*市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 卷册检索号 *市 *新能源 *镇垦宝产业园 一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 吉 林 省 电 力 勘 测 设 计 院 2015 年 9 月 长春 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp农业光伏项目 项目建议书 批 准： 审 核： 校 核： 编 制： 2015 年 9 月 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 目 录 1 综合说明 2 工程建设的必要性 3 项目任务与规模 4 太阳能资源 5 工程地质 6 光伏发电系统 7 电气设计 8 工程消防设计 9 土建工程 10 施工组织设计 11 环境保护与水土保持 12 工程管理设计 13 项目投资估算 14 财务评价 15 结论及建议 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 3 - 1 综合说明 1.1 概述 1.1.1 地理位置 吉林省位于中华人民共和国东北地区的中部，地处北温带，在东经 121°38 131°19 、北纬 40°52 46°18 之间。全境东西最长约 750 公里，南北最宽约 600 公里， 总面积 18.74万平方公里。 吉林省处于日本、俄罗斯、朝鲜、韩国、蒙古与中国东北部组成的东北亚的腹心地带，东部与俄罗斯接壤，东南部以图们江、鸭绿江为界，与朝鲜民主主义人民共和国相望，边境线总长 1438.7 公里。其中中俄边境线 232.7 公里，中朝边境线 1206 公里。南连辽宁省，西接内蒙古自治区，北邻黑龙江省。 图 1-1 *新能源吉林 *光伏电场所在吉林省位置示意图 图 1 -2 *新能源吉林 *光伏电场所在位置示意图 1.1.2 工程任务及编制依据 开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方 向。 *市具有较丰富的太阳能资源，建设光伏发电站可以满足能源需求，促进经济发展，增加财政收入，提高当地人民的生活水平，同时有利于保护自然环境。 为了较好地开发该地区的太阳能资源， 2015 年 9月受 *新能源 公司 委托，吉林省电力勘测设计院承担了 *新能源吉林 *光伏电场项目建议书的编制工作 (以下简称本工程 )。设计内容包括综合说明、太阳能资源、工程地质、项目任务与规模、太阳能发电设备选型和布置、电气、工程消防、土建工程、施工组织、工程管理、环境保护和水土保持、劳动安全与工业卫生、项目投资估算、光伏电站 工程设备招标、节能减排和结论建议等部分。 报告的编制依据： 1) 光伏发电工程预项目建议书编制办法 GD002-2011 2) 国家发展计划委员会审定出版的投资项目可行性研究指南； 3)吉林省新能源发电“十五 ” 及 2015年远景规划； 4) 建设单位提供的其它基础资料； 5) 光伏发电站设计规范 （征求意见稿） 6) 中国电力投资集团公司光伏电站可研设计标准； 7)光伏电站接入系统技术规定 (送审稿 )； 8) 相应的国家规程规范 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 4 - 1.1.3 建设规模 初步规划 *新能源吉林 *光伏电场 20MW 并网光伏发电项目规模 20MWp， 本期建设规 模 为 20MWp一次建设。 1.1.4业主简介 在新能源行业的发展过程中， *集团始终践行以市场为导向、持续优化创新的使命， 坚持研发技术驱动，以新能源发电、先进制造为发展依托，对产业链不断进行扩充和发展。 *集团以绿色能源为龙头产业，带动房地产、贸易等产业的不断发展，并专注于发展绿 色、舒适、科技、环保的绿色家园等产业，持续扩大在行业内的领导地位和领先优势。 *集团将持续坚持科技领先、注重人才发展、实施管理优先、秉持 “ 客户至上 ”观念，并激励持续创新。在 “ 发展绿色能源，建设美好家园 ” 的阳光愿景上昂首阔步，将蓝色科技的创新睿智和绿色家园的永续梦想传递给千家万户！ 1.2 建设必要性 首先，发展光伏发电是社会发展的需要。这一观点现已成为人们的共识，我国政府已经明确提出要 “ 积极发展风能、太阳能、地热等新能源和可再生能源 ” 。 2006 年1月 1日正式生效的中华人民共和国可再生能源法中明确指出，国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域，通过制定可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施，推动可再生能源市场的建立和发展。国家鼓励和支持可再生能源并网发电。 其次 ，可以充分利用当地太阳能资源。该地区属于温带大陆性气候，根据当地现场气象数据资料，该地区太阳能资源比较丰富。同时，兴建光伏电站还可以调整电源结构、优化资源配置。发展新能源对于保护环境、改善能源结构、减少碳排放、保证社会健康发展等有着重要的战略意义。 l.3 项目任务和规模 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清洁能源。开发太阳能资源是贯彻国家可持续发展要求的具体体现，对促进地方经济的发展和缓解地区环境保护压力，实现经济与环境的协调发展均具有十分重要的意义。白城地区太阳能资源丰富，多年平均 辐射量 4872.00MJ/m2，平均年日照时数为 2903.1h。属全国太阳能资源较丰富地区之一。充分利用当地丰富的太阳能资源，加快发展光伏发电，既符合国家“多能互补”的能源政策，同时也是吉林省生态省建设的重要内容之一。 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 5 - *新能源吉林 *20MW 并网光伏发电项目场区太阳能资源丰富，对外交通便利，并网条件好，开发条件优良，是建设光伏发电站的理想场址。 光伏电站在确定的规划场区范围内安装 77600 块 (宽 990mm，长 1650mm)单块组件容量为 260Wp的多晶硅光伏发电组件，光伏电站本期工程峰值总容 量为 20MWp。 图 l-3 *新能源吉林 *光伏电场所在位置及光伏布置示意图 图 l-4 *新能源 *光伏发电项目所在位置地貌示意图 1.4 太阳能资源 由于 *没有长年代辐射观测资料，所以本报告选取长春气象站长年代辐射观测资料进行分析。 得 1995 2010年 15年间平均太阳辐射量为 4872.00MJ/ 。 2010年 7月 -2011年 6月 间， 场址所在地 太阳总辐射为 5445.90MJ/ 。 将该值作为本工程的设计标准值。 按照气象行标 QX/T89-2008g 规定的太阳能资源丰富程度等级 划分， *属于资源很丰富地区。 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 6 - 吉林 *市 位于吉林省西部平原 地区 ， 属温带半干旱气候， 年平均气温为 5.2 ，年降水量为 386.9mm， 全年四季分明，气候温和，日照较充足，阴雨天少、日照时间较长、大气透明度好，平均每天日照时间为 7.9h，年均日照时数为 2903.1h，年均日照百分率为 65%。 *市 具有较好的太阳能资源，太阳能资源和气象条件均可以满足建设太阳能电站的需求。 1.5 工程地质 *新能源吉林 *光伏并网发电项目工程的厂址区域地貌上属松辽平原区的西部冲积平原。在大地构造上属于松辽台向斜西部斜 坡带及中央坳陷带的西缘，属天山 兴安地槽褶皱区，吉黑褶皱系，松辽中断陷。本区新构造运动史上以大面积垂直上升运动为主，由于四周山区上升幅度大于该盆地上升幅度，后者表现为相对的下降，燕山运动使之大幅度下降，沉积了巨厚的粘土岩和碎屑岩沉积物后，受燕山运动第二幕的影响，使前第三系地层普遍发生了北北东向褶皱与断裂。断裂的规模较小，属非全新活动断裂，而且距电厂厂址大于 10km，区域构造属于稳定状态。 1.6 光伏发电系统 1)本项目采用多晶硅太阳能电池组件。 2）本项目 选择 260Wp 组件， 组件全面积光电转换效率 15%。 3）取倾角为 41° 时，太阳辐射损失最少，年日均太阳辐射量最大，故取 41° 作为光伏组件最佳安装倾角。 4） 根据 MeteodynSolar 软件分析得到本工程的太阳电池组件在朝向正南 41° 倾斜后，年太阳总辐射量达到 6632.31MJ/ m2,25 年总发电量为 443825 MWh， 平均利用小时 1336.82。 1.7 电气设计 本期工程方阵场总容量为 20MW，采用多晶硅固定式的方阵。共划分为 20个独立的子系统 -箱式变电站升压变电单元。每个升压变电单元布置在对应的太阳能方阵发电单元附近。 1# 20#升压变电单元 容量均为 1MW。每个单元设置一间分站房和一个箱式变电站。 本期整个方阵场内共配置 40台 500kW逆变器、 40 台 500kW直流配电柜、 20 台容量为 1100kVA的 35kV双绕组箱式变压器组。构成 20个升压变电单元经场内升压站升压至66kV后接入系统。 1.8 工程消防设计 光伏电站消防设计贯彻“预防为主，防消结合”的消防方针，提出“以水灭火为主，化学灭火为辅及其他方式灭火相结合”的原则，针对工程的具体情况，采用先进 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 7 - 合理的防火技术，以保障安全。消除大火隐患，创造良好的消防环境。 (1) 太阳能光伏并网发电站 消防由业主单位和当地消防部门配合进行统一管理，本电站不设消防机构，但需配备一名兼职消防人员， 义务消防员为职工总数的 50，初期火灾由站内运行人员自行组织灭火， 若发生重大灾情， 同时通知当地消防队支援共同扑灭火灾； (2) 工程消防总体设计采用综合消防技术措施，从防火、监测、报警、控制、灭火、排烟、逃生等各方面入手，力争减少火灾发生的可能性，一旦发生也能在短时间内予以扑灭，使损失减少到最低，同时确保火灾时人员的安全疏散； (3) 根据生产重要性和火灾危险性程度配置消防设施和器材； (4) 光伏电站内重要场所均设 有消防电话； 1.9 土建工程 本光伏发电项目工程远期装机容量 20MWp，本期安装建设 20MWp，根据装机容量本工程防洪等级为 II等，工程规模为大型光伏发电系统。光伏支架结构设计使用年限为25年，其它建 (构 )筑的结构设计使用年限为 50 年。考虑到渔光互补，此项目升压站及光伏板标高按高于 50年一遇洪水位 1.5m确定。 1.10 施工组织设计 太阳能光伏电站施工工程量最大为光伏板的支架基础施工及支架安装，其中支架基础采用钻孔灌注桩，现场浇筑；支架为钢结构，采用工厂化生产，运至施工现场进行安装，现场仅进行少量钢构 件的加工，支架均采用螺栓连接。因此本工程光伏板施工场地就地布置，不单独征地。利用厂前区空地及附近部分太阳能子阵场地最后施工，做为办公区及配电装置区施工场地及施工生活区用地，施工场地开阔，能够满足电站本期工程施工。 1.11 环境保护与水土保持设计 施工过程中为防止水土流失将采取水土保持措施，具体包括：平衡施工、缩小施工场地范围，施工中使用尾气达标排放的施工机械减少大气污染物排放，避开雨季或雨天，防止施工废水漫流，生活垃圾集中后及时清运，对运营中可能产生电磁辐射的设备及场所加设了屏蔽，润滑油和变压器废油供应商 回收，以满足环保要求。 本工程属清洁能源项目，并且可产生可观的经济效益，带动区域经济发展。项目施工期所产生的环境问题，如能严格按照本报告提出的环保措施和生态恢复措施执行，则项目的实施会使区域生态环境质量有较大的改善，增强生态系统抵御外界干扰的能力。项目运营期工程产生污染物极少，不会产生环境影响，对于环境管理来讲，完善的管理水平会创造出一个良好的环境。综上所述，从环境保护与促进当地经济发展角度看，本项目是切实可行的 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 8 - 1.12 工程管理设计 在项目建成后，推荐采用场内电池板和电气设备与 66kv变电站统一管理，接 受专门的运营机构集中管辖。 根据生产和经营需要，结合以往电场管理运行经验，遵循精干、统一、高效、合理等原则，对运营机构的设置实施企业管理。本电场电池板采用远动方式进行监控，变电站按照有人值守进行设计。由于目前尚无可遵照执行的电场运行人员编制规程，本电场机构设置和人员编制推荐如下方案：全厂定员标准 16人。 1.13章 项目投资估算 发电站工程静态投资为： 19012.516 万元，单位投资为： 9544.44 元 /kW。动态投资为： 19519.888 万元，单位投资为： 9799.14 元 /kW。 1.14章 财务评价 从计算分析可以看出，本项目的主要财务指标基本上满足要求，项目基本可行。 如果减少贷款、降低造价、提高发电量、政府给项目优惠政策，有望改善财务指标，从而进一步提高财务生存能力。 1.15 结论和建议 1.15.1 结论 根据太阳能资源评估行标， *市 具有较好的太阳能资源， 属于资源较丰富级别，且太阳能资源为较稳定级别；因此， 在 *市 建设并网光伏电站具有较好的经济性，太阳能资源和气象条件均可以满足建设大型太阳能电站的需求。 场址区域内地质构造稳定。电气并网方案经济、可行。施工建设条件及交通运输条 件齐全、便利。经过项目投资估算和初步财务分析，该工程可以取得一定的经济效益。适合建设大型光伏并网电站。 因此，该项目的建设在技术上是可行的。 1.15.2 建议 设计单位建议业主单位应该开展如下工作： 1、业主应尽快取得相关气象站数据并建立太阳能资源观测站，以便更好的评价该地区太阳能资源。 2、 应尽快开展设备招标等光伏电站建设的其他前期准备工作，如征地、环评、水保等工作，以确认场址建设条件。 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 9 - 2 工程建设的必要性 2.1 合理开发利用光能资源，是能源和环境可持续发展的需要 世界能源问题位列世界十大焦点问题之首，特别是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高，世界能源需求量持续增大，由此导致全球化石能源逐步枯竭、环境污染加重和环保压力加大等问题日趋严重。 我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一，也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，在能源生产和消费中，煤炭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。因此，大力开发太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施之一。 根据中国应对气候变化国家方 案和可再生能源中长期发展规划，我国将通过大力发展可再生能源，优化能源消费结构，到 2020年，力争使可再生能源开发利用总量在一次能源供应结构中的比重提高到 15%。 今后我国在能源领域将实行的工作重点和主要任务仍是加快能源工业结构调整步伐，努力提高清洁能源开发生产能力。以光电、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，加快可再生能源开发。 近几年，国际光伏发电迅猛发展，光伏发电已由补充能源向替代能源过渡，并在向并网发电的方向发展。 2.2 改善生 态、保护环境的需要 中国是世界 SO2排放最严重的国家，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 87%， CO2为 71%， NOx为 67%，烟尘为 60%。 因此，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也是河北省能源和环境可持续发展的当务之急。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。 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 10 - 而太阳能光伏发电系统由于其能源来自太阳，取之不尽，用之不竭，同时由于太阳能光伏发电系统没有转动部件，没有噪音污染，比 其他常规发电方式都要环保。开发太阳能符合国家环保、节能政策，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。 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 11 - 3 项目任务与规模 3.1 工程建设的规模 本项目位于吉林省 *市境内， 地势较为平坦。 场区内有大部分为草地及未利用土地，属国有土地。规划装机容量为 20MWp，一次建设完成。 图 3-1 *新能源吉林 *光伏电场范围示意图 4 太阳能资源 本场址距离较近，采用 太阳能资源评估作为依据。根据太阳能资源评估行标， *（ 2010年 7月 2011年 6月）太阳能年总辐射量为 5445.90MJ/m2，为资源很丰富级别，而作为光伏发电的跟踪式（最大可用辐射）的年辐射量 7092.26MJ/m2，为资源最丰富级别，固定式（斜向辐射）的年辐射量 6740.28MJ/m2，为资源最丰富级别。 利用 气象站近 16年得逐年日照小时对辐射站一年实测辐射数据进行订正，得到 *各向辐射代表年数据： *代表年太阳能总辐射量为 5465.33MJ/m2，为资源很丰富级别，最大可用辐射的年辐射量 7117.56MJ/m2，为资源最丰富级别，斜向辐射的年辐射量6764.33MJ/m2，为资源最丰富级别。 *地区属于大陆 性季风气候，降水、雾、沙尘日数相对较少，云量较少，晴天日数较多，多数地区年均总云量不足 1 成，以上条件保证了大气较好的透光性，能够有更多的太阳直射到达地面。 4.7 资源总体评估 *太阳能资源为很丰富级别，太阳能资源为稳定级别。因此， 在 *建设并网光伏电站具有较好的经济性，太阳能资源和气象条件均可以满足建设大型太阳能电站的需求。 附表 1 太阳能资源稳定程度等级 附表 2 太阳能丰富程度等级 附表 1 太阳能资源稳定程度等级 太阳能资源稳定程度指标 K 稳定度 4 不稳定 (K等于逐月日照小时大于 6小时的天数最大值与最小值之比 ) 附表 2 太阳能丰富程度等级 太阳总辐射年总量 资源丰富程度 >6300MJ/(m2² a) 资源最丰富 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 12 - 5040 6300 MJ/(m2² a) 资源很丰富 3780 5040 MJ/(m2² a) 资源丰富 <3780MJ/(m2² a) 资源一般 5 工程地质 5.1 区域稳定性 拟选场地在构造上属于天山 兴安地槽褶皱区、吉黑褶皱系、松辽中断陷、中央坳陷，龙虎沟 *凸起段。区域主要断裂为太平川 安广断裂带，走向 NNE，长 200km,宽 20km30km,主要由相互平行的压性断裂组成。据拟建场地较远 20km。洮安扶余断裂带位于吉林省松辽平原北部洮安至扶余一线，呈东西向延伸，向西延伸内蒙哲盟的马拉胡 -黄河吐一带，向东可能黑龙江省。是松辽拗陷基底隐伏的东西向构造岩浆岩带。沿该带有基底压性断层和燕山期 -华力西期花岗岩，大体呈东西向。省内长达 320km,断裂宽 30 多 km。为微弱全新活动断裂。综上所述，场址区及周边 20km 范围内无断裂带通过，构造稳定，适宜建场。 5.2 地下水条件 场地地下水主要为第四系孔隙潜水，地下水的补给来源主要靠大气降水， 其排泄途径主要靠大气蒸发。勘测期间地下水稳定水位埋深 4.30m 4.50m，地下水年变化幅度± 1.50m。粉土及粉砂为主要的含水层，属弱透水层。 5.3不良地质作用 通过本次勘察及工程地质调查，本期风电场范围内及附近无不良地质作用。 5.4土壤冻结深度 根据水文气象资料，场地土壤最大冻结深度为 2.20m。 6 太阳能光伏发电系统设计 6.1光伏阵列运行方式设计 太阳电池组件选择的基本原则：在产品技术成熟度高、运行可靠的前提下，结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输的状况，选用行业内的主导太阳电池组件类型 。再根据电站所在地的太阳能资源状况和所选用的太阳电池组件类型，计算出光伏电站的年发电量，最终选择出综合指标最佳的太阳电池组件。 1)由于多晶硅相对便宜， 本项目采用 XH-260Wp 多晶硅太阳能电池组件。 2）本项目 选择 XH-260Wp组件， 组件全面积光电转换效率 15.9%。 6.2 电池阵列安装方式选择 对普通的多晶硅光伏组件常用的布置方式是按当地的最佳倾角，采用固定式安装，这种布置方式的优点是支架系统简单，安装方便，布置紧凑，节约场地；缺点是不能对太阳能资源充分利用，当光伏发电系统整体造价较高时，不能充分发 挥其经济效益。针对组件固定式布置方式存在的缺点，开发研制出逐日跟踪式太阳能光伏发电系统，根据 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 13 - 组件阵列面旋转轴的数量又分为单轴和双轴跟踪。逐日跟踪式光伏发电系统虽然能提高组件对太阳能资源利用效率，但是需要增加机械跟踪设备、感光仪器等，会增加单位工程造价，随着晶体硅电池板价格的不断下降，相对于机械跟踪等设备所增加的成本，总体的经济效益并不划算，因此限制了逐日跟踪式光伏发电系统的推广利用。在本项目中应用固定式布置从技术经济上要优于逐日跟踪式系统；另外逐日跟踪式系统的发电量增加值还与太阳辐射中的直接辐射、散射辐射的 比例密切相关，太阳辐射中散射辐射比例越高，逐日跟踪效果越差。 逐日跟踪式系统中包括单轴跟踪方式和双轴跟踪方式。双轴跟踪式支架的传动机构最为复杂，跟踪精度要求很高，安装要求也最高。由于采用双轴跟踪式安装，东西南北两个方向均要保证全年 9 15点（真太阳时）时段内对组件不遮挡，留出遮光阴影区域，占地很大。另一方面，由于风载影响，对土建基础的承载要求很高。根据 IEC标准要求，双轴跟踪式太阳能光伏阵列支架按抗风能力满足 27m/s。对单轴跟踪系统，又分为仰角跟踪式和极轴跟踪安装。仰角跟踪式，支架只对太阳高度角进行跟踪， 比按最佳倾角固定安装只增加 5%左右的发电量，南北方向间距增加明显，占地较大。对土建基础的承载要求较高。 综合考虑成本、造价等因素， *新能源吉林 *光伏电场项目 使用国内普遍采用的固定倾角阵列发电方式。 根据观测站收集到的数据，我们使用 MeteodynSolar软件计算不同倾角倾斜面上对应的太阳辐射量与发电量损失。 如上图所示，当我们取倾角为 41°时，太阳辐射损失最少，年日均太阳辐射量均较大，但由于电场所在地理位置范围有限，故取 41° 作为光伏组件最佳安装倾角。 6.3太阳电池组件技术指标 1)多 晶硅太阳 能电池组件性能参数表 表 6-1 XH-260Wp多晶硅太阳能电池组件参数 XH-260Wp组 件 序号 项 目 单位 技术参数 备 注 1 太阳电池种类 多晶硅 2 太阳电池生产厂家 3 光伏组件生产厂家 4 光伏组件型号 XH-260Wp 5 光伏组件尺寸结构 1650mm³99 2mm³ 40mm *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 14 - XH-260Wp组 件 序号 项 目 单位 技术参数 备 注 6 光伏组件重量 kg 19.5 电参数 1 最大输出 功率 Wp 260 2 功率 公 差 0/ 5% 3 开路电压（ Voc） V 37.8 4 短 路电流（ Isc） A 8.85 5 最 大 工作电压 V 30.5 6 最 大 工作电流 A 8.2 7 组件全面积光电转换效率 % 15.9 8 反向电流能力或组串直流保险规格 A 9 填充因素 FF 10 典型 P-V曲线 11 开路电压温度系数 %/K -0.33 12 短路电流温度系数 %/K +0.04 13 功率衰降 (1) 前 10年功率衰降 % 10 (2) 25年功率衰降 % 20 极限参数 1 工作温度范围 -40 +85 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 15 - XH-260Wp组 件 序号 项 目 单位 技术参数 备 注 2 储存温度范围 通风、干燥、温度低于 50 3 最大系统电压 V 1000V 4 最大抗风能力 Pa 2400 5 最大荷载能力 Pa 5400 封装参数 1 组件尺寸 长 1650mm 2 宽 992mm 3 高 40mm 4 安装 孔 尺寸 长 967*946mm 可靠性参数 1 平均无故障间隔时间（ MTBF） 年 10 2 平均故障修复时间（ MTTR） 小时 6 3 质保期 年 25 6.3 发电量计算 表 6-9 本工程 20MWP多年平均发电量为： 单位： MWh 年份 每年发电量 年份 每年发电量 1 29274.856 14 26372.208 2 29040.656 15 26161.232 3 28808.332 16 25951.94 4 28577.864 17 25744.324 5 28349.24 18 25538.372 6 28122.448 19 25334.064 7 27897.468 20 25131.392 8 27674.288 21 24930.34 9 27452.896 22 24730.896 10 27233.272 23 24533.052 11 27015.404 24 24336.784 12 26799.28 25 24142.092 13 26584.888 25 年总发电量 177530.0245 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 16 - 发电量单位 MWh 平均利用小时 （ h） 1336.82 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 17 - 7 电气设计 7.1多晶硅组件串并联方式计算 本期工程方阵场总容量为 20MW，采用多晶硅固定式的方阵。共划分为 20个独立的子系统 -箱式变电站升压变电单元。每个升压变电单元布置在对应的太阳能方阵发电单元附近。 1# 49#升压变电单元容量均为 1MW， 20#升压变电单元容量为 0.98MW。每个单元设置一间分站房和一个箱式变电站。 本期整个方阵场内共配置 40 台 500kW逆变器、 40 台 500kW直 流配电柜、 20 台容量为 1100kVA的 35kV双绕组箱式变压器组。构成 20个升压变电单元经场内升压站升压至66kV后接入系统。 本工程所选 260Wp多晶硅太阳电池组件的开路电压 Voc为 37.8V，开路电压温度系数为 -0.33%/K。 1）每个方阵的串联组件个数计算： 根据电池组件参数，可以计算在 -40，每串组件数为 19、 20、 21时的直流输入参数，结果如下所示： N=21： Vdcmax =964V； N=20： Vdcmax =918.2V； N=19： Vdcmax =872.25 由上结果可见，当每串组件 数量为 21时， -40开路电压接近逆变器最大开路电压 1000V，因此每串组件数量为 20较为恰当，综合考虑组件布置等因素，本工程每串组件数量取 20。本工程单个电池组件功率为 260Wp,每串组件数选 20，此时，单列串联功率为： 20³ 260Wp=5000Wp； 直流串联工作电压为： 20³ 37.8V=756V（满足 500kW逆变器最大功率点 MppT 跟踪范围） 每个光伏发电单元组件串的并列个数计算： 每 1MW 光伏发电单元需要配置太阳能电池方阵组件串的数量如下所示： N=1000000÷（ 20³ 260） =200串 故 1MW 光伏单元接入 200串电池组件。 每 1MW 光伏发电单元配置两台 500kW 逆变器，所以每 100串太阳能方阵组件串接入一台逆变器。 结合太阳能场区组件布置情况， 100串电池组件分别经 10台汇流箱接入 1 台逆变器。每台汇流箱为 12进 1 出，本工程实际接入 10路光伏组串，预留两个备用回路。 综上所述，本工程每 20³ 10个电池组件接入 1台汇流箱；共 10个汇流箱接入 1台逆变器， 2台逆变器接入 1台 1100kVA箱式变电站。因此， 1MWp子系统共配置 1台 1100kVA箱式升压变电站、 2台 500kW逆变器、 2台 直流配电柜、 20台汇流箱、 200个支路（即 4000块电池组件）。具体参见附图光伏发电站 1MWp子系统电气连接图。 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 18 - 本工程共 20个子系统，共配置 77600块 260Wp电池组件、 1000个直流防雷汇流箱、40台 500kW逆变器、 20台箱式变电站。 7.2 电气主接线 7.2.1 太阳电池组件 -箱式变电站接线 本工程共需安装 20MWp光伏组件，考虑系统安装和维护的方便，把 20MWp并网发电系统共分为 20个子系统，每个子系统装机容量为 1MW。 每个光伏单元连接一座 1.1MVA 箱式变压器 ,组成子系统箱式变单元接线 ，全站20个子系统配置 20座箱式变电站，组建 20回子系统 -箱式变电单元接线。该单元接线将子系统逆变组件输出的 0.3kV电压升至 35kV。箱式变电站就近布置，以减少压降和损耗。箱式变电站可选择欧式箱式升压变电站或美式箱式升压变电站，欧变及美变比较如下： 表 7.1 箱式变电站选择比较表 比较内容 美式箱式变电站 欧式箱式变电站 技术优点 技术成熟，高压元器件封闭在变压器油箱内，散热条件好，布置紧凑，体积小。 技术成熟，各元器件相互隔离，任何元件故障不影响其它部分，防腐蚀性能较好。 技术缺点 防腐蚀性能较差 体积比较大 维护 检修比较复杂，维护工作比较多 检修维护方便 价格 约 22 万 /台 约 28 万 /台 由于两种箱式变电站的技术均较成熟，且本工程所处区域环境条件较好，对设备腐蚀不高，从经济上考虑，宜选择美式箱式变电站。 7.2.2 升压站电气主接线 1）主变压器容量及台数的选择 *新能源吉林 *光伏项目规划容量 20MWp，故本工程选用一台主变压器，容量为20MVA 。 2） 66kV 侧主接线型式的选择 根据相关规范要求，结合本光伏电场容量、运行方式和当地的电网现状，本光伏电场采用 66kV电压等级 接入系统， 66kV主接线采用线路 -变压器组接线。 3）升压站 35kV 侧电气主接线方式以及设备配置 综合光伏电场升压站的特点和设计规范， 35kV侧接线采用单母线接线型式。本期共有 4回 35kV集电线路进线。按全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡的原则，对升压站进行无功补偿，在升压站 35kV母线上进行补偿，设置 SVG静止型动态无功补偿。本期在 35kV母线上暂定装设动态无功补偿装置 2套，单台容量为 7500kvar。在升压站户内 35kV 配电装置上暂设 1面无功补偿出线柜，柜内配 真空 断路器。无功补偿容量、分 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 19 - 组及型式 最终以接入系统设计及审查意见为准。 由于光伏电场场区 35kV进线为电缆，经计算本工程接入 35kV母线后，计算电容电流约 48A，大于规范要求的 10A，因此 35kV母线应设置接地变压器经消弧线圈或接地电阻柜接地，目前暂按接地电阻柜配置。接地变压器和接地电阻柜布置在 35kV配电装置室旁。 7.3 集电线路 本工程集电线路部分设计范围为：汇集 20 个光伏子阵本体电能至场内 66kV 升压站的 35kV线路设计，共分四回线路，每回连接 13个或 12个光伏子阵。光伏矩阵本体电能采用电缆汇集的方式将电能传输至场内 66kV 升压站。 8 工程消防设计 8.1 消防总体设计方案 电站消防由业主和当地消防部门配合进行统 管理，本电场不设专门消防机构，但配备一名消防管理人员，义务消防员为职工总数的 50%，轻度火灾由电场自行扑灭，若发生重大灾情，可由当地消防部门支援共同扑灭火灾。 （ 1）消防总体设计保证安全。消防是光伏电站管理工作的一项首要任务，一方面要考虑光伏电站工程自身的安全；另一方面要考虑光伏电站工程对周围环境的安全。在总体设计时，应按危险品火灾危险程度分区分类隔离，如油浸变压器等。 （ 2）消防总体设计满足适用要求。光伏电站总体设计要遵循适 用的原则。所谓适用就是总体设计要能满足各种区域的使用要求。光伏电站内部的构筑物以及电气设备之间的防火间距要满足防火设计规范。各种区域尽管功能不一样，在使用上都有一个共同的要求：保证光伏电站发电设备的正常运行。 （ 3）消防总体设计满足经济性的要求。经济性体现在以下几个方面：总体设计应使布局紧凑，既能保证建筑物、构筑物以及电器之间必要的防火间距，又能节省用地，以减少建设投资；总体设计要有利于各种设施、设备效能的充分发挥，保证各种设施设备的有效利用，提高劳动效率和光伏电站的经济效益。 8.2 工程消防 8.2.1建筑物火灾危险性分类及耐火等级 场内箱变的火灾危险性为丁类，耐火等级为二级。 8.2.2主要机电设备消防设计 电站主要机电设备为光伏发电设备及其配套的箱式变电站。光伏发电设备的消防将按机组厂商的要求进行配置。箱式变电站的消防将遵循电力设备典型消防规程的要求进行配置。光伏发电设备采用机组 -箱式变电站的单元接线方式，而且分布非常分散，箱式变电站采用油浸式变压器，配备相应的小型灭火设备，变压器附近还应 *市 *新能源 *镇垦宝产业园一期 20MWp 农业光伏项目 项目建议书 - 20 - 设置防火砂箱。 （ 1） 防雷击措施 根据现场实际情况及土壤电阻率敷设不同的人工接地网，以满足接地电阻的要 求，在每个太阳能方阵和箱式变电站基础外四周大于 1m远处各焊接一个水平接地环网，一般水平接地环网采用热镀锌扁钢焊接而成，敷设深度离地面 0.8m 1.0m 处，垂直接地极采用 2.50m 长的热镀锌角钢。若接地电阻不满足要求，可把光伏电站的每个太阳能方阵的接地环网都连接起来，若还没有达到接地电阻要求可和 66kV升压变电站的接地网通过接地扁钢互连组成一个总的接地网或增加人工接地电阻（如采用降阻剂），直至满足接地电阻要求。