风光储示范项目规划报告

风光储示范项目 51规划背景 71.1项目所在地社会与经济现状 71.2整体规划思路 91.3项目规划必要性 1.4项目示范效果 2区域电力系统现状 2.1电网现状 2.1.1山西省电网现状 2.1.2太原市电网现状 2.2电网发展规划 2.2.1电网发展规划 3项目任务及规模 4光伏项目建设方案析 4.1区域光资源分析 4.2光伏建设方案简介 4.2.1项目建设区域条件 204.2.2主要设备选型及系统设计方案 4.3发电量计算 225风电项目建设方案 5.1工程概况 235.2风力发电机组选型和布置 5.2.1风机选型 245.2.2风机排布 5.3发电量计算 266储能建设方案 6.1储能作用 276.2设备选型 297接入送出规划方案 7.1升压站建设方案 7.235kV集电线路建设方案 7.3220kV送出工程建设方案 8创新性建设联合调度与交易辅助决策系统 8.1总体解决思路 328.1.1可中断负荷大用户直购电的优化调度 8.1.2交易规则 8.1.3远期交易规则 8.2系统设计方案 348.2.1省调接入数据需求 8.2.2市调接入数据需求 8.2.3从营销系统(含负控系统)接入数据的需求 358.2.4从电力中长期交易平台接入数据的需求 8.2.5数据采集方式 9投资估算与经济效益分析 9.1项目概况及测算依据 9.1.1项目概况 9.1.2编制原则及测算依据 9.2基础资料 9.3费率指标 10环境和社会效益分析 3810.1环境影响分析 3810.1.1施工期环境影响分析 10.1.2运营期环境影响分析 10.2环境保护措施 4310.2.1施工期防治理措施 4310.2.2营运期环保防治措施 4510.3节能与减排效益分析 10.4水土保持 4710.5社会影响效果分析 10.5.1促进社会就业 4810.5.2改善经济状况，丰富经济结构 10.6社会适应性分析 10.7结论和建议 11结论及推广价值 4911.1打造**绿色矿区 11.2探索**零碳路径 在经济建设方面取得了辉煌的成就，但40多年的“粗放”式生产，浪费和消耗我国绿色发展进程稳步推进，2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%,碳排放总量得到有效控制。目前，工业化、城镇化进程都进入经济社会可持续发展的关系。为完成2060年实现碳中和目标，需要在各领域倒2016年~2017年，国家先后发布《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指2020年8月，国家发改委、国家能源局共同发布《关于开展“风光水火储一2021年3月1日，国家发展改革委、国家能源局发布《关于推进电力源网一体化”提升，稳妥推进增量“风光水(储)一体化”,探索增量“风光储一体促进太原市可再生能源资源规模化开发，达到可再生能源高比例、高质量、低成本、市场化发展，在保障太原能源供应安全的前提下，推进能源绿色、1规划背景山西省太原市太原县，位于山西省北部，介于东经112°25′-113°04′,与左云、右玉、怀仁接壤，南北长66.7公里，东西宽36.5公里。全县辖5镇7乡，总面积1651平方千米，总人口24.1万人(2018年底)。县人民政府驻岱岳镇。年均气温7℃左右。2018年，地区生产总值完成179.69亿元。山、高汉梁，其中以洪涛山最高，海拔1947米。南为恒山支脉翠微山，其主峰馒头山海拔2426米，中部为大同盆地的一部分，地势平坦，桑干河、黄水河贯左右，一月-9℃至10℃,七月23℃至24℃,年降雨量410毫米。初霜期为九月下旬，无霜期130天。为主，煤田总面积355.2平方公里，总储量114亿吨，煤质品种以氯煤和弱粘煤为主，为优质烟煤；铁矿石储量约4000万吨，系赤铁矿；铝矾土约900万吨；粘土粉砂岩预测储量达亿万；石灰石约3000万吨；方解石约40万吨；大理石约2018年，全县地区生产总值完成179.69亿元，同比增长2.3%;规模以上工业增加值同比下降5.4%;固定资产投资完成21.6亿元，同比增长22.1%;公共财政预算收入完成15.46亿元，同比增长35%;社会消费品零售总额完成43.36亿元，同比增长8.5%;城镇居民人均可支配收入预计达到34592元，同比增长6.5%;农村居民人均可支配收入预计达到16561元，同比增长8.4%。2011年上半年完成地区生产总值(GDP)69.49亿元，现价总量比2010年同期增加16.09亿元，再次创下历史同期新高，按可比价格计算增长17.2%。其中第一产业完成增加值2.04亿元，增长11.1%,第二产业完成40.07亿元，增长21.7%,第三产业完成27.38亿元，增长12.4%。(1)第一产业2011年上半年，太原县春播面积完成52853公顷，同比增长30.48%,其中粮食播种面积46062公顷，同比增长27.02%,甜菜播种面积1300公顷，同比增长169.15%。羊期末存栏13.89万只，猪期末存栏7.08万头，家禽存栏52.8万只，同比有不截止上半年太原县完成农林牧渔业总产值3.99亿元，同比增长13.08%,完成农林牧渔业增加值2.04亿元，同比增长11.1%。(2)第二产业2011年上半年，太原全县规模以上工业企业实现工业总产值85.53亿元，现价增长48.5%,其中轻工业完成产值7.98亿元，重工业完成产值77.55亿元，分别比2010年同期增长117.02%和43.83%。太原县共完成工业增加值36.45亿元，同比增长27.7%,完成年度任务52.83%。2011年上半年太原县共生产原煤853.1万吨，比2010年同期增长31.32%。煤炭开采和洗选业共完成总产值70.66亿元，比同期现价增长43.05%。乳品行业共完成总产值5.77亿元，同比现价增长133.71%。氮肥制造行业，完成产值8112万元，增长57.76%,石墨及碳素制品制造行业共完成产值8151万元，增长308.18%,肉制品加工行业共完成产值16233万元，增长118.81%。(3)第三产业1-6月份太原县完成社会消费品零售总额117820万元，同比增长17.80%,完成全年任务的51.23%。城镇实现社会消费品零售总额的98526.2万元，同比增长18.00%;乡村实现社会消费品零售总额的19293.8万元，同比增长16.79%。基础设施建设逐步健全，境内北同蒲铁路、大(同)—运(城)二级公路、(大)同—太(原)公路纵贯全县，交通条件便利。阳方口至集宁、应县至太原、2012年新建、改建公路42条334.5公里，总投资13943.9万元，全县通车里程达到1444公里，实现了农村通水泥(油)路全覆盖。1.3项目规划必要性制定了减排目标，到2020年，单位GDP二氧化碳排放量较2005年降低40%~45%。(二)实现“碳达峰、碳中和”目标的需要长远来看，实现中国2060年前碳中和的目标任重道远。新能源发电具有无太原市得天独厚的自然资源禀赋，早日实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和(三)优化能源结构，提高可再生能源利用水平《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》中提出2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%,2030年非化石能源占比提高到20%左右。同时强调大力发展可再生能源，到2020年，力争常规水电装机达到3.5亿kW左右，风电装机达到2亿kW,光伏装机达到1亿kW左右，地热能利用规模达到5000万t标准煤。(四)实现可再生能源电力消纳和能耗双控要求2019年，我国非化石能源占比达到15.3%,而若要实现“碳中和”的目标，(五)带动产业聚集和技术创新，降低用能成本储能等产业链快速发展，促进相关企业在新能源领域的科技创新，加速高端技术人才聚集，在有效支撑地方经济社会发展的同时，能够大大提升太原的知名用水平反映了负荷持续快速增长的现状，同时也反映设备运行压力较大，电力供应已经出现趋紧态势。为保证太原市社会经济高质量、可持续发展，迫切需自然资源和人力资源，同时可以推动相关产业的发展，形成新的经济增长点，同时，又可进一步降低社会用能成本，促进经济又好又快发展。(六)引导新能源向结合负荷侧方向发展(1)通过和大数据集合强化灵活调节、系统支撑能力(2)通过和大数据集合实现就地就近、稳定高效发展(3)通过和大数据集合激发市场活力，引导市场预期1.4项目示范效果(1)根据太原地区的资源、气候及其建设条件等因素，通过调整桨叶长度、将新能源项目收益电价低于当前太原市燃煤标杆上网电价的价差部分用于参与2.1.1山西省电网现状北特高压断面送电能力300万千瓦。十三五”期间，山西电网建成投产35千伏-500千伏线路8922.478公里，变电容量2987.495万千伏安。特高压工程建设完成输电线路长度达到2545.2公里，变电(换流)容量2300万千伏安。山西电网形成了以“三交一直”特高压混3830万千瓦。晋中—潍坊交流，雁门关—淮安直流“三交一直”在内的9个外送通道、18回线路，外送能力3830万千瓦，超过省调发电总装机的三分之一，外送路长度2545.2千米，变电(换流)容量2300万千伏安。在刚刚投运长治特高压变电站配套电厂1000千伏送出工程基础上扩建晋北、晋中两座特高压站主变，新建吕梁—晋中、榆社—晋中等变电站互联和山西明泰等电厂“点对网”7条500千伏送出工程。工程2022年6月30日全部竣工后可通过晋北、晋中特高压太原境内现有四座火力发电厂，本省自用2518MW,其中：神头一电厂装机1370MW,神头二电厂装机1000MW,平朔电厂100MW,小火电厂48MW。可供当地使用的且接入220kV及以下电网的机组容量为718MW。占当地本省自用总装机容量的28.5%。太原地区电网主要由500kV,220kV,110kV,35kV线路接入220kV七里沟站。七里沟站又以单回路接入220kV赵庄站，七里沟站和赵庄站又分别以单回220kV线路(220kV七浑线、雁赵线)通过浑源220kV站、雁同500kV站与大同电网相连。神头一电厂以双回220kV线路分别经原平站、和向阳堡220kV变电站。太原地区电网现有1座500kV变电所，变电所主变规模为2×750MVA,预留扩建第三台变的可能；500kV母线出线规模为10回，并留有扩建余地，采用3/2断路器接线形式，东西方向出线，本期出线5回：河曲电厂2回、神头二电厂2回、古交500kV站1回、备用5回；220kV母线出线规模12回，并留有扩建余庄1回，备用1回、铺上2回、平朔电厂2回、向阳堡2回、备用3回。根据《山西省“十四五”新业态规划的通知》晋政发〔2021〕10号的在大同、太原、运城3市开展市级能源互联网试点，在N个企业园区建设能“风电+光伏+储能”“分布式+微网+储能”“大电网+储能”等发储用一体化荷(电动汽车)一储(蓄电池)”协同运行的“互联网+”智慧能源系统。加快大4光伏项目建设方案析西北有洪涛山、高汉梁，其中以洪涛山最高，海拔1947米。南为恒山支脉翠微辐射量为5962(MJ/m2),详见下表电。年辐射量(kW·h/m²)年辐射量(MJ/.m²)1234561太原.7789图3-3太原市年均总辐射分布图4.2光伏建设方案简介图3.2-1项目光伏安装区域示意图目实施周期、以及效率提升空间等，本项目拟采用72版型(半片)450Wp单晶硅本光伏发电项目初步按照总装机规模400MWp考虑，根据太阳能资源分析结表3-2马营光伏电池阵列峰值日照小时数及第一年发电量统计表12太原.0634561太原.7789合计本工程第一年上网电量为56307.4万千瓦由于太阳电池组件的峰值功率均在1kW/m2条件下标定，因此采用峰值日照多晶硅太阳电池组件，25年后达到标称效率的80%以上，平均每年衰减系数约本项目容量拟按照400MWp考虑，光伏并网发电系统采用分块发电、集中并网方案。光伏组件拟采用36°最佳倾角通过支架抬高至0.5m以上进行安装，拟选用72版型450Wp单晶PERC光伏组件，每22个光伏组串接入1台225kW组串式逆变器，每18台225kW组串式逆变器接入1台4000kVA(35kV)箱变。12太原.0634561太原.7789合计本工程第一年上网电量为56307.4万千瓦时，第一年等效利用小时数1407.7多晶硅太阳电池组件，25年后达到标称效率的80%以上，平均每年衰减系数约5风电项目建设方案本项目规划装机容量500MW,本工程推荐方案计划安装125台4000kW的机组，配套工程包括新建一座220kV升压站、125台风机及箱变、场内外道路及项目地理位置示意图5.2风力发电机组选型和布置根据风资源分析结果，本工程规划推荐以下金风机型为备选方案。风电场风机排布方案中方案一为125台金风GW165-4.0MW,方案二为179台金风GW150-2.8MW,轮毂高度均为140m高度。表风机技术参数表产品型号技术参数部件额定功率(kW)直径(m)扫风面积(m2)叶片数量33功率调节切入风速(m/s)额定风速(m/s)切出风速(m/s)安全风速(m/s)运行温度(°C)生存温度(°C)发电机型式永磁同步永磁直驱额定容量(kW)出口电压(V)1)软件选择本地区为山地地形，本次采用Wasp10.2)测风数据处理3)地形图处理4)粗糙度设置粗糙度数据采用GlobCoverESA2009地貌图进行划分设置，根据地面覆盖物，草地按照0.03进行设置，树木按照0.2等进行设置等。表2.3-1发电量结果表发电量计算结果风机机型轮毂高度(m)44额定功率(MW)4风电场总容量(MW)折减系数尾流折减可利用率风机性能电气效率不确定分析年发电量[MWh]理论发电量年满发小时数[h]净容量系数0.2太原根据发电量的比较，再结合风电场整体工程造价考虑，本项目拟采用125台GW165/4000/140m机组，装机容量500MW,代表年满发小时数约为2969.5h,代表年发电量约为4096.4万kWh。6储能建设方案(1)平滑功率输出(2)发挥调峰填谷作用(3)降低弃风、弃光(4)项目收益B、调频调峰收益，结合未来电网控制要求，存在调频调峰收益的可能。目6.2设备选型七通丙填灭火七通丙填灭火磷酸铁锤电池联PCS疫读器智就EMS能量督理系线智成空调7接入送出规划方案项目拟建两座220kV升压站，内含储能设施。占地面积95*80米约11.4亩，电气一次主要设备包括：每个升压站含主变2台、每台主变下35kV集电线路柜8面、母线设备柜1面、SVG开关柜2面、接地站用变1面、主变出线柜1主变配置2套。光伏场区合计每个方阵按照4MW设计，建设100台容量为4000kVA的35kV箱式变压器，电压等级为35/0.8kV,采用逐台并接的方式通过一回35kV集电线路接至开关站的光伏集电线路开关柜。35kV集电线路供共计16路。风电场区合计建设125台单机容量4MW风力发电机组，每台配置35kV容量为4200kVA的箱式变压器，电压等级为35/0.69kV,采用逐台并接的方式通过一光伏、风电所发电能经箱变升压汇流后接入本工程新建220目拟建两座220kV升压站，均接入翠微220kV站220kV母线上。暖的前提下。2020年，太原电网地区供电量完成84.52亿千瓦时，较去年同期增加7.94亿千瓦时，同比增长10.37%。地区整点最大负荷1253.7MW,出现在11月10日，较2017年增加26.5MW,同比增长2.16%;地区最小负荷平均负荷率89.33%;平均峰谷差率49.35%。太原地区电网总装机容量达容量6610MW,占地区装机61.79%;风电场29座，容量3404.5MW,占地区装机31.82%;光伏电站21座，容量659.17MW,占地区装机6.16%;生物质电厂1座，容量24MW,占地区装机0.22%。约7.5%,按照此风电消纳原则，结合山西省风电最低保障收购利用小时数，至2021年山西省规划的风电发电量将占全社会用电量的17%,因此山西省风电所发电量有很大一部分需要在省外消纳。1、打通地调和省调管辖的发电场(站)界限，将太原地区现有电厂、企业2、将可中断负荷也纳入调度对象范畴，充分调动3、构建联合调度与交易辅助决策系统，支持发电例分配或据合T余发电能力(和电价)解到日I制滚动进行发电企业功事预测1、设立新的交易品种。与用电方签订长协用电合同，约定年度交易电量，锁定一个相对低的交易电价(考虑了新能源在不弃风不弃光情况下较低的边际成本和用户参与意愿);2、中长期电力交易(年度、月度)和现货交易(日前、日内、实时)相结3、设置可中断负荷电价；4、夏季新能源与火电的发电权替代交易；5、火电机组灵活性改造补偿交易；火电企业将发电权通过交易转移给可再生能源发电企业；在冬季，由热定电，火电企业基本满发。通过部分或全部进行供热改造。取消冬季对火电企业供热的火电企业通过发电权替代交易，可以获得一部分收益，同时由于减少生产，节约了发电成本，同时如果再能获得部分政府环保补贴或其他专项补贴，一定程在冬季，由热定电，在冬季，由热定电，火电企业基本满发。通过部分或全部进行供热改造。取消冬季对火电企业供热的依赖，通过分散电采暖或集中电锅炉供暖，保证供暖需要的同时，提高电能消纳。推动充电站和换电站的建设，扩大电动汽车的扶持和补贴力度，进一步推广电动汽车的使度上弥补火电企业收益。新能源，由于没有边际成本，可以通过火电发电权替代交易，获取更多交易电量，减少限电，也可以增加收入。准确的发电侧功率预测，可以帮助平衡电网电量。预期效果√实施“以电代煤”,冬季通过分散电采暖或电锅炉集中供暖，降低火电企业负荷，同时增加新能源消纳；√推动电动汽车的普及和使用，代替传统的燃油汽车图9.1-2远期用户侧实施电能替代●发电场站信息(场站数量、场站类型、场站名称、装机容量)●发电厂并网点实时功率(有功功率、无功功率)●发电能力预测信息(风光预测信息、风功率预测、光伏功率预测)●检修计划信息(场站年度检修计划、月度检修计划)●计量数据(各发电厂并网关口计量表正反向有功、无功电量等)●发电场站信息(场站数量、场站类型、场站名称、装机容量)●发电厂并网点实时功率(有功功率、无功功率)●电厂发电能力预测信息(风功率预测、光伏功率预测)●电厂检修计划信息(场站年度检修计划、月度检修计划)●区域负荷预测(短期负荷预测，包括系统负荷预测、母线负荷预测)●计量数据(各发电厂并网关口计量表正反向有功、无功电量等)8.2.3从营销系统(含负控系统)接入数据的需求8.2.5数据采集方式辅助决策系统通过统一数据访问接口API直接访问大数据中心并获取所需的数据。图9.2-1系统实现架构管理信息大区管理信息大区纵向加密认证纵向加密认证电力调度数据网电力企业数据网正反向隔离生产控制大区强隔离防火墙图9.2-2系统安全分区部署9投资估算与经济效益分析工程建设总工期12个月，本工程建设资金自筹，项目注投资的20%,其余资金贷款融资。结合项目开工及投运的要求，注册资本金和贷 9.2基础资料主要设备价格本工程主要设备价格参考目前市场价格及行业招投标价格综钢支架(采败安装9500元/吨建设期贷款利息：资本金按项目静态总投资比例20%,其余80%按银行贷10环境和社会效益分析3.水环境影响最大产生量为18m³/d,建议修建防渗旱厕收集生活废水，处理后用于灌木禾草4.大气环境影响材料(白灰、水泥、沙子、石子、砖等)的现场搬运及堆放扬尘；施工垃圾的环境空气质量良好。本项目施工期间扬尘治理必须严格遵守国家环境保护总局2007年11月27日发布，2008年2月1日实施的《防治城市扬尘污染技术规范》生活垃圾、电线和包装材料等。生活垃圾按0.5kg/人·d,施工期人员约200人，则一年生活垃圾产生量为36.5t。本项目拟将弃土场布设在地形地质条件相对较好且不存在环境敏感问题的1)对植物的影响进行恢复性种植，在一年内采用专人管理和维护(浇灌和施肥),因此，工程施2)对动物的影响生的最大噪声强度为103.5dB(A),距风机直线距离200m处噪声为45.9dB(A),2.水环境影响项目营运期废水主要为员工生活废水，现场运行维护与管理人员共15人，生活污水排放量很小，日排放量约为2.70m³/d3.大气环境影响1kg/人·d计，产生量为15kg/d,生活垃圾成空中，污染环境，传播疾病，影响人群健康。因此，将生活垃圾用垃圾桶收集油、含油抹布和手套，合计产生量约为0.2t/a左右，此部分危险废物交由资质发生，所以，光伏电站对鸟类飞行的影响很小。光伏电站所在区不是候鸟的栖7.电磁环境影响分析根据项目工程量，施工期混凝土骨料冲洗废水量约为4m³/d,车辆冲洗水废水量为9m³/d,水中主要污染因子为SS,在施工区设隔油沉淀池1个，将骨环境空气质量良好。本项目施工期间扬尘治理必须严格遵守国家环境保护总局2007年11月27日发布，2008年2月1日实施的《防治城市扬尘污染技术规范》