河北山地电站及农光互补电站建设要素分析

河北光伏电站及农光互补电站建设要素分析河北能源工程设计有限公司HeBei

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录河北光伏电站选址及资源分析12

山地光伏电站建设要素分析农光互补电站建设要素分析3河北省光伏电站建设选址分析:光伏电站用地需求量较大，且一般只能选址于荒山、滩涂等未利用地。目前河北省的大多数光伏电站选择山区未利用地进行建设。随着这几年光伏电站建设数量的急剧增加，朝向及地势较好的山地已经很难找到，后续电站的选址地形条件越来越差，建设难度越来越大。因此，未来河北省的光伏电站建设会更多的倾向于分布式、农光互补以及水光互补等形式。河北省光伏电站建设资源分析:1

河北光伏电站选址及资源分析年总辐射量（MJ/㎡）年利用小时数（h）分布地区＜5000＜1120保定容城、廊坊永清等小部分区域5000~52001120~1200唐山南部小部分地区；保定、石家庄东部；邢台和邯郸大部分地区5200~54001200~1300保定、石家庄西北部；衡水、沧州、廊坊、唐山、秦皇岛等大部分地区5400~56001300~1400承德大部分地区、张家口东南地区≥5600≥1400张家口大部分地区、承德西北地区光伏电站选址流程1

河北光伏电站选址及资源分析1根据土地、林业规划图及当地政府规划部门的配合意见（当地规划、林业、文物、交

通、军事、水利、压覆矿等）初步确定未利用地范围（如为大棚则为一般农田范围），且其面积超过1000亩（大棚项目超过800亩）的地块。2根据区域地理接线图查询或实地考察在场址区周围是否存在35kV及以上的变电站，或附近现有35kV架空线路可用（30MW以下容量35kV一回出线，30MW以上110kV一回出线或35kV两回出线，注意附近变电站的电压等级匹配；35kV变电站最好在场址8km以内；110kV变电站最好在场址15km以内）。3根据以上两点确定光伏场址初步范围。4查询谷歌地球初步考察地形、面积等是否满足设计要求（注意周围高山遮挡）。5现场考察满足条件的场址，进一步确定场址地块，并向业主汇报。6告知业主落实搜资资料内的其它内容，并进行总图布置以及可研工作的设计。7注意选择山地地形，最好是正南坡（坡度小于40°），其次是东南、西南向坡、东坡及西坡（坡度小于20°）、坡度较小的北面坡。8剔除场址范围内有高压线的区域、坟地区、水沟、高山遮挡区域等。目

录河北光伏电站选址及资源分析12

山地光伏电站建设要素分析农光互补电站建设要素分析3山地光伏电站特点特点一：山坡朝向差异大2

山地光伏电站建设要素分析特点二：山地地形本身或阵列之间的局部遮挡山地光伏电站特点特点三：光伏阵列分散、分区复杂，难以实现设计和设备选型的标准化2

山地光伏电站建设要素分析小结：山地光伏电站地形复杂、高差变化大，合理的选取阵列布置区域、设置阵列间距、倾角、方位角，均是设计的重点和难点。山地地形三维模拟及日照阴影分析我院开发了一款三维日照分析软件，可根据平面地形图及太阳轨迹，模拟

出三维地形、获取冬至日当天的日照时间及遮挡物阴影长度。2

山地光伏电站建设要素分析通过分析平面日照等时图，可以剔除山体因地形造成的自身遮挡区域，筛选出布置光伏方阵的可用区域。我院发明专利——一种光伏电站选址和阵列排布的方法。某工程勘测地形图三维观测生成的TIN（三角网）地形山地地形三维模拟及日照阴影分析2

山地光伏电站建设要素分析山体各个部分受日照小时数山体各个部分受日照辐射量综合考虑布置容量、日照时间、投资收益等情况，选择布置光伏阵列的区域根据地势特点，收益率最大化的基础上，按坡度进一步细分发电区域山地光伏电站建设要素分析2山地光伏电站逆变器的选择集中型逆变器应用实例：布置阵列集中光伏组件朝向一致山体坡度基本为南向组串型逆变器应用实例：布置场地地形复杂阵列布置较为分散光伏方阵容量差异大光伏组件朝向各异山地光伏电站不同逆变器方案投资分析传统集中式方案投资序号名称型号单位数量设备单价（元）安装单价（元）设备价（万元）安装费（万元）1直流汇流箱16进1出套12450010005.41.22集中式逆变器500kW（集装箱式）套20.203500200.73直流柜8进1出套220000100040.24通讯柜套140000100040.13直流电缆PVF-1X4m1108477.7588ZR-YJV22-1

2x50m465753.4875ZR-YJV22-1

2x70m630855.355ZR-YJV22-1

2x95m13209512.545交流电缆ZR-YJV22-1

3×185m1643205.2486箱式变压器（双分裂）1000KVA套123000010000231合计93.9893元56.437.5893序号名称型号单位数量设备单价（元）安装单价（元）设备价（万元）安装费（万元）1组串逆变器28kW套360.4300401.082交流汇流箱8进1出套5430010002.150.53数据采集器套140000100040.13直流电缆PVF-1X4m748075.2364交流电缆ZRC-YJV22-1

3x6m913181.6434ZRC-YJV22-1

3x95m1901653.135ZRC-YJV22-1

3x120m2402215.304ZRC-YJV22-1

3x150m1502704.055箱式变压器（双绕组）1000KVA套12100001000021合计88.1984元67.1521.0484组串式方案投资序号传统集中式方案组串式方案项目系数（%）项目系数（%）1光伏方阵效率组件匹配损失（%）298组件匹配损失（%）0.199.9最大功率点跟踪精度298最大功率点跟踪(MPPT)精度298粉尘污染损失397粉尘污染损失397雾霾天气影响损失298雾霾天气影响损失298辐射损失298辐射损失298温度损失397温度损失397自用电损失1.698.4自用电损失0.399.72直流输电效率阵列至汇流箱电缆损耗0.499.6光伏阵列至组串逆变器0.399.7汇流箱至逆变器电缆损耗298逆变器至箱变电缆损耗0.399.73交流输电效率逆变器损失1.598.5逆变器损失1.598.5逆变器至箱变电缆损耗0.499.6组串逆变器至汇流箱电缆损耗199交流汇流箱至箱变电缆损耗2.697.4变压器损失199变压器损失1994系统损失21.2系统损失18.85系统效率78.80%系统效率81.20%集中式与组串式方案效率分析山地光伏电站不同逆变器方案效率分析2

山地光伏电站建设要素分析山地光伏电站支架形式选择支架形式选择单立柱光伏支架单立柱抱箍光伏支架双立柱光伏支架双立柱光伏支架钻孔灌注桩钻孔灌注桩条形配重基础钻孔灌注桩土建施工工程量小，支架高度、角度调节方便。土建施工工程量小，支架高度、角度调节方便，支架工程量小。土建施工方便，工程量较大，支架高度可调。土建施工工程量小，支架工程量小。支架高度可调。2

山地光伏电站建设要素分析山地光伏电站支架施工方案支架施工方案由于山区地形起伏较大，对光伏支架的安装带来极大的麻烦，尤其是保证光伏组件倾角一致的条件下，对前、后立柱的调节要求较高，故山区电站支架应具有较大范围的调节能力。一般采用以下措施：1、设计典型的光伏支架形式，根据地形及总图布置，施工人员现场对前、后立柱进行下料。前、后立柱通过后穿孔的方式进行连接。2、在一些山地电站设计中，可根据地形图进行前、后立柱高度分组设计，提供各立柱分组长度，减少钢构件在现场施工的工序，最大限度的减少钢构件的浪费。3、采用单立柱光伏支架，可减少以部分现场调节的工程量。阵列编号前后立柱长度2

山地光伏电站建设要素分析山地光伏电站集电线路设计方案电缆直埋方案本方案为经济性最好方案，但对于山地电站来说，仅限于图层较厚，可以开挖的情况。沿桥架敷设方式电缆沿桥架敷设方案本方案为最经济性较好方案，适用于地表无法开挖、地表岩石的情况。电缆架空敷设本方案经济型一般，一般采用钢杆形式架空敷设，主要适用于山体情况较复杂，且光伏阵列布置分散的情况。架空敷设方式目

录河北光伏电站选址及资源分析1农光互补电站建设要素分析3山地光伏电站建设要素分析23

农光互补电站建设要素分析发展农光互补项目的优势土地利用优势：棚上光伏发电、棚下生态养殖、种植，提高了土地的综合利用率。节能优势：一部分光伏发电量可就地消纳，减少了输电线路上的损耗。经济效益优势：可申请农业扶持资金，光伏又可享受可再生能源电价补贴。就业优势：可为失地农民提供二次就业机会，增加农民收入。接入优势：国家能源局已将利用光伏农业大棚项目纳入分布式项目管理，执行光伏电站标杆电价，是项目备案和电网接入有利政策。光伏扶贫优势：国家扶贫办要求各地因地制宜，利用贫困地区荒山荒坡、农业大棚或设施农业等建设光伏电站，直接增加贫困人口收入。项目选址优势：地面电站用地需求量高，一般只能选址于荒山、荒坡、滩涂等未利用地，地形复杂，地质条件差，电站建设难度大。农光互补项目可利用一般农田，在不改变土地利用性质的前提下，实现光伏电站的建设。3

农光互补电站建设要素分析农光互补项目典型农业大棚类型单栋棚（组件安装于前屋面上，一般种植食用菌等喜阴性植物）春秋/冬暖棚（组件安装于大棚上方，根据保温性能区分，种植蔬菜、花卉等）3

农光互补电站建设要素分析农光互补项目典型农业大棚类型冬暖阴阳棚（组件安装大棚上方，阳棚种植喜光，阴棚种植喜阴植物）双模双网棚（组件安装于大棚上方，适合种植喜阴作物。）3

农光互补电站建设要素分析农光互补项目典型农业大棚类型联排棚（组件安装大棚阳坡面，种植对阳光需求一般的中药、茶等作物）玻璃温室（组件安装于大棚阳坡面，适合种植花卉等，用于示范和育苗）3

农光互补电站建设要素分析农光互补项目典型农业大棚类型联栋敞开式（组件安装大棚阳坡面，一般适用于南方气候温暖地区）架高式农业大棚（组件安装于抬高支架上，受当地土地政策影响）农光互补电站建设要素分析3农光互补项目设计特殊性对光伏组件的选型及排布方式要求需充分考虑大棚内作物的采光要求，能够满足作物生长所需透光率，同时考虑不同排布形式对棚内光线的影响。对光伏系统设备提出更高要求光伏组件、接线盒、电缆、桥架、汇流箱等选型需考虑大棚内高湿环境的影响。组件安装倾角特殊性大棚应根据日光温室建造规范选择有利于作物生长的前屋面倾角，如果组件安装于前屋面上兼做大棚的棚顶，倾角设计要综合考虑大棚用钢量、棚内温度、湿度以及发电量等因素，经技术经济比较后确定。总平面布置设计特殊性总平面布置时除了考虑发电工艺合理需求外，还应关注合理布置农业生产工艺流程、关注实现观光、旅游、示范功能，在功能区划分、道路规划、人流、物流组织等方面进行统筹考虑。3

农光互补电站建设要素分析农光互补项目农业附属设施设计喷灌及滴灌系统设计湿度调节及通风系统设计覆膜及防虫系统设计照明、采暖及空调系统设计3

水光互补电站设计研究和探讨水光互补电站结合方式架高式（水深≤3m）根据光伏阵列支架形式浮管式漂浮式（水深＞3m）浮箱式4

水光互补电站临西县朗源一期30兆瓦地面光伏电站项目——由我公司设计的目前亚洲最大的国内大型水面光伏发电系统装机容量：30MW，8MW为水面漂浮式光伏电站并网方式：35kV并网投运时间：2015年7月并网总发电量：3328万kWh/年水面光伏发电量：976万kWh/年以上是我们在从事光伏电站设计工作中的一些设计经验总结，观点不妥之处，恳请各位专家、同行批评指正。我们也同样期盼着能与各位业内同行有更深的交流和合作机会，谢谢！结语河北能源工程设计有限公司HeBei

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Co.,Ltd.公司背景、性质、营业范围公司位于河北省石家庄市，成立于1989年，主要从事发、输、变电工程的设计、咨询和服务，包括常规火力发电、太阳能、风能、垃圾、污泥、生物质等新能源发电、送变电、电力系统规划、接入系统、电力通信、工业与民用建筑、市政等工程的设计、咨询和总承包业务。河北能源工程设计有限公司简介公司资质国家发改委核发的工程咨询甲级资质，专业包括火电、新能源、送变电；建设部核发的工程设计资质，资质等级为电力行业乙级、市政行业（给排水、热力）乙级、建筑行业乙级。河北能源工程设计有限公司简介光伏发电项目的业务发展2006年，公司就成立了光伏发电设计技术开发组，为公司光伏发电设计领域开启了新的篇章。2007年，公司设计了河北建投集团的投资👉一座并网型光伏电站。2009年，迎来国内光伏电站建设高峰，公司专设太阳能发电设计部，全面致力于光伏发电项目的咨询和设计业务。8年来，公司先后与昌盛日电、保定英利、中节能、中兴能源、省建投等集团公司建立了长期合作关系。地域范围涵盖青海、甘肃、新疆、内蒙、宁夏、西藏、陕西、河北、山东、浙江、江苏、安徽、海南等省份。河北能源工程设计有限公司简介我公司在光伏设计领域的优势及特点设计经验丰富：我公司已完成规划报告、可研报告、申请报告等前期咨询

180余项，完成电站施工图设计160余项，累计实现并网容量2GW。设计项目广泛：涉及到各种类型的光伏发电项目，包括西部荒漠电站、山区电站、屋顶分布式电站、智能微网储能电站、光伏农业大棚电站、光伏农业设施电站、建筑一体化电站、风光互补、水光互补以及渔光互补电站等。其中在山地光伏、光伏农业设施以及水光互补电站的设计方面，我公司积累了丰富的经验，并取得了一定的设计成果。生产力量足：公司于2009年成立了太阳能发电项目部，现有专门从事光伏设计技术人员约60余人，具备了同时开展20余项施工图标准化设计的人员水平，年生产能力达1.5GW。优异的设计质量和服务：公司拥有光伏设计领域实用新型发明专利4项，培养了多名国内光伏设计领域专家。河北能源工程设计有限公司简介西部荒漠光伏电站主要业绩青海格尔木3×20MW并网光伏电站项目国电二连浩特10MW光伏供电示范项目海润喀什岳普湖20兆瓦光伏并网发电项目内蒙古阿拉善30MWp地面光伏发电项目甘肃武威凉州区50+100MW地面光伏发电项目山西大同同煤集团20MWp太阳能光伏发电项目榆林隆源200MWP并网光伏发电项目金昌海润金川区20+50MW并网光伏发电项目……山地丘陵光伏电站主要业绩河北承德平泉30MW光伏并网发电项目河北保定阜平10MW光伏并网发电项目河北保定涞源2×20MW并网光伏电站项目河北保定曲阳2×20MW并网光伏电站项目河北邯郸涉县20MW并网光伏电站项目河北保定唐县20MW并网光伏电站项目山东海阳40MW并网光伏电站项目……屋顶分布式光伏电站主要业绩中科院金属研究所沈阳科学宫