157页9万字20MW地面分布式发电项目可行性报告.doc

目录

1 综合说明 1

1.1 概述 1

1.2 太阳能资源 2

1.3 工程地质 3

1.4 项目任务与规模 4

1.5 总体方案设计与发电量预测 4

1.6 电气设计 5

1.7 土建设计 6

1.8 消防设计 7

1.9 施工组织设计 8

1.10 工程管理设计 8

1.11 环境保护和水土保持设计 8

1.12 劳动安全与工业卫生 9

1.13 节能分析 9

1.14 工程设计概算 10

1.15 经济与社会效果分析 10

2 太阳能资源 14

2.1 区域太阳能资源分析 14

2.2 郏县气候概况 16

2.3 太阳能资源分析 18

2.4 太阳能资源评价结论 22

3 工程地质 23

3.1概述 23

3.2场址区地质概况 24

3.3场地工程地质条件 24

3.4场址区工程地质评价 27

3.5结论 28

4 工程任务和规模 30

4.1工程任务 30

4.2地区经济与发展 30

4.3工程建设的必要性 32

4.5工程建设规模 34

5 光伏系统总体方案设计及发电量计算 35

5.1 光伏组件选型 35

5.2 光伏阵列的布置 40

5.3 逆变器选型 42

5.4 光伏方阵设计 46

5.5 辅助技术方案 52

5.6 光伏发电工程年上网电量计算 53

6 电气设计 59

6.1 编制依据及主要引用标准 59

6.2电气一次 60

6.3电气二次 65

7 土建设计 84

7.1 设计安全标准 84

7.2 设计依据 84

7.3 电站总平面布置 85

7.4 光伏阵列支架和基础设计 88

7.5 管理区 92

7.6 地质灾害治理工程 96

8 消防设计 97

8.1工程消防总体设计 97

8.2工程消防设计 97

8.3 施工消防 98

9 施工组织设计 100

9.1 施工条件 100

9.2 施工总布置 100

9.3 施工交通运输 102

9.4工程用地原则 102

9.5施工总布置方案 102

9.6 主体工程施工 102

10 工程管理设计 105

10.1工程管理机构 105

10.2主要管理设施 106

10.3 电站运行维护、回收及拆除 107

11 环境保护和水土保持 110

11.1环境保护设计 110

11.2水土保持设计 119

11.3环境和水土影响评价结论及建议 121

12 劳动安全与工业卫生 123

12.1设计总则 123

12.2工程劳动安全与工业卫生危害因素分析 125

12.3劳动安全与工业卫生对策措施 126

12.4安全与工业卫生机构设置、人员配备及管理制度 131

12.5事故应急救援预案 133

12.6预期效果评价 135

13 节能降耗 136

13.1设计原则和依据 136

13.2施工期能耗种类、数量分析和能耗指标 137

13.3运行期能耗种类、数量分析和能耗指标 138

13.4主要节能降耗措施 139

13.5节能降耗效益分析 143

13.6结论 144

14 工程设计概算 145

14.1 编制原则及依据 145

14.2 工程设计概算 148

15 财务评价与社会效果分析 149

15.1 概述 149

15.2 财务评价 149

15.3社会效果评价 154

15.4 结论 155

15.5 财务评价附表 155

16 结论及建议 156

16.1 结论 156

16.2 建议 157

5.2.2 光伏阵列倾斜角和方位角设计

在光伏供电系统的设计中，光伏组件方阵的放置形式和放置角度对光伏系统接收到的太阳辐射有很大的影响，从而影响到光伏供电系统的发电能力。与光伏组件方阵放置相关的有下列两个角度参量：太阳电池组件倾角和太阳电池组件方位角。

（1）光伏阵列的倾斜角

太阳电池组件的倾角是太阳电池组件平面与水平地面的夹角。光伏阵列的安装倾角与安装地点纬度有关，经计算后得到该地的最佳光伏阵列安装为31°，计算过程见5.6.3。

（2）光伏阵列的方位角

光伏组件方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。一般在北半球，太阳电池组件朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池组件的发电量是最大的。本项目位于北半球，光伏阵列应朝向赤道方向（即正南方）安装（光伏阵列的方位角为0°）。

5.3 逆变器选型

5.3.1 选型依据

作为光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设备之一，其选型对于发电系统的转换效率和可靠性具有重要作用。结合国家电网公司《光伏电站接入电网技术规定》Q/GDW617-2011的及其它相关规范的要求，在本工程中逆变器的选型主要考虑以下技术指标：

（1）单台容量大

对于大中型并网光伏电站工程，一般选用大容量集中型并网逆变器。目前市场的大容量集中型逆变器额定输出功率在100kW～1MW之间，通常单台逆变器容量越大，单位造价相对越低，转换效率也越高。本工程系统容量为20MW，从初期投资、工程运行及维护方面考虑，若选用单台容量小的逆变器，则逆变器数量较多，初期投资相对较高，系统损耗大，并且后期的维护工作量也大；在大中型并网光伏电站工程中，应尽量选用单台容量大的并网逆变器，可在一定程度上降低投资，并提高系统可靠性；但单台逆变器容量过大，则故障时对发电系统出力影响较大。因此，在实际选型时，应全面综合考虑。

（2）转换效率高

逆变器转换效率越高，则光伏发电系统的转换效率越高，系统总发电量损失越小，系统经济性也越高。因此在单台额定容量相同时，应选择效率高的逆变器。本工程要求大容量逆变器在额定负载时效率不低于95％，在逆变器额定负载10%的情况下，也要保证90％（大功率逆变器）以上的转换效率。逆变器转换效率包括最大效率和欧洲效率，欧洲效率是对不同功率点效率的加权，这一效率更能反映逆变器的综合效率特性。而光伏发电系统的输出功率是随日照强度不断变化的，因此选型过程中应选择欧洲效率高的逆变器。

（3）直流输入电压范围宽

太阳电池组件的端电压随日照强度和环境温度变化，逆变器的直流输入电压范围宽，可以将日出前和日落后太阳辐照度较小的时间段的发电量加以利用，从而延长发电时间，增加发电量。如在落日余晖下，辐照度小电池组件温度较高时电池组件工作电压较低，如果直流输入电压范围下限低，便可以增加这段时间的发电量。

（4）最大功率点跟踪

太阳电池组件的输出功率随时变化，因此逆变器的输入终端电阻应能自适应于光伏发电系统的实际运行特性，随时准确跟踪最大功率点，保证光伏发电系统的高效运行。

（5）输出电流谐波含量低，功率因数高

光伏电站接入电网后，并网点的谐波电压及总谐波电流分量应满足GB/T 14549-1993 《电能质量公用电网谐波》的规定，光伏电站谐波主要来源是逆变器，因此逆变器必须采取滤波措施使输出电流能满足并网要求。要求谐波含量低于3%，逆变器功率因数接近于1。

（6）具有低电压耐受能力

国家电网公司《光伏电站接入电网技术规定》Q/GDW617-2011中要求大型和中型光伏电站应具备一定的耐受电压异常的能力，避免在电网电压异常时脱离，引起电网电源的损失。这就要求所选并网逆变器具有低电压耐受能力，具体要求如下：

a）光伏电站必须具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行1s；

b）光伏电站并网点电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，光伏电站必须保持并网运行；

c）光伏电站并网点电压不低于额定电压的90%时，光伏电站必须不间断并网运行。

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