20兆瓦光伏发电项目可行性研究报告.doc
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1、邢台腾日光电科技有限公司邢台县太子井乡和西黄村镇一期20MWp光伏发电项目可行性研究报告编制单位:河北省能源建筑设计院二零一四年八月编制人员:项目负责人:秦建兵技术负责人:袁锡丰经济负责人:邹其琦参编人员:魏光哲 朱 辉 何 武岳 华 江绪红 郑德刚吴西芹 陈 辉 施 斌目 录1 综合说明11.1概述11.2 太阳能资源41.3工程地质41.4项目主要内容和规模51.5 光伏系统总体方案设计及发电量计算51.6 电气设计61.7土建工程61.8 消防设计61.9 施工组织设计71.10工程管理设计71.11环境保护与水土保持设计71.12 劳动安全与工业卫生81.13 节能分析81.14 工程
2、设计概算91.15 财务评价与社会效果分析91.16 结论及建议91.17 附表112 太阳能资源概况142.1 我国太阳能资源概况142.2 区域太阳能资源概况162.3代表气象站选择172.4地区太阳能资源分析182.5 光伏阵列斜面上太阳辐射资源分析202.6 气象条件影响分析223工程地质243.1概述243.2区域地质及构造稳定性263.3场地工程地质条件273.4 光伏发电工程站址工程地质评价293.5 结论与建议324工程任务和规模334.1工程任务334.2工程规模344.3工程建设必要性355系统总体方案设计及发电量计算385.1 光伏组件选择385.2 光伏阵列运行方式选择
3、445.3 逆变器的选择495.4 光伏方阵设计525.5 光伏子方阵设计525.6方阵接线方案设计555.7 辅助技术方案565.8光伏发电工程年上网电量估算575.9 附表586 电 气596.1电气一次596.2电气二次676.3 通信736.4 附表737土建工程757.1 设计安全标准757.2 基本资料和设计依据757.3 光伏阵列基础、逆变器室及建筑设计777.4 场内集电线路设计797.5 升压变电站797.6 地质灾害治理工程817.7 附表828工程消防设计848.1工程消防总体设计848.2工程消防设计858.3施工消防设计879 施工组织设计919.1 编制依据及原则9
4、19.2施工总布置989.3施工交通运输1019.4工程建设用地1019.5主体工程施工1029.6施工总进度10710 工程管理设计11310.1 工程管理机构11310.2 主要管理设施11510.3 电站运行维护、回收及拆除11611环境保护和水土保持设计12111.1环境保护12111.2水土保持13012劳动安全与工业卫生13412.1 总则13412.2建设项目概况13612.3主要危险、有害因素的分析13612.4工业卫生设计13712.5工程运行期安全管理及相关设备、设施设计13812.6劳动安全与工业卫生工程量和专项投资概算14112.7安全预评价报告建议措施采纳情况1421
5、2.8主要结论建议14213节能降耗14313.1设计依据14313.2施工期能耗种类和数量分析和能耗指标14313.3运行期能耗种类和数量分析和能耗指标14413.4 主要节能降耗措施14413.5 项目节能效果分析14713.6 结论及建议14714 工程设计概算14914.1 编制说明14914.2 设计概算表15315.1 概述16315.2 财务评价16315.3 社会效果评价16816 结论和建议17016.1 本工程的建设是可行的17016.2 本工程的建设经济上是合理的17016.3社会影响分析17017 附表、附图171 1 综合说明1.1概述1.1.1项目名称邢台腾日光电科
6、技有限公司邢台20MWp光伏发电项目1.1.2建设规模本项目总装机容量为2 0 M W,共选用80000块 峰值功率为 250Wp 的多晶硅光伏组件、40台 500kW 并网逆变器和 20 台 1000kVA 升压变压器。1.1.3地理位置本项目位于邢台县。邢台县位于河北省邢台市西部太行山区,在北纬 37423817,东经 1134811418之间,北邻内丘县,东界接邢台市。西部与山西省的左权县、和顺县毗邻。项目站址位于邢台县正西方向,西黄村镇以东约 2 公里的处的荒山上,S322省道从场址 南侧东西向通过,交通便利。场址范围内总面积为 87.0698 公顷(1306.047 亩),其中光伏阵
7、列区占地面积为 86.69ha(合约 1300.35 亩),管理区占地面积为 0.3798ha(合约 5.697 亩)。图1 项目地理位置示意图1.1.4项目可行性报告范围本期项目为总规模20MWp并网型太阳能光伏发电系统,计划于2014年实施。河北省能源建筑设计院受邢台腾日光电科技光能有限公司委托,承担该光伏电站项目可行性研究设计工作。参考水利水电规划设计总院发布的光伏发电工程可行性研究报告编制办法(GD0032011),该项目本阶段的主要研究范围包括:(1)确定项目任务和规模,并论证项目开发的必要性及可行性;(2)对光伏发电工程太阳能资源进行分析评价,提出太阳能资源评价结论;(3)分析光伏
8、发电工程站址工程地质条件,提出相应的评价意见和结论;(4)确定光伏组件、逆变器的形式及主要技术参数,确定光伏组件支架形式、光伏阵列设计及布置方案,并计算光伏发电工程年上网电量。(是不是句子较长就用用句号)(5)分析提出光伏发电工程接入系统技术要求的实施方案。根据审定的光伏发电工程接入系统方案,比较确定光伏发电工程升压变电站站址位置、电气主接线及光伏发电工程集电线路方案,并进行光伏发电工程及升压变电站电气设计。 (是不是句子较长就用用句号)(6) 论述工程总平面规划布置,建筑结构形式、布置和主要尺寸,拟定土建工程方案和工程量;(7) 拟定本期工程消防方案;(8) 论述电厂站建成后对周围环境的影响
9、及环境治理措施、落实劳动安全与工业卫生防治措施;(9)对本期的生产与辅助生产等系统进行全面而初步的工程设想;为工程建设的合理性奠定初步的工作基础;(10) 论述节约与合理利用能源措施、编制电厂站定员、提出项目实施的条件和轮廓进度;(11) 对本工程进行投资估算和经济效益分析,提出影响造价的主要因素,论述造价水平的合理性,对本工程做出论据充分、科学合理、实事求是的经济评价;(12) 进行财务评价与社会效果评价。1.1.5报告编制原则与依据1.1.5.1编制原则:(1)认真贯彻国家能源相关的方针和政策,符合国家的有关法规、规范和标准;(2)对场址进行合理布局,做到安全、经济、可靠;(3)充分体现社
10、会效益、环境效益和经济效益的和谐统一;(4)严格执行国家和地方的劳动安全、职业卫生、消防和抗震等有关法规、标准和规范,做到清洁生产、安全生产、文明生产;(5) 厂址规划、厂区布置和地基处理等,应紧密结合本工程特点,进行方案优化和比选。1.1.5.2编制依据:(1)邢台腾日光电科技光能有限公司邢台20MWp光伏发电农业科技一体化项目可行性研究报告委托书;(2)关于建设项目进行可行性研究的试行管理办法(3)中华人民共和国节约能源法(4)19962010年新能源和可再生能源发展纲要(5)国家电网光伏电站接入电网技术规定DGW 617-2011(6)太阳能光伏发电及各专业相关的设计规程规定(7)光伏发
11、电工程可行性研究报告编制办法(GD0032011)1.1.6项目建设单位概况本项目建设单位为邢台腾日光电科技有限公司,为邢台腾日光电科技润恒光能有限公司的全资子公司。邢台腾日光电科技润恒光能有限公司是润峰集团的第八家子公司,是特大型的光能生产制造高新技术企业。公司经营范围:太阳能电池的研发、组装生产、销售;新能源相关材料的生产、研发、销售;光伏电力工程施工总承包,城市道路照明工程专业承包,LED光源的研发与销售,光伏发电系统(包括BIPV、庭院灯、并网、离网系统)的设计与施工等。邢台腾日光电科技公司积极规划和推进光伏电站项目的开发和建设,在国内西部省市和山东省内成立了分公司及项目部,已开发建设
12、青海格尔木、甘肃武威、湖北郧西、巴基斯坦、柬埔寨光伏电站等项目。 润峰集团是一家以新能源产业为主的大型民营企业,成立于2006年,现拥有27家子公司,员工6000余人,其中院士、博士、硕士及本科学历人员1900余人。主要产业涉及“光伏发电”、 “锂电储能”、“新能源汽车”、“新能源地产”四大产业,主营业务包括锂离子动力电池、晶体硅太阳能电池及组件、光伏发电系统、光伏并网电站和电动汽车及LNG液体天然气汽车等,产品及业务涉及全球40多个国家和地区。集团被市政府列为“十二五”期间重点扶持的“过五百亿企业”之一,并先后入选“全球新能源企业500强”、“中国民营企业500强”。1.2 太阳能资源河北省
13、地处东经 1132711950、北纬 36034240之间,南北最大长度约 700km,东西最大宽度约 660km,境内有沿海、平原、丘陵、山地等多种地形,境内大部分地区为太阳能辐射资源类区(很丰富区)。河北省太阳能资源空间分布为北部多南部少,年太阳总辐射量在 48005900 MJ/m2 之间,年日照时数为21003000 小时。其中,冀西北及冀北高原为 56005900 MJ/m2,日照时数在 28003000小时之间,属全省太阳能资源最丰富地区,河北南部,特别是太行山东部平原最少。河北省太阳总辐射年变化为 5 月份最大,6、7 月次之,12 月份最小。河北目前只有乐亭气象站有太阳辐射观测
14、数据,邢台县没有观测辐照数据的气象站,本项目可研阶段暂利用气象专业软件获取项目所在地太阳辐射数据,该软件利用北京气象站、太原气象站和济南气象站的辐射观测数据以及当地日照数据,并考虑地 理纬度、海拔高差、两地距离以及气候条件拟合出邢台县的太阳辐照数据。经过分析,项目所在地多年总辐射量为 5236.6MJ/m2,根据太阳能资源评估方法(QX/T89-2008)中太阳能资源丰富程度的分级评估方法,该区域的太阳能资源丰富程度属类区,即“资源很丰富”(50406300MJ/m2a),有较好的开发前景,适宜建设大型并网光伏电站。1.3工程地质拟选光伏电站区域内无大的断裂构造,且距深大断裂均较远,断层活动性
15、很弱,故该区域稳定性较好,适宜建光伏电站。根据根据钻孔揭露,拟建场地地层分为粉质粘土、震旦系片麻岩。按埋藏条件、 岩性特征和物理力学性质指标,将场地划分为 3 个工程地质层,根据钻孔揭露,地层分述如下:(1)第层粉质粘土:黄褐色,硬塑状态。该层属坡积、残积堆积物,土质不均,含有大量碎石、砾砂,土质成分较多。碎石成分主要为花岗片麻岩,粒径一般 35cm,呈全风化状,手捻易碎末状。该层层厚 0.50m。地基承载力特征值 fak=130kPa。(2)全风化片麻岩(Pt):风化成砂土状,原岩成分不明显,结构基本破坏,但尚可辨认,有残余结构强度,可用镐挖,干钻可钻进。层厚 0.703.60m,层底高程-
16、2.70-10.20m。地基承载力特征值 fak=200kPa。(3)强风化片麻岩(Pt):结构大部分破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙很发育,岩体破碎,用镐可挖,干钻不易钻进。该层为本次钻探所揭露的最底层。地基承载力特征值 fak=300kPa。场址地质条件及结论如下:1)拟建场地属可进行建设的一般场地,场地稳定,适宜建筑。2)拟建场地地基为均匀地基。3)场址区地下水位埋深均大于 10m,且均属于基岩裂隙水,故可不考虑地下水对基础的影响。4)根据场址场地土样化验结果分析,场址区地基土对混凝土结构无腐蚀。5)邢台县地震设防烈度为 6 度,地震动峰值加速度为 0.05g,设计地震分组为第二组。6)
17、拟建场地地基为非液化地基。1.4项目主要内容和规模邢台县位于邢台市西部,地区电力电量不能自平衡, 运行,主要靠主网调节和平衡。 邢台电网位于邢台电网西部(需要改动),河北南网的中部,西接山西电网、北邻石家庄电网、东靠石家庄电网、南连邯郸电网。邢台地区电网 2012 年网供最高供电负荷为 6120.9MW,较 2011 年增长 1.96% 。本项目经核准后,计划于2014年底并网发电,即时是每年可向电网输送电量 3537.56 2600 2600万 kWh,(1MW每年为176.87万度,是否过大)一定程度上可缓解电力供应紧张的局面,提供了一定的电力保障,推动地区经济发展、增加就业、改善地区人民
18、生活水平。 综上所述,从我国及河北省有关太阳能发电发展规划、当地太阳能资源条件、电力系统供需、电网条件等方面考虑,本项目的建设是必要的、20MW 规模是合适的。1.5 光伏系统总体方案设计及发电量计算本项目设计装机容量2 0 M W采用模块化设计、集中并网的设计方案,以 1MW容量为 1 个光伏发电分系统,共20个 1MW 光伏发电分系统,采取2 2 7 V升压至35kV 一级升压的方式。每个 1MW 发电分系统设置 1 台容量为 1000/500/500kVA 升压变压器, 将 2 台 500kW 逆变器的 315V 交流电直接升至 35kV 交流电,几台升压变再“T”接入集电线路(35kV
19、 电缆或 35kV 架空线路)汇流至管理区的 35kV 配电母线,本项目共有 4 条集电线路,35kV 配电母线汇流后再经 1 回 35kV 出线接入电网。每个 1MW 光伏发电分系统由 182 路光伏组串、12 台光伏汇流箱、1 台 1MW 逆变机 房、1 台 35kV 升压变构成,光伏组串经光伏汇流箱、直流配电柜并联后输入并网逆变器,接入 35kV 箱式升压变。光伏组件采用建设单位自产的 250Wp 多晶硅光伏组件,共计80000块。并网逆 变器采用容量 1MW 型预装式逆变机房,机房内预装 2 台 500kW 并网逆变器、2 台直流 屏和 1 台监控柜,共计 30 套。光伏组件采用倾角
20、34(最佳倾角)、方位角 0(正南向)的固定安装方式, 支架基础采用钻孔灌注钢桩基础。根据总装机容量、倾斜面太阳辐射量、系统效率以及光伏组件标称效率衰减等, 计算出光伏电站年均发电量为 3537.56 2600 2600万(1MW每年为176.87万度,是否过大)千瓦时,年均利用小时 1133.04h,25 年总发电量约为 8.84 6.5亿千瓦时。1.6 电气设计由于本工程接入系统设计尚未进行,考虑到本工程装机规模20 MW,本电站初步拟定以 35kV 电压等级出线接入系统变电站,出线 1 回,线路采用高压架空线路。具体接入点及接入方案根据接入系统方案及批复意见进行调整。根据光伏阵列排布情况
21、全站共计组成 20个电池方阵与逆变器组合单元。据此拟定主接线方式如下:采用 2 台 500KW 逆变器与一台容量为 1000/500/500kVA 逆变升压变压器组成逆变升压单元,逆变升压单元高压侧采用集电线路接至 35kV 开关柜,本工程拟采用架空线加电缆拼接方式分 4 条集电线路接入汇流站 35kV 开关柜,其中 1 号集电线路连接 9 个逆变升压单元,2 号集电线路连接 6 个逆变升压单元,3号集电线路连接 6 个逆变升压单元,4 号集电线路连接 9 个逆变升压单元。汇流站经 1 回 35kV 架空出线接入地方电网。本电站站内负荷自用电压为 0.4kV,采用中性点直接接地的三相四线制系统
22、,站用电采用单母线接线,双电源供电。站外施工变压器在工程建设结束后将保留,做为电站站用电提供工作电源。此外由接地变压器兼做备用变压器为站用电提供备用电源,备用变压器电源引自电站内 35kV 母线。主备电源分别引入站用电双电源自动切换柜。为了防止配电装置遭受直击雷侵害,在 35kV 进线段设避雷线对升压站进行保护。由于光伏阵列面积较大,在阵列中设避雷针出现阴影对阵列的影响较大,根据光 伏(PV)发电系统过电压保护导则中有关条款的规定,综合考虑后确定本电站光伏阵列中不再配置避雷针,主要通过光伏阵列采取光伏组件和支架与厂区接地网连接进行直击雷保护。为防止雷电侵入波和内部过电压的损坏电气设备,在 35
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