30兆瓦并网光伏发电项目可行性研究报告

郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目可行性研究报告批审校父编 11综合说明 21.1概述 21.2太阳能资源 21.3工程地质 31.4工程任务和规模 31.5光伏系统总体方案设计及发电量计算 31.6电气设计 41.7消防设计 41.8土建工程 41.9施工组织设计 41.10工程管理设计 51.11环境保护和水土保持设计 51.12劳动安全与工业卫生设计 51.13节能降耗分析 71.14设计概算 81.15财务评价与社会效果分析 1.16结论及建议 1.17附图、附表 2太阳能资源 2.1太阳能资源概况 2.2区域太阳能资源概况 2.3太阳能辐射观测资料 2.4站址气象要素及气象条件影晌分析 2.5太阳能资源分析 283工程地质 3.1区域地质条件 3.2场地地质条件 3.3不良地质作用 3.4岩土工程分析及评价 3.5结论与建议 4工程任务与规模 4.1地区社会经济概况 4.2地区电力工业状况及发展规划 4.3工程建设必要性 5系统总体方案设计和发电量估算 425.1光伏组件选型 425.2光伏阵列运行方式选择 495.3逆变器选型 5.4光伏方阵设计 2023年11月5.5光伏子方阵设计 585.6方阵接线方案设计 5.7辅助技术方案 5.8光伏发电工程年上网电量计算 6.1接入系统一次 6.2系统二次 6.3电气一次部分 6.4电气二次 6.5通信 7土建工程 7.1设计安全标准 7.2基本资料和设计依据 7.3总交布置 7.4土建工程 7.5采暖通风设计 7.6给排水设计 8工程消防设计 8.1工程概况 8.2工程消防设计 8.3施工消防 8.4消防设备配置表 9施工组织设计 9.1施工条件 9.2施工总布置 9.3施工交通运输 9.4工程建设用地 9.5工程主体施工 9.6施工总进度 10工程管理设计 10.1项目管理机构组成 10.2项目管理人员及机构职责 11环境保护和水土保持设计 11.1拟建项目区环境概况 11.2环境保护目标 11.3环境影响分析 11.4环境条件对太阳能光伏发电效率的制约因素分析 11.5环境保护措施 11.6绿化及水土保持 11.7综合评价和结论 12劳动安全与工业卫生 2023年11月12.1设计依据、任务与目的 12.2工程安全与卫生危害因素分析 12.3对策与措施 12.4光伏电站安全卫生机构设置 13节能降耗 13.1节能分析 13.2节能降耗效益分析 14工程设计概算 14.1编制说明 14.2工程投资概算表(见附表) 15财务评价与社会效果分析 15.1基础数据 15.2项目财务评价 15.3敏感性分析 15.4财务评价附表(见附表) 16社会稳定风险评估 16.1社会稳定风险评估内容 16.2社会稳定风险的表现形式及影响 16.3社会稳定风险内容及其评价 16.4风险防范措施 17结论与建议 17.2主要技术经济指标 17.3建议 I《郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目可行性研究报告》通过对项光伏发电阵列单元选型和布置、发电量估算、示范电站电气工程等角度对项目进行调查研究和分析比较，并对项目建2023年11月I1综合说明郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目是由竞日能源有限公司投资兴建的一座大型(高压)光伏并网电站。光伏电站的规划容量为100MWp,本期建设30MWp。本项目拟从银行贷款80%,自筹资金20%进行建设，所发电量全部上网。本项目场址位于郭勒市区静湖水库西侧，场区海拔高度约950米，地势平坦，地质构造稳定。距国道304线约3km,公路运输干线可利用101省道、霍白公路，对外交通十分便利。具体位置见图1-1。郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目所处工业园区行政隶属霍林郭勒市管辖，场地海拔高程850-1100m,属于温带大陆性气候。春季干旱多风；夏季短促温热。光照充足，季节性冬土深度约1.2m的特点；地表排水畅通，地下水位埋藏很深，适合建设大型光伏并网发电项目。I郭勒市阳光充足，日照较长，年太阳能总辐射值为5688MJ/m²,日照时数2850~2950小时之间。在通辽大力发展太阳能具有较好自然条件。根据我国在1983年做出的太阳能资源区划标准，通辽市太阳能总辐射值5688MJ/m²,属于Ⅱ“很丰富带”。通辽属于太阳能资源分布较丰富地区，太阳能资源和日照小时数等均位于自治区前列，而内蒙地区的太阳能资源又远高于全国的平均水平，因此无论从气象角度还是地理角度，通辽地区非常适合建设光伏电站。郭勒市隶属于内蒙古自治区通辽市，位于通辽市西北部、科尔沁草原与锡林郭勒草原交汇处，处于锡林郭勒盟、兴安盟、通辽市“两盟一市”交界地带，距中蒙边界120km。准建市，全市总面积585km2,总人口约10.9万人，其中常驻人口约7.6万人。现辖5个街道办事处，14个城市社区和7个城郊社区，居住着汉、蒙、回、朝鲜等17个民族，其中蒙古族人口占总人口的37.8%。郭勒市是中国重要的能源工业基地，是中国优秀的旅游城郭勒市隶属于通辽市管辖，位于西辽河下游的冲积平原，地势大致呈西南向东北倾斜。平均坡度为4.3度，地面略有起伏，二道河从中间穿过。本项目建设场地地势开阔平坦，略呈西高东低、北高南低之势，厂区平均标高950m,平均坡度在1.4%左右。在通辽市郭勒市工业园区内建设竞日能源有限公司30MW光伏电站工程，设计寿命郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目总投资额29303万元，其占地面积约97公顷。光伏组件采用多晶，光伏发电场全部采用固定最佳倾角方式安装，25年平均1.5光伏系统总体方案设计及发电量计算光伏电站系统由光伏阵列——光伏阵列防雷汇流箱——直流防雷配电柜——光伏并网逆变器——0.27/35kV升压系统—35/66kV升压系统—电网接入系统等组成。其中光伏阵列单元由太阳能电池板、阵列单元支架组成。阵列单元按平板固定倾角式方案进行经济技术比较分析，以优化阵列单元间布置间距、降低大风影响、减少占地面积、I提高发电量为布置原则。本电站25年的总发电量约为10.77亿kWh,年平均发电量4309万kWh。电站本期工程电池组件容量为30MWp,接入系统电压等级为66kV。本电站以66kV电压等级就近接入霍林河220kV变电站，具体方案以接入系统批复意见为准。求设计，采取“一防、二断、三灭、四排”的综合消防技术措施。工程消防设计与总平面布置统筹考虑，保证消防车道、防火间距、安全出口等满足消防要求。本电站土建工程主要有太阳能阵列单元支墩、66kV配电装置、生产运行楼、综合办公楼、门卫室、道路等建构筑物。阵列单元支墩基础形式采用钢管螺旋地锚钉。站址位于郭勒市区静湖水库西侧，场区海拔高度约950米，地势平坦，地质构造稳定。距国道304线约4km,公路运输干线可利用101省道、霍白公路，对外交通十分便利。光伏电站施工所需的电源拟利用就近市电线路引接；施工水源结合考虑电站建成后清洗的需要，由附近的水源地引接；施工通讯可利用普及率较高的移动通讯等方法解决。在安装电池板前，应先按电池板出厂前标定的性能参数，将性能较为接近的电池板成串安装，以保证电池板尽量在最佳工作参数下运行。光伏电站工程基本无大件的运输、安装、起吊问题，其最大件为31.5MVA的66kV主变压器，运输尺寸为5400×1976×3050(长×宽×高),充油运输重量为50t,完全可以通过铁路或公路运输运抵现场，安装也仅需常规的起吊设施即可解决。电池板安装支架应以散件供货，先在施工现场将其组装成模块，然后逐件起吊就位安装。光伏电站距郭勒市约5km,进行加工、修配及租用大型设备较方便，因此，施工修配和加工系统可主要考虑在通辽市解决。仅在施工区设必要的小型修配系统。场区内施工临时分区主要有施工生活区、材料堆场、混凝土搅拌站等生产、生活分区。I项目是在未荒漠化天然牧草地安装30MWp太阳能光伏电池板，占地面积较大，施工场地以保证工程在较短的时间内完工。整个工程从施工准备至全容量并网发电的总工期为6个本项目主要利用天然牧草地安装太阳能光伏组件，电站总占地面积1457亩，其中光伏组件区占地1449亩，升压站区域占地8亩。运行特点来设置光伏电站的管理机构，实行现代先进的企业管理(3)保证不因本项目的实施而污染项目所在区域地下水环境，尽量减少本项目工程为了保护劳动者在电力建设中的安全和健康，改善劳动2023年11月I相关劳动安全和工业卫生的法令、标准及规定，以提高劳动安全和工业卫生的设计水平。在电站劳动安全和工业卫生的设计中，应贯彻“安全第一，预防为主”的原则，重视安全运行，加强劳动保护，改善劳动条件。劳动安全与工业卫生防范措施和防护设施与本项目同时设计、同时施工、同时投产，并应安全可靠，保障劳动者在劳动过程中的安全与健由于太阳能电池阵列的面积大，而且安装在没有遮盖物的室外，因此容易受到雷电引起的过高电压的影响，必须考虑相应的安全可靠的防雷措施。避雷元件要分散安装在阵列的回路内，也可安装在汇流箱内；对于从低压配电线侵入的雷电浪涌，必须在配电盘中安装相应的避雷元件予以应对，必要时在交流电源侧安装耐(1)所有电气设备均按照相关要求进行设计；(2)所有电气设备的接地均按照现行相关要求进行设计，电气设备均接地或接零；(3)按规定配置过载保护器、漏电保护器；(4)为防止静电危害，保证人身及设备安全，电力设备均宜采用接地或接零防护措施；(5)电气设备带电裸露部分与人行通道、栏杆、管道等的最小间距符合配电装置设计技术规程规定的要求；(6)为确保工作人员自身安全以及预防二次事故，在作业时必须穿适当的防护服装，如戴安全帽、带好低压绝缘手套、穿安全防护鞋或轻便运动鞋等；(7)检修太阳能电池组件时，应在表面铺遮光板，遮住太阳光后再进行维修，同时尽量避免雨天作业。(1)噪声的防治措施：设备订货时提出设备噪声限制要求，对于变压器、逆变器等设置隔声措施，使其噪声满足相关要求；(2)电站总平面布置及建筑设计时应考虑防噪措施；(3)防振动危害，应首先从振动源上进行控制并采取隔振措施。主设备和辅助设备及平台的防振设计应符合相关标准、规范的规定。I工业卫生设计应充分考虑电站在生产过程中对人体健康不利因素，并根据设计规范和劳保有关规定，采取相应的防范措施。(1)本项目所有防暑降温和防潮防寒设计都应遵循相关标准、规程和规范的要求。(2)生产操作人员一般在单元控制室或值班室内工作。(3)场内各工作间均设置冬季采暖设备防寒，以保护运行人员身体，提高工作效率。本电站工程总容量为30MWp,运行期年平均发电量为4309万kW·h,建设期6个月，运电力从光伏电池组件送至35kV配电室内配电母线，在汇流与连接线存在电能损失即功率损耗，功率损耗是输电线路功率损耗和逆变器功率损耗。功率损耗包括有功损耗和无功损耗，有功损耗伴随电能损耗，使能源消费增加，无功损耗不直接引起电能损耗，但通过增大电流而增加有功功率损耗，从而加大电能损耗。本电站线路部分根据经济电流密度选用电力电缆，另外，本项目选用的逆变器功率因电气部分设计采用优化设计，减少占地面积，节省材料用量的原则，通过多种布置方案的比较，选择最优方阵布置，节省了材料用量；优化电缆敷设路径布置，节省了电缆的(1)降低子线路导线的表面电位梯度，要求导体光滑、避免棱角，以减少电晕损耗，(2)有效减少电缆使用量、减少导体的截面，在有效降低电缆使用量的同时，达到降低电能损失的目的。光伏发电是一种清洁的能源，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。本电站总容量为30MWp,每年可为电网提供电量4309万kWh,与同I二氧化碳约4万吨、二氧化硫约343吨、氮氧化物约115吨、物质排放量，减轻环境污染，同时不需要消耗水资源，没有污水电站本期建设规模30MWp,场址位于郭勒市区静湖水库西侧。工程建设期预计62023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目工程总概算表费用占投资额(易)一二三四一二三9四一二三四五第四部分其他费用一二三2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目工程总概算表费用占投密额四五基本预备费(3%)工程静态投资价差预备费(暂不计算)建设期利息工程总投资(动态)单位千瓦静态投资(元/kmp)单位千瓦动态投资(元/kmp)2023年11月I工程静态投资28800万元，工程总投资29303万元，工程动态总投资的20%为资本金，项目负债率80%。工程计划建设期为6个月。工程总投资29303万元，单位瓦投资9.77元/Wp。技术经济指标表序号指标名称指标值1多晶硅太阳能电池2发电量万kW·h/年年平均3建设期月64占地面积亩5劳动定员人6总投资万元7最高负债率%8资本金万元财务分析见附表项目建设阶段，可促进建筑业的就业情况，增加当地人的收入；本项目运营期同样需要一定数量的维护人员，可直接利用当地人力资源，从而为当地创造非农的就业机会。这一方面解决当地一部分就业问题，同时可增加当地收入，提高居民生活水平。随着石油和煤炭的大量开发，不可再生能源保有储量越来越少，终有枯竭的一天，因而新能源的开发已经提到了战略高。太阳能是清洁的、可再生的能源，开发太阳能符合国家环保、节能政策，光伏电站的开发建设可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗，保护生态环境，营造出山川秀美的旅游胜地。本项目建成后，预计每年可为电网提供电量4309万kWh,与同容量燃煤发电厂相比，2023年11月I以供电标煤煤耗360g/kW·h计，每年可节约标准煤约1.56万吨，减排二氧化碳约4万吨、二氧化硫约343吨、氮氧化物约115吨、烟尘约234吨。通过对郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目的可行性研究设计，对备注电站容量占地面积亩海拔高度m备注多年平均气温℃小时2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I多年平均降雨量编号峰值功率VAVA峰值功率温度系数短路电流温度系数10年功率衰降%25年功率衰降%外形尺寸块固定倾角角度逆变器(型号：待定)2最大输入直流功率最高转换效率%欧洲效率%最大直流侧电压最大功率跟踪(MPPT)范围最大直流输入电流A交流输出电压范围V2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目功率因数宽/高/厚工作环境温度范围℃台3箱式升压变电站(型号：)台数台容量4升压主变压器(型号：)台数台1容量5升压变电站出线回路数、电压等级和出线形式(型号：出线回路数回1电压等级形式单母线间隔3编号备注1t2根3土石方回填34施工总工期月6编号备注1静态总投资万元2动态投资万元2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I3单位千瓦静态投资元/kWp4单位千瓦动态投资元/kWp5设备及安装工程万元6万元7其他费用万元8基本预备费万元9建设期贷款利息万元1电站容量2万kW.h3上网电价(25年)元/(kW.h)4投资方内部收益率%税后5投资回收期年税后6借款偿还期年7资产负债率%2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I2太阳能资源测算：我国太阳能年总辐射量最大值在青藏高原，高达10100MJ/m²,最小值在四川盆地，仅3300MJ/m²。从大兴安岭南麓向西南穿过以四川最小，由此向南、北增加，广东沿海较大，台湾和海南西部年日照时数可达2400h/a~2600h/a;内蒙古东部、华北较大，至东北北部又趋减小占国土面积2/3以上，因而我国是一个太阳能资源丰富的国家，开发、利用前景看好。能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，根据中国气象局风能太阳能评估中心推荐的国内太阳能资源地区分类办法，共分5类，其中：2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I一类地区全年日照时数为3200～3300小时，年辐射量在6700～8370MJ/m²。相当于二类地区全年日照时数为3000～3200小时，辐射量在5860～6700MJ/m²,相当于夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。此三类地区全年日照时数为2200～3000小时，辐射量在5020～5860MJ/m²,相当于疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广四类地区全年日照时数为1400～2200小时，辐射量在4190～5020MJ/m²。相当于五类地区全年日照时数约1000～1400小时，辐射量在3350～4190MJ/m²。相当于富的地区，面积较大，约占全国总面积的2/3以上，具有利用太阳能的良好条件。四、五通辽市位于内蒙古自治区东侧，全年太阳总辐射在4896~5502MJ/m²之间，总的距离站址最近的气象站为郭勒气象站。郭勒气象站与7km,两者之间无大的障碍物，地形变化不大，属于同一气候区，因此采用郭勒气象2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I对郭勒站1990～2023年的总辐射量计算，并与气象站2012年、2023年的实测值进行比较如表2.3.1-1和2.3.1-2,结果较为接近。现以推算出的郭勒气象站1990～2023年的太阳总辐射量数据作为本阶段的研究依据。表2.3.1-12012年郭勒气象站太阳辐射推算值与实测值结果表月份123456789)546355692004实测值)776065573060表2.3.1-22023年郭勒气象站太阳辐射推算值与实测值结果表月份123456789)477979408864实测值)34687353829相对误2.3.2太阳能资源年际变化分析(1)太阳辐射量年际变化分析郭勒气象站1990～2023年太阳辐射量的年际变化曲线见图2.3.2-1。2023年11月I年份图2.3.2-1郭勒气象站1990～2023年年太阳能辐射量年际变化图(1997、2000、2002、2003年缺测)由上图可以看出，近20年的总辐射量在5067MJ/m²~6100MJ/m²之间，最低值出现在1993年，为5067.7MJ/m²,最高值出现在2006年，为6100.3MJ/m²,20年平均值为5600.1MJ/m²。最近10年年总辐射量，最低值出现在2008年，为5332.9MJ/m²,最高值出现在(2)日照时数年际变化分析郭勒气象站1984～2023年日照时数的年际变化曲线见图2.3.2-2。2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I图2.3.2-2郭勒气象站1984～2023年日照时数年际变化图由上图可以看出，近30年间的日照时数变均在2396h~3114h之间，年平均日照小时数为2794.6h;日照小时数最低值出现在1992年为2396.1h,日照小时数最高值出现在1989年的3114.6h,年际变化相对稳定。(3)日照百分率年际变化分析郭勒气象站1990～2023年日照百分率的年际变化曲线见图2.3.2-3。图2.3.2-3郭勒气象站1990～2023年日照百分率年际变化图(1997、2000、2002、2003年缺测)由上图可以看出，近20年间的年日照百分率年际变化与日照时数的变化趋势一致，近20年的平均日照百分率在57%~72%之间波动。2023年11月I郭勒气象站1990～2023年太阳辐射量月际变化曲线见图2.3.3-1。图2.3.3-1郭勒气象站1990～2023年太阳从上图可以看出，郭勒地区太阳辐射的月际变化较大，其数值区间为197~702MJ/m²之间，月总辐射从2月开始增加，5月达到最大值，为701.5MJ/m²,8月以后开(2)日照时数月际变化分析郭勒气象站1984～2023年日照时数月际变化曲线见图2.3.3-2。月份图2.3.3-2郭勒气象站1983~2012年日照时数月际变化图从上图可以看出，郭勒地区月平均日照时数月际变2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I一致，数值区间为176～283h之间，月平均日照时数从3月开始增加，5月达到峰值，为282.7h,8月以后呈下降趋势。(3)日照百分率月际变化分析郭勒气象站1990～2023年日照百分率月际变化曲线见图2.3.3-3。图2.3.3-3郭勒气象站1990～2023年月平均日照百分率月际变化图从上图可以看出，郭勒地区日照百分率稳定在46%～77%之间，10月至来年3月的的日照百分率最高，在7月处于一个明显的日照百分率低值区。2.4站址气象要素及气象条件影晌分析郭勒气象站距光伏电站站址直线距离仅7km,因此常规气象要素可以采用霍林郭勒气象站多年实测统计结果。气象站的基本情况见表2.4-1,建站时间1973年1月，1987年1月迁移至现在位置。主要观测业务有常规气象、气象辐射、沙尘暴等基础观测。表2.4.1-1气象站基本情况一览表高程(m)郭勒气象站对郭勒气象站多年(1983~2012)观测资料进行统计，基本气象要素统计值如下：1)气温(℃)年平均温度极端最高气温极端最低温度ECEPDIECEPDI年平均最高气温年平均最低气温最热月(7月)平均气温最冷月(1月)平均气温2)蒸发量(mm)年平均蒸发量年最大蒸发量年最小蒸发量3)降水量(mm)年平均降水量年最大年降水量年最大日降水量年最大1h降水量4)气压(hpa)5)相对湿度(%)年平均相对湿度6)日照年平均日照时数年平均日照百分率全年主导风向实测10分钟平均最大风速8)其他年平均雷暴日数年最多雷暴日数ECEPDIECEPDI年平均沙尘暴日数年最多沙尘暴日数年最大冻土深度年最大积雪深度9)设计风速根据郭勒气象站1984~2023年多年实测大风资料，采用耿贝尔极值适线频率法计算得50年一遇平均最大风速为26.3m/s。另根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),查得临近的通辽市和林西县50年一站名风压值(kN/m²)设计风速(m/s)通辽林西郭勒位于大兴安岭以西，地形、海拔与林西较为相似，50年一遇平均最大风速采用31.0m/s。综上，本工程50年一遇设计风速取31m/s。10)暴雨强度公式t-------设计降雨历时(min);i-------设计暴雨强度(mm/min)。11)逐月气象资料(1983~2012年)表2.4.1-3郭勒气象站逐月气象资料统计表2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目项且123456789平均气温(℃)71速降水量平均气压9164559048112)风向频率玫瑰图(统计年限：1980~2023)风向NESWC频率(%)222323235769662023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目风向NESWC频率(%)72023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目风向NESWC频率(%)2.4.2气象条件影晌分析郭勒气象站冬季风向频率玫瑰图(1)气温影响分析郭勒气温日差较大，年平均气温为1.4℃,多年极端最高气温39.6℃,多年极端最低气温-39.4℃,逆变器的工作环境温度范围为-20℃~40℃,电池组件的工作温度范围为-40℃~85℃。一般太阳能电池组件的工作温度比环境温度高30℃左右，本项目电池组件的工作温度在允许范围内，逆变器布置在室内，其工作温度也可控制在允许范围内。故场址区气温条件对太阳能电池组件及逆变器的可靠运行及安全性没有影响。(2)风速影响分析本工程场址区地势平坦开阔，多年平均风速为3.8m/s,多年极端风速25m/s,站址处五十年一遇10m高10min平均最大风速采用31m/s。当太阳能电池组件周围的空气处于低速风状态时，可增强组件的强制对流散热，降低电池组件板面工作温度，从而在一定程度2023年11月I以电池阵列及基础等的抗风能力在31m/s风速下不损坏为基本原则。(3)沙尘暴影响分析本工程场址区年平均沙尘暴发生日数为2.8d,最多日数为14d。沙尘暴天气时空气混浊，大气透明度大幅度降低，太阳辐射也相应降低，会直接(4)雷暴的影响分析本工程拟建场址区年平均雷暴发生日数为24d,最多日数为37d。应根据太阳能电池结果会有很大的误差。因此要从多年的气象数据中根据推算出的郭勒气象站太阳辐射数据，本工程采用1990～2023年的太阳辐射资料作为本阶段研究和计算的依据，并从最近10年(2004~2023)进行工程代表年的太阳辐射数据(简称代表年)选择。太阳辐射资料。太阳辐射情况的总体分布未知，其概率密度也是未十年的太阳辐射情况，以必要对太阳辐射的总体分布情况进行为正态分布图，以便直观了解太阳辐射情况的概率密度曲线2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目ECEPDI卷册检索号：30-N806201K-A01ECEPDI卷册检索号：30-N806201K-A01表2.5.3-1工程代表年标准月辐射量和日照时数4月总辐射量(MJ/m²)日照时数(h)10月11月12月总辐射量(MJ/m²)日照时数(h)拟建光伏电站的地理位置与郭勒气象站比较接近，属同一气候环境区域。两地的太阳高度角、天气状况、日照时数及海拔高度均相差不大。因此，本工程站址与气象站的太阳辐射情况相似，根据推算出的郭勒气象站太阳辐射资料序列为1990～2023年，以此作为本阶段站址处太阳能资源分析的依据。本工程采用1990～2023年近20年的太阳辐射资料作为本阶段研究和计算的依据，选《太阳能资源评估方法》,对工程所在地太阳能资源进行评估，属于太阳能资源很丰富区。表2.5.4-2太阳能资源丰富程度等级资源丰富程度资源最丰富资源很丰富资源丰富资源一般太阳能资源稳定程度用各月的日照时数大于6h天数的最大值与最小值的比值表示，2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I经计算，本地区的K值为1.95,参照QX/T89-2008《太阳能资源评估方法》,属于太表2.5.4-3太阳能资源稳定程度等级稳定程度稳定较稳定不稳定2023年11月I3工程地质拟建场地在大地构造单元上位于华北地块(Ⅱ)的内蒙古褶皱区(Ⅱ₂)苏尼特右旗晚华力西褶皱带(Ⅱ)内的霍林河盆地内。区域内断裂构造发育，以北东～北北东向断裂为主，构成主要构造格架并控制了区内地质构造的发展，霍林河盆地的强烈沉降时期主要在中生代，沉积了巨厚的中生界地层，但新生界第三系缺失，第四系很薄，说明新生界以来，盆地的构造活动不强烈，霍林河断裂、那仁宝力格～军马场断裂，为霍林河盆地的控盆断裂。以上两条断裂第四纪活动微弱，尤其是晚更新世以来没有活动，霍林河盆地处于相对稳定拟建场地所处的区域新构造运动特征为整体缓慢升降运动，无块体间差异运动，近场区两条控制霍林河盆地的断裂，第四纪无明显活动，北西～南东向或近东西向断裂亦无明1970年以来，近场区共发生M≥2.0级地震30次，有27次发生在1985～2003年的18年内，2.0级以上地震发生率为1.5次/年。对场地影响最大的地震是2004年3月24日东乌珠穆沁旗M,5.9级地震，震中距约100km,对场地影响烈度为V度。自有记载以来，该区从未发生过中强地震，属于构造稳定区。据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),拟建场址区50年超越概率10%的地表地震动峰值加速度为<0.05g,相应的地震基本烈度为<6度。根据上述资料，拟建场址区所在的地块处于相对稳定状态。场址区无第四纪活动断裂和现代中、强震断裂直接通过，场地稳定，适宜建筑。拟建场址区的地貌为冲积平原，地形相对平缓，地势从东北向西南缓慢升高，地面高程一般为905~970m(1956黄海高程，下同),场址区为草原，地形、地貌均相对单一。根据本次勘测成果，拟建场址区地基土层自上而下分述如下：①粉质粘土：灰黄色、褐黄色(顶部约0.3m呈灰褐色，含植物根系及腐殖质),硬塑，局部呈可塑状，无振摇反应，切面较光滑，干强度中等，韧性中等，该层在整个场地内均有分布，层厚1.9~4.0m。②全风化泥岩、泥质砂岩：灰白色、灰黄色，以泥岩为主，局部夹泥质砂岩。泥岩为泥质结构，泥质砂岩为细粒结构，岩质较软，局部相变为煤层。该层在整个场地内均有分布，层顶高程为902.9m～955.2m,,层厚大于3m,本次勘察该层未揭穿。各地层的厚度及埋深情况见地层统计表(表6.2)。表6.2地层情况统计表编号名称层厚高程高程①统计个数②岩统计个数3.2.3地基土的物理力学性质指标本次勘察以工程地质调查为主，并辅以适当的洛阳铲探坑进行了勘察，场址区岩土层的主要物理力学参数按照工程经验值提供见表6.3。表6.3各岩土层物理力学性质指标建议值天然重度内聚力内摩擦角I场址区地下水主要为第四系孔隙潜水和下部泥岩、泥质砂岩风化带中的裂隙水，地下水位埋深变化范围较大，主要受季节气候、地形起伏和裂隙构造所控制。地下水的补给来源为大气降水及附近的沟塘侧向渗透补给，排泄方式有地下径流、蒸发和人工开采等。勘察期间恰值旱季，地下水位较低，本次勘察完成的探坑中均未见地下水位，根据收集的资料，拟建场址区地下水位埋深一般大于4m,地下水年变化幅度约为1.0m,本阶段基础设计地下水位可初步按埋深3.0m考虑，建议在下阶段勘察时进一步查明。(1)地下水的腐蚀性根据收集的资料，本场地地下水对混凝土结构微腐蚀；在干湿交替及长期浸水环境中，地下水对钢筋混凝土结构中钢筋微腐蚀。(2)地基土的腐蚀性本次勘察取土样3件进行了土的易溶盐检测分析，试验结果见附件。按《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB50021-2001)进行腐蚀性评价，场地环境类型为Ⅱ类，综合判定如下：场地土对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性，对钢结构具有微腐蚀性，具体判定见表6.5。表6.5易溶盐主要指标含量序号结构中钢筋腐蚀判定1微微微2微微微3微微微(1)抗震设防类别根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223—2008),本工程属标准设防类，即丙I(2)设计地震动参数根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),两个极址区50年超越概率10%地震(3)场地类别、场地土类型和地段划分有分布，地基承载力特征值为180kPa,是较好的②全风化泥岩、泥质砂岩：该层以泥岩为主，局部夹泥质砂岩，层厚大于3m,该层在整个场地内均有分布，地基承载力特征值为220kPa,是良好的综上，拟建场地内的浅部地层的地基承载力特征场地内的的建(构)筑物要求，各层下卧均无软弱层，场地具备采用本工程场地所在地区气候类型属寒冷、半干旱大陆性气候，年平均气温1.4℃,极端最低温度为-39.4℃,最冷月(1月)平均温度为-19.9℃,每到冬季存在不同程度的冻土现季节性冻土受季节的影响，冬季冻结，夏季全部融化，因地基的稳定性影响较大，对变形要求严格的建(构)筑物(如升压站内的主变等)可将基础深埋至最大冻结深度(即2.68m)以下或采取防冻害措施以消除季节性冻土的危害。建议另外，季节性冻土地区基底持力层不允许残留冻2023年11月I(1)拟建工程场地无第四纪活动断裂和现代中、强震断裂直接通过，场地稳定，适宜(2)根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),工程场地地震动峰值加速度为<0.05g,相应的地震基本烈度为<6度。场地土类型为中硬土~坚硬土，场地类别以Ⅱ类为(3)拟建场地内及附近未发现大型滑坡、崩塌、岩溶、地面隆起沉陷、采空区、泥石(4)本工程基础设计地下水位可按埋深3.0m考虑。地下水对混凝土结构具微腐蚀，在(5)拟建场地内的浅部地层的地基承载力特征值均≥180(6)根据收集的资料，本工程场地所处地段最大冻结深度为2.68m,标准冻结深度为2.40m。季节性冻土对地基的稳定性影响较大，对变形要求严格的建(构)筑物(如升压站内的主变等)可将基础深埋至最大冻结深度以下或采取防冻害措施以消除季节性冻土的危害。建议在下阶段勘察时查明场地内地基土的冻胀类2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I郭勒位于内蒙古东部，是通辽市辖管的县级市，地处城市总面积585平方公里，辖5个街道办事处，22个社区。总人口11万，城市化率超过90%。二是矿产资源丰富，产业集群发展，循环经济产业初具规模。霍林河煤田精查储量119.2亿吨，以“煤电冶化”为主导的循环经济产业集群初步形成。2012年，循环经济产业产值超过200亿元，占全部经济比重的70%以上。三是建设时间短，发展速度快，政策机遇好。建市28年来，地区生产总值、财政收入从1986年的1394万元和138万元，增长为2012年的295亿元和39.4亿元，县域经济基本竞争力跻身全国第114位，西部百强第10位，蒙东地区第1位。富裕指数和发展动力指数进入相对发达地区行列。并成功创具投资潜力中小城市百强”称号。预计到今年年底，我市可完成地区生产总值350亿元，财政总收入45亿元，城乡居民人均可支配收入39000元。截至2012年末，通辽电网共有66kV及以上主变345台，容量97变电站2座，主变2组，容量3000MVA;220kV变电站16座，主变32台，容量3436MVA;通辽电网共有66kV及以上输电线路294条，线路长度7627km,其中500kV输电线路7条，线路长度805.16km;220kV输电线路69条，线路长度2677km;66kV输电线路218通辽地区现共有5条电力外送通道，分别是外送沙岭的500千伏科沙1号线、科沙2号线；送往长岭的220千伏宝岭线；送往双辽的220千伏城双线；送往梨树的220千伏梨通线。2008年以来历年电力外送情况见表1-5。2023年11月I表1-52008-2012年通辽市电力外送情况单位：亿千瓦时年度外送电量依托本地区丰富煤炭资源和风力资源，我市大力发展电力产业，目前装机容量达到268.75万千瓦。其中：火电装机250万千瓦、风电装机18万千瓦、光伏发电装机0.75万千瓦。2012年发电115.26亿度，2023年1-6月份发电65.87亿度。火力发电装机。坑口2×60万千瓦机组于2007年7月发电。(亚临界风冷技术)鸿骏铝电自备1—6号(2×5万千瓦、2×10万千瓦、2×15万千瓦)60万千瓦机组于2007年6月建成发电。鸿骏铝电自备7号、8号(2×30万千瓦)机组于2009年9月建成发电。 (亚临界风冷技术)。金源口2×5万千瓦热电联产机组，已具备发电条件。2012年火力发电112.48亿度，同比增长5.6%(坑口42.86亿度、自备59.62亿度)。2023年1-6月份发电63.66亿度(坑口19.86亿度、自备43.8亿度)。风力发电装机。我市做为通辽地区风资源最好的地区，10米高度年平均风速为5.8米/秒，风功率密度为291瓦/平方米。40米高度年平均风速为7.59米/秒，风功率密度为25台2009年10月并网发电、东山5万千瓦项目安装2.1MW风机23台，1.5MW风机1台，2010年11月并网发电。京能一期4.95万千瓦项目安装1.5MW风机33台，2009年10月并网发电、二期3万千瓦项目安装1.5MW风机20台，2010年11月并网发电。2012年发电量达到1.96亿度(京能1.26亿度、大唐6945万度),2023年1-6月份发电2.15亿度(京能1.02亿度，大唐西山0.68亿度、东山0.45亿度)。光伏发电装机。郭勒市年平均日照时数为2900-3000时，日照百分率在70%左右，太阳辐射5013.14-5057.70兆焦耳/m²年之间，4-9月份总辐射量为3216.49-3614.30兆焦耳/m²年，属于我国三类太阳能资源地区。金太阳7.5兆瓦工程示范电站由内蒙古欣盛光伏科技有限公司出资建设，占地面积17万平方米，建设逆变电站7座，年发电量11122023年11月I万千瓦时。该电站是郭勒市第一个太阳能光伏电站，2012年7月正常发电，发电供应霍煤鸿骏高精铝有限责任公司使用，2012年发电400万度，2023年1-6月份发电564.65万度。欣盛郭勒工业园区20MWp光伏发电项目总投资19889万元，在工业园区垃圾场安装12兆瓦、霍煤高精铝公司东侧垃圾场安装8兆瓦，目前已并网发电，试运行。振发30MW涉牧光伏发电示范项目(在建)占地面积0.9平方公里。项目总投资40000万元。项目建设30MW涉牧电站，选用高效多晶硅电池组件，并网型逆变器，电站经过升压后接入66KVA的金源口变电站，年平均发电量为3850万度，正在办理前期手续。电力产业远景规划。锦联项目动力车间635万千瓦(2×20万千瓦、17×35万千瓦)机组、创源项目396万千瓦机组(12×33万千瓦)、霍煤集团70万千瓦机组(2×35万千瓦)到2017年有望建成投产，加上目前已建成的火电装机容量250万千瓦，总装机容量将达1351万千瓦。预计实现工业总产值223亿元，实现工业增加值105亿元。4.3.1开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方向我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，能源将近76%由煤炭供给，这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。大量的煤炭开采、运输和燃烧，对我国的环境已经造成了极大的破坏。大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。“十二五”期间我国在能源领域将实行的工作重点和主要任务仍然是首先加快能源结构调整步伐，努力提高清洁能源开发生产能力。以太阳能发电、风力发电、太阳能热水器、大型沼气工程为重点，以“设备国产化、产品标准化、产业规模化、市场规范化”为目标，加快可再生能源的开发。目前的太阳能发电技术主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电技术，其中太阳能热发电技术国内尚处于试验开发阶段，而太阳能光伏发电技术已经成熟、可靠、实用，其使用寿命可以达到25-30年。要使光伏发电成为战略替代能源电力技术，必须建设大型并网光伏发电系统，而这个技术已经实践证明是切实可行的。由于经济全球化进程加快，给中国带来资源环境新挑战，能源问题已引起党中央、国I把“十一五”时期单位GDP能耗降低20%左右处于工业化、城镇化进程快速发展的阶段，同时又处于产业转型期，传统的粗放型增长方式加剧了资源消耗，故要实现2015年单位GDP能耗比2010年下降20%的目标压力巨大，开发新能源是我国能源发展战略的重要组成部分，我国政1998年1月1日起施行的《中华人民共和国节约能源法》,2005年2月28日全国人大通过《中华人民共和国可再生能源法》,并自2006年1月1日起施行，都明确鼓励新能源发发展的方针还被明确写进了2011年中国政府工作报告。随着2000年9月1日开始实施《中华人民共和国大气污染防治法》,各省市人民政府根据我国《可再生能源中长期发展规划》,提出了未来15年可再生能源发展的目标：到2020年可再生能源在能源结构中的比例争取达到16%,到2020年达到1800MW。事实上，光伏发展的实际速度已经远远超过了中长期发展新增安装容量40MW,比2007年增长1倍，到2011年年底，我国光伏发电累计安装容量约为3000MW。2011年，国家发改委下发《产业结构调整指导目录(2011年版)》,与2005年版目录相比，新能源作为单独门类，首次进入指导目录的鼓励类。2011年5月，发改委能源研究所官员公开表示，到2015年，国内的光伏装机容量目标将大幅上调到10GW,较2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I机目标提高至21GW,较之前增加了100%。暨2012年11月1日国家电网公司正式发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作策全额收购富余电力；由分布式光伏接入引起的公共电网改工程全部由电网企业投资。国家能源局目前正计划召开全近年来光伏发电技术快速发展，成为具有大规模开发和商业化方式，近年来世界光伏发电装机以年均30%以上的速度增长，光伏电池组件光电转换效率逐年提高及系统集成技术日趋成熟，电机容量不断增加，发电本项目充分利用当地电力系统的能源结构，实现电力供应的多太阳能光伏发电站不但可以给当地电网提供电力，而且气势身就可以成为一道风景，每年接待来自世界各地的2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I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或额外资金的支持，将大大降低太阳能光伏发电的投资压力2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I5系统总体方案设计和发电量估算目前世界上太阳能开发应用最广泛的是太阳电池。1839年19岁的法国贝克勒尔做物理实验时，发现在导电液中的两种金属电极用光照射时，电流会加强，从而发现了“光生伏打效应”;1904年爱因斯坦发表光电效应论文，为此在1921年获得诺贝尔奖；世界上，1941年出现有关硅太阳电池报道，1954年5月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的硅太阳电池，这是世界上第一个实用的太阳电池。1958年太阳电池应用于卫星供电。在70年代以前，由于太阳电池效率低，售价昂贵，主要应用在空间。70年代以后，对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究，在提高效率和降低成本方面取得较大进展，地面应用规模逐渐扩大，但从大规模利用太阳能而言，与常规发电相比，成本仍然很高。目前，世界上太阳电池的实验室效率最高水平为：单晶硅电池24.7%(4cm²),多晶硅电池20.3%(4cm²),InGaP/GaAs双结电池30.28%(AM1),非晶硅电池14.5%(初始)、12.8%(稳定),碲化镉电池15.8%,硅带电池14.6%,二氧化钛有机纳米电池10.96%。我国于1958年开始太阳电池的研究，40多年来取得不少成果。目前，我国太阳电池的实验室效率最高水平为：单晶硅电池20.4%(2cm×2cm),多晶硅电池18.3%(2cm×2cm)、12%(10cm×10cm),GaAs电池20.1%(lcm×cm),GaAs/Ge电池19.5%(AM0),CulnSe电池9%(lcm×1cm),多晶硅薄膜电池13.6%(lcm×1cm,非活性硅衬底),非晶硅电池8.6%(10cm×10cm)、7.9%(20cm×20cm)、6.2%(30cm×30cm),二氧化钛纳米有机电池世界光伏组件在过去15年平均年增长率约15%。90年代后期，发展更加迅速，最近3年平均年增长率超过30%。在产业方面，各国一直通过扩大规模、提高自动化程度、改进技术水平、开拓市场等措施降低成本，并取得了巨大进展。商品化电池组件效率从10%~13%提高到14%～17%。国内整个光伏产业的规模逐年扩大，截至2011年底全球光伏电池总产量达到50GW,中国光伏电池产量达到30GW,中国已经超越欧洲和日本，成为世界上最大的太阳能电池制造基地。截止2012年8月，中国光伏组件生产规模的大部分产品仍用于出口市场，我国的光伏企业长期以来对国外市场的依存度较高，尽管自2008年爆发全球金融危机以来，国外I的市场发生急剧变化，使我国的光伏企业受到重大影响，但由于国内市场的光伏应用市场规模不够，光伏产品仍以低价出口为主，特别是最近由于美国及欧盟对我国光伏产品的双反裁定，使我国的光伏产业面临严峻的考验，因此扩大和推动我国自己对太阳能光伏发电的大规模应用是必然的趋势。我国地域辽阔拥有巨大的光伏市场应用潜力，完全可以让自己的光伏企业的相关产品应用于国内大量的光伏发电项目，从而形成光伏产业的良性循环，不断提升光伏产品的性能及技术水平。本项目光伏电站设备以国内自主化生产为主。5.1.2几种常用的太阳能电池(1)单晶硅、多晶硅太阳能电池目前国内外使用最普遍的是单晶硅、多晶硅太阳能电池，而且国内的光伏组件生产也主要是以单晶硅、多晶硅太阳能电池为主。商业化的多晶硅电池片效率一般在12-16%左右，单晶硅电池片效率在13-18%左右。晶体硅电池片如图5-1、图5-2、图5-3所示。图5-1单晶硅硅片I图5-2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所示。图5-3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)自从太阳能电池诞生以来，晶体硅作为基本的电池材料一直保持着统治地位，而且可以确信这种状况在今后20年中不会发生根本的转变。但是晶体硅太阳能电池的成本较高，通过提高电池的转化效率和降低硅材料的生产成本，以提高硅材料太阳能电池的效益，成为世界光伏技术的主流，世界各国也在此取得诸多新的进展。2004年中国科学家成功地在实验室完成P型晶体硅技术，使得晶体硅太阳能电池的实验室转换效率达到24.7%;2007I年日本也成功试制的HIT太阳能电池，太阳能电池量产转换效率开发太阳能电池的两个关键问题就是：提高转换效率和降能材料尽管是一种很好的电池材料，但由于其光学带隙为1.7eV,使得材料本身对太阳辐化效率一般在5%-9%。此外，其光电效率会随着光照时间的延续而衰减，即所谓的光致衰见光范围内，在实际使用中对低光强光有较好的适应等特点),有着极大的潜力，在未来2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目序号比较多晶硅非晶硅比较结果1技术成熟性目前常用的是术，70年代末研商业化单晶硅电池经50多年的发展，技术已70年代末研制成功，经过30多年的发展，技术日趋成多晶硅、单晶硅技术都比较成熟，产2光电转换效率商业用电池片商业用电池片一般13%~商业用电池一般单晶硅最高、多晶3节约电耗，总的生产成本比单晶硅低材料价格及繁工艺，使单晶硅成本价格居高生产工艺相对简非晶硅比多晶便宜，多晶硅比单晶4照、温度等外部环境在高温条件下效率发挥不充分同左弱光响应好，充电效率高。高温性能好，受温度的影响比晶体硅太阳能电晶体硅电池输出功率与光照强度成正比，比较适合光照强度高的沙漠地5组件运行维护组件故障率极低，自身免维护同左晶体硅电池组件、刚性非晶硅组件运6组件使用寿命经实践证明寿25年使用期同左衰减较快，使用寿命只有15-20年。晶体硅电池组件使7外观可作表面弱光黑色、蓝黑色多晶硅外观效果2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I序号比较多晶硅非晶硅比较结果8安装倾斜或平铺于建筑屋顶或开阔场地，安装简同左柔性组件重量轻，表面。刚性组件安刚性非晶硅组件、晶体硅组件安装方式相同，光伏组件9国内自主化生先进同左2007年底2008年初国内开始生产线建设，起步晚，产能没有完全释放。电池组件国内自主从比较结果可以看出：(1)晶体硅太阳能电池组件技术成熟，且产品性能稳定，使用寿命长。(2)商业用化使用的太阳能电池组件中，单晶硅组件转换效率最高，多晶硅其次，但(3)晶体硅电池组件、刚性非晶硅组件故障率极低，运行维护最为简单。(4)晶体硅光伏组件、刚性非晶硅组件安装简单方便。(5)非晶硅薄膜电池在价格、弱光响应，高温性能等方面具有一定的优势，但是组件效率较低，在安装场地面积有限情况下，会影响到安装总容量。因此综合考虑上述因素，本项目拟选用多晶硅太阳能电池。5.1.4太阳电池组件主要技术参数本项目拟选用太阳能电池组件详细技术参数见表5-2所示，要求组件既经济又可靠，使用年限可达25年，并获得IEC61215第二版认证和TUV证书及其它安全认证。2023年11月I图5-4组件外观本项目推荐采用300Wp的多晶硅太阳能光伏组件，主要技术参数如下表：表5-2多晶硅电池组件性能参数表光电转换效率工作点电压(V)工作点电流(A)开路电压(V)短路电流(A)短路电流随温度变化系数(%/℃)开路电压随温度变化系数(%/℃)最大功率随温度变化系数(%/℃)组件规格(mm)重量(kg)最大系统电压工作温度2023年11月I5.2光伏阵列运行方式选择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。通常，光伏方阵支架的类型有简单的固定支架和相对复杂的跟踪系统。太阳跟踪系统是一种支撑光伏方阵的装置，它精确的跟踪转动能够使太阳入射光线射到方阵表面上的入固定式安装：按最佳倾斜角度将太阳能电池固定到地面上，前后排太阳能电池以不相可调式安装：在人力成本允许的地区，还可以将支架按季节不同，做成可调式。单轴跟踪器：它通过围绕位于光伏方阵面上的一个轴旋转来跟踪太阳。该轴可以在任意方向，但通常取东西横向，南北横向，或平行于地轴的方向。只能进行一种跟踪，或者方位角，或者高度角。斜轴跟踪器：它将高度角固定(一般为当地的纬度角),在一个相对垂直的轴上转动，双轴跟踪器：它通过旋转两个轴使方阵表面始终和太阳光垂直，既能跟踪方位角也能太阳能跟踪装置有被动式或电驱动式两种。被动式的跟踪装置适用于规模较小的光伏不同跟踪系统在当地条件下对发电量(与固定支架相比)的影响不同。根据测算和实际验证，双轴跟踪器能使方阵发电量输出提高10~15%,单轴跟踪器能使方阵能量输出提高5~10%,斜轴跟踪器能使方阵能量输出提高15%左右。跟踪系统在提高发电量的同时，使系统的建设成本明显增加(双轴跟踪器>斜单轴跟踪器>单轴跟踪器),与固定式阵列系统相比，双轴跟踪系统建设造价增加约20%,斜单轴跟踪系统建设造价增加约12%,单轴跟踪系统建设造价增加约10%。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场和聚焦型光伏电场，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I跟踪装置在大型高压并网光伏电场上的使用，同时，随着电池组件价装置以及高倍聚光技术带来的成本优势正在不断减小，固定平板相对较低、后期维护量少的优势逐渐得到体现。综合考虑环境和利用上海电力学院的辐照计算软件，采用工程代表年的太倾斜面上各月日的太阳直接辐射量，见下表。当电池组件倾角为4直接辐射量最大，但由于计及征地费用后，当倾角为43、44度2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目角度一月二月三月五月六月七月八月九月十月十一月十二月日平均0462023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I5.2.2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。由于本项目建设规模较大，拟以每2MWp容量电池板为一个方阵，共14.5个方阵，利用逆变器的超接能力，超接约3.4%。单个光伏方阵故障或检修对整个光伏电场的运行影响太阳能电池的输出为直流电能，需转换为交流电能后才能对交流负载供电。光伏并网系统主要由太阳能电池方阵和并网逆变器以及升压系统组成。并网逆变器是并网光伏系统的核心，没有它就谈不上并网。并网逆变器的基本功能，是把来自太阳能电池方阵的直流电转换成交流电，并把电力输送给与交流系统连接的负载设备，同时把剩余的电力倒流入电网中。还具有最大限度地发挥太阳能电池方阵性能的功能和异常时或故障时的保护功能。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。因逆变器采用了电力电子技术，与发电机相比，无转动部件，所以又称为静态变换器。工作过程中，直流侧输入功率为定值，电网电压高低相位不同时输出不同的电流。因此，逆变器可以看是一个受控电流源。作为电流源，与电力系统中常规的发电机(电压源)不同，其电压自动跟踪电网输出电流，不存在同期要求。作为电流源，其谐波是值得注意的，不能超过电网要求。目前世界上最主流的并网光伏逆变技术均以DSP作为处理器，采用IGBT桥式逆变电并网逆变器可分为小型、中型、大型逆变器三种。小型逆变器一为10kW以下，中型逆变器为：10kW～100kW;大型逆变器为：100kW及以上。(2)按是否带隔离变压器分类按逆变器是否带隔离变压器，分为有隔离型和无隔离型。与同容量的带隔离变压器的逆变器相比，无变压器的逆变器具有体积小、重量轻的优点，其缺按并网逆变器的额定输出功率、输入光伏支路数量、输出集中型逆变方案是指并网光伏发电系统通过集中型并网逆变器(CentralInverter)将太集中型逆变器的单机容量一般由10千瓦至几百千瓦不等。在采用集中型逆变方案的提高逆变效率；多路太阳电池支路在集中型光伏接线箱中经熔断器后并联成一路直流输支路型逆变方案是指并网光伏发电系统通过支路型并网逆变器(StringInverter)将太阳支路型逆变器的单机容量一般由几百瓦至10千瓦不等。在采用支路型逆变方案的并网光伏发电系统中，首先由多块太池支路；几条太阳电池支路(通常为1～3条)在支路型光伏接线箱等级高、室外安装，或IP等级较低、室内安装两种类型。2023年11月I3)集中型与支路型逆变方案的比较集中型逆变方案接入的太阳电池支路数较多，适用于：太阳电池方阵由同一规格、型号的太阳电池组成；各太阳电池的安装倾角、方位角，及受光情况均一致；控制室内有足够空间安装集中型逆变器等应用场合。单台支路型逆变方案接入的太阳电池支路较少，通常为1～3条，适用于：太阳电池方阵由两种以上型号、规格的太阳电池组成；太阳电池的受光情况略有差异(如部分太阳电池可能受到阴影遮蔽);控制室面积有限、无法安装集中型逆变器等应用场合。集中型逆变方案的优点还体现在逆变效率略高于支路型逆变器、单位额定功率的成本略低，非常适合于地面空旷的兆瓦级电站上。而支路型逆变方案的优点体现在系统组成方式灵活、冗余性好(单台支路型逆变器发生故障停机后，对整个并网光伏发电系统的能量输大型光伏并网电站，宜选择大功率集中型逆变器，以简化系统接线，同时大功率逆变器效率较高，利于降低运行损耗、提升光伏电场整体效率。目前国内市场上大功率逆变器有以下几种，500kW、330kW、250kW、200kW、100kW。兆瓦级逆变升压成套设备，国内已有厂家研制开发出了产品，但工程应用极少，仅为试用性质，因此目前国内大多数电站一般仍采购分体设备，通过组合实现逆变、升压功能。国外已有的定型产品，但其升高电压多为20kV,不太适合国内运用，且进口设备价格昂贵，会造成投资成本大幅增加。对于500kW、330kW、250kW、200kW、100kW大型逆变器可通过多机并联为1MW单元，配1MW箱式变压器，组成1MW光伏逆变升压单元。组成MW光伏逆变升压单元，有许多优点。包括简化接线，节省占地，运行方便，投在各种MW光伏逆变升压单元组成方案中，推荐500kW级逆变器并机方案。主要原因是大功率逆变器效率高，运行损耗低、能提升光伏电站整体效率。同时，单机功率大的逆变器每瓦平均外形尺寸小，占地更小。对于中压并网项目，逆变器配置中，建议不需隔离变压器，可由其逆变器交流输出一I大型逆变器配置，以适应户外运行为宜，以节省土建投·适应现场多年环境温度-30℃~+40℃;2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I直流输入最大方阵开路电压(Vdc)最大方阵输入电流(A)MPPT范围(Vdc)交流输出额定交流输出功率(kW)额定电网电压(Vac)额定电网频率(Hz)功率因数电流总谐波畸变率THD(%)<3%(额定功率)系统最大效率(%)欧洲效率(%)隔离方式无变压器电磁兼容性防护等级IP20(室内)使用环境温度-20℃~45℃使用环境湿度0~95%(不结露)强制风冷海拔高度>3000m时，开始降额显示与通讯显示方式触摸屏通讯接口参考尺寸(宽×高×深，mm)参考重量(kg)2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I日影子最长时，前后两排光伏阵列之间的距离要保证上午9点到下午3点之间前排不对后支架采用钢结构，钢结构支架符合GB50205的要求。方阵紧固螺栓连接符合GB50205-2001中6.2的要求。光伏方阵阵列间距垂直距离应不小于D:如图5-5所示。图5-5光伏方阵阵列间距示意图在水平面垂直竖立的高为L的木杆的南北方向影子的长度为Ls,Ls/L的数值称为影子的倍率。影子的倍率主要与纬度有关，一般来说纬度越高，影子的倍率越大。Ls/L=cosβ×H/tan[arcsin(0.648coso-0.399sinφ)](公式5-1)δ为太阳赤纬，冬至日的太阳赤纬为-23.5度；o为时角，上午9:00的时角为45度。a为太阳高度角本项目太阳组件排布方式：组件竖排，横向为两排，考虑一定的裕度，阵列前后排间伏电场升压变设备为对象，把光伏电场划分为若干个相对独立的太阳电池组件最低点距地面的距离主要考虑当地最大积雪深沙溅上太阳电池组件，本项目的太阳电池组件最低点距地面距离不低于0在计算组件串联数量时，必须根据组件的工作电压和逆变器直在本项目中，表5-2,表5-3中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。霍林格勒地区近30年气象数据显示为：2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目多晶硅电池组件的开路电压Voc=44.5V,换算到最低工作温度摄氏-25度的=1000/51.84=19.29,留有余量取18块。固定阵列布置方式以2MWp为一个基本发电单元。每18块组件组成一串，每的导线，将每个支架的18(多晶)件组件串联在一起，形成1个组件串，2MW多晶硅光伏方阵共有384个组件串，根据组件并联方式设计，组件串经过光伏方阵接线箱汇流成1路，经过光伏方阵接线箱汇流后2MW多晶硅光伏方阵经过直埋电缆送入安装在分站房内的直流配电柜中，直流配电柜经过第二次汇流，将各方阵支路汇流成2个支路接入逆变器的直流侧，每个逆变器接入1个支路。(2)组件朝向正南方向，且有42度的安装倾角，冬季受太阳能辐射量较大，且电池2023年11月I光伏电场占地面积大，直流侧电压低，电流大，导线有一定的损耗，本项目此处损耗值取5%;大量的太阳能电池板之间存在一定的特性差异，不一致性损失系数取4%;考虑太阳能电池板表面即使清理仍存在一定的积灰，遮挡损失系数取4%;油浸式变压器的效率达到98%;考虑到光伏电场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，故本项目逆变器效率按98%计算；早晚不可利用太阳能辐射损失系数3%;光伏电池的温度影响系数按4%考虑；系统效率为：95%×96%×96%×98%×98%×97%×96%=78%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%。光伏电场全寿命上网电量计算表：I发电量(万kWh)12345678925年发电量总和由上表可以看出本项目发电系统25年的总发电量约为10.77亿kWh,年平均发电量4309万kWh。2023年11月郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目I6.1接入系统一次郭勒竞日能源有限公司30兆瓦并网光伏发电项目是由温州竞日机电有限公司投资兴建的一座大型(高压)光伏并网电站。光