50MW光伏并网电站项目预-可行性研究报告

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1、-新荣区50MW光伏并网电站工程预可行性研究报告目录一、综合说明- 6 -1.1、概述- 6 -1.2、太阳能资源- 8 -1.3、工程地质- 9 -1.4、工程任务及规模- 9 -1.5、光伏系统总体方案设计及发电量计算- 10 -1.6、电气及接入系统方式- 10 -1.7、消防设计- 11 -1.8、土建工程- 12 -1.9、施工组织设计- 12 -1.10、工程管理设计- 13 -1.11、环境影响评价- 13 -1.12、劳动平安与工业卫生- 14 -1.13、投资概算及财务评价- 15 -二、太阳能资源- 16 -2.1、我国太阳能资源分布- 16 -2.2、*省太阳能资源概况-

2、 17 -2.3、*市太阳光辐射量- 18 -三、工程地质- 20 -3.1、地理地貌- 20 -3.2、地质水文状况- 20 -3.3、场地结论- 21 -四、工程任务与规模- 22 -4.1、工程任务- 22 -4.2、建立规模- 26 -4.3、工程建立的必要性- 26 -五、光伏发电系统总体方案设计及发电量计算- 29 -5.1、光伏发电系统的分类及构成- 29 -5.2、光伏组件选型- 30 -5.3、光伏阵列运行方式的设计- 35 -5.4、逆变器的选择- 38 -5.5、光伏阵列设计及布置方案- 42 -5.6、年上网电量估算- 46 -六、电气- 50 -6.1、电气一次- 5

3、0 -6.2、电气二次- 53 -七、消防设计- 56 -7.1、消防设计依据- 56 -7.2、消防设计原则- 56 -7.3、消防总体设计方案- 57 -7.4、施工消防规划- 61 -八、土建工程- 62 -8.1、电站总平面布置- 62 -8.2、土建工程设计- 62 -九、施工组织设计- 67 -9.1、施工条件- 67 -9.2、施工总布置- 68 -9.3、主要工程工程的施工方案- 69 -9.4、施工综合进度- 75 -十、工程管理设计- 78 -10.1、工程概况管理机构设置- 78 -10.2、工程管理范围- 79 -10.3、质量验收标准- 82 -十一、环境影响评价-

4、84 -11.1、评价依据- 84 -11.2、评价标准- 84 -11.3、环境影响分析及治理措施- 85 -11.4 环境保护措施- 88 -11.5、节能及减排效益分析- 89 -11.6、综合评价- 89 -十二、劳动平安和工业卫生- 91 -12.1、编制任务与目的- 91 -12.2、设计依据- 91 -12.3、工程平安与卫生危害因素分析- 93 -12.4、劳动平安设计- 94 -12.5、工业卫生设计- 95 -12.6、平安与卫生机构设置- 97 -12.7、事故应急救援预案- 97 -12.8、劳动平安与工业卫生专项工程量、投资概算- 101 -12.9、平安培训与制定规

5、程- 102 -十三、投资估算- 103 -13.1、编制原则- 103 -13.2、投资匡算- 103 -13.3、工程财务指标- 103 -附录：公司简介- 114 -*阿特斯新能源开发*- 114 -一、综合说明1.1、概1.1.1、地理位置*市新荣区50MW光伏并网电站工程由*阿特斯新能源开发*投资建立，位于*市新荣区破鲁堡乡栗恒窑村，规划面积约2000亩。*市地处黄土高原东北边缘。地理坐标为东经1123411433,北纬39034044之间。北以外长城为界，与*自治区丰镇、凉城县毗邻，西、南与本省朔州市、 *地区相连，东与*省阳原、涞源、蔚县相接。* 最顶峰是阳高县六棱山主峰黄羊尖2

6、420米，最低处为灵丘县冉庄河558米，市区海拔1000 米。境内地貌类型复杂多样，山地、丘陵、盆地、平川兼备。新荣区位于*省最北端，地处北纬4007一4024，东经11252一113之间。北部、西北部以长城为界与*自治区的丰镇市和凉城县毗连，东与阳高县、东南与*县、西与左云县接壤，南与*市南郊区为邻。是*通往*的咽喉，也是和华北平原的侧背，自古以来战略、经济位置十分重要。本工程建立拟选地块为一片开阔荒地，工程场地开阔、平坦、交通便利、地理位置优越。工程所在地地理位置示意图1.1.2、场址本工程场址南起栗恒窑，北至助马堡，东起四道梁，西至砖楼沟，场址整体较为平坦，工程区规划面积约2000亩，拟

7、装机容量为50MW。场址的拐点坐标见下表：边界拐点坐标NE1401735112530524016171125239340154911253484401646112540254017301125501场址范围示意图1.1.3、工程任务工程名称：*市新荣区50MWp光伏并网电站工程。建立地点：*市新荣区。建立规模：工程一期建立规模为50MW，安装单机容量1MW的太阳能光伏发电子方阵电池组件及逆变器50套。建立性质：新建。建立期：12个月。1.2、太阳能资源*地处中温带大陆性半干旱季风气候区，四季鲜明。春季里气温上升很快，平均气温7-9，多大风，降雨较少，平均降水量仅为50mm左右，占年降水量的15

8、%。 夏季气候温和，平均气温在19-22之间，雨水集中，平均降水量近250mm，占全年降水量的60%以上。 秋季降临后气温便逐渐下降，平均气温在6-8之间。冬季较为寒冷，长达四个多月，盛行西北风，日短天寒。平均气温在零下7-12之间。*市年日照时数较长，约为2800小时，光能利用潜力十分可观。根据我国太阳能资源区划标准，该区属“较丰富带，比拟适合建立大型光伏电站。1.3、工程地质新荣区属黄土丘陵区，山脉呈东北一西南走向，主要山脉有：采凉山、马头山、雷公山、弥驼山等。季节性河流主要有：北部的涓子河，中部横贯东西的淤泥河，东部纵贯南北的饮马河、万泉河。境内的破鲁、堡子湾和郭东盆地，平均海拔1178

9、 1724米。场址区域地势比拟平坦，平均海拔为1350m。参考区域地质资料，地质构造为灰黄色粉土夹薄层砾卵石，地下水位埋藏很深，可以不考虑地下水的腐蚀性和对根底的影响。1.4、工程任务及规模太阳能光伏发电站的建立有利于促进当地电网的电源构造调整，优化资源的合理配置，可以对地区局部气候环境的改善起到一定的促进作用，同时还可以与周边旅游景点结合起来，成为新的旅游景点。开发利用可再生能源是国家能源开展战略的重要组成局部。*市年平均日照时间在2800小时左右，开发利用太阳能资源具有较好的条件和前景，符合国家产业政策。根据当地的光能资源以及初步开发规划，本工程建立规模为50MW，初步推荐安装50套单机容

10、量为1MW太阳能光伏方阵电池组件及并网逆变器。1.5、光伏系统总体方案设计及发电量计算太阳能电站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展经济技术比拟分析。以优化阵列单元间布置间距，降低大风影响，减少占地面积，提高发电量为布置原则。通过技术与经济综合比拟，电池组件选用245Wp多晶硅电池组件，电站安装206000块电池板，光伏电站总容量为50.47MWp。安装方式为全固定式支架安装，支架倾角42，方位角0。逆变器选用500kW逆变器，共计100台。50MWp由50个独立的1MWp系统组成，每20个电池板一串，每16串接入1个汇流箱，每7个汇流箱接入一组500

11、kW逆变器。 *市新荣区50MWp光伏并网电站工程发电系统25年的总发电量约为180671.09万kW.h，年平均发电量7226.84万kW.h，年等效利用小时数为1430h。1.6、电气及接入系统方式综合考虑光伏电站装机规模及当地电网电压等级，本工程并网电压选用110kV。同时在工程场地内建立110kV升压站，变电所按无载升压变压器设计，电压等级为35/115 5%/110kV。根据本工程规划容量及附近电网规划情况，本工程接入系统方案考虑如下：在光伏电站内建立110kV 升压站，光伏电站以一回110kV 线路接入云冈110kV 站，线路长度约125km。上述接入系统方案仅是本阶段工作的初步设

12、想，光伏电站最终接入系统方案需在光伏电站接入系统设计中详细论证，并经上级主管部门审查后确定。本工程推荐采用分块发电、集中并网方案，将50MWp光伏系统分成50个1MWp的并网发电单元，每个并网发电单元分别经1台35kV就地变压器升压后接入升压站35kV母线，再通过升压站主变器升压至110kV，最终并入110kV电网实现并网发电。同时光伏电站内设2台站用变压器为全站提供站用电源，一台由站外10KV配电网引接，另一台站用变由站内母线供电，作为备用电源。工程采用光伏发电设备及升压站集中控制方式，在综合楼设集中控制室实现对光伏设备及电气设备的遥测、遥控、遥信。1.7、消防设计消防设计是依据“预防为主，

13、防消结合的消防工作方针。针对工程的具体情况，采用先进的防火技术，以平安、方便、经济、合理为宗旨，对重点设备采用重点对待的消防措施。各局部均严格按照有关规程、标准设计，不设消防机构，配备一名消防人员。除设有消防水泵，消防水池外，室内外均配有灭火器灭火器。发生重大火灾，可由地方消防队支援共同扑灭火灾。1.8、土建工程本工程装机总容量为50MWp，共建立单机容量为1MW的太阳能光伏发电电池组件方阵50套，根据?风电场工程等级划分及设计平安标准(试行)?FD002-2007，按照装机容量划分，其工程等别为等，工程规模为大2型。本工程场址地面平坦开阔，拟建场址规划区内为荒废土地，总占地面积约2000亩。

14、场区所有太阳能光伏电池组件方阵发的电能通过就地配电室升压后送入太阳能光伏发电站110kV升压站。新建110kV升压站是整个太阳能光伏发电站的控制中心，也作为工作人员生活办公的场所。站内设综合楼、35KV配电间等建筑物以及各项辅助构筑物，太阳能光伏发电站主变和配电装置采用屋外敞开式布置，站内未利用空地均设计为*,道路宽及转弯半径满足运输及消防要求，消防车可直通站内各建筑物。1.9、施工组织设计本工程工程光伏阵列布置相对集中，场址地势开阔施工布置条件较好。光伏电站距离新荣区城区不远，且当地有不少企业，可提供加工、修配及租用大型设备等能力，施工修配和加工系统可在当地解决。场区内施工临建工程主要有综合

15、加工厂、材料及设备仓库、混凝土拌和站、等临时生产设施和生活建筑设施。本太阳能光伏发电站工程施工主要包括太阳能光伏电池组件方阵根底的开挖和混凝土浇筑、升压站内建筑物及构筑物施工、太阳能光伏电池组件方阵设备的安装以及电气设备的安装、线缆的安装及升压变电设备的安装。1.10、工程管理设计建立期间，根据工程目标，以及针对工程的管理内容和管理深度，光伏电站工程将成立工程公司。工程公司建立期方案设置5个部门：方案部、综合管理部、设备管理部、工程管理部、财务审计部，共12人，组织机构采用直线职能制，互相协调分工，明确职责，开展工程管理各项工作。根据生产和经营需要，结合现代化光伏电站运行特点，遵循精干、统一、

16、高效的原则，对运营机构的设置实施企业管理。参照原能源部颁发的能源人1992 64号文“关于印发新型电厂实行新管理方法的假设干意见的通知，结合新建电站工程具体情况，本光伏电站按“无人值班少人值守的原则进展设计。光伏电站运营公司编制10人，设经理1人，全面负责公司的各项日常工作。运营公司设3个部门，综合管理部2人、财务部2人、生产运行部5人。1.11、环境影响评价本工程主要的施工活动是建造太阳能光伏电池组件方阵基座，太阳能光伏电池组件方阵安装和并网逆变器安装，铺设集电线路，建立升压站，建立施工道路和其他辅助设施。工程施工期和运行期对周围环境的影响不大，如土地利用、水土流失、噪音、污水、电磁干扰、生

17、态景观等的影响，采取一定措施后就可以防止。施工生活区设污水一体化处理设备，生活污水经处理达标后排水最终渗入地下或自流汇入附近季节性河流中；施工生活区设垃圾，生活垃圾收集后，清运至附近生活垃圾处理厂处理；施工区物料堆放和运输遮盖毡布，封闭混凝土拌合，道路洒水，防止大面积开挖；施工机械采用技术先进的设备，燃料采用优质燃料，加强对施工机械和施工运输车辆的维护保养；对太阳能光伏发电站进展绿化美化，太阳能光伏电池组件方阵安装施工完毕后，及时对施工碾压过的的土地进展人工洒水使土地自然疏松，按原来的地貌选择适宜的草种或树木进展恢复性种植。1.12、劳动平安与工业卫生保护劳动者在电力建立和运行生产中的平安和安

18、康，改善劳动者在其工作中的劳动条件，太阳能光伏发电站设计必须贯彻执行国家及部颁现行的有关劳动平安和工业卫生的法令、标准及规定，以提高劳动平安和工业卫生的设计水平。在太阳能光伏发电站劳动平安和工业卫生工程设计中，要认真地贯彻“平安第一，预防为主的方针，加强劳动保护，改善劳动条件，重视平安运行。对于劳动平安与工业卫生防范措施和防护设施，必须与主体工程建立三同时：同时设计、同时施工、同时投产，并要到达平安可靠，要保证劳动者在劳动过程中的平安与安康。1.13、投资概算及财务评价本工程装机总容量50MWp，工期为12个月。本工程主要由太阳能光伏电池组件及逆变器、升压站、交通工程、施工辅助工程等组成。本工

19、程静态投资49000.00万元，单位静态投资9800.00元/kW；动态投资50123.00万元，单位动态投资1002.46元/kW。本工程采取30%自有资金，70%银行贷款的形式完成建立资金的筹措；贷款参照最新银行长期贷款工程利率6.55%计算，贷款年限15年。太阳能光伏发电站计算期25年，经营期内上网电价按0.95元/kWh含税测算，则工程自有资本金内部收益率IRR为14.2%，收益较好。二、太阳能资源2.1、我国太阳能资源分布我国地处北半球欧亚大陆的东部，主要处于温带和亚热带，具有比拟丰富的太阳能资源。根据全国700多个气象台站长期观测积累的资料说明，中国各地的太阳辐射年总量大致在3.3

20、51038.40103MJ/m2之间，其平均值约为5.86103MJ/m2。图2、我国太阳能资源分布图按承受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区：一类地区：全年日照时数为32003300h，年辐射量在67008370MJ/m2。相当于228285kgce(标准煤)燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、*北部、*北部和*南部等地。这是我国太阳能资源最丰富的地区。二类地区：全年日照时数为30003200h ，年辐射量在58606700 MJ/m2，相当于200228kgce燃烧所发出的热量。主要包括*西北部、*北部、*南部、*南部、*中部、*东部、*东南部和*南部等地。此区为我国太阳能资源较

21、丰富区。三类地区：全年日照时数为22003000h，年辐射量在50205860MJ /m2，相当于171200kgce燃烧所发出的热量。主要包括*、*、*东南部、*南部、*北部、*、*、*、*北部、*东南部、*南部、*南部、*北部和*北部等地。四类地区：全年日照时数为14002200h，年辐射量在41905020MJ/m2。相当于142171kgce 燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、*、*和*的一局部地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以，属于太阳能资源可利用地区。五类地区：全年日照时数约10001400h ，年辐射量在33504190MJ/m2。相当于114142kgce燃烧所发出的热

22、量。主要包括*、*两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。一、二、三类地区，年日照时数大于2000h，年辐射总量高于 5860MJ/m2，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，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、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定的利用价值。2.2、*省太阳能资源概况*地处华北西部的黄土高原，全省年辐射量介于5020 MJ/m26130 MJ/m2 ，高于同纬度的*、东北和*以南各省市。由于省内地形复杂，年总辐射量的等值线不规则，其分布特点是由南向北逐渐增加，总辐射最高的地方是北部的左云县，为6130 MJ/m2，其次是右玉、五寨等地，约为5

23、980 MJ/m2。中部地区的方山县以至左云、右玉一带和五台山及其西北部的繁峙、应县的局部地区，年总曝辐射量在5860 MJ/m2以上。*地区的局部及*市、沁源县在5020 MJ/m25440 MJ/m2之间。*地区大局部在5020 MJ/m2以下，垣曲约为4840 MJ/m2，是本省太阳辐射的最低的地方。*省约60的地区年总辐射量介于5440 MJ/m25720 MJ/m2之间。2.3、*市太阳光辐射量国内大局部光伏电站工程采用数据来自加拿大自然资源部和美国宇航局NASA联合开发的软件RetScreen全球气象数据库。该数据库的日照辐射数据来源有两种情况：1、当地根底气象台；2、假设附近无根

24、底气象台，则根据当地经纬度，通过卫星定位测量数据。*地处中温带大陆性半干旱季风气候区，四季鲜明，年日照时数较长，约为2800小时，光能利用潜力十分可观。本工程建立地位于*市新荣区境内。新荣区属温带大陆性季风气候。春季枯燥多风，夏季短暂较热，秋季温润凉爽，冬季漫长寒冷而少雪。光照充足，温差较大，年降水量为400毫米左右，集中在七、八、九三个月，约占全年降水量的60%，年均无霜期115天左右。以下是美国国家航天气象局NASA监测到的场址地区气象资料：新荣区气象资料Month Air temperature Relative humidity Daily solar radiation - hori

25、zontal Atmospheric pressure Wind speed Earth temperature C%kWh/m2/dkPam/sCJanuary-18.377.50%2.6186.23.1-17.5February-13.272.70%3.586.13.3-12.4March-3.253.40%4.7285.83.9-1.7April6.836.00%6.0585.64.69.7May14.336.20%6.4385.54.418.1June19.143.10%6.4885.33.722.8July20.556.90%5.8785.33.223August18.162.20%

26、5.3385.6320.2September12.560.40%4.76863.114.4October4.559.60%3.7986.33.26.2November-5.262.80%2.7886.33.4-4December-14.574.20%2.2686.33.2-13.7Annual3.457.90%4.5585.83.55.4Measured at (m)10.00.0从气象部门获得的太阳能总辐射量是水平面上的，实际光伏电池组件在安装时通常会有一定的倾角以尽可能多的捕捉太阳能。通过以上数据分析，水平面平均年辐照量为1660.75kWh/m2/year，属于太阳能资源比拟丰富地区，比

27、拟适合建立大型光伏电站。三、工程地质3.1、地理地貌*市在大地构造上处于华北地台的*台背斜与阴山隆起的交接部位。北为北口隆地，西南为*静乐凹陷，东南为桑干河新断陷。本区域在多期的地壳构造变动中形成了一系列的构造形迹，尤其以燕山运动和喜马拉雅山运动的影响最为明显，新构造运动相当发育、地震活动也较为频繁。新荣区属黄土丘陵区，山脉呈东北一西南走向，主要山脉有：采凉山、马头山、雷公山、弥驼山等。季节性河流主要有：北部的涓子河，中部横贯东西的淤泥河，东部纵贯南北的饮马河、万泉河。境内的破鲁、堡子湾和郭东盆地，平均海拔1178 1724米。场址区域地势比拟平坦，平均海拔为1350m。3.2、地质水文状况本

28、工程场址主要位于*市新荣区境内，均利用荒地等国有土地。由于目前阶段还未做地勘，地质情况参考一些以前的调查报告。拟选光伏场址地基土(1)层黄土状粉土，具湿陷性，湿陷性等级暂按一级非自重考虑属，力学性质较差，不宜作为天然地基的持力层。2层黄土粉土，具湿陷性，湿陷性等级暂按-级自重考虑，需按湿陷性黄土地区建筑标准GB50025-2004处理前方可作持力层。(3)层泥岩，承载力特征值为fa=300kPa，力学性质较好，为场地内较好的下卧层。根据?中国地震动峰值加速度区划图?GB183062001图A1、?中国地震动反响谱特征周期区划图?GB183062001图B1，场地地震动峰值加速度为0.10g，对

29、应的抗震设防烈度为7度，地震动反响普特征周期为0.40s。根据?建筑抗震设计标准?GB50011-2021，地基土类型为中硬场地土，场地类别为类。3.3、场地结论根据现阶段掌握的资料，场址范围内自然保护区和其他环境敏感点；无明显的地上文物遗存；无地下矿藏及采空区；无电台、机场及通讯设施；无军事设施。工程区总体上讲，场地地表水排泄通畅，地下水位埋藏很深，岩土体含水量很小，不会对建筑物根底构成较大影响。就场址地区的地震地质和岩土工程条件而言，不存在影响电场建立的颠覆性问题，适宜建立太阳能光伏电站。四、工程任务与规模4.1、工程任务开发利用可再生能源是国家能源开展战略的重要组成局部。*市新荣区年平均

30、日照时间在2800小时左右，开发利用太阳能资源具有较好的条件和前景，符合国家产业政策。4.1.1、地区经济与开展*市未来的奋斗目标是：紧紧围绕“转型开展、绿色崛起的主题，强力推进工业化转型、城市化提升、生态化崛起、国际化拓展、科学化开展，加快建立全国重要的新型能源基地、先进制造业基地、现代效劳业基地，精心打造世界文化遗产旅游城市、国家历史文化名城、国家风景名胜区三大品牌，努力建立现代化区域中心城市。到2021 年，地区生产总值突破1000 亿元，年均增长15.3%；城乡居民收入实现翻番，年均增长14.9；空气质量到达国家二级标准。*市重点行业及高耗能工程规划主要有：煤炭行业：根据国家煤炭产业规

31、划，建立晋北煤炭大型煤炭基地，支持同煤集团做大做强，整合左云、南郊等地的小型矿井，提高煤炭机械化装备水平，逐步关闭年产量不达30 万吨的煤矿，同煤集团本部产量到达1 亿吨，地方煤矿产量稳定在5000 万吨左右。主要建立工程有：塔山煤矿1500 万吨及选煤厂、同忻煤矿1000 万吨及选煤厂、新东周窑煤矿1000 万吨及选煤厂、马道头煤矿1000 万吨及选煤厂、国投云峰煤矿240 万吨、浑源下韩煤田150 万吨。机械制造业：同车集团与法国阿尔斯通公司共同开发八轴大功率交流传动电力机车，到2021 年销售收入突破 100 亿元；建造以大齿集团为龙头的*汽车零部件产业集群，大力推进大齿集团与东风公司战

32、略重组；推动山柴由军品主导向军民协调开展转型，加强与德国MTU 公司的国际合作。冶金行业：根据?钢铁产业开展政策?到2021 年，钢铁冶炼企业数量较大幅度减少，国内排名前十位的钢铁企业集团钢产量占全国产量的比例到达50%以上；2021 年到达70%以上。华北地区水资源短缺，产能低水平过剩，应根据环保生态要求，重点搞好构造调整，兼并重组，严格控制生产厂点继续增多和生产能力扩*。水泥建材行业：根据?水泥工业产业开展政策?，重点支持在有资源的地区建立日产4000 吨及以上规模新型干法水泥工程，限制新建日产2000 吨以下新型干法水泥生产线，2021 年底前，各地要淘汰各种规格的干法中空窑、湿法窑等落

33、后工艺技术装备，关停并转规模小于20 万吨环保或水泥质量不达标的企业。规划建立工程有*水泥集团与冀东水泥重组建材年产500 万吨水泥生产线，广灵富成水泥新建日产4000t/d 水泥生产线、阳高龙腾水泥公司新建日产2500t/d电厂渣水泥生产线。医药化工行业：强力实施同药战略，培植医药工业的支柱地位。主要工程有山纳合成橡胶公司3 万吨氯丁橡胶达产，山纳合成橡胶20 万吨PVC,威奇达药业、阿拉宾度公司搬迁。“十二五期间，*市实施“一三六做大做强煤炭产业，做大做优电力、冶金、煤化工主导产业，培育壮大机械、医药、建材、旅游、商贸、特色农产品替代产业产业战略，招商引资进展顺利，以十大工业园区为平台，一

34、些大型工程先后入驻*。2021 年，*市煤炭资源整合工作全面完成。煤矿复工复产进程加速。塔山、同忻等千万吨级煤矿建成达产，东周窑、马道头等千万吨级煤矿根本完工。大局部煤矿有望在2021 年底达产；同煤钢铁在灵丘复星工业园区投产年产300 万吨钢厂，目前已进入前期阶段，预计2021 年投产；煤制甲醇以及中海油煤制天然气工程取得重大进展，预计在2021 年先后投产，2021 年全部达产；依托塔山、装备制造产业、医药工业园区，冀东水泥、云中水泥等大型建材企业，将近25 家包含大齿、陕汽重卡等大型装备制造企业以及国药集团阿拉宾4.1.2、电力系统规模*电网地处华北500kV 环网的西部，*电网北部，是

35、*电网与京津唐电网相连的枢纽，分别通过大房、回和神雁双回与华北主网、*省网相连。*电网在保证华北电网平安稳定运行、负荷指标控制方面，占有较为重要的地位。雁同500kV 与*二电厂500kV 升压站之间通过大雁双回相互连接形成了*电网的骨干，220kV 主干网架主要以双环网为主，阳高、天镇、浑源、灵丘和广灵等区域220kV 网架为链式供电构造。110、35kV 网架构造以直配为主。目前，110kV 以各220kV 电源点为核心在网络接线上分别形成7 个相对独立的分区供电系统：西万庄、三井系统向市区南部、口泉、矿区供电；北郊、马军营系统向市区中部、北部、新荣供电；开源路系统向市区东、南部供电；高山

36、系统向矿区、左云供电；官堡、御东系统向市区东部、*县供电；阳高系统向阳高、天镇供电；浑源、灵丘系统向浑、灵、广供电。截至2021 年底，*电网共拥有500kV 变电站1 座，主变2 台，主变容量为1500MVA；220kV 公用变电站12 座，主变26 台，容量3810MVA；110kV 公用变电站35座，主变75 台，容量2952.5MVA。220kV输电线路38 条，长度956.71km；110kV 输电线路96 条，长度1228.18km。截至2021 年底接入*市电网总装机9180.6MW，其中网调电厂：*二电厂2600+2660+6200MW；内蒙京隆电厂2660MW；省调电厂装机4

37、064.5MW，地区小电厂装机76.1MW。新荣区地处*市北部，全区总面积1018平方公里，总人口为10.88万人。新荣区矿产资源丰富，主要有煤、石墨、花岗岩、*石、珍珠岩、高岭土等，其中煤炭蕴藏最为丰富。新荣区目前没有220kV电源布点，仅有甘庄、宏赐、前井3座110kV变电站和新荣、破鲁、花园屯3座35kV变电站，上级电源来自北郊、御东和马军营220kV变电站。35、10kV均呈辐射状供电。其中马军营220kV变电站出1回110kV线路经云冈110kV变电站接入甘庄110kV变电站，北郊220kV变电站出2回110kV线路接入宏赐110kV变电站。该工程靠近主干电网，可以方便地进展并网设计

38、和施工。 4.2、建立规模本工程预选站址占地约2000多亩，规划建立容量50MW。4.3、工程建立的必要性4.3.1、符合国家产业政策要求我国政府一直非常重视新能源和可再生能源的开发利用。在党的十四届五中全会上通过的?中共中央关于制定国民经济和社会开展“九五方案和2021年远景目标的建议?要求“积极开展新能源，改善能源构造。1998年1月1日实施的?中华人民*国节约能源法?明确提出“国家鼓励开发利用新能源和可再生能源。国家计委、国家科委、国家经贸委制定的?19962021年新能源和可再生能源开展纲要?则进一步明确，要按照社会主义市场经济的要求，加快新能源和可再生能源的开展和产业建立步伐。200

39、5年2月28日中国人大通过的自2006年1月1日开场实施的?可再生能源法?要求中国的发电企业必须用可再生能源主要是太阳能和风能生产一定比例的电力。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构造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给平安和可持续开展的必然选择。为调整能源构造、保护环境和应对气候变化，我国提出了2021年非化石能源占能源消费15、单位GDP二氧化碳排放量比2005年降低4045的目标。同时，为转变经济开展

40、方式，实现可持续开展，国家正在部署战略性新兴产业，新能源已作为了战略性新兴产业的重要内容。国家“十二五规划中也将太阳能发电装机容量确定为1500万千瓦。根据电力科学院的预测，到2050年中国可再生能源发电将占到全国总电力装机的25%，其中光伏发电占到20%。4.3.2、改善生态、保护环境的需要我国能源消费占世界的10%以上，同时我国一次能源消费中煤占到70%左右，比世界平均水平高出40多个百分点。燃煤造成的二氧化硫和烟尘排放量约占排放总量的70%80%，二氧化硫排放形成的酸雨面积已占国土面积的1/3。环境质量的总体水平还在不断恶化，世界十大污染城市我国一直占多数。环境污染给我国社会经济开展和人

41、民安康带来了严重影响。世界银行估计2021年中国由于空气污染造成的环境和安康损失将到达GDP总量的13%。光伏发电不产生传统发电技术例如燃煤发电带来的污染物排放和平安问题，没有废气或噪音污染，没有二氧化硫、氮氧化物排放及二氧化碳排放。系统报废后也很少有环境污染的遗留问题。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。大规模光伏电站的开发建立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，营造出秀美的旅游胜地。4.3.3、加快能源构造调整的需要我国太阳能理论总储量为147108 GWh /年。从理论上讲除去农田、草原、森林、河流、湖泊、道路等，在任何荒地和建筑上都可以安装

42、光伏组件。*具有丰富的太阳能资源，且太阳能资源丰富地区多数未利用荒地，地势平坦开阔，可作为“大型光电工程实施的重点和理想地区。搞光伏发电，不同于其他工业工程，是一个完全无污染的生态工程。国家要求每个省常规能源和再生能源必须保持一定比例。在*的可再生能源中，除风电外，相对于其他可再生能源，开展太阳能具有得天独厚的优势。工程的建立对于推动太阳能发电实现产业化，改善当地的能源构造，增加再生能源的比例具有非常重要的长远意义。五、光伏发电系统总体方案设计及发电量计算5.1、光伏发电系统的分类及构成光伏发电系统按照应用的根本形式可分为三大类： 独立发电系统、 微网发电系统和并网发电系统。未与公共电网连接的

43、太阳能光伏发电系统称为独立发电系统；与偏远地区独立运行的电网相连接的太阳能光伏发电系统称为微网发电系统；与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统称为并网发电系统。并网光伏发电系统按照系统功能又可以分为两类： 不含蓄电池环节的“不可调度式并网光伏发电系统和含有蓄电池组的“可调度式并网光伏发电系统。根据当地电力分布的情况，本工程选择为不可调度式并网光伏发电系统。太阳光通过太阳能电池组件转换成直流电，经过三相逆变器DC-AC转换成三相交流电，再通过升压变压器转换成符合公共电网要求的交流电，直接接入公共电网。本工程光伏发电系统主要由太阳能电池光伏组件、逆变器及升压系统三大局部组成。本工程50MWp光伏并网

44、发电系统根据分成假设干个1MWp 光伏并网发电单元。每个1MWp 发电单元由1MWp光伏方阵、2台500kW光伏并网逆变器、1台1000kVA升压变压器以及相应的配电监控单元等相关设备组成，除光伏方阵外，其他设备均安装在一个就地配电室内。每个就地配电室1MWp太阳能产生的直流电经光伏并网逆变器逆变成交流电后就地升压成35kV，通过高压电缆送到主控室35kV母线，经升压站主变压器升压后接入并网点。5.2、光伏组件选型商用的太阳能电池主要有以下几种类型：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、碲化镉电池、铜铟镓硒电池等。上述各类型电池主要性能参数。各类电池比拟电池原料转换效率制造能耗

45、本钱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%低低丰富中低小高而目前国内已经实现工业化生产的且工艺比拟成熟的太阳能电池有：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池。1)单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池是最早开展起来的，技术也最为成熟，主要用单晶硅片来制造。单晶硅材料的晶体完整，光学、电学和力学性能均匀一致，纯度较高，载流子迁移率高，串联电阻小，与其它太阳能电池相比，性能稳定，光电转换效率高，其商业化的电池效率为16%18%。单晶硅太阳能电池曾长期占领最大的市场份额，只是在1998年后才退居多晶硅电池之后，位于第二位，但其现

46、在仍在大规模应用和工业生产中占据主导地位。今后，单晶太阳能电池将继续向超薄、高效开展。受到材料价格及相应复杂的电池工艺影响，单晶硅本钱价格居高不下，与此同时在加工过程中还伴随着高耗能、高污染的不利影响。2)多晶硅太阳能电池随着铸造多晶硅技术的开展和本钱优势， 多晶硅太阳能电池逐渐抢占了市场份额。从多晶硅电池外表很容易识别，多晶硅片是由大量不同大小、不同取向的晶粒构成，在这些结晶区域晶粒里的光电转换机制完全等同于单晶硅电池。由于硅片由多个不同大小、不同取向的晶粒组成，而在晶粒界面晶界光电转换容易受到干扰，因而多晶硅电池的转换效率相对单晶硅略低，其商业化的电池效率为 14%17%。同时多晶硅的光学

47、、电学和力学性能的一致性也不如单晶硅。随着技术的开展，多晶硅电池的转换效率也逐渐提高，尤其做成组件后，和单晶硅组件的效率已相差无几。3)非晶硅薄膜太阳能电池自1976年第一个非晶硅薄膜太阳能电池被研制出，1980 年非晶硅太阳能电池实现商品化，直到今天，非晶硅太阳能电池以其工艺简单，本钱低廉，便于大规模生产的优势，取得了长足的进展，被称为第二代太阳能电池。非晶硅薄膜太阳能电池具有弱光性好，受温度影响小等优点，但非晶硅太阳能电池换效率相对较低，商业化的电池效率也只有 6%左右，而且非晶硅薄膜太阳能电池在长时间的光照下会出现衰减现象S-W 效应，组件的稳定性和可靠性相对晶体硅组件较差。各种太阳能电

48、池市场份额资料来源?2007年中国光伏开展报告? 年中国光伏开展报告?图中显示了各类光伏组件的市场占有份额，市场占有率情况反映了产品的成熟度和其性能的稳定性，可见单晶硅和多晶硅太阳能电池仍占据光伏发电市场的主流，而同等的稳定性和发电量情况下，多晶硅组件价格更有优势。综上所述，各种太阳能组件都有其优势和弊端，但随着技术的开展及同类产品的竞争，单晶硅、多晶硅组件的价格也在逐渐降低，目前光伏发电还是晶体硅组件占主导地位，所以本工程采用CSI阿特斯生产多晶硅电池组件CS6P-245P。该组件系列产品既经济又可靠，保质期可达20-25年。可以被广泛应用于各种环保工程领域，从大型长期太阳能工程到中小型独立

49、及并网系统太阳能电站。它已经获得IEC 61215第二版的证书，TUV 二级平安认证和北美UL 1703平安认证，同时也是严格按照CE，ISO9001及ISO16949等质量认证体系加工生产。太阳能光伏组件CS6P-245P光伏电池组件的特点如下： 60片高效的多晶电池片组成。 优质结实的铝合金边框可以抵御强风、冰冻及变形。 新颖特殊的边框设计进一步加强了玻璃与边框的密封。 铝合金边框的长短边都备有安装孔，满足各种安装方式的要求。 高透光率的低铁玻璃增强了抗冲击力 优质的EVA材料和背板材料 太阳电池组件技术参数太阳电池组件技术参数太阳电池种类多晶硅太阳电池生产厂家CSI阿特斯太阳电池组件生产

50、厂家CSI阿特斯太阳电池组件型号CS6P-245P组件效率14.9%指标单位单位峰值功率WpWp开路电压VocVV短路电流IscAA工作电压VmpptVV工作电流ImpptAA尺寸mmmm安装尺寸MmMm重量kgkg峰值功率温度系数-0.43%/-0.43%/开路电压温度系数-0.34%/-0.34%/短路电流温度系数0.06%/0.06%/10年功率衰降多晶硅多晶硅25年功率衰降CSI阿特斯CSI阿特斯5.3、光伏阵列运行方式的设计5.3.1、阵列安装方式选择对于光伏组件，不同的安装角度承受的太阳光辐射量是不同的，发出的电量也就不同。 安装支架不但要起到支撑和固定光伏组件的作用，还要使光伏组

51、件最大限度的利用太阳光发电。安装方式主要有：固定式、单轴跟踪和双轴跟踪等。1)固定式光伏组件的安装，考虑其经济性和平安性，目前技术最为成熟、本钱相对最低、应用最广泛的方式为固定式安装。由于太阳在北半球正午时分相对于地面的倾角在春分和秋分时等于当地的纬度，在冬至等于当地纬度减去太阳赤纬角，夏至时等于当地纬度加上太阳赤纬角。 如果条件允许，可以采取全年两次调节倾角的方式，也就是说在春分-夏至-秋分采用较小的倾角，在秋分冬至春分采用较大的倾角。固定式安装2)单轴跟踪单轴自动跟踪器用于承载传统平板光伏组件，可将日均发电量提高2035%。如果单轴的转轴与地面所成角度为0度，则为水平单轴跟踪；如果单轴的转

52、轴与地面成一定倾角，光伏组件的方位角不为0，则称为极轴单轴跟踪。对于北纬3040 度的地区，采用水平单轴跟踪可提高发电量约20%，采用极轴单轴跟踪可提高发电量约35%。但与水平单轴跟踪相比，极轴单轴跟踪的支架本钱较高，抗风性相对较差，一般单轴跟踪系统多采用水平单轴跟踪的方式。水平单轴跟踪极轴单轴跟踪3)双轴跟踪双轴跟踪是方位角和倾角两个方向都可以运动的跟踪方式，双轴跟踪系统可以最大限度的提高太阳能电池对太阳光的利用率。双轴跟踪系统在不同的地方、不同的天气条件下， 提高太阳能电池发电量的程度也是不同的：在非常多云而且很多雾气的地方，采用双轴跟踪可提高发电量 2025%；在比拟晴朗的地方，采用双轴

53、跟踪系统，可提高发电量 35%45%。双轴跟踪对于跟踪式系统，其倾斜面上能最大程度的接收的太阳总辐射量，从而增加了发电量，但考虑：1)跟踪系统自动化程度高，但目前技术尚不成熟，尤其是在沙尘天气时，其传动部件会发生沙尘颗粒侵入，增加了故障率，加大运营维护本钱，使用寿命非常短，不及固定支架寿命的 1/4；2)跟踪系统装置复杂，国内成熟的且有应用验证的产品很少，并且其初始本钱较固定式安装高很多，发电量的提高比例低于本钱的增加比例，性价比拟差。因此本工程光伏组件方阵推荐采用固定式安装。5.3.2、光伏阵列最正确倾角的计算光伏阵列的安装倾角对光伏发电系统的效率影响较大，对于固定式安装的光伏阵列最正确倾角

54、即光伏系统全年发电量最大时的倾角。方阵安装倾角的最正确选择取决于诸多因素，如地理位置、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、负载供电要求和特定的场地条件等。并网光伏发电系统方阵的最正确安装倾角可采用专业系统设计软件进展优化设计来确定，它应是系统全年发电量最大时的倾角。通过计算，当倾角等于 42，全年所接收到的太阳辐射能最大，约为1990kWh/m2。倾角在3545间时，全年太阳辐射量差异不大。所以太阳能电池组件安装倾角暂定为 42朝正南方向。5.4、逆变器的选择光伏并网逆变器是光伏电站的核心设备之一，其根本功能是将光伏电池组件输出的直流电转换为交流电。逆变器的技术指标1)可靠性和可恢复性：

55、逆变器应具有一定的抗干扰能力、环境适应能力、瞬时过载能力及各种保护功能，如：故障情况下，逆变器必须自动从主网解列。2)逆变器输出效率： 大功率逆变器在满载时， 效率必须在90%或 95%以上。中小功率的逆变器在满载时，效率必须在85%或 90%以上。在 50W/m2的日照强度下， 即可向电网供电， 即使在逆变器额定功率10%的情况下， 也要保证90%(大功率逆变器)以上的转换效率。3)逆变器输出波形：为使光伏阵列所产生的直流电源逆变后向公共电网并网供电，就必须使逆变器的输出电压波形、幅值及相位与公共电网一致，实现无扰动平滑电网供电。输出电流波形良好，波形畸变以及频率波动低于门槛值。4)逆变器输

56、入直流电压的范围：要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳能光伏电池的端电压随负载和日照强度的变化范围比拟大。 就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内正常工作， 并保证交流输出电压稳定。 输出电流同步跟随系统电压。我国光伏发电等可再生能源发电技术研究起步比拟晚，对于核心器件并网逆变器的研究相对国外*些产品有一定的差距，但近几年国内也有多家生产并网逆变器的厂家也生产出了大功率，较为先进的并网逆变器。目前国内逆变器市场，比拟成熟的逆变器产品单台容量最大已可做到1000kVA。本工程系统总容量为 50MWp，从工程运行及维护考虑，假设选用单台容量小的逆变设备，则设备台数较多，会增加后期建立的维护工

57、作量，在投资系统的条件下，应尽量选用容量较大的逆变设备，在一定程度上也能降低投资，并提高系统的可靠性；但单台逆变器容量过大，则会导致一台逆变器故障时，发电量损失过大，因此本工程拟选用容量为 500kW 的逆变器。逆变器外形图工程拟选用的逆变器主要性能参数如表所示。逆变器主要性能参数逆变器主要性能参数直流侧参数最大直流电压880Vdc最大功率电压跟踪范围450820Vdc最大直流功率550kWp最大输入电流1200A最大输入路数16交流侧参数额定输出功率500kW额定电网电压270Vac允许电网电压210-310Vac额定电网频率50Hz/60Hz允许电网频率4751.5Hz/5761.5Hz总

58、电流波形畸变率 3% (额定功率)功率因素0.99额定功率系统最大效率98.7%含变压器欧洲效率98.5%含变压器防护等级IP20室内夜间自耗电100W允许环境温度-2555使用环境湿度095%，无冷凝冷却方式风冷允许最高海拔6000米显示与通讯显示触摸屏标准通讯方式RS485可选通讯方式以太网/GPRS机械参数宽*高*深/重量2800*2180*850mm/1800kg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

59、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。5.5、光伏阵列设计及布置方案5.5.1、太阳能电池组件的串、并联设计1)太阳能电池组件串联的数量由逆变器的最高输入电压和最低工作电压、以及太阳能电池组件允许的最大系统电压所确定。太阳能电池组串的并联数量由逆变器的额定容量确定。2)本工程所选 500kW 逆变器的最高允许输入电压 Vd

60、cma*为880V，输入电压 MPPT工作范围为450820V。230Wp 多晶硅太阳能电池组件的开路电压Voc为36.8V，最正确工作点电压Vmp为29.8v，开路电压温度系数为0.34%/K。3)电池组件串联数量计算计算公式：INT(Vdcmin/Vmp)NINT(Vdcma*/Voc)式中：Vdcma*逆变器输入直流侧最大电压；Vdcmin逆变器输入直流侧最小电压；Voc电池组件开路电压；Vmp电池组件最正确工作电压；N电池组件串联数。经计算：得出串联多晶硅太阳能电池数量 N 为：16N23。4)太阳能电池组件输出可能的最低电压条件n 太阳辐射强度最小，这种情况一般发生在日出、日落阴天、

61、大气透明度低时。n 组件工作温度最高。5)太阳能电池组件输出可能的最高电压条件n 太阳辐射强度最大；n 组件工作温度最低，这种情况一般发生在冬季中午至下午时段。综上所述，根据逆变器最正确输入电压以及电池板工作环境等因素进展修正后，最终确定太阳能电池组件的串联组数为N=20串。每一路组件串联的额定功率容量= 245Wp20=4900Wp。对应于所选 500kW 逆变器的额定功率计算，需要并联的路数 N = 500/4.90 = 102.04 路，取 103 路，1MWp 需 206 路， 4120块组件。本工程工程50MWp光伏并网发电系统，需要245Wp 的多晶硅光伏组件206000 块，20块为一个串联支路，16 组太阳能电池串联支路汇入一个汇流箱，总共大约需汇流箱700组。5.5.2、单元光伏阵列排布设计每个太阳电池光伏阵列支架的纵向为2排、每排20块组件，即：每个单支架上安装40块多晶硅太阳电池组件，构成2个组串。每一支架阵面平面尺寸约为20m3.27m，如