30MWp光伏发电工程项目可行性研究报告

专业编制可行性研究报告了解更多详情..咨询公司网址PAGE4PAGE72银川汉邦高沙窝一期30MWp光伏发电工程项目可行性研究报告内蒙古电力勘测设计院《工程勘察证书》甲级证书编号：050101-kj《工程设计资质证书》甲级证书编号：A115000489目录TOC\o"1-1"\h\z\u1总论 61.1项目背景 61.1.1工程地理位置及规模 61.1.2规划情况及电站的地位 71.1.3项目建设的意义 71.1.4投资方及项目单位概况 71.2 太阳能资源 71.3 工程地质 71.4 工程任务与规模 81.5 光伏系统总体方案设计及发电量计算 81.6 电气设计 81.7 土建工程 91.8 工程消防设计 91.9 施工组织设计 91.10 工程管理设计 101.11环境保护与水土保持设计 101.12劳动安全与职业卫生 101.13 节能降耗分析 111.14 工程设计概算 111.15 经济及社会效果分析 121.16 结论 122太阳能资源 132.1概述 132.2我国太阳能资源概述 152.3宁夏自治区太阳能资源简介 173站址区域稳定与工程地质 243.1概述 243.2岩土工程条件及初步评价 243.3建议及说明 264项目任务和规模 274.1项目任务 274.2建设规模 315光伏组件的选型、布置及发电量的估算 326电气 546.1接入电力系统的方式说明 546.2电气主接线 566.3主要电气设备选择 576.4电气设备布置 617工程消防设计 647.1工程概况和消防总体设计 648土建工程 688.1概述 688.2站区总布置与交通运输 708.3太阳能光伏板支架 718.4太阳能光伏电站建、构筑物设计 719施工组织设计 769.1施工条件 769.2施工总布置 779.3施工交通运输 779.4工程征用地 789.5主体工程施工 789.6施工总进度 8010工程管理设计 8110.1工程管理机构 8110.2主要管理设施 8110.3运行与维护 8111环境及生态保护与水土保持 8311.1环境保护 8311.2水土保持 8812劳动安全与职业卫生 9112.1设计依据、任务与目地 9112.2工程概况与电站总体布置 9212.3工程安全与卫生危害因素分析 9312.4劳动安全与工业卫生对策措施 9512.5电站安全与卫生机构设置、人员配备及管理制度 9812.6事故应急救援预案 10012.7劳动安全与工业卫生投资概算及内容 10112.8预期效果评价 10313资源利用 10413.1原则要求 10413.2能源利用 10413.3土地利用 10413.4水资源利用 10513.5建筑材料利用 10513.6节约用地 10513.7节约原材料 10614节能分析利用 10714.1设计依据及合理用能标准 10714.2本项目的能耗种类和数量分析 10714.3本项目节能措施 10815工程设计概算 11015.1编制说明 11015.1.1工程概况 11015.1.3编制原则及依据 11014.1.4其他 11414.1.5主要技术经济指标 11415.2概算表 11516 财务评价与社会效果分析 12316.1 概述 12316.2财务评价 12315.2.3 清偿能力分析 12416.2.4 盈利能力分析 12516.3综合经济评价结论 125专业编制可行性研究报告了解更多详情..咨询公司网址2-PAGE121总论1.1项目背景1.1.1工程地理位置及规模盐池县地理位置位于宁夏回族自治区东部，东临鄂尔多斯鄂托克前旗、陕西省榆林，北连宁东开发区，西接吴忠市，距自治区首府银川市约150km，距银川河东机场约70km。盐池县位于宁夏\o"东部"东部，地理位置介于东经106°30′-107°47′，北纬37°04′-38°10′之间。全县总面积7130km2，占宁夏总面积的10.74%。盐池县属温带大陆性季风气候,其特点是四季少雨多风、气候干燥、长冬严寒、短夏温凉、春迟秋早，每日早凉、午热、夜寒。年降水量小于蒸发量，且多集中在夏末秋初。本工程站址位于盐池县高沙窝工业园区东北侧，向西紧临银古高速公路。站址平均海拔约1270米，地势较为平坦。本项目远期规划容量为100MW，分期建设，本期规模为30MW。本工程预选站址一期占地约为75万平方米。1.1.2规划情况及电站的地位为落实国家制定的“开发与节约并存，重视环境保护，合理配置资源，开发新能源，实现可持续发展的能源战略”的方针。充分利用宁夏盐池具有丰富的太阳能资源，银川汉邦能源公司建设的大型太阳能光伏电站，该地区具有太阳能资源丰富、外部建设条件优越等特点。本工程项目的建设，符合国家制定的能源战略方针，是宁夏太阳能资源开发的重点项目，在向电网输送绿色能源的同时将极大地促进地区经济的发展。1.1.3项目建设的意义(1)宁夏盐池不仅有较好的太阳能资源，而且有完善的电网和较大常规能源的装机。进行太阳能工程的建设，可以充分的利用好宁夏的资源，增加宁夏的绿电供应，改善宁夏的能源结构；保护环境、减少污染；节约有限的煤炭资源和水资源。(2)盐池由于海拔高、气候干燥、日照时间长、太阳辐射强，太阳能资源比较丰富。大部地区年日照时数在2800～3100小时，日照百分率56%，年太阳辐射量可达5735MJ/m2.a以上。按照我国太阳能资源区划划分，属于Ⅱ类，即太阳能资源丰富区，太阳能具有较好的开发优势。1.1.4投资方及项目单位概况本项目投资方为银川汉邦能源有限公司。该公司成立于2010年，经营项目有通讯、煤化工、新能源项目开发。1.1.5研究范围及分工本可行性研究报告针对项目建设的太阳能光伏发电系统、太阳能资源、项目任务和规模、太阳能光伏组件选型、布置及太阳能光伏电站发电量估算、电气、消防、土建工程、施工组织设计、工程管理设计、环境保护与水土保持设计、劳动安全与工业卫生、建设项目节能分析、工程设计概算、财务评价及社会效益分析等方面进行研究。1.2 太阳能资源宁夏太阳能资源丰富，是我国太阳辐射的高能区之一，年日照百分率达64％，年太阳能辐射总量在4936～6119MJ/m2之间。宁夏太阳能随季节变化较大，以夏季最多，春秋两季次之，冬季最少，是我国太阳辐射的高能区之一。其地势海拔高、阴雨天气少、日照时间长、辐射强度高、大气透明度好，日照时数多达2900h，由南向北平均每10公里每平方米递增50兆焦。据1961-2004年宁夏太阳辐射资料统计表明,全年平均为5781MJ/m2.a且太阳辐射能直接辐射多、散射辐射少，对于太阳能利用十分有利。1.3 工程地质拟建工程场地在大地构造位置上，处于华北断块的次级构造单元鄂尔多斯断块西缘拗陷带，紧邻我国两个大的构造分区—华北断块和青藏高原断块的分界线。总体而言，鄂尔多斯西缘拗陷带断裂活动微弱，地震稀少，具有较好的构造稳定性。近场区范围内发育的断裂主要有牛首山北东麓断层(F1)、庙山湖断层(F2)、牛首山西麓断层(F3)、灵武断层(F4)及盆地内隐伏断层(F5、F6、F7、F8、F9)，从周边工程资料看，拟建工程厂址周边的断裂或为非全新活动断裂、或距离厂址均较远，厂址处于相对稳定地带，区域稳定性满足建厂要求。1.4 工程任务与规模宁夏电网位于西北电网的东北部，向西南通过2回750kV和5回330kV线路与甘肃电网联网运行。宁夏电网主网电压等级为750/330/220kV。截至2010年底，宁夏电网全口径装机约14456.43MW。2010年宁夏全社会用电量达到547亿kWh。宁夏电网已核准及已批准开展前期工作火电机组按计划投产后，宁夏电网2013年开始有电力市场空间，2013～2015年电力缺额950～4670MW，2020年电力缺额为22300MW。银川汉邦高沙窝光伏电站规划容量100MWp，一期容量30MWp，开工日期2012年6月1日，投产日期2013年6月，建设期为一年。1.5 光伏系统总体方案设计及发电量计算通过技术与经济综合比较，结合场地面积等因素，本工程电池组件选用230Wp多晶硅电池组件130800块，实际装机总容量为30.084MWp。通过对逆变器进行技术与经济综合比较，本工程选用500kW逆变器60台。本工程年理论发电量为4715.46万kWh，系统效率为80.1%。在运营期25年内的平均年发电量为4360.23万千瓦时，年利用小时数为1449.35h。1.6 电气设计本工程光伏并网发电系统，本期装机容量为30MWp。采用分块发电、集中并网接入方案——太阳能光伏组件发出的直流电经过电缆送至初级、次级汇流箱；经汇流箱汇流后接至逆变器，经逆变后的三相交流电引至35kV箱式升压变电站，电压由交流0.27kV（逆变器交流侧电压）升至35kV送至一期35KV配电装置。本工程光伏发电系统接入电网的方案为：在电站内设置35kV综合配电室，出线1回接入电站场址附近的110kV变电站。本电站至110kV变电站线路采用35kV架空线路。（接入系统尚未审查，最终应以接入系统审查意见为准。）本项目共配置60台500kW逆变器、30台35kV/1000kVA箱式升压变，逆变器和箱变的就地监控保护主要通过其配套的测控、保护装置实现。35kV开关设备的监控保护由综合保护系统或相应设备配套。光伏电站上网计量关口点设在升压站产权分界点。计算机监控系统包括两部分：站控层和间隔层，网络结构为开放式分层、分布式结构。站控层为全所设备监视、测量、控制、管理的中心，通过光缆或屏蔽双绞线与间隔层相连。间隔层按照不同的电压等级和电气间隔单元，以相对独立的方式集中布置在保护室、开关柜或逆变升压装置中，在站控层及网络失效的情况下，间隔层仍能独立完成间隔层的监测和断路器控制功能。光伏电站逆变升压装置监控设备为变电站监控系统的间隔层，包括汇流箱、逆变器、逆变升压装置公用测控装置、智能仪表、其他各类智能设备。每个逆变升压装置为一个监控单元，每个监控单元设备负责所在单元的就地监控和保护功能，通过光缆接入站控层以太网交换机，实现与站控层通讯，从而实现对汇流箱及逆变升压装置设备的管理、控制、监视、联锁、逻辑编程、信号、报警、通讯等全部功能。1.7 土建工程变电站为光伏项目的配套工程，站内布置要利于生产，便于管理，适应当地环境，在此前提下，尽可能创造好的工作环境。本工程建筑物的功能应满足变电站内生产、生活及办公的需要，造型及外观与电站及当地的环境相协调，并体现新能源发展的现代特色。太阳能光伏阵列的支撑结构由钢管钢支架及槽钢檩条框组成。本工程光伏电站1MW均配置一座逆变器室，共需30座。为单层钢筋混凝土框架结构，屋面均采用现浇钢筋混凝土屋面板，基础为现浇钢筋混凝土独立基础。综合楼为钢筋混凝土框架结构，楼、屋面均采用现浇钢筋混凝土屋面板，基础为现浇钢筋混凝土独立基础。35kV配电装置室为单层现浇钢筋混凝土框架结构，基础为现浇钢筋混凝土独立基础。其他建（构）筑物为现浇钢筋混凝土结构或砖混结构。基础为现浇钢筋混凝土独立或条型基础。1.8 工程消防设计消防设计贯彻“预防为主，防消结合”的方针，立足自防自救。针对不同建（构）筑物和设施，采取多种消防措施。在工艺设计、设备及材料选用、平面布置、消防通道均按照有关消防规定执行。1.9 施工组织设计拟建场地位于宁夏盐池高沙窝镇境内，场区位于黄河东岸荒滩上。项目场区海拔高程约1200m。本光伏电站依地形布置，工程含35kV配电室场地共占地75公顷。光伏电站共由30个光伏方阵组成。其中固定式光伏方阵30个，变电站内集中设置有综合楼、生活消防水泵房、35kV屋内配电室等。本工程从项目核准至工程竣工总工期为6个月。工程筹建准备期1个月。管理站工程施工于第2月开始，于12月底完工。1.10 工程管理设计本工程按少人值班的原则进行设计。当光伏电站的电气设备和机械进入稳定运行状态后，并积累了一定运行经验后，可按无人值班（少人值守）方式管理。本期工程初步安排增加定员12人。1.11环境保护与水土保持设计太阳能是可再生能源，光伏发电过程主要是利用太阳能电池组件将太阳能转变为电能，运行中不排放有害气体，不产生噪声。太阳能光伏发电具有较高的自动化运行水平，电站运行和管理人员较少，生活污水产生量少，对水环境不会产生不利影响。工程在施工中由于土石方的开挖和施工车辆的行驶，可能在作业面及其附近区域产生粉尘和二次扬尘，造成局部区域的空气污染，可采用洒水等措施，尽量降低空气中颗粒物的浓度。施工期少量废水可经过沉淀池及化粪池初级处理后回用于施工场地及道路的喷洒，不会对地表水环境产生影响。施工机械噪声经衰减后不会对声环境产生较大影响。根据本工程新增水土流失的特点，水土流失防治措施主要采用工程措施、植物措施、临时措施、管理措施相结合的综合防治措施。本工程选址远离自然保护区。在做好环境污染防治措施与水土保持措施的基础上施工期及运行期对周边环境的影响很小。本工程建成后对地方经济发展将起到积极作用，既可以提供新的电源，又不增加环境压力，还可为当地增加新旅游景点，具有明显的社会效益和环境效益。1.12劳动安全与职业卫生劳动安全及职业卫生设计遵循国家已经颁布的政策，贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，在设计中结合工程实际，采用先进的技术措施和可靠的防范手段，确保工程投产后符合劳动安全及职业卫生的要求，保障劳动者在生产过程中的安全与健康。设计着重反映工程投产后，职工及劳动者的人身安全与卫生方面紧密相关的内容，分析生产过程中的危害因素，提出防范措施和对策。在采取安全防范措施及对生产运行人员的安全教育和培训后，为光伏电站的安全运行提供了保证，有助于减少生产人员错误操作而导致安全事故以及由于运行人员处理事故不及时而导致设备损坏和事故的进一步扩大，降低了经济损失，保障了生产的安全运行。1.13 节能降耗分析本工程采用绿色能源-太阳能，并在设计中采用先进可行的节电、节水及节约原材料的措施，能源和资源利用合理，设计中严格贯彻节能、环保的指导思想，在技术方案、设备和材料选择、建筑结构等方面，充分考虑了节能的要求。通过贯彻落实各项节能措施，本工程节能指标满足国家有关规定的要求。本项目采用光伏发电，将洁净太阳能直接转化为电能，生产过程不产生污染物及噪声。本项目建设规模为30MWP，与同等电量火电厂相比，按照火电煤耗(标准煤)每度电耗煤(标准煤)350g，项目建成投运每年可节约标准煤约1.53万t/a，则每年可减少烟尘排放量约208/a(煤灰份取12%，综合除尘效率取99%)，减少S02排放量约172t/a(煤全硫份取0.8%，脱硫效率取90%)，减少N02排放量约178t/a(产生量按8.53kg/t计),减少C02排放量约4.63万t/a。因此，本项目的运行减少了污染物排放量，减轻了环境污染，同时对低碳经济、减少温室效应起到了积极的作用。从节约煤炭资源和环境保护角度来分析，本太阳能光伏电站的建设具有较为明显的环境效益、社会效益及经济效益。光伏电站建设对于当地的环境保护、减少大气污染具有积极的作用，并有明显的节能、环境和社会效益。可达到充分利用可再生能源、节约不可再生化石资源的目的，将大大减少对环境的污染，同时还可节约大量淡水资源，对改善大气环境有积极的作用。本工程将是一个环保、低耗能、节约型的太阳能光伏发电项目。1.14 工程设计概算本工程概预算参照风电标委[2007]0001号文水电水利规划设计总院编制的《风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准》，结合国家、部门及地区现行有关规定、定额、费率标准进行编制阳能电池板、并网逆变器等设备价格同类工程的订货合同价和厂家报价确定。其他机电设备价格参考国内现行价格水平计算。主要设备价格：多晶硅太阳能电池板7.8元/W，逆变器500kW：420000元/台，箱式变压器1000kVA：150000元/台。本工程主要经济指标如下：工程静态投资： 38938万元；单位千瓦静态投资： 12979元/kW；工程动态投资： 39485万元；单位千瓦动态投资： 13162元/kW；工程计划施工期为12个月。资金来源：资本金占总投资的20%，其余为银行贷款，建设期贷款利息按中国人民银行现行5年以上贷款利率7.05％计算。1.15 经济及社会效果分析本工程借款偿还期为16年，满足贷款偿还要求。本工程静态投资为38938万元，其中资本金占20%，其余80%为国内商业银行贷款，贷款年利率7.05%。当本工程按含增值税上网电价1元/kW·h测算，全部投资内部收益率7.05%，资本金财务内部收益率为8.61%，投资回收期11.52年。总投资收益率(ROI)4.52%，投资利税率为2.96%，资本金净利润率为10.33%。财务评价可行。从社会效益角度看，光伏电站利用当地丰富的太阳能资源发电，开发利用太阳能可节约大量化石能源，有利于环境保护；同时太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，早开发早受益。虽然目前光伏电站的投资偏高，但建成后不需消耗燃料，比常规能源电厂在运行、维护和燃料等方面的投资成本要低，具有较好的社会效益。1.16 结论通过对银川汉邦高沙窝光伏电站一期30MWp工程可行性研究设计，对太阳能资源进行了分析，经过论证、比较，对太阳能光伏发电单元选择和光伏电站主接线方案等进行了优化，并从施工角度推荐了使工程早见成效的施工方法。经过工程投资概算和财务分析，测算并评价了该工程可能取得的经济效益。研究结果表明：兴建本工程在技术上是可行的，经济上是合理的。2太阳能资源2.1概述太阳是一个巨大的炽热的气团，它主要由氢气、氦气和其它元素组成，其中氢气占78.4%，氦气占9.8%，金属和其他元素占1.8%；太阳的表面温度可达6000℃，内部温度高达1000万～2000万℃，内部压力有3400多亿大气压力，在如此高温高压之下进行着由氢变氦的热聚变反应，从而释放出大量的辐射能，而且这种反应可以维持很长的时间，据估计可达几十乃至上百亿年。辐射到地球陆地表面年太阳总幅射量约为17万亿千瓦，仅占到达地球大气外层表面总辐射量的10%，却相当于目前全世界一年内能量消耗总量的3.5万倍。煤炭和石油等一次能源既不可再生又资源有限，世界各国为了保证能源安全和经济发展都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。太阳能资源既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染；它既是一次能源，又是可再生能源；既有“无污染、无噪声、取之不尽、用之不竭”等独有的优势，又可以满足人类长远发展的需求，因此，世界各国都将太阳能发电作为重点发展产业。在各国政府的大力支持下，太阳能光伏发电产业发展迅速，2009年全球新装置的太阳能发电容量为7.2GW，累计安装总量为22.2GW，图2-1为2000～2009年间全球光伏发电发展走势图。图2-1全球光伏发电发展走势图技术进步和规模效应使光伏电池成本稳定下降，同时化石能源发电成本长期呈上升趋势，预计发达国家太阳能发电成本在2010年以后几年内将逐步接近火电电价。另据联合国能源机构预测，再生能源硅太阳能电池将以20%～30%的速度发展50年。欧洲联合研究中心JRC预测，2030年太阳能光伏发电在世界总电力供应中的比例达到10%以上，2040年达到20%，到21世纪下半叶将达60%以上，成为全球能源的主要来源，见图2-2。图2-2能源发展格局近几年，我国的光伏产业发展也较为迅速，2008年公开招标并当年实施的175个光伏项目总容量为29.3MWp，通过对企业自建并网和其它未招标项目进行统计补充，2008年国内光伏系统的安装量约达到40.3MWp，比上年增加了102%；即使这样，光伏系统安装量也仅占当年太阳能电池生产量的1.54%，出口比例仍然高达98%以上。截至2009年底，中国光伏系统的累计装机容量达到300.3MWp。我国太阳能光伏系统2001～2009年年安装容量和累计容量见表2-1,绘制为柱状图如图2-3所示。表2-1我国2001～2009年光伏发电装机容量(MWp)年度200120022003200420052006200720082009当年装机5.720.310105102040.3160比上年增长72%250%-50%0-50%100%100%102%297%累计装机24.74555657080100140.3300.3图2-32001～2009年我国光伏发电容量一览表2.2我国太阳能资源概述2.2.1我国太阳能资源及分布特点我国的太阳能十分丰富，全国2/3以上的地区年辐射量大于5020MJ/m2，年日照时数在2000小时以上，我国陆地表面每年接收的太阳能就相当于17000亿吨标准煤。同时，地面上的太阳能还受季节、昼夜、地理纬度等因素的影响,具有间断性、不稳定性。我国太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°-35°，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心。太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部，由于南方多数地区云多雨多，其太阳能资源的分布特点与北方太阳能资源分布特点不同，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的升高而增长。据有关资料介绍，为了更好地利用太阳能资源，中国气象科学研究院根据20世纪末期最新研究数据重新计算了中国太阳能资源的分布，见下图2-4。图2-4我国太阳能资源分布图从上图2-4可见，太阳能资源的分布具有明显的地域性；这种分布特点反映了太阳能资源受气候和地理等条件的制约。根据太阳年辐射总量的大小，可将中国划分为4个太阳能资源带，如图2-4所示。这4个太阳能资源带的年辐射总量见下表2-2。表2-220世纪末期数据得出的太阳能分布情况太阳能资源带类别Ⅰ资源丰富带Ⅱ资源较富带Ⅲ资源一般带Ⅳ资源贫乏带年辐射总量MJ/m267005400-67004200-5400<4200注：MJ/m2-兆焦/平方米。通过对我国太阳能资源分布情况的分析可知，中国的太阳能资源与同纬度的其他国家相比，除四川盆地和与其毗邻的地区外，绝大多数地区的太阳能资源相当丰富，和美国类似，比日本、欧洲条件优越得多，特别是青藏高原的西部和东南部的太阳能资源尤为丰富，接近世界上最著名的撒哈拉大沙漠。2.2.2我国能源政策为太阳能的开发利用提供了有利条件2006年我国颁布实施了《可再生能源法》，制定了可再生能源发电优先上网、全额收购、价格优惠及社会公摊的政策。2007年《中国的能源状况与政策》白皮书明确：“大力发展可再生能源，可再生能源是中国能源优先发展的领域。可再生能源的开发利用，对增加能源供应、改善能源结构、促进环境保护具有重要作用，是解决能源供需矛盾和实现可持续发展的战略选择”。《可再生能源中长期发展规划》提出，到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10%，到2020年达到15%的发展目标。强有力的能源政策和法律支持为太阳能的开发利用创造了有利条件，太阳能产业在我国具有广阔的发展前景。2.3宁夏自治区太阳能资源简介2.3.1宁夏自治区太阳能资源分布情况宁夏太阳能资源丰富，是我国太阳辐射的高能区之一。其地势海拔高、阴雨天气少、日照时间长、辐射强度高、大气透明度好，日照时数多达2835h，年日照百分率达64％，年太阳能辐射总量为每平方米4936～6119兆焦，由南向北平均每10公里每平方米递增50兆焦。据1961-2004年宁夏太阳辐射资料统计表明,全区平均5781MJ/m2.a，其空间分布特征是北部多于南部，南北相差约1000MJ/m2.a，灵武、同心最大，达6200MJ/m2.a以上。且太阳辐射能直接辐射多、散射辐射少，对于太阳能利用十分有利。2.4盐池太阳能资源评估2.4.1盐池地貌及气象概况盐池地处内陆，属温带大陆性半干旱气候，冬无严寒，夏无酷暑，年降水量在260.7mm，年蒸发量2018mm。这里四季分明，日照充足，蒸发强烈，雨雪稀少，昼夜温差大，全年日照2955小时，无霜期163天，是全国太阳辐射最充足的地区之一，特别适宜农作物及瓜果生长。当地气象地理条件概述盐池县属于中温带干旱区，热量适中，降水不足，光能丰富。由东南向西北，气温增高，降水减少，年平均气温7.7～9.2度。本可研报告以银川国家基准气候站提供的1979-2008年近30年的多年太阳总辐射数据为基础资料对站区太阳能资源情况进行分析。站址的气象资料选取距离站址附近的银川气象站2001~2008年间逐月平均总辐射值及2001-2006年各月日照时数及该气象站1970-2000年累年各月气温，见下表2-5。表2-5银川气象站2001-2008年逐月年总辐射值及累年月平均值(MJ/m2)年月20012002200320042005200620072008平均值1274.66289.54303.49285.82265.98198.4287.83223.94266.212336.28350.28340.2386.68326.48323.68318.37367.5343.683521.11525.76465.62497.24536.3489.49467.16533.17504.484519.3586.2575.1614.7649.2582.9610.73564.54587.835751.44611.63656.27696.57675.8664.33745.69724.31690.766700.8723.9679.5592.8614.1718.2593.71739.05670.267695.02722.92613.8577.22669.91589.62683.09686.09654.718635.19626.51558477.09445.47586.83549.34611.62561.269382.2408.9477372.9357478.2443.26379.87412.4210396.8435.55426.87358.05295.74436.79341.12437.75391.0811380.4342.9242.7253.5286.2294306.22300.58300.8112252.03229.4254.51225.68228.16242.42230.66260.48240.42合计5845.235853.495593.065338.255350.345604.865577.185828.905623.914表2-6银川气象站2001-2006年各月日照时数及日照百分率统计200120022003200420052006月日照百分率日照百分率日照百分率日照百分率日照百分率日照百分率1187.662191.963220.267164.354165.25594.4312199.764186.062190.264224.567171.657205.5693206.867233.363194.853224.561262.071245.5674198.357228.058209.953271.169273.770245.8625332.967293.266258.159278.963282.264279.2646302.268293.266174.862278.963293.366304.6697297.967302.367240.953285.964262.758230.2518294.863285.468222.353231.863253.960255.6619172.157189.251215.058229.962216.458213.45710234.271243.671204.969232.167225.165206.27511217.671228.976140.846188.062214.271189.56312171.861128.942178.861139.749193.166141.948合计/平均281665280463245158275062281363261260表2-7银川气象站1970-2000年累年各月气温(单位：℃)月份123456789101112年均温度-7.9-17.321.523.521.6-5.59.0(1)代表气象站太阳能水平总辐射年际变化结合表2-5中数据，将分别绘出银川气象站2001-2008年太阳能水平面总辐射年际变化。图2-7代表气象站太阳能水平总辐射年际变化从图2-7中，我们可以看出，从2001年到2008年，水平面总辐射值都在5300MJ/m2以上。其中低值区在2004年~2005年，分别为5338.25MJ/m2，5350.34MJ/m2。高值区在2001年~2002年和2008年，都在5800MJ/m2以上，其余年份在5500~5700MJ/m2之间。(2)代表气象站太阳能水平总辐射月际变化结合表2-5中数据，将分别绘出银川气象站2001-2008年太阳能水平面总辐射月际变化图。图2-8代表气象站太阳能水平总辐射月际变化从图2-8中，我们可以看出，各月水平面总辐射值除了1月和12月在300MJ/m2以下，其余月份都在300MJ/m2以上。高值区域集中在5~7月份，都在600MJ/m2以上。这与该气象站的地面温度变化趋势也是一一对应的，见下图2-9。图2-9代表气象站地面温度月际变化2.4.2取得太阳能资源数据的方法太阳能辐射资源状况受多种因素的影响，地球上不同地区、不同季节、不同气象条件下的太阳能资源各不相同。太阳能资源评估是太阳能光伏发电的关键环节，目前国内对于太阳能资源评估的方法和手段的研究尚处于起步阶段，资源评估结果的差异对光伏发电站的建设和运行会产生重大影响。目前用于太阳能资源评估的数据主要来自于理论计算、卫星扫描、实地测量。理论计算，是根据日地相对运动规律，以及天体之间的太阳辐射关系，计算体外的辐射数据，由于无法考虑大气层、地面气象影响等因素，理论值相对地面的实际值要高出很多。卫星扫描数据主要借助于气象卫星对地表每隔一段时间进行近红外及可见光光谱进行扫描，通过对海拔高度、臭氧密度、水蒸汽、气溶胶、悬浮微粒等参数进行分析计算获得相关数据。卫星数据覆盖范围较大，记录的时间较长，能够获得几十年的卫星扫描数据，但精度较低，有效范围约几百平方公里。相比而言，实地测量能够根据具体的实测地点进行定位测量太阳能资源，有效范围及精确程度都比卫星数据要好。但是，实地测量的测量范围有限，测试时间较短，仅能得到有限区域、有限时间段内的测试数据。2.4.3站址太阳能资源评估通过2.4.2所述太阳能资源数据的取得方法，由于理论计算值未能考虑大气层、地面气象影响等因素，理论值相对地面的实际值要高出很多，所以我们不予采纳。又因太阳能在我国和世界上都属于新发展的能源，实测数据的收集在我国也是刚刚开始。结合本工程无法取得完整的实测数据的情况，本阶段按修正后的代表气象站的水平面总辐射为设计依据。参照由中国气象局发布的，从2008年8月1日起实施的中华人民共和国气象行业标准《太阳能资源评估方法》，对本项目所在地太阳能资源进行评估，以站址水平面太阳总辐射的年总量为指标，进行太阳能资源丰富程度评估。经折算，本站址太阳能水平面总辐射年总量为5735MJ/m2.a。根据我国太阳能资源分布分类，属于Ⅱ类，即太阳能资源丰富区。综上所述，宁夏盐池地区海拔高、气候干燥，日照时间长，年日照时数约在2800h以上；太阳辐射强度高，年太阳辐射量可达57351MJ/m2.a；太阳能资源丰富，且本地区地势平坦开阔，大气污染程度极低，属未开发的暖温带荒漠干旱区，非生态保护区，也非候鸟栖息地。具有很好的太阳能开发利用前途，适于建设大规模光伏发电工程。3-PAGE23站址区域稳定与工程地质3.1概述3.1.1工程概况及交通运输盐池地处宁夏“乌金三角”经济区（即石嘴山、吴忠、宁东能源化工基地）、内蒙上海庙能源化工基地和鄂尔多斯、陕西榆林煤化工基地腹地，县城距银川市130公里，距银川河东机场110公里，距宁东能源化工基地70公里、内蒙上海庙能源化工基地60公里，盐池已跨入宁夏回族自治区1小时经济圈。全县公路通车总里程1880公里（等级公路里程），其中太中铁路（太原—中卫）、太银（太原—银川）铁路，银青高速（银川—青岛）、盐中高速（盐池—中宁）及307国道、211国道、304省道穿境而过，道路四通八达，交通十便利，“三纵六横”的交通网络已基本形成。3.1.1区域地质条件及其稳定性拟建工程场地在大地构造位置上，处于华北断块的次级构造单元鄂尔多斯断块西缘拗陷带，紧邻我国两个大的构造分区—华北断块和青藏高原断块的分界线。总体而言，鄂尔多斯西缘拗陷带断裂活动微弱，地震稀少，具有较好的构造稳定性。近场区范围内发育的断裂主要有牛首山北东麓断层(F1)、庙山湖断层(F2)、牛首山西麓断层(F3)、灵武断层(F4)及盆地内隐伏断层(F5、F6、F7、F8、F9)，从周边工程资料看，拟建工程厂址周边的断裂或为非全新活动断裂、或距离厂址均较远，厂址处于相对稳定地带，区域稳定性满足建厂要求。近场区内以灵武断层活动性最强，该断层具备发生7级地震的地质条件。而晚更新世以前的活动断裂与强震的关系不密切，地震危险性较小。鉴于本工程现阶段无具体的场地地震安全性评价工作报告，建议下阶段尽快开展地震安全性评价工作报告。3.2岩土工程条件及初步评价根据收集到的周边工程的岩土工程报告，初步对本工程的岩土工程条件和初步评价叙述如下：1）地层岩性及其性能厂址区地层主要由素填土、淤泥质土、黄土状粉质粘土、粉细砂、圆砾及卵石等组成，钻孔最大揭露深度为60m，根据本次勘察，将各层岩土的岩性特征描述如下：①素填土：灰褐色，稍湿~湿，松散，土质不均匀，结构较杂乱，混植物根系，本层一般厚度1.5~2.0m，最大厚度2.3m。②淤泥质土：暗灰色，饱和，软塑，有机质含量较高，具腥臭味。本层主要分布在厂区的中北部，一般厚度1.0~2.0m，最大厚度3.2m。③黄土状粉质粘土：灰褐色，稍湿~湿，可塑，土质均匀，粉粒含量较高，局部夹杂粉土薄层。本层一般厚度1.2~2.5m，最大厚度3.5m。④粉细砂：灰黄色，湿~饱和，松散~稍密，成份以长石、石英为主，砂质较纯，级配一般。本层一般厚度0.7~1.2m，最大厚度1.5m。⑤圆砾：杂色，饱和，稍密~中密，成份以灰岩、砂岩、石英岩为主，粉细砂充填。一般粒径1~2cm，最大粒径3cm，级配一般，磨圆较好，分选性较差。本层一般厚度2.0~3.0m，最大厚度7.7m。⑥卵石：杂色，饱和，中密~密实，成份以灰岩、砂岩、石英岩为主，粉细砂充填。一般粒径2~4cm，最大粒径6cm，级配一般，磨圆中等，分选性较差。本层一般厚度20~22m，最大厚度24m。⑥-1细砂：青灰色，饱和，中密，成份以长石、石英为主，砂质较纯，级配一般。本层一般厚度0.9~1.2m，最大厚度1.6m。⑦-1细砂：青灰色，饱和，中密，成份以长石、石英为主，砂质较纯，级配一般，局部夹杂粉土及粘性土薄层。本层一般厚度3.0~6.0m，最大厚度14.5m。⑦-2粉质粘土：灰色，饱和，中密~密实，土质较均匀，局部夹杂细砂薄层。本层一般厚度2.0~3.0m，最大厚度4.1m。⑧卵石：杂色，饱和，中密~密实，成份以灰岩、砂岩、石英岩为主，粉细砂充填。一般粒径2~4cm，最大粒径6cm，级配一般，磨圆良好，分选性较差。本层一般厚度9.0~11.0m，最大厚度12.1m。⑨细砂：青灰色，饱和，中密~密实，成份以长石、石英为主，砂质较纯，级配一般，局部夹杂粉土及粘性土薄层。通过试验和参照地区经验，经综合分析各地层的物理力学性质指标及原位测试成果，推荐各层地基承载力特征值见表3-1。表3-1各层地基承载力特征值表地层编号②③④⑤⑥⑥-1⑦-1⑦-2⑧⑨承载力特征50~90~100~250~300~180~200~200~300~200~值fak(kPa)80130130300400220250250350250注：①素填土结构杂乱，工程性能不良，不宜作为建筑物地基持力层，需清除，故表中未列其指标。2）水、土腐蚀性评价干湿交替作用下，地下水对混凝土结构、钢筋混凝土中的钢筋和钢结构具有中等腐蚀性。长期浸水情况下，地下水对混凝土结构和钢结构具有中等腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性。土对混凝土结构、钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性。3.3建议及说明（1）参考附近工程的资料，电站所在区域地震危险性较高，建议下阶段尽快开展地震安全性评价工作报告。（2）本部分工程地质是参考附近工程的资料，建议尽快开展针对本工程的岩土勘察工作，电站最终工程地质情况应以经审批的岩土勘察报告为准。银川汉邦高沙窝一期30MWp光伏发电项目可研报告项目任务和规模专业编制可行性研究报告了解更多详情..咨询公司网址4-PAGE44项目任务和规模4.1项目任务开发利用可再生能源是国家能源发展战略的重要组成部分，盐池年平均日照时间在2800小时左右，开发利用太阳能资源建设光伏电站具有得天独厚的优越条件和广阔的前景，符合国家产业政策。4.1.1地区概况宁夏盐池工业园区始建于2003年5月，2006年经国家发改委审核认定为自治区级开发区。园区地理位置特殊，位于宁、蒙、陕三省交界处，交通便利，在盐中高速公路与银青高速公路交汇处，是宁夏的东大门。园区东西长约6公里，南北宽约2公里，远景规划占地面积约18000亩。园区自启动建设以来，已完成道路、给排水、10千伏供电线路、通讯“五通一平”以及绿化、路灯、主次大门等配套基础设施建设，为园区招商引资、引企入园工作奠定了基础。园区实行一站式服务、一个窗口对外、封闭式管理的服务运作模式，严格落实兑现区、市、县关于园区建设及招商引资的一系列优惠政策和措施，力求为企业提供规范、便捷、高效的服务和宽松、良好的发展环境。全县16.7万人口中，有13.3万人是农村劳动力，农村富余劳动力在6.5万人左右，且每年有500多名新增劳动力，劳动力资源丰富且价格低廉。盐池革命烈士纪念园为全国百家红色旅游经典景区之一，全国民族团结进步教育基地和国防教育基地、自治区级爱国主义教育基地。花马寺森林公园为国家级森林公园，所辖哈巴湖属国家“AAA”级自景区。三道明长城和一道隋长城使盐池有“中国长城博物馆”美誉，18处古城堡，180个墩堠至今遗迹犹存，6处古陵墓出土了大量珍贵文物，3处古寺庙建筑精美，影响甚大。以“历史长城、红色盐池、绿色家园”为主题特色旅游发展势头良好，发展旅游前景广阔。滩羊、甘草两大“国字号”优势产业发展迅速，规模不断扩大；盛产荞麦、马铃薯、糜谷、豌豆、葫麻等作物，是国家认证的以荞麦为主的小杂粮绿色原料基地，常年种植以荞麦为主的小杂粮35万亩，经济作物25万亩，市场前景看好，有利于农产品深加工业的发展。宗源滩羊、鑫海食品、润达甘草、山逗子小杂粮等一批特色优势产业项目相继落户盐池，并实现了很好的经济效益。主要以石油、煤炭、白云岩、石灰岩、砂砾石、石膏等矿产资源为主。已初步探明石油储量4500万吨，油井深度在1200-3000米，油层平均厚度15米左右；煤炭储量82.5亿吨，煤质为低灰（灰分＜5%）、低硫（含硫1%）、低磷的不粘煤，发热量为5850—6100大卡/吨，煤层深度200—800米，煤层厚度2—8米，煤炭价格基本稳定在块煤550元/吨，沫煤460元/吨；白云岩储量3.2亿立方米，MgO含量达22.91%,是宁夏冶镁工业的原料基地；石灰岩储量11亿吨，CaO含量达53%，是烧制高标号水泥的优质原料；石膏储量10亿吨以上，储量大，品位高（CaSO4·2H2O含量85%—96%），多为露天开采。盐池地处宁夏“乌金三角”经济区（即石嘴山、吴忠、宁东能源化工基地）、内蒙上海庙能源化工基地和鄂尔多斯、陕西榆林煤化工基地腹地，县城距银川市130公里，距银川河东机场110公里，距宁东能源化工基地70公里、内蒙上海庙能源化工基地60公里，盐池已跨入宁夏回族自治区1小时经济圈。全县公路通车总里程1880公里（等级公路里程），其中太中铁路（太原—中卫）、太银（太原—银川）铁路，银青高速（银川—青岛）、盐中高速（盐池—中宁）及307国道、211国道、304省道穿境而过，道路四通八达，交通十便利，“三纵六横”的交通网络已基本形成。全县有货运汽车4700余辆，货运量700万吨，货运周转量9万万吨公里。一是“中国滩羊之乡”：作为全国滩羊集中产区和宁夏畜牧业生产重点县，滩羊肉、二毛皮享誉海内外。2003年被国务院特产委员会命名为“中国滩羊之乡”。2005年成功注册“盐池滩羊”产地证明商标，2009年被评为中国驰名商标，滩羊饲养量突破180万只。二是“中国甘草之乡”：境内野生甘草235万亩，是我国乌拉尔甘草的重要分布区和“西正甘草”的主产区，所产甘草品质好、药用价值高，在国内外享有很高声誉，甘草茶、甘草含片等系列产品走俏市场。1995年被国务院命名为“中国甘草之乡”，2009年成功注册“盐池甘草”产地证明商标。近年来人工甘草发展势头强劲，留床面积达到54万亩。三是“长城博物馆”：境内有隋、明长城4道250余公里，绵延横亘，气势恢弘，目前保存较为完整的隋长城在全国已不多见。为了更好搭建工业经济发展平台，按照科学规划、长远发展的原则，县委、政府提出“因域制宜，一园多区”的发展思路，即以“宁夏盐池工业园区”为核心，围绕全县资源分布特征，规划在惠安堡（萌城）、高沙窝、青山、冯记沟等乡镇构建产业聚集、结构明晰、布局合理、各具特色的“一园五区”工业发展新格局。4.1.2电力负荷发展预测宁夏电网位于陕甘青宁电网的东北部，向西南同甘肃电网相连。宁夏电网北部为220kV电网、南部为330kV电网，同陕甘青宁主网以四回330kV联络线相联系。宁夏电网供电范围已基本覆盖宁夏全境。宁夏220kV电网覆盖了中北部石嘴山和银川地区，并在南部银南、中卫、宁东地区有一定规模。330kV电网在南部银南、中卫、宁东和固原地区发展较快。宁夏220kV电网与陕甘青宁主网现通过青铜峡和月牙湖两个（330/220kV）变电所联络。截至2007年底，宁夏电网全口径装机约8157.74MW，其中：水电428.54MW，火电7431MW，风电298.2MW。水电、火电、风电所占比例分别为5.25%、91.09%、3.66%。截至2007年底，宁夏电网已建成330kV线路24条，总长度约1225.5km(省内长度)；220kV线路79条，总长度约2144km。共有330kV降压变电所7座，总容量3820MVA；220kV降压变电所25座，总容量7830MVA。2007年宁夏电网口径用电量达到439.78亿kWh，较上年增长16.39%。宁夏电网口径最大发电负荷6220MW，较上年增长12.48%。统调口径最大发电负荷6020MW，较上年增长12.31%。宁夏自治区全社会用电量1990年为55.02亿kWh、1995年为92.32亿kWh、2000年为136.17亿kWh，2005年为302.9亿kWh。各时期平均增长率分别为“八五”10.9%、“九五”8.1%、“十五”17.3%。宁夏电网统调负荷1990年为920MW、1995年为1320MW、2000年为1970MW，2005年4204MW。各时期平均增长率分别为“八五”7.5%、“九五”8.3%、“十五”16.4%。可见，从2000～2005年，宁夏用电水平大幅增长。本次采用的负荷水平是在我院2007年12月完成的《西北（陕甘青宁）“十一五”及远景目标网架规划》报告中的负荷水平的基础上，结合宁夏电网2007年负荷和用电量实际增长情况，经调整后的宁夏电网负荷水平，详见下表。项目2007实际2008年2009年2010年2015年十一五增长率十二五增长率一、全网用电量44049354261089715.03%8.02%二、最高发电负荷622700780890131015.39%8.04%三、最高负荷利用小时70747043694968546847宁夏电网负荷发展预测表单位：10MW、亿kWh预计宁夏电网2010年、2015年需电量分别为610、897亿kWh，相应“十一五”、“十二五”增长率分别为15.03%、8.02%；最高发电负荷2010年、2015年分别为8900MW、13100MW，相应“十一五”、“十二五”增长率分别为15.39%、8.04%。4.1.3 本工程建设的必要性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。为实现“十一五”能源工业发展规划目标，促进盐池可再生能源资源优势转化为经济优势，提高可再生能源开发利用水平，加快能源结构调整，减少煤炭等化石能源消耗对环境产生的污染，盐池将利用各种途径来发展可再生能源。其中，选择建设太阳能发电项目，就是一种有益的尝试。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的。建设光伏发电，利用我国的荒漠资源，是变废为宝，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。光伏阵列可以吸收及遮挡太阳光线，从而降低光伏电站地区的地表温度，大大降低地表的蒸发量，有利于植物的成活和生长。并且电池组件的冲洗水流入地面后，也为植物的成长提供了一定的水分。电站建成后，将尝试在光伏电池方阵下方种植低矮耐旱绿色植被，原来的戈壁有望变成绿洲。合理开发太阳能资源，实现地区电力可持续发展。随着经济的快速发展,地区电力供应不足，盐池光伏电站工程的建设将为该地区经济发展提供一定的电力保障,将为缓解地区电力供应不足的局面起到一定的积极作用。盐池光伏电站所发电力就地消化，减少长距离输送的网损,减少系统电力缺额，对当地经济发展会起到积极的推动作用。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，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。综上，开发建设光伏电站能充分利用当地丰富太阳能资源和荒地，缓解当地电网的供需矛盾、改善当地的能源结构，利用沙漠，节省土地资源，保护生态环境，减少污染，节约有限的煤炭、石油资源以及宝贵的水资源、促进当地旅游业的发展，具有较好的社会、经济和环境效益。并且，本电站是我国起步较早的大型光伏并网电站，对于研究大型光伏电站的设计、建设、管理、运营和维护具有重要的示范意义，因此本项目的建设是必要的。4.2建设规模根据当地光能资源以及业主的初步开发规划，本工程规划总容量100MW，分期建设，本期建设容量30MW，占地75万平方米。5光伏组件的选型、布置及发电量的估算太阳能光伏发电系统通常分为离网型太阳能光伏发电系统和并网型太阳能光伏发电系统。与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统称为并网型太阳能光伏发电系统，它是太阳能光伏发电进入大规模商业化的重要方向，它又可分为：分散式小型并网光伏系统：并入低压配电网，光伏与建筑或景观结合（BIPV、BAPV）。以下简称户用并网系统。集中式大型并网光伏系统：并入高压输电网，荒漠戈壁大型光伏电站（VLS-PV）。以下简称大型并网系统。本工程属于集中式大型并网光伏电站。在集中式并网光伏电站中，太阳能通过太阳能电池组成的光伏组件方阵转换成直流电，经过三相逆变器（DC-AC）转换成电压较低的三相交流电，再通过升压变压器转换成符合公共电网电压要求的交流电，并直接接入公共电网，供公共电网用电设备使用和远程调配。本工程光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、逆变器及变配电系统三大部分组成，其中光伏组件方阵及逆变器组合成发电单元部分。5.1太阳能电池组件选择太阳能电池组件的选择应根据行业的发展趋势以及技术成熟度和运行可靠度的前提下，结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输的状况，选择成本低，生产工艺较简单，可批量生产、具有发展潜力、发电能力较大的太阳能电池组件。根据电站所在地的太阳能状况和所选用的太阳能电池组件类型，计算光伏电站的年发电量，选择综合指标最佳的太阳能电池组件。5.1.1太阳能电池类型的选择结合目前国内太阳能电池市场的产业现状和产能情况，选取目前市场上主流太阳能电池。对以下四种太阳能电池进行比较：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）。上述各类型电池主要性能如表5.1所示。表5.1 各种太阳能电池性能电池类型实验室最高转换效率商业化批量生产效率使用寿（）优点缺点单晶硅阳电池24.7%17%25转换率高成本高多晶硅阳电池20.3%16%25技术成熟成本高非晶硅膜阳能电池12.8%6%-7%25弱光效好成本低制程复杂铜铟镓薄太阳能池20.3%10%-15%25弱光效好成本低技术不熟单晶硅、多晶硅太阳能电池由于制造技术成熟、产品性能稳定、使用寿命长，光电转化效率相对较高的特点，已被广泛应用于大型并网光伏电站项目。单晶硅和多晶硅两种组件最大的差别是单晶硅组件的光电转化效率略高于多晶硅组件，也就是相同功率的电池组件，单晶硅组件的面积小于多晶硅组件的面积。两种电池组件的电性能、寿命等重要指标相差不大，执行的标准也相同，在工程实际应用过程中，无论单晶硅还是多晶硅电池都可以选用。但单晶硅组件的价格比多晶硅组件的价格高。非晶硅薄膜太阳电池由于其稳定性较差、光电转化效率相对较低的原因，其在兆瓦级太阳能光伏电站的应用受到一定的限制。况且非晶硅薄膜电池在国内产量很小，目前没有大规模生产，仅在格尔木、甘肃等少数地区应用。而铜铟硒电池则由于原材料剧毒或原材料稀缺性，工艺及制备条件极为苛刻，产业化进程不是很快，在国内还处于技术起步阶段。通过上面对比，结合本工程实际情况，推荐全部选用多晶硅电池组件。5.1.2太阳能电池组件峰值功率的选择。太阳能电池组件是太阳能光伏发电系统的核心部件，其各项参数指标的优劣直接影响着整个光伏发电系统的发电性能。表征太阳能电池组件性能的各项参数为：标准测试条件下组件峰值功率、最佳工作电流、最佳工作电压、短路电流、开路电压、最大系统电压、组件效率、短路电流温度系数、开路电压温度系数、峰值功率温度系数、输出功率公差等。多晶硅太阳能电池组件的功率规格较多，从5Wp到300Wp国内均有生产厂商生产，且产品应用较为广泛。由于本工程装机容量达到20MWp，组件用量大，占地面积广，组件安装量大。所以设计优先选用单位面积功率大的电池组件，以减少占地面积和安装量。采用不同功率的多晶硅电池组件组成的1MWp方阵进行用量比较，见表5.2。表5.2不同功率电池组件1Mp方阵用量比较参数方案一方案二方案三组件峰功Wp）122串联数（）2620161Wp方阵联数量串）2221Wp方阵件数量块）643由表5.2比较可以得出：采用较大功率的电池组件可大幅减少组件数量，有利于减少占地和安装工程量，提升施工进度。同时，组件之间的连接点减少，降低了故障几率和电缆用量，从而整体降低系统损耗。另外，通过市场调查，国内主流厂商生产的多晶硅太阳能组件应用于大型并网光伏发电系统的，其规格大多数在150Wp至300Wp之间。综合考虑制造技术、产品性能、使用寿命、光电转化效率、组件价格、能否量产等因素，本工程推荐选用230Wp的多晶硅太阳能光伏组件。可研阶段选用的光伏组件参数见表5.3。表5.3 230Wp电池组件的技术参数及性能峰值功率Wp20开路电（oc）V3.8短路电（Ic）A834工作电（pp）V2.8工作电（Ipp）A771峰值功温系数%/K-.5开路电温系数%/K-.5短路电温系数%/K006最大系电压DCV15年率降%＜光电转效率%≥安装尺寸100重量Kg1.8

5.2 光伏阵列运行方式选择5.2.1电池阵列运行方式选择电池阵列的运行方式分类光伏发电系统设计中，光伏组件阵列的运行方式对发电系统接收到的太阳总辐射量有很大的影响，从而影响到光伏发电系统的发电能力。光伏组件的运行方式有固定式、倾角季度调节式和自动跟踪式三种形式。其中自动跟踪式包括单轴跟踪式和双轴跟踪式。单轴跟踪式只有一个旋转自由度即每日从东往西跟踪太阳的轨迹；双轴跟踪式具有两个旋转自由度，可以通过适时改变方位角和倾角来跟踪太阳轨迹。电池阵列的运行方式比较对于自动跟踪式，其倾斜面上能最大程度的接收太阳能总辐射量，从而增加发电量。经初步计算，水平单轴跟踪方式，系统理论发电量可提高15%~20%（与固定式比较）；若采用斜单轴跟踪方式，系统理论发电量可提高25%~30%（与固定式比较）；若采用双轴跟踪方式，系统理论发电量可提高30%~50%（与固定式比较）。然而实际工程中效率往往比理论值小，其原因有很多，例如：太阳能电池组件间的相互投射阴影，跟踪支架运行难于同步等。根据已建工程调研数据，若采用斜单轴跟踪方式，系统实际发电量可提高约18%，若采用双轴跟踪方式，系统实际发电量可提高约25%。在此条件下，以固定安装式为基准，对1MWp光伏阵列采用三种运行方式比较如表5.4。表5.4 1Mp阵列各种运行方式比较项目固定式斜单轴踪式双轴跟式发电(%)10181占地面万2）224649支架造价05元W19元W3元W估算电费（万元）直接投增百分比%）101651运行维护工作量小有旋转构，工作量大有旋转构，工作量大支撑点多点支撑多点支撑单点支撑板面清洗布置集，清洗方便布置分，逐个清洗，清量大布置分，逐个清晰，清量大由表中数据可见，固定式与自动跟踪式各有优缺点：固定式初始投资较低且支架系统基本免维护；自动跟踪式初始投资较高，需要一定的维护，但发电量较倾角最优固定式相比有较大的提高（发电量提高的比例高于直接投资增加的比例），如果不考虑后期维护工作增加的成本，采用自动跟踪式运行的光伏电站单位电度发电成本将有所降低。若自动跟踪式支架造价能进一步降低，设备的可靠性和稳定性不断提高，则其发电量增加的优势将更加明显；同时，若能较好的解决电池阵列同步性及减少运行维护工作量，则自动跟踪式系统较固定安装式系统将更有竞争力。电池阵列的运行方式确定经过对固定式和跟踪式两种运行方式的初步比较，考虑到本工程规模较大，固定式初始投资较低，且支架系统基本免维护；自动跟踪式目前初始投资相对较高，后期运行过程中需要一定的维护，运行费用相对较高。自动跟踪式大规模应用的工程相对较少，但其较固定式可增加一定的发电量，可小规模采用以丰富应用经验、积累运行数据、实例验证不同安装方式的技术经济性。根据以上综合分析，结合业主方的开发意向以及工期的要求等，本工程光伏组件方阵安装运行方式推荐25MWp采用固定式运行方式；5MWp采用斜单轴跟踪式运行方式。5.2.2电池阵列最佳倾角的计算电池阵列的安装倾角对光伏发电系统的效率影响较大，对于固定式电池列阵最佳倾角即光伏系统全年发电量最大时的倾角。计算倾斜面上的太阳辐射量，通常采用Klein计算方法。利用PVSYST软件，采用所选工程代表年的太阳辐射资料，计算不同角度倾斜面上各月日平均太阳辐射量，计算结果经数据分析后作出曲线图，见图5.1。18841883188218811880187918781877

全年太阳辐射量（kW/m2）30° 31° 32° 33° 34° 35° 36° 37°

全年太阳辐射量（kW/m2）图51 不角度倾斜面上各月日平均太阳辐射量变化曲线图在PVSYST软件中调整倾角，使其发电量达到最大，同时使太阳能资源的损失达到0%。通过计算得到，当电池组件倾角为33°、34°时，全年日平均太阳总辐射量均较大，而且这三个角度的太阳辐射日平均值变化量差异很小，对年发电量的影响不大。考虑到灰尘雨雪滑落要求及倾斜支架较好稳定性的角度范围，因此确定本工程电池方阵的最佳固定倾角为34°。5.3逆变器选择5.3.1逆变器的技术指标对于逆变器的选型，应注意以下几个方面的指标比较：(1)可靠性和可恢复性：逆变器应具有一定的抗干扰能力、环境适应能力、顺势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，就必须对逆变器的输出电压波形、幅值及相位等于公共电网一致，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较大。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。(5)最大功率点跟踪：逆变器的输入终端电阻应自适应于光伏发电系统的实际运行特性。保证光伏发电系统运行在最大功率点。(6)监控和数据采集：逆变器应有多种通讯接口进行数据采集并发送到远控室，其控制器还应有模拟输入端口与外部传感器相连，测量日照和温度等数据，便于整个电站数据处理分析。逆变器主要技术指标还有：低电压穿越能力、额定容量、输出功率因数、额定输入电压、电流、电压调整率、负载调整率、谐波因数、总谐波畸变率、畸变因数、峰值子数等。5.3.2逆变器的选型通过对逆变器产品的考察，现对合肥阳光250kW、500kW逆变器产品及SMA1000kW逆变器做技术参数比较：表5.5不同逆变器主要技术参数对比表推荐的最大功率25kW50kW10kW绝对最大输入电压80Vdc80Vdc80VdcMPPT输入电压范围40V~80V40V~80V40V~80V峰值效率975％985％985％额定交流输出功率20kW50kW100kW额定交流输出电流54A16A238A额定交流输出电压20ac20ac20ac额定交流频率50Hz50Hz50Hz功率因数(cosφ)1＞0.电流波形畸变率＜3％（额功率）＜3％（额功率）＜3％由表5.5比较可以得出，随着额定交流输出功率的增大，逆变器效率及输出电流也增大。另外，本工程系统容量为30MWp，从工程运行及维护考虑，若选用单台容量小的逆变设备，则设备数量较多，会增加投资后期的维护工作量；在投资相同的条件下，应尽量选用容量大的逆变设备，可在一定程度上降低投资，并提高系统可靠性；但若是逆变器容量过大，则在一台逆变器发生故障时，发电系统损失发电量过大。因此，本工程选用容量为500kW的逆变器。合肥阳光的500kW逆变器和SMA的500kW逆变器，两者的电气参数基本接近，而且初选的三种组件也均能与这两种逆变器良好匹配。但SMA的500kW逆变器相对价格较高，因此本工程选用合肥阳光的500kW逆变器，各项性能指标见表5.6。表5.6逆变器主要技术参数表生产厂家合肥阳光逆变器型号SG500KTL指标规格参数输出额定功率50kW最大交流侧功率50kW最大交流电流170A(或1最高转换效率985%欧洲效率983%输入直流侧电压范围40Vdc～8d最大功率跟踪（MPP）范围40Vdc～2d最大直流输入电流100A交流输出电压范围20V(或3输出频率范围47Hz～15要求的电网形式IT系统待机功耗/夜间功耗<50W输出电流总谐波畸变率<3%（额功率时）功率因数>099自动投运条件直流输入及电网满足要求时，逆变器将自动运行断电后自动重启时间5in(时间可调)隔离变压器（有/无）无接地点故障检测（有/无）有过载保护（有/无）有反极性保护（有/无）有过电压保护（有/无）有其它保护（请说明）短路保护、孤岛效应保护、过热保护、过载保护等工作环境温度范围－25℃～5℃相对湿度0～5%，冷凝满功率运行的最高海拔高度≤600(超过300m需降额使用)防护类型/防护等级IP20（室内）散热方式强制风冷重量28kg本设计选用的SG500KTL500kW型逆变器，其谐波电流含量小于3%，满足《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》的要求。5.4 光伏方阵设计5.4.1 并网光伏发电系统分层结构（1）太阳能电池组串由几个到几十个数量不等的太阳能电池组件串联起来，其输出电压在逆变器允许工作电压范围之内的太阳能电池组件串联的最小单元称为太阳能电池组串。（2）太阳能电池组串单元布置在一个固定支架上的所有太阳能电池组串形成一个太阳能电池组串单元。（3）阵列逆变器组由若干个太阳能电池组串单元与一台并网逆变器联合构成一个阵列逆变器组。（4）太阳能电池子方阵由一个或若干个阵列逆变器组组合形成一个太阳能电池子方阵。（5）太阳能电池阵列由一个或若干个太阳能电池子方阵组合形成一个太阳能电池阵列。5.4.2 发电系统方案概述本工程总装机容量为30MWp，推荐采用分块发电、集中并网方案。光伏组件采用30MWp多晶硅电池(230Wp)组件，其中5MWp采用斜单轴式安装在支架上，25MWp采用固定式安装在支架上。30MWp太阳能光伏方阵由30个1MWp多晶硅子方阵组成，每个子方阵均由若干路太阳能光伏组件串并联而成。每个1MWp太阳能光伏子方阵由太阳能光伏组串、汇流设备、逆变设备及升压设备构成。太阳能电池组件经日光照射后，形成低压直流电，电池组并联后的直流电采用电缆送至汇流箱，经汇流箱汇流后采用电缆引至逆变器室，每两个500kW的逆变器与一台35kV箱式升压变电站（分裂变压器）通过电