量多年平均mm1269.7风速多年平均m/s3.1风向多年平均N雷暴多年平均d28.2积雪深度多年评价cm16冰雹多年平均d0.1大风多年平均d10沙尘暴多年平均d0日照时数多年平均h1989.1日照百分率多年平均%45图2.3气象站与项目场址地理位置关系示意图3.3.2参证气象站代表性分析距项目场址最近的太阳辐射观测站为杭州气象站，约为61km，本阶段暂未收集到杭州太阳辐射观测站的辐射数据，本阶段采用Meteonorm的气象数据进行太阳能资源分析。本阶段暂未收集到海宁气象站的长期气候观测数据，因此采用距海宁较近的平湖气象站（距离25km）的数据进行分析，平湖气象站无太阳辐射观测数据，与项目场址位于同一地域，地理环境相似，纬度、距离、海拔均相差较小，因此采用平湖气象站气象要素进行项目场址的气象条件分析，具有一定的代表性。3.4太阳能资源分析3.4.1逐月太阳辐射量分析浙江省成立时间较长的太阳能辐射观测站有2个，分别为杭州站和洪家站，距海宁市分别为61km和218km，在本阶段未收集到场区实测辐射资料和太阳能辐射观测站资料，本报告暂以METEONORM的太阳辐射数据和平湖市的日照时数对太阳能资源进行分析。全球气象数据库METEONORM软件的数据库中包含有全球8325个气象站的辐射数据，我国98个气象辐射观测站中的大部分均被该软件的数据库收录。通过该软件7.1版本可以查询到收录的气象辐射观测站的1991-2010年多年平均各月的辐射量。此外，该软件还提供其他无气象辐射观测资料的任意地点的通过插值方法获得的多年平均各月的辐射量。通过软件计算得到海宁地区太阳辐射情况如下表所示：表2.2Meteonorm场址辐射数据（MJ/m2）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年总辐射236.3261.9324.2413.0492.8439.8569.0535.7411.3355.0266.4238.24543.6散射辐射159.4189.3238.6286.4353.8321.9333.5318.6271.5231.3167.1151.33022.7图2.4Meteonorm场址各月总辐射年变化趋势图从图2.4可以看出，月总辐射量全年变化呈双峰型，1月份开始逐渐增加，5月份达到第一个峰值（492.8MJ/m2），6月份略有减少，7月份达到第二个峰值（真峰值），8月份后逐渐降低，至12月份达到最低（238.2MJ/m2），4～8月是站区总辐射量最充沛的六个月。该地区法向直接辐射如表2.3所示。表2.3Meteonorm场址法向直接辐射数据（MJ/m2）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年法向直接辐射174.2134.0138.2182.9190.1158.8313.0302.8213.8212.2196.8191.92408.6图2.5Meteonorm场址各月法向直接辐射年变化趋势图从图2.5可以看出，月法向直接辐射量逐月变化差异较大，除7、8月份较大，其余月份均较小，最低值为134.0MJ/m2，出现在2月，最高为313.0MJ/m2，出现在7月。各月平均法向直接辐射量为200.7MJ/m2，年总法向直接辐射量为2408.6MJ/m2。3.4.2逐时太阳辐射量分析通过Meteonorm数据计算出逐时辐射数据，绘制出各月典型日逐时太阳辐射强度分布曲线，如下图所示。图2.6站址各月典型日逐时太阳辐照度分布曲线（W/m2）统计各月小时辐射数据，各月典型日太阳总辐照度变化过程见图2.5。每天的最大辐射强度出现在13-14点左右。7月份的日照时间最长，可观测到的太阳辐射从早上5点持续到晚20点，12月份可观测到的太阳辐射最短，从早上7点持续到下午17点。绘制该地区各月典型日逐时接收面接收到的直接辐射强度分布曲线。如图2.7，从图中可看出，在各月份中，上午9点至下午3点可包含一天中的绝大部分辐射量。图2.7站址各月典型日逐时接收面接收到的直接辐照度分布曲线（W/m2）3.4.3日照小时数分析（1）日照小时数年际变化分析根据平湖市气象站的日照时数资料，1984-2013年间平湖地区的年日照时数在1743.2h～2256.9h之间，如图2.8所示。图2.81984～2013年平湖地区年均日照时数直方图从图2.8可以看出，平湖地区日照时数年际变化特点如下：1）1984-2013年间平湖地区年均日照小时数总体波动性较小，年均日照小时数在1999.9h左右；2）日照小时数最高值出现在1992年，达到2256.9h，最低值出现在1988年，为1743.2h。（2）日照小时数月际变化分析根据平湖市气象站的日照时数资料，1984-2013年间平湖地区的平均月日照时数如图2.9所示。图2.91984-2013年平湖地区日照时数逐月变化直方图3.5站址位置的NASA辐射数据利用RETScreen软件，以海宁地区NASA太阳辐射数据为基准，得到项目站址的NASA太阳辐射拟合数据。嘉兴地区1984～2005年的NASA多年平均总辐射量为4497.3MJ/m²。海宁市NASA数据与METEONORM数据多年逐月太阳辐射对比见图2.10图2.10海宁地区NASA数据与METEONORM数据逐月变化直方图3.6代表年太阳辐射数据订正根据图2.10海宁地区NASA数据与METEONORM数据对比图可以看出，NASA数据与METEONORM数据整体变化趋势一致，辐射量基本相同，METEONORM数据具有一定代表性，因此本阶段暂采用METEONORM的太阳能资源数据进行分析，见表2.4，年变化见图2.11。站址代表年太阳总辐射为4543.55MJ/m²。表2.4站址代表年各月太阳总辐射表月份123456总辐射量（MJ/m²）236.3261.9324.2413.0492.8439.8月份789101112总辐射量（MJ/m²）569.0535.7411.3355.0266.4238.2图2.11站址代表年太阳总辐射年变化直方图3.7太阳能资源评价经计算，站址代表年平均全年总辐射量为4543.55MJ/m²；根据气象行业标准《太阳能资源评估方法》QX/T89-2008的划分标准(见表2.5)，表明该区域太阳能资源属于“资源丰富”地区。表2.5我国太阳能区域划分标准年总辐射量（MJ/m²）年总辐射量（kWh/m²）资源丰富程度≥6300≥1750资源最丰富5040～63001400～1750资源很丰富3780～50401050～1400资源丰富＜3780＜1050资源一般PAGE354建厂条件4.1厂址概述本项目所建2.0844MW光伏发电工程的主体建筑为新材料有限公司厂房，位于海宁市石泾路55号。项目所在地经纬度为东经120.41°，北纬30.36°。图4.1新材料有限公司地理位置示意图

5工程设想5.1厂区总平面规划5.1.1厂区总体规划本光伏电站装机容量2.0844MWp，系统采用用户侧并网的方式，厂房屋顶的太阳电池组件方阵经过汇流由逆变器逆变后经升压变压器升压到10KV，并入用户侧电网。具体接入方案以系统接入报告为准。根据建筑物分布情况，分为两个电站，每个电站太阳电池组件分散布置在各个厂房上，所发电量通过逆变、升压就近接入附件10KV装置。5.1.2厂区总平面规划浙江澳森实业有限公司2.0844MWp分布式光伏电站项目场址位于浙江省海宁市，工程利用厂房屋顶屋顶建设太阳能发电工程。根据前期搜集资料，场站内可利用建筑物屋面面积约48000平方米，。项目规划安装容量2.0844MWp。

5.2总体方案设计5.2.1系统组成该光伏并网系统主要由光伏阵列、并网逆变设备、数据采集及监控系统、阵列支架、交、直流电力网络、交流配电柜组成。系统示意图如下图。图5-1系统示意框图5.2.2整体系统设计光伏电站的系统整体设计由光伏发电系统和机电设计两个部分组成，其中光伏发电系统指从太阳电池组件至逆变器之间的所有电气设备，包括太阳电池组件、直流接线箱、直流电缆、直流汇流柜、逆变器等；机电部分指从逆变器交流侧至电站送出部分的所有电气、控制保护、通信及通风等。太阳能通过光伏组件转化为直流电力，再通过并网型逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的交流电，升压后并入电网。针对本项目实际情况，我们通过技术可行性和经济效益论证，提出如下具有针对性整体方案设计：本光伏电站装机容量2.0844MWp，拟采用10kV并网；为了防止光伏并网系统逆向发电，系统需要配置一套防逆流装置，通过实时监测配电变压器低压出口侧的电压、电流信号来调节光伏系统的发电功率（限功率、切断），从而达到光伏并网系统的防逆流功能。

5.3主要设备选型5.3.1太阳电池概述太阳能光伏系统中最重要的是电池，是收集阳光的基本单位。大量的电池合成在一起构成光伏组件。太阳能光伏电池主要有：晶体硅电池（包括单晶硅Mono-Si、多晶硅Multi-Si、带状硅Ribbon/Sheet-Si）、非晶硅电池（a-Si）、非硅光伏电池（包括硒化铜铟CIS、碲化镉CdTe）。目前市场生产和使用的太阳能光伏电池大多数是用晶体硅材料制作的，2007年占88％左右；薄膜电池中非晶硅薄膜电池占据薄膜电池大多数的市场。从产业角度来划分，可以把太阳能光伏电池划分为硅基电池和非硅电池，硅基电池以较佳的性价比和成熟的技术，占据了绝大多数的市场份额。未来随着光伏电池技术的发展，染料敏化太阳能光伏电池、聚合物太阳能光伏电池等有望取代硅基电池的优势地位。（1）晶体硅光伏电池晶体硅仍是当前太阳能光伏电池的主流。单晶硅电池是最早出现，工艺最为成熟的太阳能光伏电池，也是大规模生产的硅基太阳能电池中，效率最高。单晶硅电池是将硅单晶进行切割、打磨制成单晶硅片，在单晶硅片上经过印刷电极、封装等流程制成的，现代半导体产业中成熟的拉制单晶、切割打磨，以及印刷刻版、封装等技术都可以在单晶硅电池生产中直接应用。大规模生产的单晶硅电池效率可以达到13-20%。由于采用了切割、打磨等工艺，会造成大量硅原料的损失；受硅单晶棒形状的限制，单晶硅电池必须做成圆形，对光伏组件的布置也有一定的影响。多晶硅电池的生产主要有两种方法，一种是通过浇铸、定向凝固的方法，制成多晶硅的晶锭，再经过切割、打磨等工艺制成多晶硅片，进一步印刷电极、封装，制成电池。浇铸方法制造多晶硅片不需要经过单晶拉制工艺，消耗能源较单晶硅电池少，并且形状不受限制，可以做成方便光伏组件布置的方形；除不需要单晶拉制工艺外，制造单晶硅电池的成熟工艺都可以在多晶硅电池的制造中得到应用。另一种方法是在单晶硅衬底上采用化学气相沉积（CVD）等工艺形成无序分布的非晶态硅膜，然后通过退火形成较大晶粒，以提高发电效率。多晶硅电池的效率能够达到10-18%，略低于单晶硅电池的水平。和单晶硅电池相比，多晶硅电池虽然效率有所降低，但是节约能源，节省硅原料，达到工艺成本和效率的平衡。晶体硅电池片如图5.3-1，5.3-2所示：图5.3-1单晶硅硅片图5.3-2多晶硅硅片由电池片组成的电池组件的外形结构如图5.3-3所示。图5.3-3多晶硅、单晶硅太阳能电池组件外形（左为多晶硅组件，右为单晶硅组件）（2）非晶硅电池和薄膜光伏电池非晶硅电池是在不同衬底上附着非晶态硅晶粒制成的，工艺简单，硅原料消耗少，衬底廉价，并且可以方便的制成薄膜，并且具有弱光性好，受高温影响小的特性。自上个世纪70年代发明以来，非晶硅太阳能电池，特别是非晶硅薄膜电池经历了一个发展的高潮。80年代，非晶硅薄膜电池的市场占有率一度高达20%，但受限于较低的效率，加之晶硅电池价格大幅下降，非晶硅薄膜电池的市场份额逐步被晶体硅电池取代。非硅薄膜太阳电池是在廉价的玻璃、不锈钢或塑料衬底上附上非常薄的感光材料制成，比用料较多的晶体硅技术造价更低，其价格优势可抵消低效率的问题。目前正在研发中和已有产品出售的薄膜太阳能电池主要有以下几种:（1）非晶硅薄膜电池：是薄膜太阳能电池中最成熟的产品之一。（2）多晶硅硅薄膜电池：其转换效率高于非晶硅薄膜太阳能电池，又无效率衰退问题，并且有可能在廉价衬底材料上制备，但由于控制薄膜中硅晶粒大小的技术没有解决，尚未能制成有实用价值的太阳能电池。（3）有机染料敏化电池：它是一种光电化学电池。（4）铜铟硒（CIS）和锑化镉（CdTe）：两种化合物多晶薄膜太阳能电池，中试转换效率已经超过10％。但是，由于元素镉的有毒性及其对环境的污染，这种太阳能电池技术均不具备长远的产业化生命力。据美国Miasole公司称，他们研制的铜铟硒（及其合金）电池样品转换效率可达19.5％，试销产品的转换效率可达9％。但由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的发展必然受到限制。（5）砷化镓III-V化合物薄膜电池：在250℃的条件下，光电转换性能仍很良好，其最高光电转换效率约30％，且能耐高温，特别适合做高温聚光太阳能电池。但生产成本高，产量受限，目前主要作空间电源用。在光伏利用中，相对于其它薄膜电池，由于硅材料储量丰富，且无毒、无污染，具有主导地位。目前，在硅基薄膜太阳能电池家族中，非晶硅薄膜电池占有主要地位。但非晶硅太阳能电池存在光致衰减效应的缺点，并且转化效率远低于晶体硅太阳能电池。目前又出现了各种叠层太阳能电池，转换效率达14.6%，接近多晶硅太阳能电池。近年来，另一种新型硅基薄膜材料——纳米硅薄膜由于其优良的性能引起了人们广泛的关注。理论上其最大转换率为44%，如能产业化，则高于单晶硅电池。2006年单晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜这三种电池所占的份额分别为：43.40%、46.50%和10.10%。在这三种电池中，单晶硅的生产工艺最为成熟，在早期一直占据最大的市场份额。但由于其生产过程耗能较为严重，产能被逐渐削减。到2006年时，多晶硅已经超过单晶硅占据最大的市场份额。表5.3-1对单晶硅、多晶硅和非晶硅这三种电池类型就转换效率、制造能耗、成本等方面进行了比较。表5.3-1单晶硅、多晶硅和非晶硅的比较电池原料转换效率制造能耗成本资源可靠性公害技术壁垒单晶硅13-20%高高中高小中多晶硅10-18%中中中中小高非晶硅8-12%低低丰富中低小高5.3.2太阳电池选型目前市场上成熟的太阳能电池产品主要是单晶硅、多晶硅和非晶硅三种类型。单晶硅电池由于制造过程中能耗较高，在市场中所占比例逐渐下降；多晶硅电池比非晶硅转换效率高且性能稳定，但是价格稍贵。本工程选用性价比较高的多晶硅电池组件，这也与国外的太阳能光伏电池使用情况的发展趋势相符合。根据《日本太阳能光伏发电系统2004年度报告》中太阳电池的种类使用情况来看，2003年与2002年相比，单晶硅的输出容量从30.5%减到17.8%；多晶硅的输出容量从68.4%增加到80.9%；非晶硅的比例没变化；总的趋势是从高价的变换效率高的单晶硅向低价的变换效率低的多晶硅方向变化。5.3.3太阳电池组件主要技术参数本工程拟选用高效300Wp多晶硅电池组件，组件效率为15.46％。本期2.0844MWp光伏电站共采用6948块电池组件，每个支路由18块300Wp电池组件串联而成。300Wp电池组件的参数如下：光伏组件产品型号/性能指标JKM300P电池片数量72峰值功率（Wp）300输出功率偏差(W)0～5最大功率工作电压(V)

（标准测试条件）33.7最大功率工作电流(A)

(标准测试条件)6.56开路电压(V)(标准测试条件)42.3短路电流(A)(标准测试条件)7.16组件效率(%)(标准测试条件)15.46最大系统电压(V)1000保险丝熔断电流(A)15组件工作温度范围(℃)-40～85额定电池工作温度(℃)45±1峰值功率温度系数(%/℃)-0.41开路电压温度系数(%/℃)-0.31短路电流温度系数(%/℃)0.06最大静载荷(正面/背面)(Pa)5400/2400组件尺寸(mm)1956×992×40重量(kg)26.5冰雹撞击(mm，m/s)25，23以上数据是在标准条件下测得的，即:电池温度为25℃，太阳辐射为1000W/m2、地面标准太阳光谱辐照度分布为AM1.5。5.3.4逆变器选型及参数一般情况下，单台逆变器容量越大，单位造价相对较低，但是单台逆变器容量过大，在故障的情况下对整个系统出力影响较大。并网型逆变器选型时除应考虑具有过/欠电压、过/欠频率、防孤岛效应、短路保护、逆向功率保护等保护功能外，同时应考虑其电压（电流）总谐波畸变率较小，以尽可能减少对电网的干扰。每个逆变器都连接有若干串光伏电池组件，这些光电组件通过配电箱连接到逆变器。配电箱内置组串电流监测单元，具有监测各组串电流的功能，并以数据格式将电流监测信息传输至逆变器控制器。整个太阳能电池系统中每个集中型逆变器具有自动检测功能，并能够随着太阳能组件接受的功率，以最经济的方式自动识别并投入运行。本工程拟采用2台630kW集中型并网逆变器。集中型逆变器需满足如下性能：采用MPPT技术，跟踪电压范围要宽、最大直流电压要高；提供人机界面及监控系统；具有极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、交流过流及直流过流保护、直流母线过电压保护、电网断电、电网过欠压、电网过欠频、光伏阵列及逆变器本身的接地检测及保护功率(对地电阻监测和报警功能)等，并相应给出各保护功能动作的条件和工况(即时保护动作、保护时间、自成恢复时间等)。交直流均具有防浪涌保护功能；完全满足《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定(试行)》的要求，具有低电压穿越功能，可调有功功率，交流电流谐波不超过允许值。500kw逆变器的参数如下：序号指标性能最大直流输入功率500kW最大直流输入电压DC1000V最大直流输入电流1200A启动电压470V最低工作电压450V功率点跟踪(MPPT)电压范围DC450V～DC820V直流输入路数16额定交流输出功率500kW最大交流输出功率550kW最大交流输出电流1176A额定电网电压AC270V交流输出电压范围210～310V(可设置)额定电网频率50Hz交流输出频率范围47～52Hz最大总谐波失真<3%(额定功率时)直流电流分量<0.5%额定功率时功率因数>0.99(额定功率时)最大效率98.7%欧洲效率98.5%隔离方式无变压器夜间自耗电<100W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)保护功能输入侧断路设备、输出侧断路设备、直流过压保护、交流过压保护、电网监测、接地故障监测、绝缘监测通讯接口RS485/Modbus，以太网（可选）使用环境温度-25～＋55℃使用环境湿度0～95%，无冷凝满功率运行的最高海拔高度≤3000m(超过3000m需降额使用)冷却方式强制风冷排风需求量6885m³/h噪音≤60dB防护等级IP20(室内)电网监控按照UL1741标准体积(宽×高×厚)2200×2180×850mm重量2000kg

5.4光伏阵列及倾角设计5.4.1阵列总体布置阵列总体布置原则：充分利用屋面资源，保证组件发电量，兼顾电站整体美观性。阵列总体布置原则采用模块化设计、安装施工。模块化的基本结构。这样设计有如下好处：1）各发电单元各自独立，便于实现梯级控制，以提高系统的运行效率；2）每个发电单元是单独的模块，由于整个光伏系统是多个模块组成，各模块又由不同的逆变器及与之相连的光伏组件方阵组成，系统的冗余度高，不至于由于局部设备发生故障而影响到整个发电模块或整个电站，且局部故障检修时不影响其他模块的运行；3）有利于工程分步实施；4）减少光伏组件至并网逆变器的直流电缆用量，减少系统线路损耗，提高系统的综合效率；5）每个发电单元的布置均相同，保证发电单元外观的一致性及其输出电性能的一致性。5.4.2倾角设计5.4.2倾角设计本项目倾角设计情况：由于前期提资有限，场站屋面情况了解有限，参考其它屋顶光伏发电实例，本次规划以混凝土屋面为主，考虑按一定倾角进行布置。利用meteonorm计算软件，根据海宁地区太阳能资源分析，如果组件方位角按照正南方向布置，考虑装机容量及抗风能力，本项目组件的安装倾角初定平铺和15°倾角，项目安装方向为正南方向。5.4.3支架及组串单元设计为提高发电量，本项目光伏方阵采用固定倾角安装方式，运行维护较简单，适宜采用较小的串列单元结构。较小的串列单元可以采用较 为简单的支架结构，降低对支架基础的要求，便于场地布置及施工、安装。设计方案为：组串单元结构：单个组串由18块光伏组件构成；安装方式：将1块光伏组件横向放置，排成18列。支架结构：型材螺栓。5.4.4方阵设计根据前述组串单元设计，每1个组串单元18片组件构成，每12或16个组串并联接入1台汇流箱，直流电通过共29台汇流箱汇流后并联接入直流配电柜整流，整流后接入4台500kW逆变器，逆变器输出交流电通过10kV升压变压器升压后接入用户侧10kV配电室并网点，峰值光伏方阵峰值功率2.0844MW。5.5光伏阵列间距的计算在北半球，对应最大日照辐射接收量的平面为朝向正南，与水平面夹角度数参考根据当地纬度计算出的倾斜平面，以固定方式安装的太阳能电池组件要据此角度倾斜安装。阵列倾角确定后，要注意南北向前后阵列间要留出合理的间距，以免前后出现阴影遮挡，前后间距为：冬至日（一年当中物体在太阳下阴影长度最长的一天）上午9：00到下午3：00，组件之间南北方向无阴影遮挡。固定方阵安装好后倾角不再调整。计算当太阳能电池组件方阵前后安装时的最小间距D，如下图所示：图5-2光伏阵列间距一般确定原则：冬至当天早9：00至下午3：00太阳能电池组件方阵不应被遮挡。计算公式如下：太阳高度角的公式：sina=sinfsind+cosfcosdcosw太阳方位角的公式：sinβ=cosdsinw/cosa式中：f为当地纬度为30.69°；d为太阳赤纬，冬至日的太阳赤纬为-23.5°；w为时角，上午9:00的时角为-45°。D=cosβ×L，L=H/tana，a=arcsin(sinfsind+cosfcosdcosw)即：经计算，组件倾斜后组件上缘与下缘之间相对高度与前后排安装距离，如下列图表所示：2400mm2400mm23°2950mm23°因此，当固定式太阳电池组件阵列间距为2400mm时可以保证两排阵列在上午9点到下午3点之间前排不对后排造成遮挡。5.6发电量测算5.6.1系统效率计算影响发电量的关键因素是系统效率，系统效率主要考虑的因素有：灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、跟踪系统的精度等等。1）灰尘、雨水遮挡引起的效率降低项目当地处在有人值守地区，灰尘较多，降水较多，同时考虑有管理人员可经常性人工清理方阵组件的情况下，采用数值：95%2）温度引起的效率降低太阳能电池组件会因温度变化而输出电压降低、电流增大，组件实际效率降低，发电量减少，因此，温度引起的效率降低是必须要考虑的一个重要因素，考虑本系统在设计时已考虑温度变化引起的电压变化，并根据该变化选择组件串联数，保证了组件能在绝大部分时间内工作在最大跟踪功率点范围内，考虑0.31%/K的MPP功率变化、考虑各月辐照量计算加权平均值，可以计算得到加权平均值为97%。3）组件串联不匹配产生的效率降低组件串联因为电流不一致产生的效率降低，选择该效率为97%。4）直流部分线缆功率损耗根据项目的直流部分的线缆连接，计算得直流部分的线缆损耗98%。5）逆变器的功率损耗本项目采用高效并网逆变器，功率损耗可取97%。6）交流线缆的功率损耗根据项目的交流部分的线缆连接，计算得交流部分的线缆损耗效率98%。7）变压器功率损耗使用高效率的变压器，变压器效率为98%。8）总体系统效率测算系统各项效率：组件灰尘损失、组件温度效率损失、组件不匹配损失、线路压降损失、逆变器效率、升压变压器效率、交流线路损失等，考虑气候变化等不可遇见自然现象，取0.99的修正系数，则系统综合效率：η=95％×97％×97％×98％×97％×98％×98％×0.99≈80%因此，光伏电站整体效率为80%。5.6.2本项目25年发电量估算海宁地区水平面年辐射量为：1227.0kWh/m2；15°倾斜平面上年辐射量为：1281.4kWh/m2；太阳电池组件光电转换效率逐年衰减，整个光伏发电系统25年寿命期内平均年有效利用小时数也随之逐年降低。具体发电量估算时组件按时间段逐年衰减，运行寿命周期内每年最少0.7%计算，保证25年后衰减不超过20%，则年发电量估算见下表：因此，该项目项目年发电量估算如下。25年总发电利用小时数：22862h，总发电量：4774.51万度。项目25年年平均利用小时数：914h，年均发电量：190.98万度。本光伏电站在运行期25年的逐年上网电量直方图见图年份上网电量(万kWh)等效小时数（h）衰减幅度衰减率第1年214.10102597.50%1.01%第2年207.2599296.80%1.01%第3年205.7598596.10%1.06%第4年204.2697895.40%1.06%第5年202.7697194.70%1.06%第6年201.2696494.00%1.06%第7年199.7695793.30%1.06%第8年198.2694992.60%1.06%第9年196.7694291.90%1.06%第10年195.2693591.20%1.06%第11年193.7692890.50%0.78%第12年192.2792189.80%0.78%第13年190.7791389.10%0.78%第14年189.2790688.40%0.78%第15年187.7789987.70%0.78%第16年186.2789287.00%0.78%第17年184.7788586.30%0.78%第18年183.2787885.60%0.78%第19年181.7787084.90%0.78%第20年180.2886384.20%0.78%第21年178.7885683.50%0.78%第22年177.2884982.80%0.78%第23年175.7884282.10%0.78%第24年174.2883581.40%0.78%第25年172.7882780.70%0.78%发电量总计（万kWh）4774.5125年平均（万kWh）190.98平均等效满负荷发电小时数(h)914PAGE685.7电气部分5.7.1电气主接线浙江圣林包装有限公司拟装机容量为2.0844MW。拟根据建筑分布及变电站位置情况，拟将本项目分为3个发电子系统，每个发电系统由太阳电池组件、组串并网逆变器、交流防雷汇流箱、升压变压器等组合而成。输出接至变电站10kV用户配电系统，（具体接入系统方案在接入系统报告评审后确定）。动车所检修库光伏电站高压侧是否配置动态无功补偿装置，待接入系统方案告确定。5.7.210kV配电装置本期项目在中心变电站内接入用户侧10kV配电系统，进线采用电缆方式。10kV配电设备采用与中心变电站型号相同的设备。5.7.3站用电接线如核算原10kV中心变电站厂用电容量不够时，考虑新增站用变压器，高压两路电源互为备用，以提高站用电的可靠性。5.7.4直流系统如核算原10kV中心变电站直流系统容量容量不够时，本期装设一组220V阀控式铅酸免维护蓄电池组。为电站系统内新增设备的控制、测量、信号、继电保护、自动装置等控制负荷和系统交流不停电电源等负荷提供直流电源。蓄电池设置两套高频开关电源充电装置及微机型直流绝缘监察装置，220V蓄电池容量暂定为65Ah。开关电源整流模块备用数量满足直流规程要求。直流系统采用辐射供电方式。直流系统包括蓄电池组、充电器、直流馈线屏等。5.7.5二次线采用数字化计算机监控系统的检测和控制，建立以操作员站为监控中心，运行人员在中央控制室里实现系统的启动、停止、正常运行和事故处理。控制室的布置本工程在办公楼内设一个集中控制室，能够实现全站的控制和监测。其中布置有操作员工作站、工程师站等。工程师站设置2套控制台，控制台尺寸：长1200mmX宽1000mmX高730mm，同时配套相应控制室其他办公柜、桌、椅。系统二次部分屏柜等布置在电子设备间。（接入系统二次部分屏柜的数量以接入系统二次部分审查意见为准）控制、信号、测量10kV配电装置控制、就地低压配电装置、站用电源系统控制均纳入电站控制系统。站内配电系统数据采集系统10kV集中控制室内10kV设备运行参数及就地低压配电系统数据采集采用现场总线系统，电流量、控制回路断线、远方/就地位置等信号将通过装设在开关柜内的现场智能元件的通讯接口传送至控制系统。元件保护配置原则及选型10kV开关的保护装置安装在开关柜内。升压变压器保护装置利用装于10kV开关柜内的微机型综合保护，保护动作信号传至集控室。逆变器本体配置内部保护装置。5.7.6电缆设施及防火电缆设施除10kV集中控制室及屋面外，其它部分电缆全部采用直埋方式。（直埋电缆必须按照国标等相关规范进行敷设，直埋电缆选型应充分考虑当地地质土壤对电缆的腐蚀性，做防腐处理）。电缆选用原则1电力电缆选项：10kV电力电缆拟选择型号为ZRC-YJV22-8.7/15kV；400V电力电缆拟选型号为ZRC-YJV22-0.6/1kV；UPS系统、直流系统及消防系统采用耐火电缆，拟选型号为NH-VV-1/1kV。进入计算机系统的控制电缆采用屏蔽电缆，拟选型号为ZRC-kVVP22-0.45/0.75kV。电缆防火电缆通道按《发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程》规定及《火力发电厂与变电站设计防火规范》设置防止电缆着火延燃措施：如在户外进入户内等处设置阻火隔墙或阻火段；封堵所有的电缆竖井孔、墙孔、开关柜控制保护屏柜底部电缆孔洞等。5.7.7过电压保护与接地过电压保护光伏组件安装场地内不设置独立防直击雷保护装置，光伏组件采用金属边框作为雷电接闪器，并利用金属边框及金属支架作为防雷引下线，。主、辅建（构）筑物的防雷保护设施按《交流电气装置的过电压保护设计技术规程》（DL/T620-1997）的规定。逆变器自身要求配有与逆变容量相当的交直流防雷器件，防止感应雷和操作过电压。接地场地内以水平接地体为主，辅以垂直接地体的人工复合接地网，防雷引下线需与主接地网可靠相连。（接地网材料采用热镀锌扁钢、截面50mm×5mm，对接口处必须做防腐处理）计算机接地系统将采用计算机系统（电站控制系统）接地网与主接地网合用接地网的形式。全站接地电阻值按不大于10Ω，10kV配电室和综合楼接地电阻小于4Ω。所以正常运行时外壳不带电，在故障时外壳有可能带电的设备外壳均需可靠接地。5.7.8照明照明建构筑物正常照明网络电压为380/220V。采用照明与动力合并供电方式。照明箱灯具回路与插座回路分开，插座回路装设漏电保护器。插座回路容量按15A考虑。在综合楼走廊和出入口装设疏散引导照明，疏散引导照明采用应急灯。站区及道路照明照明部分充分利用原有照明设施，不满足要求的部分新增太阳能储能型照明设施。站内安保本项目各站内监控、控制设备、直流系统及低压配电柜等安装在相应的中心变电所内。5.7.9电网接入与电能计量设计本项目总装机容量约2.0844MW，拟采用10kV并网；为了防止光伏并网系统逆向发电，系统需要配置一套防逆流装置，通过实时监测配电变压器低压出口侧的电压、电流信号来调节光伏系统的发电功率（限功率、切断），从而达到光伏并网系统的防逆流功能。光伏电站计量设在10kV并网处。示意图如下：5.7.10通信监控设计监控网络结构每个光伏发电子系统各设计1套独立的计算机监控系统，计算机监控系统包括站级控制层和间隔级控制层。网络结构为开放式分层、分布式结构。计算机监控系统组态灵活，具有较好的可维修性和可扩性。主控层网络结构采用双以太网，主控层网络应可扩展，以便和其他设备接口。主要功能网络计算机监控系统具有如下的功能：(1)实时数据采集与处理(2)数据库的建立与维护(3)控制操作(4)防误闭锁(5)控制输出的接点要求(6)报警处理(7)事件顺序记录(8)画面生成及显示(9)在线计算及制表(10)电能量处理(11)远控人-机联系(12)系统自诊断与自恢复(13)与其它设备接口(14)运行管理功能△实时数据的采集与处理实时数据的采集由保护测控装置完成，该装置采用面向间隔的设计思想，完成本间隔的遥测、遥控、遥信、遥脉、遥调。可作为本间隔保护装置的通信管理单元提供以太网、现场总线等接入发电电气监控系统。(1)采集信号的类型采集信号的类型分为模拟量、脉冲量和状态量（开关量）。模拟量：电流、电压、有功功率、无功功率、频率、功率因数和温度量脉冲量：有功电能及无功电能。状态量（开关量）：断路器、隔离开关以及接地开关的位置信号、继电保护装置和安全自动装置动作及报警信号、运行监视信号码等。(2)采集信号的处理(a)模拟量的采集处理定时采集：按扫描周期定时采集数据并进行相应转换、滤波、精度检验及数据库更新等。越限报警：按设置的限值对模拟量进行死区判别和越限报警，其报警信息包括报警条文、参数值及报警时间等内容。追忆记录：对要求追忆的模拟量，追忆记录事故前1分钟至事故后5分钟的采集数据。(b)状态量（开关量）的采集处理定时采集：按快速扫描方式采集输入量、并进行状态检查及数据库更新等。设备异常报警：当被监测的设备状态发生变化时，出现设备变位指示或异常报警，其报警信息包括报警条文、事件性质及报警时间。事件顺序记录：对断路器位置信号、继电保护动作信号等需要快速反应的开关量按其变位发生时间的先后顺序进行事件顺序记录。(c)脉冲量的采集处理有分时段、分方向的脉冲累计功能，脉冲计数带时标存储。系统能按设定时间间隔对脉冲量累计值进行冻结、读取和解冻。(3)信号输入方式模拟量输入：间隔层测控单元电气量除直流电压、温度通过变送器输入外，其余电气量采用交流采样，输入CT、PT二次值，计算I、U、P、Q、F、CosΦ；对于要作合闸同步检测的断路器，还采集同步电压。交流采样频率36点/Hz，变送器电能量输入：对于智能电度表通过串口通讯采集；对于不能通过串口通信采集的电能量信号采用脉冲信号输入。状态量（开关量）输入：通过无源接点输入；断路器、接地开关等要进行控制的设备，取双位置接点信号。智能接口设备信号接入：如微机保护、直流系统等采用数据通信方式(RS232/RS485)等通讯口收集各类信息。△数据库的建立与维护(1)网络计算机监控系统建立如下数据库：实时数据库：装入计算机监控系统采集的实时数据，其数值根据运行工况的实时变化而不断更新，记录着被监控设备的当前状态。实时数据库的刷新周期及数据精度满足工程要求。历史数据库：对于需要长期保存的重要数据将存放在历史数据库中。历史数据能存储5年，所有历史数据能转存至光盘作长期存档。(2)网络计算机监控系统具有如下维护要求：(a)数据库便于扩充和维护，应保证数据的一致性、安全性；可在线修改或离线生成数据库；用人—机交互方式对数据库中的各个数据项进行修改和增删。可修改的主要内容有：各数据项的编号；各数据项的文字描述；对开关量的状态描述；各输入量报警处理的定义；模拟量的各种限值；模拟量的采集周期；模拟量越限处理的死区；模拟量转换的计算系数；开关量状态正常、异常的定义；电能量计算的各种参数；输出控制的各种参数；对多个开关量的逻辑运算定义等。(b)方便地交互式查询和调用，其响应时间满足工程要求。历史数据能按用户的需要进行选择、组合，转储到光盘中长期保存。△控制操作控制方式为两级控制：即就地控制、站控层控制。操作命令的优先级为：就地控制→站控层控制。同一时间只允许一种控制方式有效。对任何操作方式，保证只有在上一次操作步骤完成后，才能进行下一步操作。(1)就地控制在间隔层控制柜上设“就地/远方”转换开关，任何时候只允许一种操作模式有效。“就地”位置：在间隔层控制柜通过人工按键实现对断路器的一对一操作。操作过程由计算机显示记录。间隔层根据操作需要具有防误操作闭锁和检同步功能。间隔层就地操作通过测控单元上的显示窗口，实现本单元主接线、I、U、P、Q显示。“远方”位置：操作在操作员站上操作。(2)站控层控制站控层控制即为操作员站上操作，操作按“选择—返校—执行”的过程进行，具有防误闭锁及同步检测功能。一个任务要对多个设备进行操作，计算机监控系统在保证操作的安全性、可靠性的前提下，按规定的程序进行顺序控制操作。△防误闭锁(1)每一操作经防误闭锁软件判断，若发现错误，闭锁该项操作并报警，输出提示条文。防误闭锁逻辑判断在站控层和间隔层分别进行。(2)具有操作权限及优先级管理。(3)对现场手动操作的隔离开关和接地刀闸，采用机械编码锁加电脑钥匙的方案进行防误操作闭锁。(4)计算机若发生硬件故障、软件飞逸，以及操作命令错误，均不导致错误出口。具体的闭锁条件在设计联络会上确定。△控制输出的接点要求网络计算机监控系统控制输出时，提供的合闸或分闸接点数量如下：对10kV及10kV断路器提供1付合闸接点，2付分闸接点。对于10kV断路器，I/O单元除提供用于断路器分、合闸的控制命令输出接点外，还提供两付特殊接点：其中一付接点当I/O单元发出合闸命令时闭合并保持到I/O单元再发出跳闸命令后自动返回，另一付接点则当I/O单元发出分闸命令时闭合并保持到I/O单元再发出合闸命令后自动返回，同时这两付特殊接点能手动复归，并且这两付特殊接点当在控制命令撤消或超过等待时间时，能自动返回。I/O单元还能提供保护复归接点，以便远方复归保护信号。控制输出的接点为无源接点，接点的容量对直流为220V，5A，对交流为220V，7A。△报警处理设备状态异常、故障、测量值越限及传输通道故障等，计算机监控系统输出报警信息。报警分事故报警和预告报警两类。报警显示具有模拟光字牌分类告警画面和确认功能。报警发生时，立即推出报警条文，伴以声、光提示；对事故报警和预告报警其报警的声音不同，且音量可调。报警发生、消除、确认用不同颜色表示。报警点可人工退出/恢复，报警信息可分时、分类、分组管理。报警状态及限值可人工设置，报警条文可人工屏蔽，有消抖处理，避免误报、多报。报警信号可手动试验，试验信息不予传送、保存。△事件顺序记录当10kV升压站一次设备出现故障发生短路时，将引起继电保护动作、开关跳闸，事件顺序记录功能将事件过程中各设备动作顺序，带时标记录、存储、显示、打印，生成事件记录报告，供查询。系统保存1年的事件顺序记录条文。事件分辨率（SOE）2ms。△画面生成及显示(1)画面显示：10kV升压站电气主结线图(若幅面太大时可用漫游和缩放方式)；分区及单元结线图；实时及历史曲线显示；棒图(电压和负荷监视)；间隔单元及全所报警显示图；监控系统配置及运行工况(发电量，日照辐射、减少炭排放量等)图；报告显示（包括报警、事故和常规运行数据）；表格显示(如设备运行参数表、各种报表等)；日历、时间和安全运行天数显示。(2)输出方式及要求：电气主接线图中包括电气量实时值，设备运行状态、潮流方向，开关、位置，“就地/远方”转换开关位置等；应用画面上显示的文字为中文；图形和曲线可储存及硬拷贝；用户可生成、制作、修改图形，在一个工作站上制作的图形可送往其它工作站；电压棒图及曲线的时标刻度、采样周期由用户选择；每幅图形均标注有日历时间；图形无级缩放；图形中所缺数据可人工置入。△在线计算及制表(1)在线计算：交流采样后计算出电气量一次值I、U、P、Q、f、COS以及Wh、Varh减少炭排放量，并算出日、月、年最大、最小值及出现的时间；电度累计值和分时段值（时段可任意设定）；日、月、年电压合格率；功率总加，电能总加；升压站送入、送出负荷及电量平衡率；断路器的正常及事故跳闸次数、停用时间、月及年运行率等；安全运行天数累计。供计算的值可以是采集量、人工输入量或前次计算量，计算结果返送数据库，并能方便调用。(2)报表：实时值表；正点值表；电能量表；向电调汇报表；事件顺序记录一览表；报警记录一览表；微机保护配置定值一览表；主要设备参数表；自诊断报告。(3)输出方式及要求：实时及定时显示；召唤及定时打印；在操作员站上定义、修改、制作报表；各类报表汉化；报表按时间顺序存储，存储数量及时间满足用户要求。正点值报表为每天的整点，日报表为每天，月报表为每个月。△电能量处理电能量经由脉冲采样或RS485/RS232串口输入。自动按时段计算电能值。编制各种电能量表。电能值按时段带时标存储。所有电能数据至少按日统计电量保存24月。△远控人机联系人-机联系是远控监控人员与计算机对话的窗口，可借助鼠标或键盘方便地在CRT屏幕上与计算机对话。人-机联系包括：(1)调用、显示和拷贝各种图形、曲线、报表。(2)发出操作控制命令。(3)数据库定义和修改。(4)各种应用程序的参数定义和修改。(5)查看历史数值以及各项定值。(6)图形及报表的生成、修改。(7)报警确认，报警点的退出/恢复。(8)日期和时钟的设置。(9)运行文件的编辑、制作。△系统自诊断与自恢复网络计算机监控系统能在线诊断各软件和硬件的运行工况，当发现异常及故障时能及时显示和打印报警信息，并在运行工况图上用不同颜色区分显示。(1)自诊断的内容包括：站控层设备、测控单元、I/O采集模件等的故障；外部设备故障；电源故障；系统时钟同步故障；网络通信及接口设备故障；软件运行异常和故障；与调度中心数据通讯故障；网控状态监视。(2)设备自恢复的内容包括：当软件运行异常时，自动恢复正常运行；当软件发生死锁时，自启动并恢复正常运行；当设备有冗余配置时，在线设备发生软、硬件故障时，自动切换到备用设备上运行；当电源故障恢复时，系统自动恢复到故障前的运行状态。此外，系统具有便于试验和隔离故障的断开点。通过公共电话网由卖方对系统进行远程维护。对于间隔层的测控单元，通过便携式计算机对其进行维护。△与其它设备接口与微机保护测控装置的接口按下列方式：具有上网能力的保护可直接上网；通过串行口连接，经保护测控通信接口装置或间隔层通讯单元上网。△运行管理功能网络计算机监控系统根据运行要求，实现如下各种管理功能：(1)在线设备分析：对主要设备的运行记录和历史记录数据进行分析，提出设备安全运行报告。(2)管理功能满足用户要求，适用、方便、资源共享。各种文档能存储、检索、编辑、显示、打印。系统的开放性计算机监控系统站控层的操作员工作站和工程师站都是采用符合ISO开放系统要求的WindowsNT或WindowsXP操作系统和流行的网络通讯协议，使得站控层的计算机可以很方便的和以后新增加的功能系统通讯。间隔层的通讯管理机采用QNX实时多任务操作系统，装置本身具有数量足够的串口和以太网口资源，可以在不增加装置的前提下和新增加的保护装置或其它智能设备通讯。△主控层设备1）主机/操作员站采用主机兼操作员站设置。主机具有主处理器及服务器的功能，为站控层数据收集、处理、存贮及发送的中心。操作员站是网络计算机监控系统的主要人机界面，用于图形及报表显示、事件记录及报警状态显示和查询，设备状态和参数的查询，操作指导，操作控制命令的解释和下达等。能实现对升压站生产设备的运行监测和操作控制。操作员站还可进行微机五防相关操作。操作员站设置1台21寸液晶显示器，并可外接54寸液晶电视，可以显示电站主接线及相关实时主要参数等。2）工程师站工程师站负责全站的程序开发，系统诊断，控制系统状态，数据库和画面的编辑及修改，△间隔层设备间隔层设备按工程本期规模配置。间隔层采用交流采样直接采集现场原始数据，通过网络传送给厂级计算机，同时接收站控层发来的控制操作命令，经过有效性判断、闭锁检测、同步检测等，最后对设备进行操作控制。间隔层也可独立完成对断路器、隔离开关的控制操作。断路器、隔离开关的分合闸接点不能紧靠布置。间隔层由测控单元、通信单元、网络系统和微机保护通信接口单元等构成。测控单元按电气设备间隔配置，各测控单元相对独立，通过通信网互联。对间隔层设备的性能要求：(1)单元封闭式结构设计，易于安装；(2)所有器件均不低于工业级标准，整机工作的温度适应范围为5～30℃。(3)所有部件均采取紧锁措施，抗振性能好，并且更换拆卸方便；(4)装置的抗干扰能力通过电磁兼容性测试，达到规定标准；(5)带“远方/就地”切换开关，可选择控制操作方式；(6)对要求同步合闸的断路器，合闸控制输出具有同步检测功能；(7)采用带隔离的、可靠的、抗干扰能力强的网络结构；(8)