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文档简介

1、 i #XX市XX污水处理厂300KW光伏发电用户侧并网工程可行性研究报告XX市XX电力工程设计有限公司二0 一 0年十月 主要数据摘要本项目总投资额本项目总投资额为990万元,申请国家的金太阳补助510万元,政府支持 180万,企业自筹300万元(项目总投资的30.3%)。投资效益分析本项目为300KW单晶硅太阳能光伏用户侧并网电站项目,由于光伏发电时 间与电价峰值段吻合,XX地区工业用电的峰值电价为0.75元人民币。发电收入(节约电费):按年发电量42万度,如果从XX电网采购,每度电的价格为约 0.75元, 这样相当于节约电费31.5万元。利润测算经测算,项目实施后10年内左右即可收回投资

2、,纯受益时间不小于 15 年。发电量计算:安装角度为15度面向南方,该电站全年有效日照时间为1740小时,考虑电站损耗,折合满功率运行时间为 1400小时。电站整体转换效率=80%全年发电量:1740小时/年X 300千瓦X 80% (效率)=42万度/年。总计全年发电量为42万度(保守值)。节约能源本项目利用太阳能发电,符合国家再生能源法的要求。300KW容量太阳能电站建成投产后,年发电42万度电。.按一度电能平均消耗334克标煤(按2007年全国6000kW及以上机组 发电标准煤耗计算),相当于每年节省标煤约140.28吨。.每燃烧一吨标煤排放二氧化碳约2.6吨,减少排放二氧化碳约364.

3、728 吨。.每燃烧一吨标煤排放二氧化硫约 24公斤,氮氧化物约7公斤计算, 减少排放二氧化硫约3.37吨,氮氧化物约0.98吨,此外,还减少粉尘和烟 尘。(4).每燃烧一吨标煤排放260公斤煤渣计算,减少排放煤渣36吨。概述 1 TOC o 1-5 h z 1.1编制依据 11.2城市概况 11.3建设单位概况 21.4研究范围 31.5设计规模 41.6建设的必要性 41.7主要设计原则和指导思想 131.8工作简要过程 141.9主要技术经济指标 14 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 建厂条件142. 0电力系统简介 142.1电力系统

4、现状况及近期发展 152.1.1电源电网概况 152.1.2电网规划和电力平衡 182.1.3电站工程接入方案 242.2厂址条件 242.2.1厂址选择原则 242.2.2厂址地质条件 242.2.3水文气象条件 252.2.4气象条件 262.2.5取水、排水条件 153工程建设方案 283.1厂区总平面规划布置及交通运输 283.2电气方案 303.3安装方式 553.4给排水及消防 56环境保护574.1环境质量现状 574.2环保标准 594.3环保措施 594.4初步结论 61劳动安全与工业卫生615.1防火防爆 62 #5.1防火防爆 62 # TOC o 1-5 h z 5.2

5、防尘、防毒、防化学伤害 625.3防电伤、防机械伤害和其他伤害 625.4防暑、防寒、防潮 625.5防噪声、防振动 635.6其他安全和工业卫生措施 635.7水土保持 646节能和合理利用能源 646.1概述 646.2遵循的合理用能标准及节能主要设计规范 646.3建设项目能源消耗种类和数量 656.4节能措施 656.5节水措施 666.6节约原材料措施 66 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 7工程项目实施的条件和轮廓进度677.1实施条件 677.2工程建设的轮廓进度 68投资估算及资金筹措698.1投资估算 698.2资金筹措 7

6、1投资效益分析719.1评价依据 719.2产品销售收入 729.3成本费用测算 729.4发电量计算 73结论73 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 附件(国家政策及煤炭发电排放系数推算)75 1.概述1.1编制依据中华人民共和国可再生能源法(2005228);光伏系统并网技术要求 GB/T19939-2005;光伏发电站接入电力系统技术规定GB/Z19964-2005;投资项目可行性研究指南;建设项目环境保护管理条例国务院令第 253号;建设项目经济评价方法与参数(第三版);工业企业设计卫生标准 GBZ1-2002建筑抗震设计规范(GB5

7、0011-2001 ;中华人民共和国节约能源法(200841 )。1.2城市概况XX市位于东经111度58分-113度44分,北纬35度49分-37度08 分之间,地处中国山西省东南部,是连接晋、冀、豫三省的重要通道。全市 总面积13896平方公里,是中市区面积334平方公里。平均海拔1000米,最 高处2453米。由于居太行之巅,有“与天为党”之说,故又称“上党”。这 里自古是兵家必争之地,有“得上党而望中原”之称。XX地处黄土高原东南部,群山环绕,地形复杂,海拔较高。按我国气 候大划分标准,属暖温带季风气候。其基本特征是:四季分明,冬长夏短, 春略长于秋;气候温和始终雨热同季,大陆性季风强

8、盛持久,海洋性季风的 作用相对较弱。年平均气温5C度到11C,年平均降雨量为600毫升以上。XX市物产资源丰富,市区以及周围地区地平水浅,是山西省有名的一个 米粮川”。矿产资源黑(煤)、青(石炭岩)、黄(硫磺矿)、白(石膏)都有。 煤的储量大,质量优,品种齐全,开采条件好。石炭石分布广,现已探明的 储量占全省的百分之十七。XX县刘家山的硫磷矿和潞城县的石膏储量也相当 可观。除此之外,水资源充足,地表水有漳泽、陶清河等水库,地下水潞城 县辛安(西流)泉平均流量为每秒九点五立方米,这些都为建设城市、发展 工农业提供了优越的条件。1.3建设单位概况XX市XX污水处理及回用工程厂址设置在长钢铁路北侧,

9、XX至黄碾公路西侧,黄碾镇南,漳河东岸,属于黄碾镇黄南村土地,现为废弃厂房等,本 工程近期占地6.29公顷。工程建设规模:近期2013年,规模7.5万m/d ;远期2020年,规模11 万 m/d。污水处理工艺为改良A / A/ O工艺辅以混凝、过滤,污水处理后出水排 入厂漳河,污泥经浓缩脱水后进行电厂焚烧或填埋;回用水主要用于电厂冷 却等。XX市XX污水处理及回用工程总投资为 28041.87万元,其中厂外污水管 网投资为6468.50万元。1.4研究范围电站接入系统水文气象条件工程地质条件工程建设方案环境保护劳动安全与工业卫生节能和合理利用资源工程建设轮廓进度和条件投资估算1.5设计规模该

10、电站建设规模为300KW,所发电量全部并入污水处理厂内部低压网。1.6建设的必要性XX建设该电站的必要性:在XX冶炼行业和火力发电行业主要依靠地方丰富煤炭资源,这些行业为 地方经济和社会作出了巨大贡献,在贡献的背后也存在一些不可避免的矛盾, 那就是排放污染的问题,我们知道火力发电厂和冶炼行业都会排除大量的污 染物,这些污染物将会直接影响空气质量。有利的一面是挖掘煤炭可以创造使用价值,为人类提供很多服务。比如 说供电、供热,但要讲究适度,适时,适宜的开采挖掘,这样才不会有负面 影响。不好的一面是过分挖掘煤炭会造成土地塌陷、环境的破坏、空气污染、 煤炭供求不平衡,煤炭价格发生波动,煤炭市场混乱。煤

11、炭是可以给我们带来很大好处,但不能勉强,要合理开采,保护我们 共同拥有的大自然,这才是明智之举,因此对煤炭资源需要合理的利用。在XX尽管采取了“输煤不如输电”方法,却带来了XX城市周边大面积集中式的污染,越来越多的地方领导认识到,环境状况既是城市外观形象的 表现,又是城市内在质量的反映,地区环境状况的好坏也日益受到各级领导 的重视,已成为摆在我们面前的一项富有紧迫感的战略性课题,为了 减少有限煤炭资源的开发和合理利用有限资源,建设光伏电站是一 个理想选择。光伏电站电力来源于阳光,没有排放,零污染,维护成本低。污水处理厂利用空地,建设 300KW光伏用户侧并网电站,每年可发电 42 万度,由于光

12、伏电站寿命长达 25年,因此可以推算出在25年内排污量,减 少排放二氧化碳约9118.2吨,相当于节省标煤约3507吨,减少排放二氧化硫 约84.25吨,氮氧化物约24.5吨,减少排放煤渣900吨,此外,还减排漂浮 粉尘和烟尘,25年发电1050万度。1.6.1利用再生能源发电是解决能源短缺的途径之一。人类正面临着巨大的能源与环境压力。当前的能源工业主要是矿物燃料 工业,包括煤炭、石油和天然气。一方面,矿物能源的应用推动了社会的发 展,其资源却在日益耗尽,世界煤炭探明储量约8475亿吨(2007年),只能用200220年,世界石油探明储量约1686亿吨(2007年),只能用41年, 全球天然气

13、已探明储量为180万亿立方米,可再开采65年。2008年中国的能源状况与政策白皮书指出,我国能源资源总量比较 丰富,但由于人口众多,人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭 和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%石油、天然气人均资源拥有量仅为世界平均水平的十五分之一左右。随着我国经济迅速发展,对能源 需求量日益增加,到2007年底,我国发电装机容量达到 7.13亿千瓦以上, 社会用电量达3.25万亿度,其中火电约占77.73%发电量约2.51万亿度,年 消耗煤炭约13亿吨。据统计,中国煤炭2007年底已探明可采储量1145亿吨, 占全球已探明可采总储量的13.5%,可再开采六十年左

14、右。中国石油 2006年 已探明可采储量为32亿吨,占全球已探明可采储量的1.9%,可再开采18年; 天然气已探明可采储量为 2.4万亿立方米,占全球已探明可采储量的1.3%,可再开采47年。人类对能源的需求持续增长及经济快速增长加快了能源消耗 的脚步,能源紧张状况日益严峻。全球一次性能源匮乏而我国更为紧缺, 积极 开发含水电、风电、太阳能和生物质能在内的可再生能源是解决能源出路的 最好途径之一。1.6.2全球变暖问题日益严峻使可再生能源快速发展成为必然全球变暖问题的现实有目共睹,温室气体排放的恶果日益明显。如果说以 前全球气候异常听起来更像是一个科学预言/谎言的话,那么05年的飓风潮 和06

15、年感受深切的暖冬无不警示人类,全球变暖的时代已经降临。07年达沃斯世界经济论坛上全球政要和经济领袖们关注的焦点不是恐怖 主义、核威胁和宗教冲突,也不是全球经济贸易失衡或消除贫困,而是环境 保护、全球气候变暖。G8峰会已把气候问题列为首要议题。种种迹象表明, 全球变暖已经是最重要、最热门的国际议题之一。2005年2月生效的京都议定书规定,主要发达国家在20082012年期间将温室气体排放量平均比 1990年削减5.2%,在此期间,发展中国家不 承担减排义务。07年3月初的 欧盟春季首脑会议上,欧盟27个成员国一致同意:单方面承诺到 2020年将 欧盟的温室气体排放量在1990年基础上减少20%并

16、声称若美国、中国等能 够加入,减排目标还可以提高到 30%如果京都议定书及后续协议要实行 所制定减排温室气体的目标,光靠节能和清洁排放技术是不够的,唯有发展 持续可靠的可再生清洁能源才是治本之法。同时,越来越多的公司把应对全球变暖看成是一个巨大的商机而不是负 担。新能源吸引的风险投资飞速增长。 我们丝毫不怀疑,在未来2030年中, 为应对全球气候变暖的挑战,将成就一大批新兴行业,可再生能源产业必然 位列其中。163可再生能源发电是解决燃煤中 SO2对大气严重污染的有效途径之一。山西省空气质量劣于三级的城市为14个,占其监测城市总数的93.3%, 因为山西既是我国的产煤大省,更是火力发电大省,造

17、成的空气污染比较严 重,监测显示,其空气污染物中二氧化硫占 57%颗粒物占32%二氧化氮占 11%全国113个大气污染重点防治城市中,山西省的太原、大同、阳泉、XX临汾等5个城市均为劣三级标准城市,其中太原排名 91位,XX排名106位, 大同、阳泉、临汾排名依次为111、112、113位;后4个城市均位于全国空气 污染最严重的10个城市之列。矿物能源的无节制使用,引起日益严重的环境问题,产生的大量污染物 如CO SO、CO和NO,是大气污染的主要污染源之一。我国目前每年发电平 均用煤量约11.4亿吨,SO的排放量约1350万吨,粉尘排放550万吨左右。 据估计,我国由矿物燃料消耗每年排放的总

18、量可达22.7亿吨,相当于6.2亿吨碳排量,是全球GHG温室效应气体)总排量的11.8%左右。这些污染物导致 气温变暖,损害臭氧层,破坏生态圈碳平衡,释放有害物质,引起酸雨等自 然灾害,造成土壤酸化,粮食减产和植被破坏,而且还能引发大量呼吸道疾 病。而建设太阳能发电厂不排放烟尘和 SO,使周围大气环境质量得到明显改 善。2003年统计,仅酸雨危害这一项使农、林作物损失高达220亿元,酸雨造成的经济损失在1995年曾达到1165亿元,约占当年国民生产总值 2%可 见大气污染造成的巨大经济损失,严重制约了经济的发展。SO的污染更危及人体健康,大气污染严重的状况成为人们对社会不满的因素之一,甚至影响

19、 了一些地区的社会安定。2005年中国通过的可再生能源法,给可再生能 源发展定下了法律基础,并于 2006年1月开始生效。“十一五”规划明确提 出五年内单位GDP能耗下降20%,主要污染物SO和化学需氧量排放量下降 10%。利用可再生能源发电可以大量减少温室气体及SO的排放,目前世界上瑞典、葡萄牙、丹麦、芬兰等国家大量利用可再生能源发电,其发电量占电力 消费总量的2550%我国即将公布的新能源产业振兴发展规划(草案)的目标,太阳能光伏发电装机规模在2011年、2020年将分别达到200万千瓦 和2000万千瓦,这一目标装机规模比2007年9月颁布的可再生能源中长期 发展规划提高了 9倍多,足见

20、其前途广阔同时还可减少温室气体及SQ的排放量。1.6.4太阳能具有其他可再生能源无可比拟的优势由于常规化石能源在可以预见的未来将会耗竭。所以对可再生能源的开 发利用在今年得到广泛重视。在这些可再生能源中,传统可再生能源(主要 为水力)仍占绝大多数,但新的可再生能源已经越来越显示出其光明的前景。新的可再生能源主要包括风能、太阳能、生物质能源、地热能、潮汐能 等,其中,风能、太阳能、生物质能源的发展速度最快。在过去的6年里,风电年平均增长率达到了22%最近10年太阳能电池生产年平均增长率为37%以美国、瑞典和奥地利三国为例,生物质转化为高品位能源利用已具有 相当可观的规模,分别占该国一次能源消耗量

21、的4%、16%和10%。在这些主要的可再生能源中,太阳能具有其他可再生能源无可比拟的优 势。1.6.4.1无二次污染,对环境的影响极小太阳能发电不排放任何温室气体,没有噪音,对环境而言无任何负担。 不仅与化石能源相比优势明显,与其他新能源相比,太阳能发电也是对环境 影响最小的一种。水能和潮汐能的利用都会对生态平衡造成影响,而生物质 中的硫化物、氮化物通过燃烧会再次产生污染气体排放到空气中释放出温室 气体从而造成二次污染。风能和太阳能不存在二次污染的问题。1.6.4.2应用广泛,受地理位置限制小风能的应用受地理位置的影响极大,风力发电机要求建设地风资源高, 年平均风速7米/秒以上,且规模较大,一

22、般是采取大规模风场发电模式。而 太阳能则无这方面的要求,只要有太阳的地方就能使用太阳能,可用于大型 电站、光伏建筑一体化、家庭等各种场合,应用相对广泛。1.6.4.3能量来源较稳定从可用总量上看,水能、潮汐能都太小,不足以满足人类需求。受控核 聚变或许是一个选择,但“受控”的实现可能还要耗费人类几十、上百年或 者更长的时间。况且,即使受控核聚变实现,安全问题也总会相伴左右。地 热能从理论上看也具有潜力,但如何利用是一个很大的难题,技术上的挑战 比受控核聚变更高,安全性也难以保障。生物质能量来源很广泛,但受生物 成长周期等因素的影响大,同时由于多数生物含能量低,其生物质的收集量 很大;而风能也受

23、气候变化的影响;太阳能受太阳光照射时间长短方面的影 响,根据统计多数地区每年的日照时间比较稳定,这样太阳能的能量来源就 比较稳定。所以,太阳能是人类所知,目前已经可以利用的,清洁安全的, 能够解决人类未来所需的唯一能源选择。1.644太阳能发电能实现能量净流入可再生能源,比如说生物质能源,经常被质疑的一点是,生产这些能源 可能是得不偿失的,即这些能源所能产生的能量可能还抵不上制造它们所消 耗的能量。对于太阳能光伏发电技术来说,这一点已不是问题。根据美国能 源部2004年经过严格实验证明,太阳能光电系统产生的能量远远超过制造该 系统所耗费的能量。毫无疑问,随着技术进步,光电转换效率将进一步提高,

24、 而系统寿命也会进一步延长,能量回收年限将随之减小。所以,从能量利用 的角度看,太阳能光电技术对太阳能的利用是科学合理的。其实,从长期看, 只要明确太阳能发电能实现能量净流入这一点的话,成本就是次要考虑,因 为当化石能源不足所需的时候,无论成本多高,人类都必须使用替代能源。1.6.4.5运行免维护性从设备维护方面,光伏发电设备基本免维护,而且使用寿命相对较长, 目前太阳能电池寿命在25年以上,未来可达30年以上。而风力发电设备则 在维护方面有较高要求,至少一年维护一次,而且维护成本相对较高,设备 使用寿命则在15年左右。生物质发电厂运行更是不可避免的需要投入大量的 维护工作和费用。综上所述,太

25、阳能能源具有其它能源无可比拟的优势。1.6.5太阳能作为一种可再生的新能源,具有非常广阔的发展前景。随着人类用电量不断上升,发电能源价格也随之上升。据EIA (美国能源署)的预测,人类总的发电量将从 2003年的14.8TkWh增长到2005年的 27.仃kWh而据IEA (国际能源署)的统计,20002005年,全球发电用化 石能源的平均价格上涨了 67%能源价格关乎到全球经济稳定,而化石能源分 布不均,受地缘政治因素影响明显,又常被某些国家作为钳制他国的武器因 此价格波动大且难以预测。太阳能作为一种可再生的新能源,越来越多的引 起人们的关注。太阳能电力分布相对均匀,如果进入主流电力市场,将

26、大大 提高整个能源供应体系的稳定性。最近几年光伏发电发展迅速,光伏技术不 断进步,光伏发电的成本不断的降低,各国纷纷出台各种政策支持,使得光 伏发电成为最近几年发展最迅速的产业。即使设想最坏的情况,太阳能电池 的成本降低遭遇难以突破的瓶颈或还维持目前的成本不变,也终有一天,太 阳能电池相比化石能源更为经济,因此,应对光伏发电的发展充满信心。当煤炭、石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际社 会经济发展的瓶颈时,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,太阳能因其节 能和环保的效果受到广泛的重视,开发太阳能资源将成为寻求经济发展的新 动力。美国能源部预计到本世纪中叶,世界可再生能源可占到人

27、类能源利用 的半壁江山,其中太阳能约占1315%中国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳 能利用前景广阔。在国际市场和国内政策的拉动下,中国的光伏产业逐渐兴 起,太阳能利用进入大规模实用阶段的条件已经成熟。中国已经成为世界上 产量最大的太阳能消费品生产国,形成了广阔的农村太阳能光伏产品消费市 场,并网太阳能光伏发电站及建筑物屋顶,并网太阳能光伏发电工程也已开 始启动。目前中国的光伏产业迅猛发展,以太阳能电池的年生产量为例,最 近10年的年平均增长率为37%中国已经成为世界光伏产业和市场发展最快 的国家之一。从能源供应安全和清洁利用的角度出发,世界各国正把太阳能的商业化开发和利用作为重要的发展趋势。欧盟

28、、日本和美国把2030年以后能源供应安全的重点放在太阳能等可再生能源方面。预计到2030年太阳能发电将占世界电力供应的10%以上,2050年达到20%以上。大规模的开发和综合利用使太 阳能在整个能源供应中将占有一席之地。在国际大环境下,我国政府立足国内能源现实出台了支持可再生能源发 展的相关政策。我国于2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员 会第十四次会议通过了可再生能源法,目的是为可再生能源的开发利用, 增加能源供应,改善能源结构,保障能源安全,保护环境,实现经济社会的 可持续发展。2008年4月1日起修订实施的中华人民共和国节约能源法 中特别提及鼓励在新建建筑和既有建筑节能改造

29、中安装和使用太阳能等可再 生能源利用系统。可再生能源法和节约能源法的颁布和实施,为太阳 能利用产业的发展提供了政策的保障;京都议定书的签订,环保政策的出台 和对国际的承诺,给太阳能产业带来机遇;西部的大开发,为太阳能产业提 供了巨大的国内市场;原油价格的上涨,中国能源战略的调整,使得政府加 大对可再生能源发展的支持力度;所有这些都为中国太阳能利用产业的发展 带来极大的机会。1.7主要设计原则和指导思想1.7.1主要技术设计原则1.7.1.1 电站规模为300KW单晶硅太阳能电站,一次规划建设。1.7.1.2电站的性质为单晶硅太阳能电站,可行性研究报告的重点是突出 可再生能源的利用。1.7.1.

30、3使用可再生能源太阳能,无须燃料。1.7.1.4 电站上网年运行3000 - 4000小时。1.7.1.5电站出线电压按0.4千伏设计。1.7.1.6清洗组件后的污水及雨水通过厂区排污系统进入市政污水管网。1.7.1.6利用厂内建筑物屋顶及剩余空地进行建设,不征用土地。1.7.2设计指导思想1.7.2.1认真贯彻设计质量第一,为生产服务的思想,坚持设计的科学性,正确掌握设计标准,精心设计1.722 认真做好调查研究,吸取国内、外的同类型设备的先进经验, 注意质量信息的收集和应用,听取各方面的意见,搞好工程设计。1.7.2.3 积极慎重、因地制宜地采用新材料、新设备、新工艺、新布置、 新结构,努

31、力提高自动化水平,改善工作条件,为提高电站的可靠性、经济 性创造良好的基础。1.8工作简要过程XX污水处理厂委托相关技术人员对该并网电站进行设计,目前勘察、设 计工作已经完成,环境保护等工作将委托其它有关单位进行。1.9主要技术经济指标1.9.1实际总装机容量:300KWp总投资:990万元。1.9.2年发电量:42万度/年。1.9.3 每年节约电费:37.8万元。2.建厂条件2.0污水处理厂电力系统简介XX污水处理厂进线电源采用10KV电源进线,工作电源由附近供电部门 110KV变电站引来专用线,备用电源取自厂区附近公用线路(备用容量为 800KVA),两路电源一路工作,一路备用。10KV及

32、0.4KV系统均采用单母线 分段的接线方式,10KV电源一工作,一备用,分段开关合闸运行。厂内采用10KV和 380/220V配电,变电室低压380V采用三相四线制中性 点直接接地系统,放射式配电。根据厂区内的工艺构筑物布置,厂内设两座变电站。1 #变电站及马达控制中心 MCC1设在鼓风机房附近,作为全厂供电及动 力中心,供粗格栅及进水泵房、细格栅及旋流沉砂池、水解酸化池、鼓风机房、 深度处理车间、加氯加药间、出水泵房等用电,采用两台1600KVA变压器。2#变电站及马达控制中心 MCC2设在生物池附近,供污泥回流泵房、二 沉池、生物池及厂前区构筑物等用电。采用两台400KVA变压器。全厂预计

33、总用电负荷为Pjs=2527kWQjs=1026kVARSjs=2727kVA从以上分析,污水处理厂负载需求电力容量远大于该光伏电站容量。2.1 XX污水处理厂300KWI晶硅太阳能用户侧并网示范电站工程接入系统方案XX污水处理厂300KW单晶硅太阳能光伏并网示范电站工程建立在污水处理厂院内,拟建电站最大发电负荷为300KVy拟采用0.4kV电压接入厂区的0.4KV其一单元低压电力系统。2.2厂址条件221厂址选择原则.节约用地,少占耕地。建设用地因地制宜,优先考虑利用荒地和空地, 尽可能不占或少占耕地,并力求节约用地,本项目利用建筑屋顶和空地。.减少拆迁移民。工程选址、选线应着眼于少拆迁,少

34、移民,尽可能不 靠近、不穿越人口密集的城镇或居民区,本项目不牵涉拆迁移民。.有利于采光。.有利于厂区合理布置和安全运行。.有利于环境保护和生态保护,应有利于项目所在地的经济和社会发展, 本项目对环境保护和生态没有影响。2.2.2厂址地质条件项目选址于污水处理厂院内,该厂由中国市政工程华北设计研究总院设 计,设计之初已经兼顾单晶硅太阳能电站,其中包括屋面承重、结构,电缆 走向(槽),等电位接地,机房等,由于该光伏电站建设在屋面上,因此在污 水处理厂建设光伏电站是可行的,条件已经具备。2.2.3水文气象条件XX属暖温带半湿润大陆性季风气候,其基本特征是:四季分明,冬长夏 短,春略长于秋。气候温和,

35、雨热同季。年平均气温5C到11 C,雨量充沛。年平均气温在8.6- -10.5 摄氐度之间,气候条件与避暑山庄承德相近。1月份最冷,平均最低气温为-6.7摄氐度;7月份最热,平均最高气温为22.6摄 氐度。号称“无扇之城”。一般年降水量在537.4-656.7毫米,年平均无霜期 在156.8-181.9天,年平均风速为1.5- 3.0 米/秒之间。地表水年径流量8693万立方米,河流由东南向西北注入浊漳河,属海河流域。地下水资源较为丰富,储采量5950万立方米。2.2.4气象条件总辐射量与日平均峰值日照数简的对应关系年总辐射量KJ/CM2 年74070066062058054050046042

36、0区域划分丰富区较丰富区可利用区贫乏区年总辐射量KJ/CM2 年为80500-580420-500 420是可行的1971-2000年气候背景1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均温度C)-4.6-1.53.711.817.120.822.520.916.610.53.8-2.1极端最高温度(C)14.522.927.232.434.235.737.333.435.129.223.518.9极端最低温度(C)-21.9-19.4-15-5.70.14.911.38.40.9-6.8-18.3-21.1平均降水量(mm5.87.823.127.848.57513211239.

37、338.919.24.4降水天数(日)3.34.46.75.38.810.513.812.16.76.34.53.1平均风速(米/秒)1.622.82.72.62.21.91.61.71.81.6XX属暖温带半湿润大陆性季风气候,全年冬无严寒,夏无酷暑,雨热 同季。年日照时数2418-2616小时,一般年降水量在 530-650毫米之间,主 要集中在夏季,6-8月的降雨约占全年降水量的60%年平均无霜期有160-180 天。2000 年-2008年山西省各年雷电数据统计2000年-2008年山西省各年雷电数据年份雷电日/d雷电小时/h正雷电数/个负雷电数/个总雷电 数/个总回击数/次最小电流/

38、KA落雷密度个/km2 雷电日20001861 6249 745113 019122 764242 1793.10.785 5020011731 94510 130109 442119 572216 3015.20.765 0820021681 55812 031247 422259 460488 9452.51.660 1420031911 6629 489194 116203 605390 9382.91.302 7620041731 52010 063160 267170 330315 9942.81.089 8520051871 8149 516196 218205 734383 45

39、23.51.316 38盒曲?) 0.99(50%额定功率)机械参数宽|高深910/2025/900(mm)重量995.3Kg系统最大效率97.1%欧洲效率96.4%防护等级IP21(室内)夜间自耗电v 30W工作温度-20+4 5C冷却方式r强制风冷相对湿度1595%,无冷凝显示LCD通讯接口(可选)RS485/RS232/Ethernet/GPRS金太阳证书:EHE-N100K 325太阳能电池组件本系统采用单晶硅太阳能电池,单块组件的参数如下表:标准条件下稳定功率Wpr 180V 3%额定工作电压Vm 35.2V额定工作电流Im= 5.11A开路电压Voc= 44.6V短路电流Isc =

40、 5.45A旁路二极管(肖特基)10A 1000V最大系统电压1000V绝缘电阻 100MQ抗风能力60M/S系统额定工作温度47 2C安装装置边框尺寸(宽*长*厚)1580*808*35mm工作温度-40 85 C重量15.4Kg国际权威TUV认证证书325.1固定式安装太阳能组件325.1.1 EHE-N100K并网逆变器而言,其MPPT勺电压范围为:420820 Vdc。每个电池串列按照17块光伏组件串联而成(如下图所示),其工作电压 为598.4V,开路电压为758.2V,满足逆变器的MPPT电压范围,及时在低温 状态下开路电压也符合逆变器的要求。 根据上述参数,我们选用单晶硅太阳能电

41、池,每个太阳能电池串列可采用 17 块电池组件串联组成,如下图所示:TUVRheinlandPreislv RightsCertificateRegistration No-: PV 60025214Fage tReport No.: 21211209-1Llcnfe Holder:Beijing Hope Solar Povwer Co. Ltd.Nd. 68 Hoppe RjadTgidhu SiiJEury. Tongzhdiii Ch日ritW1116BeijinoChinaMnuFacturlriQ Plant.;BetjIn Hope Soiaj PcFJVfer Cci. Ltd

42、.No 6-8 Hope RoadT alhu Counliry. TangzhaLj Chiibrict101116 BcwjinpChiHProductsPV ModulesTyn:HBMtZZOJIMSap.HS2 t5)164gpB HSMtaiOJieSSp. HBMC185)1&SS0p_ HBM1KJ135S0p.HBMflftSrKeSSp. 冈日氓160八黏尊處pr HBM(1TS)11 MaOm. H70t 8日0m,HDISSJIMaOiTi, HBM(aO)12153m. 耳目昭BOJiSH吕e卉:1卜-Sui iRih |ri|pir!Ea;ryH13llniHB s

43、cilQF eL& 呂力客膳:iEC fi121&:2DCl5iEN 01719:2005C-ryfltfllna 書liioon 帕霑鼻刖1訓 phtiQVQlGaiG PV fnndtflffH f啊朗n qudilrfiun and typ日 approveF&ctory InptGtinT& document Ihcquurity afihft prpducE TApTtary ln-spmin?t 伞bjr PBrfcmnadJTOVRbciHlandQuLirid, JEC 5125Perloa ic In&psclioriRen傩:The rBum cif dig focJWtj

44、r in&p&cif&i aocwiin:t4 in iyv iriipetibsii reccn nc. 15:31-*1T6J-01IThf pagrjirrt 応血 凸 wlui1fijrily Hiwordiin K Encinas ill巧uGd 匚 n乩 An* rihn-npn- 口 0 ffin 施日帶 i ftiJii-griHlft, crooes-5lr3 nui*r rwulns Ihv f砧BliUcsm ef 晝心僭個 W Hi* quillHcalichfi EaLd Jn 口:tl匕 lu VI NN尸 HNJL THi 1VJL N6路作为一组并联接入一个汇流

45、箱综上所述,每个300kW的并网发电单元需配置98个电池串列,即有1666 块电池组件。325.1.2 防水连接器此次光伏并网发电系统的直流侧采用每一路串列直接接入光伏阵列防雷汇流箱。防水连接器适合户外安装,方便用户接线。每个300kW的并网发电单元有98个电池串列,需配置98对连接器。3.2.5.1.3光伏阵列防雷汇流箱对于大型光伏并网发电系统,为了减少光伏组件与逆变器之间连接线,方便维护,提高可靠性,一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装 置。本系统使用的光伏阵列防雷汇流箱,有2种安装方式(横式和 立式)。该汇流箱的工作模式为6进1出,即把相同规格的6路电池串列输入经汇流 后分配3路

46、直流输出,整个系统需配置16台汇流箱。光伏阵列防雷汇流箱的电气原理框图如下图所示:六路汇流箱光伏阵列防雷汇流箱具有以下特点:(+) (寺) (+)G) (+)(-) (-) DC OUT户外壁挂式安装,防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾,能够满足室外安 装使用要求;可同时接入6路(7路定制)电池串列,每路串列的最大电流可达10 A;每路可接入电池串列的开路电压值可达 900V;每路电池串列都配有光伏专用高压直流熔丝进行保护,其耐压值可达 1000V;6路电池串列进行直流汇流后,直流母线的正极对地、负极对地、 正负极之间都配有光伏专用高压防雷器,选用PHOENIX或者DEHr防雷器;直流母线的输出端

47、具有可分断的直流断路器,采用正、负极分别串 联的四极断路器以提高直流耐压,其耐压值可达 1000V,并选用ABB品牌 断路器;安装方式有2种:横式和立式,根据现场的情况可选择合适的机箱。 325.1.4 直流防雷配电柜1)3 台100kW逆变器匹配1台直流防雷配电柜(300kW配电单元);2)每台直流防雷配电柜应可以供18路汇流箱输入接口;3)每路直流输入侧配有直流断路器和防反二极管,断路器选用ABB品牌;4)直流输出回路配置光伏专用防雷器,选用 PHOENIX或者DEHr防雷器;5)直流母线输出侧配置1000V直流电压显示表;6)直流防雷配电柜配有电流监测模块,实现光伏组串电流的监测功能,并

48、提 供RS485通讯接口,与系统的监控装置进行通讯;7)直流配电柜的电气原理框图如下图所示:HEADER BDX1CURRENT DETEC TIN MDI1ULEDIQF2HE己十才HEA GF1H01+ c_鲨厂HB1-D16HEADER BDX16QF16HB16+HB16-4 AC22DV 50HZRS485 DC OUT PUT 4p DC QLIT PU7 rSPB防护等级:IP20,室内安装;8)进出线方式:下进下出。9)详细直流防雷配电柜技术参数表制造厂家安徽颐和新能源科技股份有限公司型号EHE-ZLPD100K最大输入接入汇流箱数目18台 EHE-PVHL06汇流箱各支路最大

49、接入汇流箱数 目6台 EHE-PVHL06 汇流箱最大输出接入逆变器数目3台(EHE-N100I逆变器)额定输入直流功率100KW最大输入输出总电流240A支路最大输入输出电流80A接入最大开路直流电压1000V输入输出接线方式铜排接线输出数目3路正极、3路负极、1路接地防雷器高压防雷器,分支防雷,正极负极都具备防雷功能绝缘强度2500V机壳防水等级IP20 (室内)重量(大约)160KG体积(宽X高X深)900mrX 2000mrX 600mm监控及通讯装置一套此次300KW单晶硅太阳能示范电站项目配置 1套监控装置,主要包括: 监控用工业PC(BOX746-EFL、网络版监控软件和19”液

50、晶显示器。本工程的光伏并网发电系统采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主札 配置光伏并网系统专用网络版监测软件, 采用RS485或Ethernet以太网) 远程通讯方式,可以连续每天24小时对所有的并网逆变器运行状态和数据进 行监测。产品名称型号产地数量单位PC电脑服务器1套网络版监控系统客户端程序(可拷 贝使用)颐和1套网络版数据服务器(可选)颐和1套环境温度传感器PTWD-2A瑞士1台数字风速传感器EC-9S锦州1台气象生态环境监测仪(简易型)PC-4锦州1台太阳总辐射传感器(美国艾浦利技 术)TBQ- 2锦州1台颐和新能源远程通讯模块(数量根 据实际使用,建议每台逆变器配一 个远程通讯

51、模块)EHEN_COM颐和1台通讯线缆以及其他线缆(根据实际 使用来定)注:网络版数据服务器,可以由颐和托管统一管理,也可由用户自己建立数 据服务器组网监控(需用户提供服务器运维人员)。环境监测仪一套系统配置1套环境监测仪,用来监测现场的环境情况:该装置由风速传感器、风向传感器、日照辐射表、测温探头、控制盒及 支架组成,适用于气象、军事、船空、海港、环保、工业、农业、交通等部 门测量水平风参量及太阳辐射能量的测量。可测量环境温度、风速、风向和 辐射强度等参量,其 RS485通讯接口可接入并网监控装置的监测系统,实时 记录环境数据。3个100KW逆变器配置交流配电柜和直流配电柜开关柜各1台。32

52、6接入电网设计326.1系统概述0.4kV开关柜需要配置三相交流电源馈电接口, 通过电缆接至交流配电柜 提供并网电源,原理框图如下图所示:O,V开关柜O, 4比/开兴柜馈线326.2重要单元的选择高遮断容量后备式限流熔断器的选择由于光伏并网发电系统的造价昂贵,在发生线路故障时,要求线路切断时 间短,以保护设备。高遮断容量后备式限流熔断器选择美国S & C公司的熔断器及熔丝,该类产品具有精确的时间-电流特性;有良好的抗老化能力;达 到熔断值时能够快速熔断;要有良好的切断故障电流能力,可有效切断故障 电流等特性。通过选用性能优良的熔断器,能够大大提高线路在故障时的反应速度, 降低事故跳闸率,更好地

53、保护整个光伏并网发电系统。低压电能计量表低压电能计量表是真正反应整个光伏并网发电系统发电量的计量装置, 其准确度和稳定性十分重要。采用性能优良的高精度电能计量表至关重要。该电表不仅要有优越的测量技术,还要有非常高的抗干扰能力和可靠性。 327监控装置采用高性能工业控制 PC( BOX746-EFL机作为系统的监控主机,配置光 伏并网系统多机版监控软件,采用 RS485通讯方式,连续每天24小时不间断 对所有并网逆变器的运行状态和数据进行监测。能实时显示电站的当前发电 总功率、日总发电量、累计总发电量、累计 CO总减排量以及每天发电功率曲 线图。可查看每台逆变器的运行参数,主要包括:直流电压、直

54、流电流、直 流功率、交流电压、交流电流、逆变器机内温度、时钟、频率、当前发电功 率、日发电量、累计发电量、累计 CO减排量、每天发电功率曲线图等。所有 逆变器的运行状态,采用声光报警方式提示设备出现故障,可查看故障原因 及故障时间,监控的故障信息至少包括以下内容:电网电压过高、电网电压 过低、电网频率过高、电网频率过低、直流电压过高、逆变器过载、逆变器 过热、逆变器短路、散热器过热、逆变器孤岛、DSP故障、通讯失败等。此外,监控装置可每隔5分钟存储一次电站所有运行数据,可连续存储 20年以上的电站所有的运行数据和所有的故障纪录。监控软件具有集成环境 监测功能,主要包括日照强度、风速、风向、室外

55、和室内环境温度和电池板 温度等参量,界面如下图。3.2.8环境监测仪本系统配置1套环境监测仪,用来监测现场的环境温度、风速、风 向和辐射强度等参量,其RS485通讯接口可接入并网监控装置的监测系统,实时记录环境数据。3.2.9过电压保护及接地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。过电压保护本工程光伏并网发电系统的防雷接地装置按三级防雷建筑物考虑,在光 伏方阵汇流箱设有过电压保护装置,充分利用支架预设泻放地网进行防雷保 护;在交直流配电柜设有过电压保护装置;在逆变器内部设有过电压保护装 置。接地本工程的接地主

56、要包括以下几个方面:(1)防雷接地,包括避雷带以及低压避雷器等。(2)工作接地,包括逆变器的中性点、电压互感器和电流二次侧线圈。(3)保护接地,包括太阳能电池支架、控制器、逆变器、配电柜外壳、 电缆外皮、穿线金属管道的外皮。(4)屏蔽接地,包括电子设备的金属屏蔽本工程接地网充分利用支架基础接地网,接地电阻应不大于4Q。接地装置的电位、接触电位差和跨步电压差均能满足要求。3.2.10照明和检修网络本工程采用照明与动力混合供电的方式。正常照明网络电压为380/220V。 事故照明采用应急灯,不设置厂区照明。检修电源设置检修箱,由配电间供电。检修配电箱的容量应根据其检修 范围内检修用电焊机台数和检修

57、负荷大小确定,每个检修单元的检修配电箱 应连接成检修网络。3.2.11 电缆设施及防火3.2.11.1电缆的选取本次300KW太阳能光伏并网发电系统电缆的选取主要考虑以下因素:电 缆的绝缘性能、电缆的耐热阻燃性能、电缆的防火防光、电缆的敷设方式、 电缆的大小与规格等。综合以上因数,本工程中,组件与组件之间的连接电缆选用耐热、防化学物质、防潮、防暴晒电缆;方阵内部和方阵之间的连接 电缆选用防潮、防暴晒电缆。400V电力电缆选用铜芯聚氯乙烯电缆。3.2.11.2电缆设施配电室内主要采用电缆沟,太阳能矩阵主要采用电缆沟与穿管相结合的 方式。3.2.11.3电缆防火为防止电缆着火时火灾蔓延造成严重的后

58、果,本期工程采取以下措施: a配电室内及由配电室引出的电力电缆、控制电缆、测量信号电缆均采用阻燃措施。b在电缆沟分支处和进入建筑物的入口处应设立防火门或防火隔断。厂区部分的沟道每隔60m应设防火墙。C在电缆敷设完成后,将所有的电缆孔洞,所有咼低压开关柜、控制屏、 保护屏、动力箱、端子箱处要求采用有效阻燃材料进行防火封堵。3212光伏阵列的布置3212.1固定式安装的光伏并网发电系统为了降低成本并最大限度的利用太阳能,该电站采用固定式安装太阳能电 池组件,组件的安装角度为15 。RETSGreen*阳謔報fifl:縣嫌负背计算Jt伏号目规质的科厦和托cw列的沖也说明/AH1山网氐消瑕U Ji点的

59、it度*36.2-50 0 列 90.0尤杭阵列珊;厘式-固花光故皋统蘇列前幀曲T5.00.G jfljM.O此杭嘉址陈刿的占何*0.0o.q 到 tao.oAHA月肉供用ttM齐月水平血上的平均日辐対片*均出&呼列水平囲上的平(kWh/m2 冋善月的立1%)七吧辐射虽(iKT) 丈阳軽射負倾舸吉浙) 平眉世准(01|kWMn斗吕月MH 丹 卄口 #H 二二四3LA七 AA+ 二一4-thrtWrtm1*C年use1,74ii.a03体058?956305阳39.241S4 Tt钛 ld55L5 44.4.3呆用討羊书1.5S743联网 I利用RETScreen软件,结合NASA数据,从以下数

60、据分析,此安装方式可 以最大利用的日照时间为 1300 1400 小时严rOlA1-二9.-方阵布局图3212.1固定式安装的光伏并网发电系统方阵布局 (图中标注单位:MM3.3233.4给排水及消防3.4.1供水、水源情况,本工程无用水需要。3.4.2排水本项目的排水主要是雨水,排入 XX市政污水管网。排放方式和管材:利用新建厂内完善的排水系统,排入污水管网343消防全厂室内及室外均配置建筑灭火器材,防止意外造成的火灾现象。4.环境保护4.1环境质量现状4.1.1 .环境空气质量据山西省2006年度环境质量状况公报可知 2006年全省环境污染较 为严重,11个重点城市环境空气质量均未达到国家

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