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文档简介

1、 宁波太阳能电源有限公司1000KW屋顶光伏发电工程示范项目可行性研究报告宁波太阳能电源有限公司二00九年八月目 录 TOC o 1-5 h z 、概述6* I / U -,二、建设的必要性(一)开发利用太阳能资源,符合能源产业发展方向,,,8(二)宁波建设大型并网光伏发电系统的条件,,22 9(三)合理开发太阳能资源,实现地区电力可持续发展,10(四)加快能源电力结构调整的需要,11(五)改善生态、保护环境的需要,12(六)发挥减排效益,申请CDM,13三、基本情况宁波市电力建设基本情况及发展规划1、宁波市电力建设情况,142、宁波市电网需求状况,153、电网存在的主要问题,164、宁波市电

2、力发展规划,,,18四、宁波市建设条件(一)光照资源条件1、我国太阳辐射年总量的地理分布,192、宁波市太阳能资源分布特点,203、宁波市太阳能资源,204、宁波地区平均30年气象资料供给表,20(二)场址条件1、 场址地理位置212、 场址建设条件21五、太阳能光伏电站预选方案设计(一)太阳能电池阵列设计1、太阳能光伏组件选型222、并网光伏系统效率计算23 TOC o 1-5 h z 3、倾斜面光伏阵列表面的太阳能辐射量计算,,,234、太阳能光伏组件串并联方案,245、太阳能光伏阵列的布置246、土建设计27(二) 太阳能光伏方阵直流防雷汇流箱设计,,,28(三)直流配电柜设计,29(四

3、)太阳能光伏并网逆变器的选择30(五)交流防雷配电柜设计32(六)交流升压变压器33(七) 系统组成方案原理框图34(八) 系统接入电网设计,43(九) 方案改进措施38(十)施工组织设计、施工条件,392、 施工交通运输393、 主体工程施工39404、太阳能光伏阵列安装 TOC o 1-5 h z 5、施工总布置41六、环境影响评价建设施工期环境影响评价及减排措施41七、 预测发电量的计算43八、投资估算,43九、财务分析,46十、附件一、概述宁波简称“甬”,设海曙、江东、江北、镇海、北仑、鄞州六个区,下辖余姚、慈溪、奉化三个县级市和宁海、象山两个县。全市 陆域总面积9816平方公里,户籍

4、人口 560.4万。其中市区面积2462 平方公里,市区人口 215.8万。地势西南高,东北低。市区海拔4-5.8 米,郊区海拔为3.6-4米。地貌分为山地、丘陵、台地、谷(盆)地 和平原。全市山地面积占陆域的24.9%,丘陵占25.2%,台地占1.5%, 谷(盆)地占8.1%,平原占40.3%。气候是一个地区在太阳辐射、 大气环流、下垫面性质和人类活动 等因素综合影响下形成的。宁波位于东经120度55分至122度16分, 北纬28度51分至30度33分。地处中国大陆海岸线中段的东海之滨, 长江三角洲东南翼,浙江省东部。东有舟山群岛为天然屏障,北濒杭 州湾,与上海隔湾相望,西接绍兴市,南临三门

5、湾,与台州相连。地 处宁绍平原,纬度适中,属北亚热带季风气候区,温和湿润,冬夏季 风交替明显,但由于所处纬度常受冷暖气团交汇影响,加之倚山靠海, 特定的地理位置和自然环境使各地天气多变,差异明显,灾害性天气相对频繁,但同时也形成了多样的气候类型,给发展多种经营提供了 有利的自然条件。宁波四季分明,冬夏季长达 4个月,春秋季仅约2 个月。若以候平均气温22C为夏季、v 10C为冬季、1022C为春 秋两季这一标准划分,一般是 3月第六候入春,6月第一候进夏,9 月第六候入秋,11月第六候入冬。冬季,由于冷空气的不断补充南 下,天气干燥寒冷,此时盛行偏北风;春季,是冬季风转换为夏季风 的过渡性季节

6、,由于冷暖空气在长江中下游交汇频繁,天气变化无常, 时冷时热;夏季,受太平洋副热带高压控制,盛行东南风,除局部雷 阵雨外,多连续晴热天气,有时还会受到台风或东风波等热带天气系 统影响出现大的降水过程;秋季,是夏季风向冬季风转换的过渡季节, 气候相对凉爽,但有时也会出现秋老虎,由于常有小股冷空气南下, 锋面活动开始增多,常会出现阴雨天气。宁波全市的多年平均气温16.4 C,最热的7月28.0 C,最冷的 l月4.7 C,无霜期一般为230天至240天。作物生长期300天。多 年平均降水量1480mm山地丘陵一般要比平原多三成,主要雨季有 36月的春雨连梅雨和89月的台风雨和秋雨,主汛期 59月的

7、 降水量占全年的60%多年平均日照时数1850小时,地区分布为北 多南少、西部山区比平原少。宁波市的主要灾害性天气有低温连阴雨、 干旱、台风、暴雨洪涝、 冰雹、雷雨大风、霜冻、寒潮等。宁波属亚热带季风气候,温和湿润,四季分明。多年平均气温16.4 C,月平均气温以七月份最高,为28C, 月份最低,为4.7C; 多年平均降水量1400毫米左右,59月的降水量占全年的60%全 市无霜期一般为230240天。预选的宁波太阳能电源有限公司位于宁波市国家高新区,距市区1 2 km 东经 121.57 ,北纬 29.86。距 10KV 容量为 5000KVA的 高新区环变电站0.5km。本期工程计划总装机

8、容量1.0794MW,由于各建筑物距离比较分散,采用各建筑物房顶太阳能电站各自分别接入宁波电网, 整体工程 安装在宁波太阳能电源有限公司 1、2、4、5、6、7、8号楼房顶, 总投资约3400万元,项目建设工期5个月。1000KW太阳能光伏电站概况特性表序号项目名称规格型号数量1总装机容量1.0794MW25年年均发电量 154.8万KWH2太阳能光伏组件单晶175W6168 块3太阳能光伏组件支架镀锌角钢87.6 吨4一级直流汇线箱喷塑密封22台5二级直流汇流柜喷塑密封4台6并网逆变器350KW1台7并网逆变器250KW2台8并网逆变器125KW1台9并网逆变器8KW9台10并网逆变器6KW

9、6台11并网逆变器3.3KW3台12交流配电柜350KW1台13交流配电柜250KW2台14交流配电柜135KW1台15交流配电柜75KW1台16交流配电柜10KW1台17交流配电柜40KW1台18电流互感器7套19断路器7套11隔离开关7套12计量装置7台13防雷及接地装置7套14控制检测传输系统1套二、建设的必要性(一)开发利用太阳能资源,符合能源产业发展方向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结构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

10、生能源 利用技术是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。“十一五”期间我国在能源领域将实行的工作重点和主要任务是 首先加快能源结构调整步伐,努力提高清洁能源开发生产能力。 以太 阳能发电、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 再生能源的开发。目前的太阳能发电技术主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电技术,其中太阳能热发电技术尚处于试验开发阶段,而太阳能光伏发电技术已经成熟、可靠、实用,其使用寿命已经达到25 30年。要使光伏发电成为战略替代能源电力技术, 必须搞大型并网光伏 发电系统,而这个技术已经实践证明是切实可行

11、的。(二)宁波市建设大型并网光伏发电系统的条件我国太阳能理论总储量为1473 10 8 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 以安装光伏组件。宁波市具有丰富的太阳能资源,年太阳能总辐射量大约在4717MJ/i,年资源理论储量3226亿KWh每年地表吸收的太阳能相 当于大约1.3亿吨标准煤的能量,开发利用前景广阔。搞光伏发电,利用我市的房顶资源,不占用耕地 ,是变空闲地为 宝,保障我国能源供应战略安全、大幅减小排放、和可持续发展的重 大战略举措。(三)合理开发太阳能资源,实现地区电力可持续发展根据宁波城市电网“十一五”规划,从宁波电网现状出发,以2

12、004年该市全社会用电量、用电负荷为依据,运用产业产值单耗 法、时间序列法和弹性系数法等科学计算,测算出2010年时,宁波市全社会用电量将达到 418亿千瓦时,2020年时为675亿千瓦时; 利用时间序列法和负荷利用小时数法,测算出2010年时,宁波最高用电负荷为737万千瓦,2020年时约为1178万千瓦。规划以满足宁波城市社会经济同期用电发展需要为基础,建成各级电网容量充裕、电网结构合理、设备先进、自动化程度高、调度运行灵活、供电 安全可靠、技术经济指标领先的现代化大都市电网为目标。“十一 五”宁波市电网预估算总投资167.5亿元。投资重点简化电压层次, 提高供电能力,完善电网结构。规划显

13、示,“十一五”期间,宁波市将新增 500千伏变电容 量550千伏安,新增500千伏超高压输电线路751.5公里;新增220 千伏变电容量360千伏安,扩建增容273千伏安,新增220千伏输电 线路769.8公里,改造71公里;新增110千伏变电容量483.3千伏 安,扩建增容71万千伏安,新增110千伏输电线路977.5公里,改 造166.65公里。随着宁波经济快速发展,宁波市用电水平也快速增长,全社会用 电量从1997年的71.84亿千瓦时增长到2006年的313.55亿千瓦时,增 长了 4.4倍,高于同期经济增长的水平;最高负荷也增长到了2006年的423万千瓦,特别是在夏季高温季节和农灌

14、高峰时,电力供应十分 紧张,供需矛盾突出,高峰时段最大电力缺口在 60万千瓦以上(20 0 8年)。宁波的煤炭、石油、水力资源等能源比较匮乏,但是宁波 市的太阳能资源还没有得到很好的开发利用,特别是太阳能电站可以与建筑物结合,建在房顶或作为幕墙,不单独占用宝贵的耕地资源, 又是绿色可再生能源,对宁波的太阳能资料分析,该项目具有很高的 开发价值。宁波市全年日照小时数1850h,日照辐射量为4717MJ / ,该 太阳能光伏电站建成后,与当地电网联网运行,可有效缓解地方电网 的供需矛盾,促进地区经济可持续发展。(四)加快能源电力结构调整的需要宁波的港口优势具备了建设多个大型发电厂的条件。至2005

15、年底,宁波市电源装机容量共837.75万千瓦,其中火电820.1万千瓦, 占97.9 %,水电17.65万千瓦(包括抽水蓄能电站装机容量8万千 瓦),占2.1 %。6 000千瓦及以上电厂装机容量632.23万千瓦,占 总装机容量的75.5 %,包括主力电厂三座:镇海电厂装机容量 85.1+33.06万千瓦,北仑电厂装机容量5360万千瓦,宁海电厂 1360万千瓦,以及台塑自备电厂2314.86万千瓦。 6 000千瓦以 下电厂装机容量205.52万千瓦,占总装机容量的24.5 %。此外,根 据浙江省电源建设安排,“ 一五”期间宁波市将陆续建成国华宁海 电厂4360万千瓦(其中一台机组2005

16、年已建成投运),新建大唐乌 沙山电厂4360万千瓦、北仑电厂三期23100万千瓦、宁海电厂二 期扩建23100万千瓦、宁波LNG电厂4338万千瓦等项目。电网以 火电为主,宁波市为天然能源缺乏型城市,电厂所需资源依赖外部输 入的程度很高,因此,越来越大的供需缺口必将给宁波电力工业的资 源保障形成威胁。在环境方面,以煤为主的能源结构使得中国成为继 美国之后的第二大CO2排放大国,SO2排放量也急剧增加。2005年, 宁波市SO排放总量为21.33万吨,而电力行业的排放量为17.83万 吨,占了总排放量的83.6 %。根据我国可再生能源中长期发展规划,提出了未来15年可再 生能源发展的目标:到20

17、20年可再生能源在能源结构中的比例争取 达到16%,太阳能发电装机180万千瓦。宁波的可在生能源中,只 有水能资源开发,也不过达2.1 %左右。除水电外,相对于其他能源, 太阳能发电技术已日趋成熟,从资源量以及太阳能产品的发展趋势来 看,在宁波市开发太阳能发电项目,将改变能源结构,有利于增加可 再生能源的比例,同时太阳能发电不受地域限制,可以利用建筑物房 顶资源,不占用耕地,且所发电力稳定,可与水电互补,优化系统电 源结构,没有任何污染减轻环保压力,优势明显。(五)改善生态、保护环境的需要在全球能源形势紧张、全球气候变暖严重威胁经济发展和人们生 活健康的今天,世界各国都在寻求新的能源替代战略,

18、 以求得可持续 发展和在日后的发展中获取优势地位。 环境状况已经警示我国所能拥 有的排放空间已经十分有限了,再不加大清洁能源和可再生能源的份 额,我国的经济和社会发展就将被迫减速。提高可再生能源利用率,尤其发展太阳能发电是改善生态、 保护环境 的有效途径。太阳能光伏发电以其清洁、源源不断、安全等显著优势,成为关 注重点,在太阳能产业的发展中占有重要地位。(六)发挥减排效率,申请CDM(清洁能源机制)我国是联合国气候变化框架公约(1992)和京都议定书(1997)的签字国,为努力减缓温室气体排放的增长率,承担“共同但有区别的责任”。在2002年约翰内斯堡全球可持续发展峰会上,中国政府已核准京都议

19、定书,中国将坚定不移地走可持续发展的道 路。CDM作为国际社会对全球气候变化的一项重要措施,一方面可 以帮助发达国家以较低成本实现减排目标,另一方面也可以促进资金和技术向发展中国家进行实质性转让。宁波太阳能电源有限公司 1000KWP项目不但属于清洁能源,也属于议定书中规定的清洁机制的 范围,能够获得减排义务的资助,随着项目建设和电力的发展,太阳 能光伏发电装机容量可以不断扩大,如果有先进的技术或额外资金的 支持,将大大降低太阳能光伏发电的投资压力,不但可以扩大宁波环 境保护的宣传影响,促进项目的实施和建设,从而促进太阳能光伏产 业的发展。本项目的实施,探讨目前实用的技术方案和可供考虑的投融资

20、方 案;测算该项目发电成本;提出实施该项目所需要的政策支持;为下 一步的可行性研究奠定坚实的基础。本项目的研究成果将为我国的大 规模太阳能光电开发利用提供基础数据,为国家出台相关政策提供参 考数据,因此本项目的建设是非常有必要的。三、基本情况宁波市电力建设基本情况及发展规划1、宁波市电力建设情况(1).生产现状。宁波的港口优势具备了建设多个大型发电厂 的条件。至2005年底,宁波市电源装机容量共837.75万千瓦,其中 火电820.1万千瓦,占97.9 %,水电17.65万千瓦(包括抽水蓄能 电站装机容量8万千瓦),占2.1 %。6 000千瓦及以上电厂装机容 量632.23万千瓦,占总装机容

21、量的75.5 %,包括主力电厂三座:镇 海电厂装机容量85.1+33.06万千瓦,北仑电厂装机容量5360万千 瓦,宁海电厂1360万千瓦,以及台塑自备电厂 2314.86万千瓦。6 000千瓦以下电厂装机容量205.52万千瓦,占总装机容量的24.5 %。此外,根据浙江省电源建设安排,“ 一五”期间宁波市将 陆续建成国华宁海电厂4360万千瓦(其中一台机组2005年已建成 投运),新建大唐乌沙山电厂4360万千瓦、北仑电厂三期23100万 千瓦、宁海电厂二期扩建 23100万千瓦、宁波 LNG电厂4338万 千瓦等项目。(2).电网建设现状。宁波电网是浙江电网、华东电网的组成 部分。至200

22、5年底,宁波市拥有500千伏变电所3座,主变6台, 总容量450万千伏安,分别为:天一变(3375万千伏安)、河姆变(2375万千伏安)、宁海变(1375万千伏安)。500千伏线路14 条,总长度653.22公里。220千伏变电所19座,主变38台,总容量585万千伏安。220 千伏线路51条,架空线长度1 085.48公里,电缆长度2.72公里。110千伏公用变电所93座,主变161台,总容量635.6万千伏 安;用户变20座,主变38台,容量133.45万千伏安;士 100千伏 直流整流变1台,容量6.3万千伏安。110千伏线路194条,长度1 844.15公里;电缆线路18条,长度90.

23、77公里;士 100千伏直流线 路1条,长度7.29公里。宁波市目前有35千伏公用变电所100座,主变166台,总容量 167.865万千伏安;用户变98座,主变175台,容量125.145万千 伏安;35千伏线路286条,长度1796.86公里;电缆28条,长度192.82 公里。10千伏公用配变16293台,总容量397.2322万千伏安;用户变 38200台,容量977.464万千伏安。10千伏线路1736条,长度14319.46 公里;电缆332条,长度3250.87公里。2、宁波市电网需求状况随着经济的发展,宁波市用电水平也快速增长,全社会用电量 从1997年的71.84亿千瓦时增长

24、到2006年的313.55亿千瓦时,增长了 4.4倍,高于同期经济增长的水平;最高负荷也增长到了 2006年的423 万千瓦。以2004年该市全社会用电量、用电负荷为依据,运用产业产 值单耗法、时间序列法和弹性系数法等科学计算,测算出2010年时,宁波市全社会用电量将达到418亿千瓦时,2020年时为675亿千瓦时; 利用时间序列法和负荷利用小时数法,测算出2010年时,宁波最高用电负荷为737万千瓦,2020年时约为1178万千瓦。3、电网存在的主要问题(1)电网结构不尽合理。500千伏网架薄弱,市区缺少500千伏电 源布点。由于缺乏电源点的支撑,220、110千伏电网中还有单线单 变或1线

25、带多变运行的情况,城市中心区域的110千伏变电所缺乏第二 电源;部分地区还存在小截面、老线路的长距离供电方式,不仅供电 的可靠性较差,而且线路损耗较大。宁波作为电源送出地区,大范围、 远距离、重潮流的送出,需要坚强的500千伏网架,大量500千伏线 路架设,对城市的通道资源造成重大压力,也给建设带来困难。同时 这些电源项目的接入也带来了短路电流不断增大等问题。电源结构不合理。电源结构的不合理,表现在火电在电源结构中的比重过大。就全国而言,火电占了总量的71.1%,水电、核电、风电所占比重较小,分别为23.1%、1.58% 0.16%。宁波在电源结构 上的不平衡表现得更加突出,300万千瓦的北仑

26、电厂、135万千瓦的 镇海电厂、尚在建造中的240万千瓦的国华宁海电厂和240万千瓦的 浙江乌沙山电厂都是大型的火电厂, 除镇海电厂燃气外,其它三个都 是大型的燃煤机组。在 2005年的数据中,宁波的火电占了总量的 97.9 %。宁波的电源结构严重依赖火电,这样的电源结构需要严重依 赖于电煤资源,一旦电煤价格提升或产量下降,将会对宁波的电力生 产形成严重的威胁。此外,以火电为主的电源结构也使得环境问题日 趋严重。发电设备相对落后。目前宁波市电厂的发电设备技术参数还相 对落后,建成的电厂中还没有高效率的超临界机组,而美国、日本、 俄罗斯这一比例已达到50%以上。北仑电厂作为宁波市最大的电厂, 其

27、5台机组容量虽然都达到了 60万千瓦,但其都采用的是亚临界机 组,供电煤耗较高。正在规划建设的北仑电厂三期、乌沙山等发电厂虽然采用了超临界燃煤机组甚至超超临界燃煤发 电机组,但其机组也都为国产。对于60万千瓦容量等级,国产机组的 供电煤耗比进口亚临界机组高20 - 23 克/每千瓦时,比进口超临界 机组高28 - 39克/每千瓦时。此外,宁波的热电数量偏少,导致能 源利用率较低。研究表明,如是纯发电厂,一吨煤发电能源利用效率 最高只有35注右,如设计成热电厂,热利用效率可以达到 80%(4)环境制约日益突出。根据多年实测结果,宁波市酸雨率已达到 在60% - 70%左右,已被国家列为酸雨控制区

28、。电力工业是污染物排 放较多的行业,其中火电厂的环境问题尤为突出。以北仑电厂为例, 虽然其投产以来,已累计投入12亿多元专项资金用于环保改造,并 成为我国首批国际一流火力发电厂,其主要经 济、环保技术指标在国内同类型机组中始终处于领先水平,且据近两年监测数据,企业实际二氧化硫排放浓度要比国家控制允许标准低了 30%多。但由于北仑发电厂耗煤量巨大,其二氧化硫的排放量占了宁 波市总量的50%。而随着北仑电厂三期、乌沙山电厂、国华宁海电 厂等大型电厂的新、扩建,宁波市的环境污染问题将日益突出。4、宁波市电力发展规划(1)电力负荷预测:通过时间序列法及负荷利用小时数法,对宁波市最高负荷进行预测。预计2

29、010年宁波市最高负荷达到737万千瓦, 2020年为1178万千瓦。(2)电网建设规划:宁波市“十一五”期间新增500千伏变电容量 450万千伏安,其中新建200万千伏安,扩建250万千伏安:新建甬 东变(北仑区)、观城变(慈溪市),扩建河姆变(余姚市)、宁海变(宁海县)、甬东变(北仑区)。到2010年,宁波市腰荷500千伏容 载比约为1.93 。“十一五”期间,宁波全市增加220千伏变电容量645万千伏安, 其中新建372万千伏安,扩建288万千伏安,改造净增-15万千伏安, 到2010年,220千伏容载比约为2.05左右。宁波城区电网考虑增加 220千伏变电容量234万千伏安,其中新建1

30、38万千伏安,扩建96 万千伏安,到2010年城区电网容载比约为2.06。“十一五”期间,宁波市增加110千伏变电容量578.4万千伏安, 到2010年,宁波全市110千伏容载比为2.16 ;其中宁波城区增加 171.95万千伏安,容载比约为2.22。根据城市电网规划总的技术原则要求,控制35千伏公用电网的发展,直供大用户及负荷密度较小的边远地区变电所可根据需要采用 35千伏电压等级接入。四、宁波市建设条件(一)光照资源条件1、我国太阳辐射年总量的地理分布我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一,全年辐射总量在91.72,333 kWh/m 2.年之间。全国总面积2/3以上地区年日照时数 大于2,

31、000小时。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原 的总辐射量和日照时数均为全国最高,属世界太阳能资源丰富地区之。图1我国太阳辐射年总量分布我国太阳能理论总储量为1473 108 GWh年。我国有荒漠面积108 万平方公里,主要分布在光照资源丰富的西北地区。 如果利用十分之 一的荒漠安装并网光伏发电系统,装机容量就达大约1.08 3 1010 kWp 折算装机功率为1,928 GW,相当于128座三峡电站。可以提供我国 2002年16,540亿kWh的耗电量的3.26倍。2、宁波市太阳能资源分布特点宁波市具有丰富的太阳能资源,年太阳能总辐射量大约在4717MJ/rfi,年资源理论储量32

32、26亿KWh每年地表吸收的太阳能相 当于大约1.3亿吨标准煤的能量,开发利用前景广阔3、宁波市太阳能资源宁波属亚热带季风气候,温和湿润,四季分明,年平均气温16.5 C,月平均气温以七月份最高,为28.1 C,月份最低,为4.9 C。全市无霜期一般为230240天,年平均降水量1400mm左右,59月的降水量占全年的60%4、宁波地区平均30年气象资料供给表(1961 1990年)料 日期1月丄月月4月5月石月了月g月9月汕月11月月平均最戒气爲閑氏度)1Mb1990羽S.511718.623.527231.6315Ti T22316.710 6平均吒温1旳19903-74 614.21922

33、3.42 7,&27.723612.461平均最低气遍1WI-0 5133410.615.720.324店24JM.5L4.724澤爾垦1亳米LML-19039.05S.S312102.3114.5152.0I2S.21330155.660.551234.7阵雨曰数*19611990 X 太阳能光伏组件阵列单列排列面布置见下图:3、各建筑物房顶光伏排列图如下:进 1逊咗5亍方陌坦成住卒方阵也刖1(2$;125-12十2阱加|面輿凰狞为福苦大阳誉两”K1i 1:1塔称 TDI125rflH-12-P K A9弗It於天托门榄)心阳电君方阵孙剧圉1号楼排列图8027己卩见1OzzzTDE1 凸 x

34、i2S-7-P x2-3TDE125 X12572-PX2-eeTW注:1本座由5个冇阵组成每个万阵均由TD创25X1Z5-72-P组件肾刑列组成共4亞块组怜单位:米2.图中打剖面嘶分为不能装太阳能区域比例上1容称t TEB125X 12572X2-216切片车间(2#搂)症太阳确那排79图2号楼排列图oojTDB125xl25-72-Px-1532.0 注:本座由2个相同的方阵组成.每个方阵均由TDB125X125-72-P 组件2行15列组成.共60块组件,讥位:療V比例:1:1f 名称:TDB125X 125%/TDBLffiK125-7-Ps 1KV -s hl勺 ,EH-断路議 耐压

35、 1KV防雷養注:汇探箱输入可接出组太阻电池串列如上图所示,光伏阵列防雷汇流箱具有以下特点:(1)满足室外安装的使用要求;(2)同时可接入16路太阳电池串列,每路电流最大可达 10A;(3)接入最大光伏串列的开路电压值可达 DC900V(4)熔断器的耐压值不小于 DC1000V(5)每路光伏串列具有二极管防反保护功能;(6)配有光伏专用高压防雷器,正极负极都具备防雷功能;(7)采用正负极分别串联的四极断路器提高直流耐压值,可承受的直流电压值不小于 DC1000V(二)直流配电柜设计每台直流配电柜按照350KWp勺直流配电单元进行设计,每个直流配电单元可接入最多8路光伏方阵防雷汇流箱,如下图所示

36、:直流配电柜(四)太阳能光伏并网逆变器的选择此太阳能光伏并网发电系统设计为各建筑物房顶的光伏电站分 开并网发电,需并网逆变器型号数量如下:3.3KW3台、6KW6台、8KW9 台、125KW台、250KW2台、350KW台。选用性能可靠、效率高、可 进行多机并联的逆变设备,本方案选用额定容量为250KW勺逆变器,主要技术参数列于下表(其他型号省略):表13 250KW并网逆变器性能参数表容量250KW隔离方式工频变压器最大太阳电池阵列功率295KWp最大阵列开路电压880Vdc太阳电池最大功率点跟踪(MPPT范围450Vdc 820Vdc最大阵列输入电流591AMPPT精度99%额定交流输出功

37、率250KW总电流波形畸变率0.99效率97%允许电网电压范围(二相)320V440AC允许电网频率范围47 51.5Hz夜间自耗电50W保护功能极性反接保护、短路保护、孤岛效应 保护、过热保护、过载保护、接地保 护、欠压及过压保护等通讯接口(选配)RS485或以太网使用环境温度20C + 40C使用环境湿度15 95%尺寸(深3宽3高)mm8003 12003 2260噪音 50dB防护等级IP20 (室内)电网监控按照UL1741标准电磁兼容性EN50081,part1 ; EN50082,part1电网干扰EN61000-3-41、性能特点选用光伏并网逆变器采用美国 TI公司32位专用D

38、SP(LF2407A) 控制芯片,主电路采用日本最先进的智能功率IPM模块组装,运用电 流控制型PWMI源逆变技术和优质进口高效隔离变压器,可靠性高, 保护功能齐全,且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点。该并网逆变器的主要技术性能特点如下:(1)采用美国TI公司32位DSP芯片进行控制;(2)采用日本三菱公司第五代智能功率模块(IPM);(3)太阳电池组件最大功率跟踪技术(MPPT);(4)50Hz工频隔离变压器,实现光伏阵列和电网之间的相互隔离;(5)具有直流输入手动分断开关,交流电网手动分断开关,紧 急停机操作开关。(1)有先进的孤岛效应检测方案;(2)有过载、短路、电网

39、异常等故障保护及告警功能;(3)直流输入电压范围(450V820V),整机效率咼达97%(9)人性化的LCD夜晶界面,通过按键操作,液晶显示屏(LCD) 可清晰显示实时各项运行数据,实时故障数据,历史故障数据(大于 50条),总发电量数据,历史发电量(按月、按年查询)数据。(10)逆变器支持按照群控模式运行,并具有完善的监控功能;(11)可提供包括 RS485或Ethernet (以太网)远程通讯接口。其中RS485遵循Modbus通讯协议;Ethernet (以太网)接口支持TCP/IP 协议,支持动态(DHCP或静态获取IP地址;2、电路结构三相半桥DSP控制板A Bc N电网检测250K

40、W并网逆变器主电路的拓扑结构如上图所示,并网逆变电源 通过三相半桥变换器,将光伏阵列的直流电压变换为高频的三相斩波 电压,并通过滤波器滤波变成正弦波电压接着通过三相变压器隔离升 压后并入电网发电。为了使光伏阵列以最大功率发电, 在直流侧加入 了先进的MPP算法。(五)交流防雷配电柜设计每台逆变器的交流输出接入交流配电柜,经交流断路器接入电网,并配有逆变器的发电计量表。每台交流配电柜装有交流电网电压表和输出电流表,可以直观地显示电网侧电压及发电电流。接至国家电网三相空开rWh114低压侧交流配电单元(六)系统组成方案原理框图lOKV/0. 4KV变压器o.4KV低压配电箱Lay高压合闸及防&(七

41、)系统接入电网设计本系统由七个建筑物房顶的光伏单元组成,总装机lOOOKWp各太阳能光伏并网发电系统接入本建筑物的配电间。系统防雷接地装置为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠,防止因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件的损坏等情况发生, 系统的防雷接地装置必 不可少。(1)地线是避雷、防雷的关键,方阵应与建筑物的接地网连接在一 起。(2)直流侧防雷措施:电池支架应保证良好的接地,太阳能电池阵 列连接电缆接入光伏阵列防雷汇流箱, 汇流箱内含高压防雷器保护装 置,电池阵列汇流后再接入直流防雷配电柜, 经过多级防雷装置可有 效地避免雷击导致设备的损坏。(3)交流侧防雷措施:每台逆变器的交流输出经交流防

42、雷柜(内含 防雷保护装置)接入电网,可有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的 损坏,所有的机柜要有良好的接地。(八)、施工组织设计1、施工条件拟建的太阳能光伏电站场址位于宁波太阳能电源有限公司第1、2、4、5、6、7、8号楼房顶,距市区 13km东经121.6 ,北 纬29.9 。顶面为平顶,是良好的施工场地。太阳能光伏电场工程所在地多年平均日照辐射量为4717MJ加,日照小时数1850h。本工程推荐方案计划安装太阳能光伏组件6 16 8块,总装机容量1 MW。,南北方向排列。施工特点为单体光伏阵列分散进行。2、施工交通运输太阳能光伏电场场址距宁波市区 13km交通十分便利,电站所用设备及建筑材料

43、可通过汽车直接运抵施工现场。3、主体工程施工主体工程为光伏阵列基础施工,由于是水泥房顶,在需做基础处把原有水泥打掉一些,洒少量水,在其上进行混凝土施工,施工需架 设模板、绑扎钢筋并浇筑混凝土,混凝土在施工中经常测量,以保证 整体阵列的水平、间距精度。施工结束后混凝土表面必须立即遮盖并 洒水养护,防止表面出现开裂。一般情况尽量避免冬季施工。确需冬 季施工时,一定要采取严格保温措。施工过程中,待混凝土强度达到 28天龄期以上方可进行安装。4、太阳能光伏阵列安装(1)施工准备:安装支架运至相应的阵列基础位置,太阳能光伏组 件运至相应的基础位置。(2)阵列支架安装:支架分为基础底梁、立柱、加强支撑、斜

44、立柱。 支架按照安装图纸要求,采用镀锌螺栓连接。安装完成整体调整支架 水平后紧固螺栓。(3)太阳能电池组件安装:细心打开组件包装,禁止单片组件叠摞, 轻拿轻放防止表面划伤,用螺栓紧固至支架上后调整水平,拧紧螺栓。5、施工总布置依据太阳能光伏电站建设、施工要求、当地实际情况及施工环保 要求,本阶段初步编制一个基本的施工组织方案。(1)电缆敷设工程先期开工建设根据光伏场地的布置先进行隐蔽工程的施工, 合理的顺序可以避 免在施工中的反复,提高工程效率。(2)其他工程项目的施工在保证上述前项的施工组织原则下, 其他工程如临时设施、光伏 阵列基础处理、混凝土基础等项目可以同步进行,平行建设,其分部 分项

45、可以流水作业,以加快施工进度,保证工期。7、施工总体进度(1)根据宁波市气候条件,除特别恶劣天气,可以全年施工,无施工 不适期。(2)设计土建开工2个月,完成混凝土浇筑工程。(3)安装工程计划3个月,分专业进行平行施工,完成太阳能光伏组件、升压变压器、逆变器的安装。(4)并网前安装检查,对所有安装项目内容进行全面检查测试。(5)并网试运行。六、环境影响评价通过对宁波太阳能电源有限公司太阳能光伏电场工程环境影响分析,该工程建设对生态环境的影响施工期主要来自施工噪音,运行期无任何污染。建设施工期环境影响评价及减排措施(1)噪声施工期噪声主要为施工机械设备所产生的施工噪声及物料运输产生的交通噪声,如

46、混凝土搅拌车等。根据水电系统对作业场所噪声 源强的监测资料,小型混凝土搅拌车为91-102 dB。根据几何发散衰减的基本公式计算出施工噪声为距声源 250m处噪声即降到55分贝 以下,满足城市区域环境噪声标准中I级标准。本工程施工安排 在白天,且场址在房顶,故施工噪声对周围环境没有影响。(2)污染物排放污染物排放包括废水排放和固体废物排放。施工期内废水主要是施工污水和施工人员产生的生活污水。 施工 污水要按有关设计有序排放;生活污水量极少,且生活污水经化粪池 排向沉淀池后,即可自动挥发,对环境影响极小。施工期固体废物主要为建筑垃圾及生活垃圾, 要求随产生随清运并处置,避免刮风使固体废弃物飞扬,

47、污染附近环境。对生态环境及水土流失的影响由于建在公司房顶,本项影响无。运行期环境影响评价及减排措施太阳能光伏发电不产生废水、废气等污物。污染物排放污染物排放包括废水排放和固体废物排放由于太阳能光伏发电具有较高的自动化运行水平,一般为无人值守,无污染物排放。生态环境太阳能光伏发电厂由于利用现有建筑物房顶,不占用耕地,不会改变当地的动植被分布,不会对当地的生态环境产生任何影响。节能及减排效益分析太阳能光伏发电是一种清洁能源, 与火电相比,可节约大量的煤 炭或油气资源,有利于环境保护。同时,太阳能是取之不竭用之不尽 的可在生能源,早开发早受益。本工程推荐方案拟装机1MV,年均上网电量148.53万K

48、Wh按照火电煤耗平均350g标煤/KWh,每年可 节约标准煤520吨,减排二氧化碳约1326吨。(8)综合评价综上所述太阳能光伏发电本身没有废气排放、光伏发电本身不需要消耗水资源,也没有污水排放、没有噪声产生,因此光伏电场的建 设既不会对周围环境产生负面影响,该光伏发电场的建设可减少大气污染,改善当地的生态环境,有利于环境和资源保护。七、预测发电量的计算根据太阳辐射能量、系统组件总功率、系统总效率等数据,可预测1000KW并网光伏发电系统的年总发电量和各月的发电量 .计算时设定:光伏阵列为固定式安装,倾角等于24。表11宁波1000K朋网光伏发电系统发电量测算表每日的太阳辐射上网电月每日的太阳

49、辐射-水平线-倾斜面量度/平方米/日度/平方米/日兆瓦时一月2.633.35104.30二月3.093.5799.91三月3.493.73114.21四月4.414.44128.27五月4.874.66136.64六月4.604.32121.11七月5.445.12145.08八月5.095.02142.18九月4.174.38122.07十月3.473.96116.49月2.863.59104.54十二月2.593.42105.501,440.3年平均数3.904.132八、投资估算本项目的投资估算涉及如下各方面的成本及费用;1、发电设施成本;2、输变电设施成本;3、配套设施土建工程成本;4

50、、工程安装及运杂费;5、其他费用。建设投资估算表附表1项目名称项目明细单位数量单价(元)总价(万元)光伏阵列光伏组件系统(含支架Wp100000222200等)0其他配套设施60小计2260逆变设施并网逆变器台4700000280交流配电柜台46000024其他配套设施4小计308升压输变5000KVA变压器台2500000100电流互感器套212000024断路器套215000030隔离开关套2250005计量装置台212000024其他配套设施10小计193控制检测与数据传输系统套120000020场地基础及土建工程防雷及接地装置套241000024光伏阵列基础及其他140小计164安装劳

51、务、调试、运输100其他费用20总计3065项目总投资使用计划与资金筹措表序号项目合计建设期生产期第1年第2年5 5第25年1总投资3200.03200.00.05 50.01.1建设投资3065.03065.00.05 50.01.2建设期利息116.8116.80.05 50.01.3流动资金18.218.20.05 50.02资金筹措3200.03200.00.05 50.02.1自有资金1000.01000.00.05 50.02.1.1用于建设投资981.8981.80.05 50.02.1.2用于流动资金18.218.20.05 50.02.1.3用于建设期利息2.2银行贷款2200.02200.00.05 50.02.2.1用于建设投资2083.22083.20.05 50.02.2.2用于流动资金0.00.00.05 50.02.2.3用于建设期利息116.8116.80.05 50.02.3其他资金0.00.00.05 5

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