贵州晴隆县茅草坪30MWp光伏发电项目可研报告Word格式文档下载.doc
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4.3逆变器选型 18
4.4光伏方阵的串、并联设计 19
4.5光伏方阵布置 20
4.6模块化设计 22
4.7系统效率计算 22
4.8发电量估算 24
5电气 26
5.1电气一次部分 26
5.2电气二次 30
5.3通信部分 32
6土建工程 34
6.1设计安全标准 34
6.2基本资料和设计依据 34
6.3光伏阵列基础及升压变单元基础设计 35
6.4主要建(构)筑物设计 36
6.5光伏发电站道路及场地设计 37
6.6主要建筑材料 37
7消防设计 38
7.1工程消防总体设计 38
7.2工程消防设计 39
7.3施工消防 40
7.4附表 41
8施工组织设计 42
8.1工程概况 42
8.2工程范围 42
8.3工程实施目标 42
8.4施工总平面规划布置 42
8.5主要工程项目的施工方案 44
8.6项目实施计划 54
9工程管理设计 54
9.1工程管理机构 54
9.2主要管理设施 55
9.3电站运行维护、回收及拆除 55
10环境保护与水土保持 59
10.1项目选址 59
10.2清洁生产 59
10.3对区域的环境影响 60
11劳动安全和工业卫生 60
11.1设计依据 60
11.2劳动安全和工业卫生设计 63
11.3劳动安全和工业卫生管理 66
12节能降耗分析 68
12.1设计原则和依据 68
12.2施工期能耗种类 69
12.3主要节能降耗措施 70
12.4电站节能降耗效益分析 73
12.5结语 74
13投资估算及经济效益............................................................................................................................................75
13.1材料清单 75
13.2投资估算 75
13.3经济效益(财务) 75
14结论 79
贵州晴隆县茅草坪30MWp光伏发电项目可行性研究报告
1综合说明
1.1概述
1.1.1项目概况
(1)项目名称:
贵州晴隆县茅草坪30MWp光伏发电项目
(2)建设单位:
(3)建设规模:
30MWp
(4)项目地址:
贵州晴隆县
(5)安装方式:
35°
固定倾角安装
(6)项目投资(包含前期费用及安装期利息等):
3亿元
1.1.2项目所在地(贵州晴隆县)简介
项目所在地位于贵州省晴隆县,晴隆县位于贵州省西南部。
总面积1327.3平方千米。
2003年末总人口28.81万人。
人口较多的少数民族有布依、苗、彝族。
县人民政府驻莲城镇。
晴隆县辖8个镇、5个乡、1个民族乡:
莲城镇、沙子镇、碧痕镇、大厂镇、鸡场镇、花贡镇、中营镇、光照镇、长流乡、大田乡、马场乡、紫马乡、安谷乡、三宝彝族乡。
睛隆县属高源峡谷区,最高点为县境西南隅与普安县交界处大厂镇的五月朝天以北约1公里处,海拔2025米,最低点麻沙河与北盘江汇合处,海拔543米,海拔高差达1482米。
因受北盘江及其支流的强烈切割,切深长达500——700米,属深切割岩溶侵蚀山区。
因此,全县地形起伏大,具有"
山高坡陡谷深"
的特点,地貌类型有低山、低中山、中山和高中山。
石山地区岩溶发育强烈,伏流、地下河床、溶洞、落水洞、竖林、岩溶干沟等极为普遍。
地表干早缺水,地形复杂,分布错综。
一是山高坡陡谷深的地形与地处低纬度,高海拨山区,立体气候明显,具有"
一山分四季,十里不同天"
之特征。
二是独特的立体气候和多样化的土壤类型,形成了丰富的植物资源,其中茶叶、脐橙、意仁米、中药材久负盛名,有利于立体农业开发。
三是特殊的大地构造部位和地质构造。
形成丰富的矿产资源,不仅种类多,而且组合态势好,主要有金、锑、铅锌等金属矿产资源和煤、萤石、贵翠、大理石、石灰石、方解石、瓷土等非金属矿产资源。
四是北盘江及其在县境内的支流蕴藏巨大的水能资源。
项目所在地
图1-1晴隆县地理图
1.2太阳能资源
晴隆县位于云贵高原中段,苗岭山脉西部,贵州省西南面,黔西南布依族苗族自治州的东北角。
地处东径105度01分至105度25分,北纬25度33分至26度11分之间。
县境南北长69公里,东西宽33公里,全县总面积1327.3平方公里。
晴隆县属高源峡谷区,最高点为县境西南隅与普安县交界处大厂镇的五月朝天以北约1公里处,海拔2025米,最低点麻沙河与北盘江汇合处,海拔543米,海拔高差达1482米。
因受北盘江及其支流的强烈切割,切深长达500—700米,属深切割岩溶侵蚀山区。
因此,全县地形起伏大,具有“山高坡陡谷深”的特点,地貌类型有低山、低中山、中山和高中山。
晴隆县茅草坪位于贵州省西南部、黔西南布依族苗族自治州东北角,地处云贵高原中段。
县境东与关岭县隔江相望,北与水城、六枝特区划江为界,南连兴仁县,西接普安县,距省城贵阳市237多公里,距州府兴义166公里。
县境内主要河流有西泌河、大桥河、麻布河三条。
晴隆县多年平均降水量为1380毫米,总集水面积1325平万公里,境内河流、溪沟较多,是省内降水较多的地区。
根据中国气象局风能太阳能资源评估中心通过对全国地面太阳能辐射和气象影响因子的综合分析,从绘制出的“太阳能资源区域分布等级图”可以看出,晴隆县平均年总辐射在5698MJ/m2以上,根据《中华人民共和国气象行业标准》QX-T89-2008太阳能资源评估标准,大丰市属于三类区,太阳能资源较丰富,具有良好的开发前景。
1.3工程地质
贵州晴隆县茅草坪30MWp光伏发电项目场址位于贵州省晴隆县紫马乡栗树村茅草坪。
距晴隆县城约27公里,交通十分便利,非常有利于项目开发建设。
根据《建筑抗震设防规范》(GB50011-2010)场地抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.05g,第二组。
地地貌类型较单一,地形较平坦。
本场区勘察深度范围内,地基土层主要由粉土和砂土组成,地基土自上而下分为8层,①层耕土,②层粉土夹粉质粘土,③层粉砂夹粉土,③-1层淤泥质粉质粘土,③-2层淤泥质粉土,④层粉土夹粉砂,⑤层粉土夹粉砂,⑥层粉土夹粉砂,⑦层粉土夹粉砂,⑧层粉质粘土。
根据规范规定,本场地饱和粉土和砂土层可不进行液化判别,但有软弱黏性土层,为对建筑抗震的不利地段。
综上所述,工程场区场地相对稳定,在保证光伏组件支架基础和支架抗腐蚀性强度要求的条件下适宜建设光伏电站。
1.4工程的任务和规模
工程所在地太阳能资源丰富,对外交通便利,并网条件好,开发建设条件优越,是建设太阳能光伏发电站适宜的站址,同时本工程的开发建设是贯彻社会经济可持续发展要求的具体体现,符合国家能源政策的战略方向,可减少化石资源的消耗,减少因燃煤等排放有害气体对环境的污染,对于促进地方经济快速发展将起到积极作用,因此,开发本工程是必要的。
本工程占地约1000亩,拟采用35°
固定倾斜面方式安装120000块标称功率为250Wp的晶体硅光伏组件,光伏发电站直流侧安装总容量为30MW。
1.5光伏系统方案设计及发电量计算
本工程采用总体方案,将系统分成30个发电单元,其中30个发电单元配置60台的500kW组串型逆变器与60台1000kVA升压变,1个发电单元配置2台的500kW组串型逆变器与2台1000kVA升压变。
采用35°
固定倾斜面方式安装120000块标称功率为250Wp的晶体硅光伏组件,电站拟经35kV线路输送至清水河南方电网变电所35kV侧母线。
预计电站运营期内平均年上网电量为0.47亿kWh,20年内总发电量约9.4亿kwh。
1.6电气
1.6.1电气一次
该30MWp的光伏电站包括分为30个发电单元。
每个发电单元以20块光伏组件串联为一个组串,共6000个组串,各组串直接接入500kW组串型逆变器,通过交流汇流箱接到箱式变压器上进行升压。
逆变器输出480V三相交流,各子系统通过交流电缆连接到容量为1000kVA预装式升压变压器低压侧分裂绕组,升压变选用油浸预装式箱式变压器。
根据估算光伏发电站的站用电负荷,需设置两台容量200kVA的干式变压器做为站用电源,一台变压器电源引自市电,电压等级暂定为10kV,型号为SC10-200/1010.5±
2×
2.5%/0.4kV,另一台变压器电源来自于本站35kV母线,站用变压器型号为SC10-200/35,布置在电气配电间,站用电电压等级采用AC380V/220V三相四线制。
1.6.2电气二次
本电站以35kV电压等级线路接入系统。
电站的调度管理方式暂定由省网调度中心调度。
该电站按"
无人值班"
(少人值守)的原则进行设计。
电站采用以计算机监控系统为基础的监控方式。
计算机监控系统应能满足全站安全运行监视和控制所要求的全部设计功能。
中央控制室设置计算机监控系统的值班员控制台。
整个光伏发电站安装一套综合自动化系统,具有保护、控制、通信、测量等功能,可实现光伏发电系统及35kV配电装置的全功能综合自动化管理,实现光伏发电站与地调端的遥测、遥信功能及发电公司的监测管理。
光伏电站有功功率、无功功率控制调节由监控系统配合逆变器系统完成。
1.6.3通信
光伏发电站调度信息拟传送至地方地调,预留当地县调接入信息接口;
最终以系统接入意见为准。
在光伏电站配置一套STM—4SDH设备、一套PCM复接设备、一组电源变换器、一块通信综合屏、一套数配、音配、光配单元模块和一部电话机;
对侧配置STM-4光支路板一块,一套PCM复接设备。
1.6.4光功率预测系统
按照电网功率预测系统要求,在站内配置一套光功率预测装置,将预测信息通过数据网送至省调。
1.7消防设计
本工程消防设计贯彻“预防为主、防消结合”的设计原则。
设计中,严格执行国家有关防火规范和标准,积极采用先进的防火技术,做到保障安全,使用方便,经济合理。
本光伏发电站不设专职消防队,电站运行人员作为兼职消防人员,初期火灾由站内运营管理人员自行组织灭火,同时通知当地公安消防队支援共同扑灭火灾。
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,一旦火灾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。
1.8施工组织设计
本工程包括光伏发电系统内的施工组织设计、设备制造、采购安装、调试并网发电和技术服务等。
工期目标:
本工程从设计到并网发电,总的工期控制在6个月以内。
质量目标:
(1)设计:
方案优化、工艺先进、严格评审、供图及时,设计优良品率﹥95%,设计变更率≯2%。
(2)设备:
选型合理、技术可靠、严格监造、准点供货、设备无缺陷
(3)安装:
安装工程合格率100%,安装工程优良率≥90%。
(4)调试:
试运项目验收优良率90%以上,主要仪表投入率100%、自动投入率100%;
并网发电一次成功。
环境、职业健康安全目标:
(1)人身死亡事故及人员责任事故、重大设备事故、职业病、火灾事故、员工重伤事故均为零;
员工轻伤事故为零。
(2)不因设计、采购、施工、调试运行等原因而导致工程建设、运行及影响主体锅炉安全生产运行的质量、环境和安全事故发生。
(3)项目实施过程中不发生重大环境污染事故。
工程施工用水水源考虑采用地下水,在站内打深水井。
施工用电电源就近引接,工程所需建筑材料当地均能满足供应。
工程用地面积按围墙内实际面积计算,总用地面积约1000亩。
本工程建设总工期为6个月,其中工程准备期1.5月。
1.9电站管理设计
本光伏发电站的机构设置和人员编制暂参照同类工程和本工程实际条件确定。
本工程定员标准暂定2人,含管理及生产辅助人员,电站运营所需保洁、保安、日常维修等工作以服务外包方式承包。
光伏发电站主要管理设施包括:
综合控制楼,生产、生活电源及备用电源,生产、生活供水设施等。
1.10环境保护和水土保持设计
本工程的建设对周围的自然环境和社会环境的影响有利有弊。
有利的方面主要体现在光伏发电是清洁的可再生能源,与燃煤电厂相比,每年不仅可减少多种大气污染物的排放,还可减少大量灰渣的排放,改善环境质量。
同时光伏发电站的建设还可为当地增加一个旅游风景,促进当地旅游业的发展,带动第三产业发展,促进当地经济建设。
项目建设对环境的不利影响主要体现在施工期,如施工粉尘、噪声、废水和生活垃圾对施工人员的影响等,但影响的范围小,时间短,可通过采取适当的防护措施以及加强施工管理,可将不利影响减小至最低程度。
工程的建设不存在制约工程建设的重大环境问题,不会制约当地环境资源的永续利用和生态环境的良性循环,只要采取防、治、管相结合的环保措施,工程建设对环境的不利影响将得到有效控制,而且光伏发电本身就是一个清洁能源项目,从环境角度分析,不存在制约工程开发的环境问题,本工程建设是可行的。
环评与水土保持结论最终以专项报告为准。
1.11劳动安全与工业卫生设计
遵循国家已经颁布的政策,贯彻落实“安全第一,预防为主”的方针,在设计中结合工程实际,采用先进的技术措施和可靠的防范手段,确保工程投产后符合劳动安全及工业卫生的要求,保障劳动者在生产过程中的安全与健康,编制劳动安全及工业卫生篇。
着重反映了工程投产后职工及劳动者的人身安全与卫生方面紧密相关的内容,分析生产过程中的危害因素,提出防范措施和对策。
通过对施工期存在的防雷防电等工作可能存在的危害因素,对运行期可能存在的防火防爆、电气伤害、机械伤害、电磁辐射等可能存在的危害因素进行分析,提出相应对策,并成立相应的机构和应急预案。
对光伏电站的施工和安全运行提供了良好的生产条件,有助于减少生产人员错误操作而导致安全事故以及由于运行人员处理事故不及时而导致设备损坏和事故的进一步扩大,降低了经济损失,保障了生产的安全运行。
1.12节能降耗
本工程节能设计主要分为建筑节能设计和设备节能设计两部分。
本工程建筑节能设计依据为《民用建筑节能设计标准JGJ26-95》及《GB50189-2005公共建筑节能设计标准》中相应要求。
设备选型方面贯彻节能政策,选择节能型设备和产品,选择损耗低、效率高的变压器和站用变压器,选用节能型、发光效率高的照明灯具,减少电缆损耗。
通风与空气调节装置通过温度、湿度自动控制调节,以保证人员舒适与设备的正常运行。
室外照明采用太阳能节能灯,室内照明以荧光灯为主。
对施工期和运行期的能耗进行详细的分析,并提出建设管理的节能措施建议,提高本工项目的综合效益。
本工程计算期20年,运行期25年,20年内年平均上网电量约0.327亿kWh。
与相同发电量的火电厂相比,按照当前主力发电机组600MW发电机组平均供电煤耗水平305g/kWh计,每年可为电网节约标煤约0.75万吨。
该项目的建设,将在节省燃煤、减少CO2、SOX、NOx、烟尘、灰渣等污染物排放效果上,起到积极的示范作用。
根据预测,该项目潜在的节能减排效果为:
每年减轻排放温室效应气体CO2约3.26万吨;
每年减少排放大气污染气体SO2约1283.4吨、NOx约441.75吨、碳粉尘约0.915万吨。
1.13结论和建议
1.13.1主要结论
1)为加快发展低碳经济,响应贵州省委、省政府“十二五”期间战略与发展规划,向建设“资源节约型、环境友好型”社会,建设贵州晴隆县茅草坪30MWp光伏发电项目是十分必要的;
2)贵州晴隆县茅草坪30MWp光伏发电项目站址区域多年平均太阳辐射量为5698MJ/m2以上,属全国太阳能资源很丰富地区,具有良好的开发前景;
3)本工程的站址占地约1000亩,安装120000块250Wp晶体硅光伏组件,光伏发电站额定总输出发电容量为30MW。
预计运营期内平均年上网电量预计为0.327亿kWh;
综上所述,本工程所在区域太阳能资源非常丰富,对外交通便利,并网条件好,是建设光伏发电站的较为理想的站址。
同时本工程的开发符合可持续发展的原则和国家能源发展政策方针,有利于缓解环境保护压力,对于促进地区旅游业,带动地方经济快速发展将起到积极作用。
因此,建议在贵州晴隆县茅草坪30MWp光伏发电项目可行性研究审查工作完成后,尽快准备申请立项核准,同时积极开展施工前的其他准备工作,争取工程早日开工建设。
1.13.2建议
1)鉴于贵州晴隆县茅草坪30MWp光伏发电项目站址区域内没有太阳能测光站,本阶段在进行太阳能光伏发电设计时主要参考了美国NASA累计光照数据和meteonorm软件模拟气象数据,因此下阶段建议在站址区域内设立太阳能测光站。
2)光伏发电站附近不得新建有粉尘、化工污染周围环境3km范围内不能有粉尘、化工等污染源,建议光伏发电站的工厂。
且对已建好的污染源进行治理。
3)本项目其它专项设计如环评,水土保持设计,安评等需同步开展,以便于本可研引用各专项设计结论性意见,使项目尽快获批。
4)项目报批所需其它支持性文件需要尽快落实,以便于项目尽快获批。
表1-1贵州晴隆县茅草坪30MWp光伏发电项目特性表
一、光伏发电工程站址概况
项目
单位
数量
备注
发电容量
MW
130
占地面积
亩
1000
海拔高度
m
1837
经度(北纬)
°
′”
25°
13′
纬度(东经)
108°
88′
工程代表年太阳总辐射量
MJ/m²
5698.42
二、主要气象要素
多年平均气温
℃
13.2
多年极端最高气温
22.4
多年极端最低气温
5.5
多年最大冻土深度
0.1
多年最大积雪厚度
cm
多年平均风速
m/s
2.2
多年极大风速
18.2
多年平均大雾日数
日
6
多年平均雷暴日数
5.2
三、主要设备
编号
名称
1光伏组件(型号:
250Wp)
1.1
峰值功率
Wp
250
1.2
开路电压Voc
V
38.4
1.3
短路电流Isc
A
8.79
1.4
工作电压Vmppt
30.4
1.5
工作电流Imppt
8.24
1.6
峰值功率温度系数
%/K
-0.45
1.7
开路电压温度系数
-0.33
1.8
短路电流温度系数
0.06
1.9
10年功率衰降
%
≤8.8
1.10
25年功率衰降
≤20
1.11
外形尺寸
mm
1650×
990×
50
1.12
重量
kg
19.5
1.13
块
120000
1.14
向日跟踪方式
1.15
固定倾角角度
(°
)
35
2逆变器(型号:
500kW)
2.1
输出额定功率
kW
500
最大直流输入功率
560
2.3
最高转换效率
98.4
2.4
欧洲效率
97.8
2.5
输入直流侧电压范围
VDC
900
2.6
最大功率跟踪(MPPT)范围
450V-880V
2.7
最大直流输入电流
1240
2.8
交流输出电压范围
270
2.9
输出频率范围
Hz
49.5-50.5Hz
2.10
功率因数
>
0.98
2.11
宽/高/厚
2400*2200*800
2.12
1900
2.13
工作环境温度范围
-25~+50
2.14
台
60
河北翼电电力工程设计咨询有限公司北京公司第13页地址:
2太阳能资源分析
2.1全国太阳能资源分析
下图为我国国家气象局风能太阳能资源评估中心发布的我国日照资源分布图:
图2-1我国太阳能资源分布图
晴隆县平均年总辐射在5698.42MJ/m2,根据我国太阳能资源区划标准,太阳能资源属于很丰富地区,具有良好的开发前景。
2.2光伏发电项目所在地的自然环境概况
查《建筑结构荷载规范》盐城地区的风压为0.35kg/m2,根据风压、风速换算关系:
W=V2/
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