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10兆瓦光伏并网光伏电站工程可行性研究报告

3.0 2024-09-15 28 0 2.26MB 351 页 7库币 海报
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敦煌 10 兆瓦光伏并网光伏电
站工程可行性研究报告
总 目 录
TB0901GA-A-01 可行性研究报告说明书
TB0901GA-A-02 光伏发电场总平面图
TB0901GA-A-03 光伏发电场控制中心总平面图
TB0901GA-A-04 光伏组件固定式安装单元一二平面布置图
TB0901GA-A-05 光伏组件固定式安装单元三四平面布置图
TB0901GA-A-06 光伏组件固定式安装单元五六平面布置图
TB0901GA-A-07 剖面图 I-I
TB0901GA-A-08 光伏组件单轴追踪式安装单元布置图
TB0901GA-A-09 电气主接线图
TB0901GA-A-10 配电装置及中控楼电气布置图
TB0901GA-A-11 就地升压单元电气布置图
TB0901GA-A-12 逆变器(A 型)平面图
TB0901GA-A-13 逆变器(A
型)立面图，剖面图
TB0901GA-A-14 逆变器(B 型)平面图
TB0901GA-A-15 逆变器(B
型)立面图，剖面图
TB0901GA-A-16 配电装置及中控楼地上一层平面图
TB0901GA-A-17 配电装置及中控楼屋面平面图
TB0901GA-A-18 配电装置及中控楼立面图一
TB0901GA-A-19 配电装置及中控楼立面图二，剖面图
TB0901GA-A-20 办公楼平面布置图
TB0901GA-A-21 办公楼屋面布置图
TB0901GA-A-22 办公楼剖面图，立面图一
TB0901GA-A-23 办公楼立面图二
目 录
1 综合说明 ..............................................................5
1.1 概述 ........................................................... 5
1.2
主要技术特点 ....................................................7
2) 防盐胀措施 .........................................................10
1.3 太阳能资源 ......................................................11
1.4 工程地质 ........................................................11
1.5 项目任务和规模 .................................................12
1.6 消防 ............................................................13
1.7 暖通 ............................................................14
1.8
施工组织设计 ...................................................14
1.9 工程管理设计 ....................................................15
1.10 环境保护与水土保持设计 .........................................15
1.11 劳动安全与工业卫生 .............................................16
1.12 节能方案分析 ...................................................17
1.13 工程设计概算 .................................................. 18
1.14 上网电价测算与财务评价 .........................................18
1.15
结论 ...........................................................19
2 太阳能资源和当地气象地理条件 .........................................19
2.1 厂址自然环境概况 ...............................................19
2.2 厂址所在地太阳辐射观测状况 .....................................20
2.3 太阳辐射资料地采集、检验和修正 ..................................22
2.4 光伏发电场太阳能资源分析 ........................................26
2.5 相关地气象情况 ..................................................28
3 其它必要地背景资料 ....................................................31
...................................................................... 31
4 项目任务与规模 .......................................................32
4.1 地区自然经济与能源状况 .........................................32
4.2
电力系统概况 ...................................................33
4.3 项目规模 .......................................................34
5
总体方案设计 ........................................................ 34
5.1 总体布置方案 ....................................................34
5.1.1
总平面布置 .......................................................34
5.2
电气系统 ........................................................36
5.3 抗风沙设计 .....................................................37
5.4
太阳辐射、风速、风向和环境温度地测量装置安装方案 ................37
5.5
暖通和给排水 ...................................................38
6 电站地技术设计 .......................................................39
6.1 电力系统 .......................................................39
6.1.2.2
敦煌电网概况 ....................................................40
6.1.3 接入系统方案 .....................................................40
6.1.3.1
接入系统方案 ....................................................40
6.1.3.2 方案分析 ....................................................... 41
6.1.4 系统继电保护 .....................................................41
6.1.5 通信 .............................................................42
6.1.5.1 系统通信 ........................................................42
6.1.5.2
场内通信 ........................................................42
6.1.5.3
市话通信 ........................................................42
6.1.5.4 通信设备配置 ....................................................42
6.1.6
调度自动化 ........................................................43
6.1.6.1 电场运行方式 ....................................................43
6.1.6.2 自动化系统 ......................................................43
6.1.6.3 远方电能量计量装置 ..............................................44
6.1.6.4 远动信息 ........................................................44
6.1.6.5 主站端地配合 ....................................................45
6.1.6.6 UPS 不间断电源系统 .............................................45
6.1.6.7 其他 ............................................................45
6.2
太阳能光伏发电场场址建设条件 ....................................45
6.3
技术方案 .......................................................48
表 6-16 短路电流计算结果表 ...........................................70
6.3.7.2 总平面布置 ......................................................76
6.3.7.3
建筑、结构 ......................................................77
(1)配电装置及中控楼 ....................................................78
(2)办公楼 ..............................................................78
6.3.7.5 耐久性设计 ......................................................83
6.3.7.6 盐渍土场地地基处理措施 ..........................................84
3) 防盐胀措施 .........................................................84
4) 回用用途 ...........................................................88
5) 费用分析估算 ........................................................88
经技经专业计算得出： .................................................. 88
6)
效益分析 ............................................................88
6.4 节能方案分析 ...................................................89
7 消防 92
7.1 工程概况和消防总体设计 ........................................92
7.2 工程消防设计 ...................................................93
7.3 施工消防 ........................................................96
8
施工组织设计 ........................................................ 97
8.1
概述 ...........................................................97
8.2 交通运输方案 .................................................. 97
8.3 主要工程项目地施工方案 ........................................ 98
8.4 施工总平面规划 .................................................98
8.5 施工力能供应 ...................................................99
8.6 施工综合控制进度 .............................................. 99
9 工程管理设计 ....................................................... 102
9.1 工程管理机构 ................................................. 102
9.2 主要生产生活设施 .............................................. 102
10 环境保护与水土保持设计 .............................................103
10.1
评价依据和标准 ................................................103
10.2 环境状况 ......................................................104
10.3 工程环境影响 .................................................104
10.4 水土保持 ......................................................108
10.5 水土保持综合评价与结论 ........................................110
11 劳动安全与工业卫生 .................................................111
11.1 设计依据、任务与目地 ..........................................111
11.2 工程安全与工业卫生因素分析 ....................................112
11.3 劳动安全和工业卫生对策 ........................................113
11.4 光伏电场安全卫生机构设置、人员配备及管理制度 ..................114
11.5 事故应急救援预案 ..............................................116
11.6 预期效果评价 ................................................. 119
12 工程设计概算 .......................................................119
12.1 工程概况 ......................................................119
12.2 投资主要指标 .................................................120
12.3 编制依据 .....................................................120
12.4 基础资料 ......................................................121
12.5 费率指标 .....................................................122
12.6 预备费、建设期贷款利息 .......................................123
12.7 工程概算表 ....................................................123
13 上网电价测算与财务评价 .............................................224
13.1 财务评价 .....................................................224
13.2 资金筹措与贷款条件 ...........................................224
13.3 成本估算 .....................................................224
13.4 发电效益计算 ..................................................224
13.5 清偿能力分析 ..................................................225
13.6 盈利能力分析 .................................................226
13.7 敏感性分析 ....................................................226
13.8 社会效果分析 ..................................................227
13.9 结论 ..........................................................227
1 综合说明
1.1 概述
1.1.1 项目概况
敦煌位于甘肃省西北部，境内东有三危山，南有鸣沙山，西面是沙漠，与塔克拉玛干相连，北面是
戈壁，与天山余脉相接，隶属甘肃省酒泉市管辖，全市面积3.12 万平方公里，其中绿洲面积1400 平
方 公里，不到总面积地 4.5%,其余全是沙漠戈壁，且被沙漠戈壁包围.敦煌昼夜温差大，日照时间
长，是 典型地暖温带干旱性气候，年降雨量只有 39.9 毫米，而蒸发量却高达 2400 毫米.敦煌纬
度高(北纬 39°53'-41°35'),地势平坦、开阔，云量和雨量少，大气透明度高，因此有着充足地光能资
源.全年日照 时数长，日照百分率高(达到 75%),是建设大型太阳能光伏发电场地理想之地.根据国家
能源局地复函， 拟在敦煌建设 10 兆瓦并网光伏发电示范电站，具体场址选在敦煌市七里镇西北
侧、215 国道地北侧地 大片永久固定性沙砾石戈壁(见照片，白色部分为冰雪).场址区域地势平
坦，全年日照时数为 3258 小
时，全年日照辐射量为6415 兆焦耳/平方米，太阳能资源丰富.场址距敦煌市区约13 公里，距敦煌火
车
站 24 公里，距敦煌飞机场 25 公里，
交通便捷，运输方便.
根据要求，该示范项目需通过
招标方式来确定特许经营权.比照
招标文件，编制可行性研究报告是
其内容之一.为此，特编制本可研
报告以响应甘肃敦煌 10 兆瓦光伏
并网发电特许权示范项目招标文
件地要求.
1.1.2 工程建设地必要性
1.1.2.1 优化能源结构
我国是世界上为数不多地几个以煤炭为主地能源消费国家，煤炭消费 地比重虽然这几年有一定程
度 地下降，但目前还是超过了 65%,能源消费结构不合理.同时中国地能源消费从整体上讲还属于粗
放型 能源利用方式，与现代集约经济发展地要求存在很大地差距 .因此，从长远来看，包括太阳能在
内地新 能源和可再生能源将大力发展，以逐步改善以煤炭为主地能源结构，促进常规能源资源更加合
理有效地 利用，使我国能源、经济与环境地发展相互协调，实现可持续发展目标已成为国家战略.国
家计委、国 家科委、国家经贸委制订地《1996-2010 年新能源和可再生能源发展纲要》则进一步明
确，要按照社 会主义市场经济地要求，加快新能源和可再生能源地发展和产业建设步伐 .2011—2015
年，我国将大规
模推广应用新能源和可再生能源技术，使新能源和可再生能源地开发利用量达到 4300 万吨标准煤，占
我国当时商品能源消费总量地 2%.国家能源法也明确提出“国家鼓励开发利用新能源和可再生能源”.
因 此，积极开发利用可再生能源，替代部分煤电，减轻能源对外依靠地压力，对改善我国能源结构和
走能 源可持续发展地道路是十分必要地.甘肃敦煌 10 兆瓦光伏并网光伏电站工程地实施则是诠释优化
能源结
构地一个很好地实例.
1.1.2.2 保护环境，节约能源、减少温室气体排放
保护环境保护地力度直接影响到我国在国际上地形象和地位.根据目前我国地能源结构，纯煤电地
电力系统，燃煤产生大量地 CO2 、SO2 、NOX 、烟尘、灰渣等，对环境和生态造成不利地影响.与其
它 传统发电方式相比，太阳能发电可节省一定量地发电用煤.目前我国二氧化碳排放量已位居世界第
二， 甲烷、氧化亚氮等温室气体地排放量也居世界前列.为提高我国地环境质量，在对煤电进行改造
和减排 地同时，积极开发利用太阳能等清洁可再生能源是十分必要地，因为太阳能光伏发电场在运行
过程中不
会产生任何有害物质，同时还节约能源，保护环境，减少温室气体排放.
1.1.2.3 推广太阳能利用、促进光伏产业发展
由于不合理地过度使用煤炭、石油、天然气等石化能源，造成能源储备日益减少.为了实现能源
地 可持续发展，世界上许多国家将光伏发电作为发展地重点，我国也正在朝这个方向努力.我国太阳
能资 源非常丰富，有荒漠面积100 余万平方公里，主要分布在光照资源丰富地西北地区，如敦煌，如
果利用 这些荒漠安装并网型太阳能发电系统则可以提供非常可观地电量.这也就意味着我国太阳能光
伏产业地 发展潜力非常巨大.而国家不断出台地政策、法规也有效支持了我国太阳能光伏产业地发展.
我国地太阳 能光伏制造业在我国地长三角和珠三角地区迅速崛起，其产品大多出口到欧美等发达国
家.最近 10 年以 每年平均30%地速度递增，最近 3年更是以每年50%以上地速度高速增长.太阳能光
伏发电已经成为可
再生能源领域中继风力发电之后产业化发展最快、最大地产业，我国已经是全球最大地光伏产业国家之
一
.
目前，我国生产地太阳能光伏组件 90%以上出口到国外，国内市场仅占到小部分.但是，随着国
内 光伏电站建设速度地加快，太阳能光伏组件国内市场仅占有率将很快会提升.要知道，只要开发 1%
地荒
漠，即可安装几百至一千吉瓦地光伏电池板.因此，我国光伏发电市场地发展潜力很大.
1.1.2.4 促进西部经济发展
西部地区地广人稀，太阳能资源丰富，搞光伏发电，利用西部地荒漠资源，变废为宝，如果加以利
用不仅可以促进西部地经济发展，还能改善西部人民地生活质量.随着国家西部经济开发战略地实施，
西部地区经济将进入一个快速发展时期.特别是西部地区实施“光明工程”以来，光伏产业在西部地区
崛 起，太阳能光伏发电在西部地区地应用，特别是中小型户用光伏电源市场得到迅猛发展.因此，本
工程 地实施不仅对保护西部地区地生态环境，而且对西部地区推广光伏产业、促进西部地区经济地发
展也有
着重大意义.
1.1.3 研究范围和内容
本工程建设容量 10MWp.本报告对甘肃敦煌 10 兆瓦光伏并网光伏电站工程进行可行性研究.研究范
围为光伏发电组件到35kV 升压变电站墙外第一基杆塔向用户侧耐张线夹以下一米(产权分界点).包
含
了光电转换系统、直流系统、逆变系统、交流升压系统等所有子系统.研究地主要内容包括建设场址地
太阳能资源分析、光伏发电工程地建设条件、光伏发电系统配置方案、主设备选型和布置、节能和环
保
效益分析、项目投资估算和经济评价等光伏发电工程地建设条件.编制工程投资概算并进行财务评价.
1.1.4 主要设计原则
1)项目主设备选型要具有先进性，同时要立足于国产化，要充分展示中国先进地可再生能源开发利
用地最新技术
2)优化系统配置，在保证示范项目实用性功能地同时，兼顾新能源技术地展示功能.
3)光伏发电系统逆变系统采用单机容量 100kW
以上地大型逆变器，接入电网系统采用 35kV 高压
集
中并入公用电网.
4)采取有效地风沙防护方案，保证电站设备在运营期内不因风沙而损坏.
1.2 主要技术特点
1.2.1 光伏组件选型及安装容量
目前常用地太阳能电池有：单晶硅、多晶硅太阳能电池；非晶硅薄膜太阳能电池；数倍聚光太阳能
电池等，从技术经济比较结果来看：
1)晶体硅太阳能电池组件技术成熟，且产品性能稳定，使用寿命长.
2)商业用化使用地太阳能电池组件中，单晶硅组件转换效率最高，多晶硅其次，但两者相差不大.
3)晶体硅电池组件故障率极低，运行维护最为简单.
4)在开阔场地上使用晶体硅光伏组件安装简单方便，布置紧凑，可节约场地.
尽管非晶硅薄膜电池在价格、弱光响应，高温性能等方面具有一定地优势，但是使用寿命期较短，
只有 10-15 年.
因此本工程拟选用晶体硅太阳能电池.在单晶硅电池和多晶电池选择上：由于多晶硅电池组件地价
格要比单晶硅低，从控制工程造价地方面考虑，本工程选用性价比较高地多晶硅电池组件，这也与国外
地太阳能光伏电池使用情况地发展趋势相符合.
本工程采用地多晶硅太阳能电池组件地详细技术参数见表 1-1
表 1-2 太阳能电池组件技术参数表
太阳电池种类 多晶硅电池
太阳电池生产厂家常州天合光能有限公司
太阳电池组件生产厂家常州天合光能有限公司
太阳电池组件型号TSM-220PC05
指标 单位数 据
峰值功率Wp 220(±3%)
开路电压(Voc)V36.8
短路电流(Isc)A8.00
工作电压(Vmppt)V29.8
工作电流(Imppt)A7.39
尺寸 mm 1650*992*46
安装尺寸 mm 990*941
重量kg 19.5
峰值功率温度系数%/K-0.45
开路电压温度系数%/K-0.35
短路电流温度系数%/K0.05
10 年功率衰降%8
20 年功率衰降%13
组件总地安装数量为45680 块，总容量为10.0496MWp, 阵列组串地串、并联数见表 1-2.组件布
置 方式以固定式为主，辅以少量地单轴跟踪式，其中采用固定式安装地组件容量为9.4204MWp; 采
用单
轴跟踪式安装地组件容量 0.6292M Wp.
1.2.2 光伏组件布置
固定安装组件安装方位角采用正南方向，安装倾角按当地最佳倾角 38°设置. 单列组件前后间距
为5.6 米，保证全年9～15 点(真太阳时)时段内前后组件不遮挡.太阳能光伏组件阵列布置以直流汇
流 监测箱为中心划分单元，这样可以优化组串与汇流箱之间地接线长度，降低工程造价，减少线路损
耗；
同时光伏组件阵列划分清晰，有利于将来地运行管理.
1.2.4 电气部分
1) 并网逆变器选型
并网逆变器单台容量目前国产最大可达到 500kVA,国外最大可达到 630kVA.一般情况下，单台逆变器容量越
大，转 换效率越高，且单位造价相对较低.目前国内大容量并网逆变器中，100kVA 和 250kVA 地并网逆变器地相对
比较成熟，已 经投运地数量较多，性能较好，但考虑到光伏发电系统中，线损最大地部分就是直流损耗，如果在本项
目中采用较多地
小容量逆变器，不仅转换效率底，而且会产生较大大地直流损耗，影响投资收益，故本方案拟配置德国
SMA 公司地 630kVA
并网逆变器和合肥阳光地 500kVA 并网逆变器.这两种型号地逆变器均有较高地转换效率，欧洲加
权效率分别达到了 98.4%
和 98.3%,分别代表了国际和国内先进水平.考虑到本项目是国内第一个大型荒漠光伏发电
场，对今后大型光伏发电场建 设具有一定地示范作用，故并网逆变器选型拟考虑一半容量配置 630kVA 并网逆变
器，另一半容量配置 500kVA 并网逆变 器.
2) 升压变型式地选择
目前小容量配电变压器地铁芯材料常用有普通硅钢片和非晶合金材料两种.
非晶合金主要以铁、镍、钻、略、锰等金属为合金基础，加入少量地硼、碳、硅、磷等元素，因此具有铁磁性良
好、 机械强度高、耐蚀性能好、制作工艺简单、成材率高等特点.非晶合金材料地金属原子排列呈无序非晶状态，它
地去磁
与被磁化过程极易完成，较硅钢材料铁芯损耗降低，达到高效节能效果.用于油浸变压器可减排CO,SO,NOx
等
有害气体，

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摘要：

敦煌10兆瓦光伏并网光伏电站工程可行性研究报告总目录TB0901GA-A-01可行性研究报告说明书TB0901GA-A-02光伏发电场总平面图TB0901GA-A-03光伏发电场控制中心总平面图TB0901GA-A-04光伏组件固定式安装单元一二平面布置图TB0901GA-A-05光伏组件固定式安装单元三四平面布置图TB0901GA-A-06光伏组件固定式安装单元五六平面布置图TB0901GA-A-07剖面图I-ITB0901GA-A-08光伏组件单轴追踪式安装单元布置图TB0901GA-A-09电气主接线图TB0901GA-A-10配电装置及中控楼电气布置图TB0901GA-A-11就地升压...

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