20光伏并網(wǎng)發(fā)電項目可行性研究報告書

PAGEPAGE102第一章總則1.1項目概況1.1.1地理位置本工程廠址位于江蘇省響水縣。江蘇省響水縣位于東經(jīng)119°29′51″－120°05′21″，北緯33°56′51″－34°32′43″。在鹽城、淮陰、連云港三市交匯處。東臨黃海，與日本、韓國、朝鮮等國隔海相望。204國道、通榆大運(yùn)河和沿海高速公路貫穿響水縣境南北，響水縣城距連云港機(jī)場僅70多公里、鹽城機(jī)場100公里。素有“蘇北黃浦江”之稱的灌河流經(jīng)縣境直入黃海，國家二類開放口岸陳家港位于灌河入海口處，是我國東部天然良港，現(xiàn)已建成大小碼頭30多座，距連云港僅231.1.2項目投資與執(zhí)行公司本項目投資與執(zhí)行公司為江蘇金宇新能源科技有限公司，法人代表張人水。江蘇金宇新能源科技有限公司，位于響水縣沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。成立于2010年6月7日，公司類型為有限公司(自然人控股)，許可經(jīng)營項目光伏發(fā)電系統(tǒng)、研發(fā)、安裝等,經(jīng)營期限為25年。該公司項目10WMP太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電，2010年4月經(jīng)江蘇省發(fā)改委(蘇發(fā)改能源發(fā)[2010]477號文)核準(zhǔn)，同年8月開工建設(shè)，可望2010年12月竣工并網(wǎng)發(fā)電。該項目由國電太陽能科技（上海）有限公司設(shè)計，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為“金太陽示范工程”，設(shè)計起點高、新穎，技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)有國內(nèi)國際先進(jìn)水平。該公司管理團(tuán)隊技術(shù)力量雄厚，工程師3名，專業(yè)技術(shù)人員聘用國電設(shè)計院鄭雪駒高級電氣工程師為企業(yè)技術(shù)、質(zhì)量控制全面管理；團(tuán)隊人員管理經(jīng)驗豐富，組織機(jī)構(gòu)設(shè)置合理。根據(jù)當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門提供的項目用地規(guī)劃，已滿足20WMP項目用地，并具備風(fēng)光互補(bǔ)條件。企業(yè)的宗旨：以質(zhì)量求生存，誠信求發(fā)展；陽光無限,追求無限.金宇太陽能立足于發(fā)展太陽能光伏事業(yè),為使這一取之不盡,用之不竭的太陽能環(huán)保新能源產(chǎn)品,進(jìn)入千家萬戶不懈努力。1.1.3建設(shè)規(guī)模本項目建設(shè)規(guī)模為規(guī)劃容量20MWp，類型為并網(wǎng)型太陽能光伏地面發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能光伏地面發(fā)電系統(tǒng)及相應(yīng)的配套并網(wǎng)設(shè)施。1.1.4可行性研究報告編制原則、依據(jù)及內(nèi)容1.1.4.1編制原則（1）認(rèn)真貫徹國家能源相關(guān)的方針和政策，符合國家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。（2）結(jié)合江蘇金宇新能源科技有限公司發(fā)展規(guī)劃，制定切實可行的方針、目標(biāo)。（3）對場址進(jìn)行合理布局，做到安全、經(jīng)濟(jì)、可靠。（4）充分體現(xiàn)社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的和諧統(tǒng)一。1.1.4.2編制依據(jù)（1）關(guān)于同意響水縣太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項目開展前期工作的函。（2）太陽能光伏發(fā)電及各專業(yè)相關(guān)的設(shè)計規(guī)范規(guī)定。1.1.4.3編制內(nèi)容受江蘇金宇新能源科技有限公司委托，信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計研究院有限公司承擔(dān)江蘇省響水縣20MWp太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項目的可行性研究工作。主要工作內(nèi)容包括光能資源分析，工程地質(zhì)，光伏電池組件選型和優(yōu)化布置，發(fā)電量估算，電氣工程，土建、暖通、給排水工程，工程管理，環(huán)境保護(hù)和水土保持綜合評價，勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生和電站建成后效益分析，工程投資匡算，財務(wù)評價等。1.2項目所在地氣象條件本工程站址所在區(qū)域氣候溫和濕潤，四季鮮明，年平均氣溫13.6℃，年平均降水量895.3毫米，年平均日照2399.7小時。根據(jù)鹽城市氣象局提供資料：該地區(qū)近十年年均總輻射量為5101.56MJ/m2。根據(jù)我國太陽能資源區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)，為三類地區(qū)，適合建設(shè)大型光伏電站。1.3工程地貌擬建場地位于響水縣陳家港鎮(zhèn)沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)，北靠灌河，東瀕南潮河；場地地貌單一，屬濱海平原地貌?，F(xiàn)有地形大部平坦，局部有堤壩、溝渠和水塘分布。擬建站址位于相對穩(wěn)定的地帶，區(qū)域穩(wěn)定性滿足建站要求，適宜建站。1.4項目任務(wù)和規(guī)模開發(fā)利用可再生能源是國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，響水縣年平均年總輻射在5101.56MJ/m2左右，開發(fā)利用太陽能資源建設(shè)光伏電站具有得天獨厚的優(yōu)越條件和廣闊的前景，符合國家產(chǎn)業(yè)政策。根據(jù)當(dāng)?shù)毓饽苜Y源以及業(yè)主的初步開發(fā)規(guī)劃，本期建設(shè)容量為20MWp，占地約37萬平方米。1.5太陽能光伏系統(tǒng)的選型和發(fā)電量估算本光伏電站計算依據(jù)鹽城市氣象站提供的氣象資料。結(jié)合本工程實際情況，本工程全部采用固定式安裝。全年平均日照時數(shù)為2399.7小時，初步估算年均上網(wǎng)電量為2117.09萬kWh。1.6電站整體設(shè)計本工程采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案，將系統(tǒng)分成20個光伏并網(wǎng)發(fā)電單元，分別經(jīng)過升壓變壓器和10kV配電裝置并入電網(wǎng)。系統(tǒng)按照20個1MWp的光伏并網(wǎng)發(fā)電單元進(jìn)行設(shè)計，并且每個1MWp單元采用2臺500kW并網(wǎng)逆變器的方案。每個光伏并網(wǎng)發(fā)電單元的電池組件采用串并聯(lián)的方式組成多個太陽能電池陣列，太陽能電池陣列輸入光伏方陣初級防雷匯流箱、直流配電柜后，經(jīng)光伏并網(wǎng)逆變器和交流低壓配電柜接入10KV升壓變壓器升壓為10KV。為滿足容量和可靠性要求，從升壓站母線出2回路10kV線路接入當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)。本工程采用光伏發(fā)電設(shè)備及升壓站集中控制方式，在綜合樓設(shè)集中控制室實現(xiàn)對光伏設(shè)備及電氣設(shè)備的遙測、遙控、遙信。本工程在綜合樓樓頂安裝一套太陽能發(fā)電環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，主要監(jiān)測的參數(shù)有：風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度、太陽能電池溫度、太陽總輻射等。1.7土建工程本工程建筑物的功能應(yīng)滿足變電站內(nèi)生產(chǎn)、生活及辦公的需要，造型及外觀與電站及當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境相協(xié)調(diào)，并體現(xiàn)新能源發(fā)展的現(xiàn)代特色。建筑物主要有綜合樓、門衛(wèi)。太陽能光伏陣列的支撐由鋼支架及混凝土基礎(chǔ)支墩組成，由于荷載較輕，原則上天然地基可滿足要求，故不用作地基處理。變電站內(nèi)的建（構(gòu)）筑物因荷載較小，可采用天然地基。1.8施工組織設(shè)計本期工程總裝機(jī)容量20MW，全部采用固定式光伏陣列，基本布置為20個光伏單元，整個光伏陣列沿場地規(guī)劃排列。每個發(fā)電單元按1MW考慮，為減少太陽能光伏組件直流線路的損失，每個發(fā)電單元相應(yīng)的箱式變電站布置于光伏陣列的中間位置，箱式變電站的10kv出線電纜通過電纜溝匯集到整個光伏發(fā)電站的光伏氣綜合樓，經(jīng)10KV配電裝置兩回路線路送出。光伏電氣綜合樓布置于整個光伏電站西南側(cè)區(qū)域。整個光伏電站外圍四周做簡易鐵絲網(wǎng)式圍欄，圍欄高1.8m，圍欄總長約3000m，選用成品鐵藝。經(jīng)計算，本期工程方案永久占地區(qū)37萬平方米。本工程從項目核準(zhǔn)后至工程竣工建設(shè)總工期為12個月。1.9環(huán)境保護(hù)與水土保持本次規(guī)劃的光電站的環(huán)境影響以有利影響為主，不利影響很小，通過全面落實各項環(huán)保和水土保持措施，嚴(yán)格按照方案進(jìn)行環(huán)保和水土保持的施工和監(jiān)理監(jiān)測，本項目可以有效地防治工程建設(shè)引起的水土流失，達(dá)到預(yù)定的防治目標(biāo)，并具有一定的生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此本項目在采取必要的措施后對生態(tài)環(huán)境基本上沒有不良的影響，從環(huán)境保護(hù)和水土保持的角度來考慮，本建設(shè)項目是可行的，不存在環(huán)境制約因素。建議本工程應(yīng)盡快委托有資質(zhì)的單位編制環(huán)境保護(hù)及水土保持方案報告書，并按有關(guān)規(guī)定報批。1.10勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生光伏電站運(yùn)行過程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，對可能存在的直接危及人身安全和身體健康的危害因素如：火災(zāi)、雷擊、電氣傷害、機(jī)械、墜落傷害等應(yīng)做到早預(yù)防，勤巡查，消除事故隱患，防患于未然。光伏電站按照無人值班、少人值守設(shè)計，不配備專門的安全衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，只設(shè)兼職人員負(fù)責(zé)站內(nèi)的安全與衛(wèi)生監(jiān)督工作。1.11投資估算工程靜態(tài)投資41391.6萬元，靜態(tài)單位造價20695.8元/kW。工程動態(tài)投資為41763.6萬元，動態(tài)單位造價20881.8元/kW。工程動態(tài)投資為41763.6萬元，其中：政府扶持資金為20881.8萬元，申請銀行長期貸款12529.1萬元，貸款利率按5.94%計算，其余8352.7萬元為企業(yè)自籌。1.12財務(wù)評價發(fā)電站裝機(jī)總?cè)萘浚?0MWp，年平均上網(wǎng)電量：2117.09萬kWh。經(jīng)營期平均不含稅電價為1.7元/kWh時，總投資收益率：5.10%資本金凈利潤率：3.89%。第二章項目申請的背景2.1我國電力供需的現(xiàn)狀及未來供需的預(yù)測2007年，全國發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到7.13億千瓦，同比增長14.36％。其中，水電達(dá)到1.45億千瓦，約占容量20.36％；火電達(dá)到5.54億千瓦，約占容量77.73％；2007年全國發(fā)電量達(dá)到32559億千瓦時，同比增長14.44%。2008年，全國發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到7.93億千瓦，同比增長10.34％。其中，水電達(dá)到1.72億千瓦，約占總?cè)萘?1.64％；火電達(dá)到6.01億千瓦，約占總?cè)萘?4.87％；2008年全國發(fā)電量達(dá)到34334億千瓦時，同比增長5.2％。根據(jù)專家預(yù)計2010～2020年電力裝機(jī)容量增速在8％左右，到2020年，中國電力總裝機(jī)容量將突破12億千瓦，發(fā)電量將超過6萬億千瓦時，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上翻一番多。我國的一次能源儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平大約只有世界總儲量的10％，必須慎重地控制煤電、核電和天然氣發(fā)電的發(fā)展。煤電的發(fā)展不僅僅受煤炭資源的制約，還受運(yùn)輸能力和水資源條件的制約；核電的發(fā)展同樣受核原料和安全性的制約，核廢料處理的問題更為嚴(yán)重，其成本是十分高昂的。我國的環(huán)境問題日益顯現(xiàn)，發(fā)展煤電和水電必須要考慮環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，必須計入外部成本。因此大力發(fā)展可再生能源發(fā)電是我國解決能源危機(jī)和保證可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，而太陽能發(fā)電在未來中國能源供應(yīng)中占據(jù)重要的地位。2.2我國國內(nèi)目前的能源形式我國是世界上最大的能源消費(fèi)國之一，同時也是世界能源生產(chǎn)的大國。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，2007年能源消費(fèi)總量增至26.5億tce（噸標(biāo)準(zhǔn)煤），比2006年增長了7.72％。2007年各種一次能源比例為：煤炭占76.6％，石油占11.3％，天然氣占3.9％，水電、核電和風(fēng)電共占8.2％。預(yù)計到2020年，中國一次能源需求量為33億tce，煤炭供應(yīng)量為29億噸，石油為6.1億噸；然而，到2020年我國煤炭生產(chǎn)的最大可能約為22億噸，石油的最高產(chǎn)量也只有2.0億噸，供需缺口分別為7億噸和4.1億噸。顯然，要滿足未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對于能源的需要，完全依靠煤炭、石油等常規(guī)能源是不現(xiàn)實的。我國能源供應(yīng)狀況為煤炭比重過大，環(huán)境壓力沉重；人均能耗遠(yuǎn)低于世界平均水平，能源技術(shù)落后，系統(tǒng)效率低，產(chǎn)品能耗高，資料浪費(fèi)大。我國能源供應(yīng)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：一是能源決策國際環(huán)境復(fù)雜化，對國外石油資源依存度快速增大，二是化石能源可持續(xù)供應(yīng)能力遭遇嚴(yán)重挑戰(zhàn)。長遠(yuǎn)來看，能源資源及其供應(yīng)能力將對我國能源系統(tǒng)的可持續(xù)性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。從能源資源、環(huán)境保護(hù)的角度，如此高的能源需求量，如果繼續(xù)維持目前的能源構(gòu)架是絕對不可行的。因此在大力提高高效的同時，積極開發(fā)和利用可再生能源，特別是資源量最大、分布最普遍的太陽能將是我國的必由之路。2.3世界光伏發(fā)電發(fā)展的現(xiàn)狀近年來，世界范圍內(nèi)太陽能光伏技術(shù)和光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，最近5年世界太陽電池產(chǎn)量年平均增長率為56.11％，最近10年年平均增長率為46.62%。2008年全球光伏年產(chǎn)量達(dá)6.845GW,累計用量達(dá)19.49GW。見圖2－1。圖2－1光伏發(fā)電已經(jīng)從解決邊遠(yuǎn)地區(qū)的用電和特殊用電轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電和建筑結(jié)合供電的方向發(fā)展，逐步發(fā)揮替代能源的作用，并且發(fā)展十分迅速。在2002年至2008年各種可再生能源中，并網(wǎng)光伏的增長速度最快，年平均增長率達(dá)84.35%。2008年全球并網(wǎng)光伏市場占光伏市場的份額已達(dá)96.3%。見圖2－2。圖2－22.4世界光伏發(fā)展的目標(biāo)和發(fā)展前景世界上一些主要國家都制定了國家光伏發(fā)展路線和發(fā)展目標(biāo)，現(xiàn)對比如下：表2－1世界主要國家光伏發(fā)電成本預(yù)測一覽表光伏發(fā)電成本預(yù)測年份200420102020日本（日元/kw.h）302314歐洲（歐元/kw.h）0.250.180.10美國（美元/kw.h）0.1820.1360.10中國（元/kw.h）5.03.01.4表2－2世界主要國家光伏發(fā)電裝機(jī)預(yù)測一覽表光伏發(fā)電裝機(jī)預(yù)測/GWp年份200420102020日本1.24.830歐洲1.23.041美國0.360.336中國0.0653.01.8其他1.1953.891.2世界4.014200表2－3世界光伏市場主要國家的政策國家德國日本西班牙意大利美國電價政策形式固定靜電表固定/溢價配額制靜電表電價水平42.73－53.67歐分/kw.h30－35日元/kw.h46.78－25.22歐分/kw.h11－13歐分/kw.h10－15美分/kw.h優(yōu)惠電價年限20-21無限制25以上20無限制其他財稅政策無投資補(bǔ)貼10%-15%無投資補(bǔ)貼投資補(bǔ)貼、稅收、貸款太陽能資源（系統(tǒng)年有效滿發(fā)小時浸透）900-1000900-10001200-1500南部為主1200-1500南部為主1100-1500從長遠(yuǎn)看，太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來占據(jù)世界消費(fèi)的重要位置，不但要替代常規(guī)部分能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。2.5中國光伏發(fā)電市場的現(xiàn)狀中國的光伏發(fā)電市場目前主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村電氣化、通信和工業(yè)應(yīng)用以及太陽能光伏產(chǎn)品，包括太陽能路燈、草坪燈、太陽能交通信號燈以及太陽能景觀照明等。由于成本高，并網(wǎng)光伏發(fā)電目前還處于示范階段。2007年中國成為全球最大光伏電池生產(chǎn)國，產(chǎn)量達(dá)1088MW，占全球光伏電池產(chǎn)量的27.2%，2008年產(chǎn)量超過2000MW。中國在整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈上，以及在光伏相關(guān)和支持性產(chǎn)業(yè)也取得了快速發(fā)展，已形成較大的產(chǎn)業(yè)集群。與此同時，中國在短短的時間內(nèi)也誕生了一批較具國際競爭力的光伏企業(yè)，截止2007年底中國已成功在境外上市融資的光伏企業(yè)達(dá)10家，2008年電池產(chǎn)量排名全球前20名以內(nèi)大陸企業(yè)有5家。2.6中國光伏發(fā)電市場的發(fā)展中國的光伏發(fā)電市場目前由于成本高，并網(wǎng)發(fā)電目前還處在示范階段。在所有的應(yīng)用領(lǐng)域中，大約有53.8％屬于商業(yè)化的市場（通信工業(yè)和太陽能光伏產(chǎn)品），而另外的46.2％則屬于需要政府和政策支持的市場，包括農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)光伏發(fā)電。2002年，國家計委啟動“西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計劃”，通過光伏和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)（西藏、新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西和四川）700多個無電鄉(xiāng)的用電問題，光伏用量達(dá)到15.5MWp。該項目大大刺激了國內(nèi)光伏工業(yè)，國內(nèi)建起了幾條太陽能電池的封裝線，使太陽能電池的年生產(chǎn)量迅速達(dá)到100MWp（2002年當(dāng)年產(chǎn)量20MWp）。截止到2003年底，中國太陽能電池的累計裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到55MWp。2003～2005年，由于歐洲光伏市場的拉動，中國的光伏生產(chǎn)能力迅速增長，截止到2007年底，中國太陽能電池的生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到1088MWp，絕大部分太陽能電池組件出口歐洲，2006年國內(nèi)安裝容量只有10MWp，2007年為20MWp。2.7中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀2.7.1多晶體硅原材料產(chǎn)業(yè)狀況2007年，中國多晶體硅的年生產(chǎn)量突破1,000t，預(yù)計到2008年，我國硅材料的生產(chǎn)能力將達(dá)到15,000噸，能滿足1,100MW太陽電池的生產(chǎn)。實際生產(chǎn)量與需求存在巨大差距，多晶體硅原材料基本依賴進(jìn)口。2.7.2晶體硅太陽能光伏電池制造業(yè)狀況中國2004年太陽能光伏電池的年產(chǎn)量超過50MWp，是前一年的4倍；2005年產(chǎn)量達(dá)到140MWp，2006年為369.5MWp，如果不是受到原材料短缺的制約，發(fā)展速度還將更快。到2006年底，中國太陽能電池的生產(chǎn)企業(yè)已有39家，總的年生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到1.6GWp。2007年，中國多晶體硅的年生產(chǎn)量突破1000t。2008年，我國硅材料的生產(chǎn)能力達(dá)到15000噸，能滿足1100MW太陽能電池的生產(chǎn)。2.7.3非晶硅太陽能光伏電池制造業(yè)狀況截止到2006年中國非晶硅太陽能電池生產(chǎn)能力約為45.5MWp。同時還有一些企業(yè)正在投資建設(shè)新的生產(chǎn)線，產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭良好。2.7.4組件封裝產(chǎn)業(yè)狀況目前，光伏電池組件封裝產(chǎn)業(yè)，是整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈中生產(chǎn)工藝發(fā)展最為成熟的環(huán)節(jié)，也是產(chǎn)業(yè)量最大的一個環(huán)節(jié)。但由于技術(shù)和資金門檻低，屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，造成目前國內(nèi)封裝能力過剩，企業(yè)利潤微薄，發(fā)展空間不足。2.7.5太陽跟蹤裝置產(chǎn)業(yè)狀況根據(jù)目前一些跟蹤裝置生產(chǎn)場的經(jīng)驗，采用自動跟蹤裝置可提高發(fā)電量20-40%左右，從而相對降低投資20%。因國內(nèi)的配套政策支持力度不足，大型高壓并網(wǎng)光伏電站項目較少，因此國內(nèi)跟蹤裝置生產(chǎn)商的研發(fā)投入較少，目前還未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，造成跟蹤裝置價格相對較貴，反過來又制約了跟蹤裝置的大型高壓交網(wǎng)光伏電站上的使用。2.7.6并網(wǎng)逆變器產(chǎn)業(yè)狀況我國從上世紀(jì)80年代起開始對太陽能發(fā)電設(shè)備用逆變器進(jìn)行研究開發(fā)，現(xiàn)在已有專門的單位研究開發(fā)和生產(chǎn)。目前我國并網(wǎng)逆變器的生產(chǎn)技術(shù)與國外有一定的差距，主要表現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品的可靠性和功能上。目前國內(nèi)比較成熟的并網(wǎng)型逆變器規(guī)格分別為：10kW、20kW、30kW、50kW、100kW、250kW、500kW。目前太陽能發(fā)電用逆變器分為以下幾種形式：工頻變壓器絕緣方式：用于獨立型太陽能發(fā)電設(shè)備，可靠性高，維護(hù)量小，開關(guān)頻率低，電磁干擾小。高頻變壓器絕緣方式：用于并網(wǎng)型太陽能發(fā)電設(shè)備，體積小，重量輕，成本低。要經(jīng)兩級變換，效率問題比較突出，采取措施后，仍可達(dá)到90%以上，高頻電磁干擾嚴(yán)重，要采用濾波和屏蔽措施。無變壓順非絕緣方式：為提高效率和降低成本，將逆變器的兩級變換為單擊變換。實際使用中出現(xiàn)一系列問題。無變壓器非絕緣方式逆變器不能是輸入的太陽能電池與輸出電網(wǎng)絕緣隔離，輸入的太陽能電池矩陣正、負(fù)極都不能直接接地。太陽能電池矩陣面積大，對地有很大的等效電容存在，將在工作中產(chǎn)生等效電容充放電電流。其中低頻部分，有可能使供電電路的漏電保護(hù)開關(guān)誤動作。其中高頻部分，將通過配電線對其他用電設(shè)備造成電磁干擾，而影響其他用電設(shè)備工作。這樣，必須加濾波和保護(hù)，達(dá)不到降低成本的預(yù)期效果。正激變壓器絕緣方式：是在無變壓器非絕緣方式使用效果不佳之后發(fā)出的，既保留了無變壓器非絕緣方式單級變換的主要優(yōu)點，又消除無絕緣隔離的主要缺點，是到目前為止并網(wǎng)型太陽能發(fā)電設(shè)備比較理想的逆變器。2.8世界光伏技術(shù)發(fā)展趨勢2.8.1電池片效率的不斷提高單晶硅電池片的實驗室最高效率已經(jīng)從50年代的65提高到目前的24.7%，多晶硅電池片的實驗室最高效率也達(dá)到20.3%。薄膜電池的研究工作也獲得了極大成功，非晶硅薄膜電池、化鎘、銅的實驗室效率也分別在到了13%、16.4%、和19.5%。隨著實驗室效率的不斷提高，商品化電池的效率也得以不斷提升。目前單晶硅電池片的效率可達(dá)到16%-20%，多晶硅電池片可達(dá)到14%-16%。2.8.2商業(yè)化電池厚度持續(xù)降低30多年來，太陽能硅片厚度從20世紀(jì)70年氏的450-500微米降低到目前的180-280微米，硅材料用量大大減少，對太陽電池成本降低起到了重要作用，是技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)降低成本的重要范例之一。預(yù)計2010年硅片厚度將降至150-200微米，2020年降低到80-100微米。2.8.3產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大和自動化程度持續(xù)提高是太陽電池生產(chǎn)成本降低的另一個重要方面，太陽電池單場生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)從20世紀(jì)80年代的1-5MWp/a發(fā)展到90年代的5-30MWp/a和目前的50-500MWp/a生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大1倍，生產(chǎn)成本降低的百分比，對于太陽電池來說，LR-20%（含技術(shù)進(jìn)步在內(nèi)），即生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大1倍，生產(chǎn)成本降低20%。2.9中國的太陽能資源分布狀態(tài)我國幅員遼闊，有著十分豐富的太陽能資源。據(jù)估算，我國陸地表面每年接受的太陽輻射量約為50×1018kJ，全國各地太陽年輻射總量達(dá)335～826kJ／cm2?a，中值為586kJ／cm2?a。從全國太陽年輻射總量的分布來看，西藏、青海、新疆、內(nèi)蒙古南部、山西、陜西北部、河北、山東、遼寧、吉林西部、云南中部和西南部、廣東東南部、福建東南部、海南島東部和西部以及臺灣省的西南部等廣大地區(qū)的太陽輻射總量很大。尤其是青藏高原地區(qū)最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大氣層薄而清潔，透明度好，緯度低，日照時間長。例如被人們稱為“日光城”的拉薩市，1961年至1970年的平均值，年平均日照時間為3005.7h，相對日照為68％，年平均晴天為108.5天，陰天為98.8天，年平均云量為4.8，太陽總輻射為816kJ／cm2?a，比全國其它省區(qū)和同緯度的地區(qū)都高。全國以四川和貴州兩省的太陽年輻射總量最小，其中尤以四川盆地為最，那里雨多、霧多，晴天較少。例如素有“霧都”之稱的成都市，年平均日照時數(shù)僅為1152.2h，相對日照為26％，年平均晴天為24.7天，陰天達(dá)244.6天，年平均云量高達(dá)8.4。其它地區(qū)的太陽年輻射總量居中。我國太陽能資源分布的主要特點有：太陽能的高值中心和低值中心都處在北緯22°～35°這一帶，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太陽年輻射總量，西部地區(qū)高于東部地區(qū)，而且除西藏和新疆兩個自治區(qū)外，基本上是南部低于北部；由于南方多數(shù)地區(qū)云霧雨多，在北緯30°～40°地區(qū)，太陽能的分布情況與一般的太陽能隨緯度而變化的規(guī)律相反，太陽能不是隨著緯度的增加而減少，而是隨著緯度的增加而增長。接受太陽能輻射量的大小，全國大致上可分為五類地區(qū)：類型地區(qū)年日照時數(shù)年輻射總量千卡/cm2·年1西藏西部、新疆東南部、青海西部、甘肅西部3200-3300160-2002西藏東南部、新疆南部、青海東部、青海南部、甘肅中部、內(nèi)蒙古、山西北部、河北西北部3000-3200140-1603新疆北部、甘肅東南部、山西南部、陜西北部、河北東南部、山東、河南、吉林、遼寧、云南、廣東南部、福建南部、江蘇北部、安徽北部、四川西南部2200-3000120-1404湖南、廣西、江西、浙江、湖北、福建北部、廣東北部、陜西南部、江蘇南部、安徽南部、黑龍江1400-2200100-1205四川、貴州1000-140080-100—一類地區(qū)全年日照時數(shù)為3200～3300小時，輻射量在670～826×104kJ／cm2?a。相當(dāng)于225～285kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括青藏高原、甘肅北部、青海北部和新疆南部等地。這是我國太陽能資源最豐富的地區(qū)，與印度和巴基斯坦北部的太陽能資源相當(dāng)。特別是西藏，地勢高，太陽光的透明度也好，太陽輻射總量最高值達(dá)921kJ／cm2?a，僅次于撒哈拉大沙漠，居世界第二位，其中拉薩是世界著名的陽光城?！惖貐^(qū)全年日照時數(shù)為3000～3200小時，輻射量在586～670×104kJ／cm2?a，相當(dāng)于200～225kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、青海南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。此區(qū)為我國太陽能資源較豐富區(qū)?！惖貐^(qū)全年日照時數(shù)為2200～3000小時，輻射量在502～586×104kJ／cm2?a，相當(dāng)于170～200kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇北部、安徽北部和四川西南部等地?！念惖貐^(qū)全年日照時數(shù)為1400～2200小時，輻射量在419～502×104kJ／cm2?a。相當(dāng)于140～170kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要是長江中下游、福建、浙江和廣東的一部分地區(qū)，春夏多陰雨，秋冬季太陽能資源還可以?！孱惖貐^(qū)全年日照時數(shù)約1000～1400小時，輻射量在335～419×104kJ／cm2?a。相當(dāng)于115～140kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括四川、貴州兩省。此區(qū)是我國太陽能資源最少的地區(qū)。一、二、三類地區(qū)，年日照時數(shù)大于2000h，輻射總量高于586kJ／cm2?a，是我國太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū)，面積較大，約占全國總面積的2／3以上，具有利用太陽能的良好條件。四、五類地區(qū)雖然太陽能資源條件較差，但仍有一定的利用價值。中國地處北半球歐亞大陸的東部，主要處于溫帶和亞熱帶，具有比較豐富的太陽能資源。根據(jù)全國700多個氣象臺站長期觀測積累的資料表明，中國各地的太陽輻射年總量大致在3.35×103～8.40×103MJ/m2之間，其平均值約為5.86×103MJ/m2。該等值線從大興安嶺西麓的內(nèi)蒙古東北部開始，向南經(jīng)過北京西北側(cè)，朝西偏南至蘭州，然后徑直朝南至昆明，最后沿橫斷山脈轉(zhuǎn)向西藏南部。在該等值線以西和以北的廣大地區(qū)，除天山北面的新疆小部分地區(qū)的年總量約為4.46×103MJ/m2外，其余絕大部分地區(qū)的年總量都超過5.86×103MJ/m2。太陽能豐富區(qū)：在內(nèi)蒙中西部、青藏高原等地，年總輻射在150千卡／平方公分以上。太陽能較豐富區(qū):北疆及內(nèi)蒙東部等地，年總輻射約130～150千卡／平方公分。太陽能可利用區(qū):分布在長江下游、兩廣、貴州南部和云南，及松遼平原，年總輻射量為110～130千卡／平方公分。第三章項目建設(shè)的必要性3.1國家太陽能發(fā)展規(guī)劃國家“十一五”規(guī)劃綱要提出了優(yōu)先發(fā)展能源工業(yè)和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)原則,國家“十一五”規(guī)劃確定的可再生能源發(fā)電包括風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等發(fā)電項目。在可再生能源中，太陽能取之不盡、清潔安全，是最理想的可再生能源。我國的太陽能資源豐富且分布范圍廣，太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展?jié)摿薮?。國家“十一五”?guī)劃綱要提出：到2010年，我國太陽能發(fā)電規(guī)模要達(dá)到30萬千瓦，到2020年要達(dá)到180萬千瓦?！笆晃濉逼陂g，國家將實行優(yōu)惠的財政稅收政策和強(qiáng)制性的市場份額政策，以鼓勵生產(chǎn)和消費(fèi)可再生能源?！吨腥A人民共和國可再生能源法》實施以來，可再生能源的發(fā)展步伐明顯加快，2007年底我國可再生能源在一次能源生產(chǎn)總量中的所占比例已達(dá)到7%，2010年爭取達(dá)到10%，2020年爭取達(dá)到16%。2007年國家發(fā)改委發(fā)布的《可再生能源的中長期發(fā)展規(guī)則》提出，在2006～2020年期間，全國需要新增加太陽能發(fā)電約173萬kWp，按每千瓦50,000元測算，需要總投資約865億元。3.2改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的需要我國能源消費(fèi)占世界的10％以上，同時我國一次能源消費(fèi)中煤占到70％左右，比世界平均水平高出40多個百分點。燃煤造成的二氧化硫和煙塵排放量約占排放總量70％～80％，二氧化硫排放形成的酸雨面積已占國土面積的1/3。環(huán)境質(zhì)量的總體水平還在不斷惡化，世界十大污染城市我國一直占多數(shù)。環(huán)境污染給我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民健康帶來了嚴(yán)重的影響。世界銀行估計2020年中國由于空氣污染造成的環(huán)境和監(jiān)控?fù)p失將達(dá)到GDP總量的13％。光伏發(fā)電不產(chǎn)生傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)（例如燃煤發(fā)電）帶來的污染物排放和安全問題，沒有廢氣或噪音污染，沒有二氧化硫、氮氧化物以及二氧化碳排放。系統(tǒng)報廢后也很少有環(huán)境污染的遺留問題。太陽能是清潔的、可再生的能源，開發(fā)太陽能符合國家環(huán)保、節(jié)能政策。響水縣具有豐富的太陽能資源，地廣人稀，比較適合建設(shè)大規(guī)模高壓并網(wǎng)光伏電站。大規(guī)模光伏電站的開發(fā)建設(shè)可有助于環(huán)境能源危機(jī)，可有效減少常規(guī)能源尤其是煤炭資源的消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。經(jīng)計算，本項目20MWp光伏并網(wǎng)發(fā)電建成后年均發(fā)電量約2117.09萬kW·h。與同類容量的燃煤火電廠相比，按照火電煤耗（標(biāo)準(zhǔn)）390g/kW·h計，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約8256.7t，減排CO2:29639.26t。綜上所述，電場建設(shè)完工投入運(yùn)行后，可提高江蘇省響水縣電網(wǎng)供電能力，提高可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重。太陽能光伏發(fā)電場的建設(shè)符合國家能源政策，不僅是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、人民物質(zhì)文化生活水平提高的需要，也是江蘇電力工業(yè)發(fā)展的需要。3.3可再生能源中長期規(guī)劃，符合能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向國家發(fā)展改革委向全社會公布了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》。其中提到，太陽能是2010年和2020年可再生能源發(fā)展的重點領(lǐng)域之一。發(fā)揮太陽能光伏發(fā)電適宜分散供電的優(yōu)勢，在偏遠(yuǎn)地區(qū)推廣使用戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)或建設(shè)小型光伏電站，解決無電人口的供電問題。在城市的建筑物和公共設(shè)施配套安裝太陽能光伏發(fā)電裝置，擴(kuò)大城市可再生能源的利用量，并為太陽能光伏發(fā)電提供必要的市場規(guī)模。為促進(jìn)我國太陽能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，做好太陽能技術(shù)的戰(zhàn)略儲備，建設(shè)若干個太陽能光伏發(fā)電示范電站和太陽能熱發(fā)電示范電站。到2010年，太陽能發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到30萬千瓦，到2020年達(dá)到180萬千瓦。建設(shè)重點如下：采用戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)或建設(shè)小型光伏電站，解決偏遠(yuǎn)地區(qū)無電村和無電戶的供電問題，重點地區(qū)是西藏、青海、內(nèi)蒙古、新疆、寧夏、甘肅、云南等?。▍^(qū)、市）。建設(shè)太陽能光伏發(fā)電約10萬千瓦，解決約100萬戶偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)牧民生活用電問題。到2010年，偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)光伏發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到15萬千瓦，到2020年達(dá)到30萬千瓦。在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、現(xiàn)代化水平較高的大中城市，建設(shè)與建筑物一體化的屋頂太陽能并網(wǎng)光伏發(fā)電設(shè)施，首先在公益性建筑物上應(yīng)用，然后逐漸推廣到其它建筑物，同時在道路、公園、車站等公共設(shè)施照明中推廣使用光伏電源?！笆晃濉睍r期，重點在北京、上海、江蘇、廣東、山東等地區(qū)開展城市建筑屋頂光伏發(fā)電試點。到2010年，全國建成1000個屋頂光伏發(fā)電項目，總?cè)萘?萬千瓦。到2020年，全國建成2萬個屋頂光伏發(fā)電項目，總?cè)萘?00萬千瓦。建設(shè)較大規(guī)模的太陽能光伏電站和太陽能熱發(fā)電電站?！笆晃濉睍r期，在甘肅敦煌和西藏拉薩（或阿里）建設(shè)大型并網(wǎng)型太陽能光伏電站示范項目；在內(nèi)蒙古、甘肅、新疆等地選擇荒漠、戈壁、荒灘等空閑土地，建設(shè)太陽能熱發(fā)電示范項目。到2010年，建成大型并網(wǎng)光伏電站總?cè)萘?萬千瓦、太陽能熱發(fā)電總?cè)萘?萬千瓦。到2020年，全國太陽能光伏電站總?cè)萘窟_(dá)到20萬千瓦，太陽能熱發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)到20萬千瓦。光伏發(fā)電在通訊、氣象、長距離管線、鐵路、公路等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景，預(yù)計到2010年，這些商業(yè)領(lǐng)域的光伏應(yīng)用將累計達(dá)到3萬千瓦，到2020年將達(dá)到10萬千瓦。3.4國際社會溫室氣體減排的要求大氣中二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）等溫室氣體的含量原本處于自然生態(tài)系統(tǒng)所能承受的范圍內(nèi)，正常水平溫室氣體產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，使地球有了生命的存在。隨著世界工業(yè)的發(fā)展，大氣中溫室氣體的濃度逐年增加，CO2氣體的增加尤為明顯。世界工業(yè)溫室氣體的過量排放，破壞了自然生態(tài)平衡，過量溫室氣體的溫室效應(yīng)已逐漸成為地球生命生存的嚴(yán)重威脅。近年來，CO2等溫室氣體導(dǎo)致全球變暖趨勢已經(jīng)成為世界十大環(huán)境問題之首。為了減少CO2等溫室氣體的排放，減少全球氣變暖趨勢，世界各國做出了許多努力，并在1997年12月在日本京都召開的《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第三次締約方大會（COP3）上，通過了具有歷史意義的《京都議定書》。作為第37個簽約國，中國政府承諾到2020年中國CO2的年排放總量控制在13～20億t，中國人均碳排放水平控制在0.9－1.3t/a。目前，我國二氧化硫（SO2）年排放總量居世界第一，CO2年排放總量居世界第二，其增長速度遠(yuǎn)高于美國。預(yù)計，最遲至2009年，我國的CO2年排放總量將超過美國而位居世界第一。我國以煤為主的一次能源結(jié)構(gòu)，經(jīng)我國CO2年排放量的減排任務(wù)變得任重道遠(yuǎn)、壓力巨大。面對壓力和困難，我國政府為世界溫室氣體的減排做出了積極的努力。2006年1月1日《可再生能源法》頒布實施以來，全國各類可再生能源增長迅速，可再生能源的年利總量已超過2億t標(biāo)準(zhǔn)煤（不包括傳統(tǒng)方式利用的生物質(zhì)能），其中水電約為15000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、風(fēng)電（含太陽能、現(xiàn)代技術(shù)生物質(zhì)能利用等）約為5000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。計劃到2010年，全國將關(guān)停單機(jī)容量為200MW及以下的總規(guī)模為50000MW的中小型常規(guī)燃煤火力發(fā)電機(jī)組，與同規(guī)模的高效清潔的大型燃煤機(jī)組相比，屆時每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤將超過2000萬噸。我國是世界上太陽能最豐富的地區(qū)之一，全國2/3以上地區(qū)的年平均日照時數(shù)大于2000h、年平均輻射總量約為5900MJ/m2，具有良好的太陽能利用條件。綜上所述，本項目的建設(shè)遵循了國家對溫室氣體減排的要求，符合太陽能資源豐富的自然條件，表明了中國政府積極推進(jìn)新能源應(yīng)用的決心，項目的建設(shè)必將為世界溫室氣體減排做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。3.5我國發(fā)展新能源的需要能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，為保證國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，必須有可持續(xù)供應(yīng)的能源作為支撐。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，能源需求逐年上升，能源進(jìn)口也逐年增加。我國能源結(jié)構(gòu)是以煤為主，這對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的能源安全和環(huán)境問題已日益突出。從能源安全、減少污染、改善生態(tài)環(huán)境和立足于本國等方面來考慮，我國開發(fā)利用安全、可靠的清潔能源提高其在能源結(jié)構(gòu)中的比重，將是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要保證。太陽能是最清潔、安全的可再生能源，不產(chǎn)生任何污染。太陽能光伏發(fā)電作為太陽能源利用的方式，其相關(guān)的技術(shù)已基本成熟。隨著太陽能電池制造成本的下降，太陽能光伏發(fā)電將會得到廣泛的利用，并在未來社會新能源的發(fā)展中起到重要作用。因此，本項目建設(shè)具有資源豐富、并網(wǎng)條件好的條件下，開發(fā)和利用江蘇省響水縣豐富的太陽能資源符合國家新能源的需要。3.6改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的需要保護(hù)與改善人類賴以生存的環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是世界各國人民的共同愿望。我國政府把可持續(xù)發(fā)展作為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基本戰(zhàn)略，并采取了一系列重大舉措。合理開發(fā)和使用自然資源，改進(jìn)資源利用方式，調(diào)整資源結(jié)構(gòu)配置，提高資源利用率，都是改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的有效途徑。在全球能源形勢緊張、全球氣候變暖嚴(yán)重威脅經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活健康的今天，世界各國都在尋求新的能源替代戰(zhàn)略，以求得可持續(xù)發(fā)展和在日后的發(fā)展中獲取優(yōu)勢地位。環(huán)境狀況已經(jīng)警示我國所能擁有的排放空間已經(jīng)十分有限了，再不加大清潔能源和可再生能源的份額，我國的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展就將被迫減速。提高可再生能源利用率，尤其發(fā)展太陽能發(fā)電是改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的有效途徑。太陽能光伏發(fā)電以其清潔、源源不斷、安全等顯著優(yōu)勢，成為關(guān)注重點，在太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中占有重要地位。3.7合理開發(fā)太陽能資源，實現(xiàn)地區(qū)電力可持續(xù)發(fā)展江蘇省響水縣的年平均日照2399.7小時，太陽總輻射值全年為5101.56MJ/m2，根據(jù)我國太陽能資源區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)，為三類地區(qū)，太陽能開發(fā)利用潛力巨大。該太陽能光伏電站建成后，與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，可有效緩解地方電網(wǎng)的供需矛盾，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。綜上所述，本項目的建設(shè)，對我國和江蘇電力可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展具有極大的促進(jìn)作用，對提高我國大型光伏電站的設(shè)計水平、項目建設(shè)管理水平、運(yùn)行管理水平，對激勵國家大型光伏并網(wǎng)逆變器的開發(fā)和產(chǎn)品性能的提高，均具有極大的意義。第四章工程建設(shè)規(guī)模及目標(biāo)4.1工程建設(shè)規(guī)模本項目建設(shè)規(guī)模為規(guī)劃容量20MWp，類型為并網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)以及相應(yīng)的配套并網(wǎng)設(shè)施。4.2建設(shè)目標(biāo)為了探索高效率低成本的太陽能光伏發(fā)電模式，江蘇金宇新能源科技有限公司決定興建此20MWp光伏電站。本電站的光伏電池組件采用固定安裝形式。針對20MWp太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案，將系統(tǒng)分成10個并網(wǎng)發(fā)電單元，每個發(fā)電單元輸出0.27kV電壓后，經(jīng)過1臺1250kVA升壓變壓器升壓至10KV，最后整個20MWp光伏發(fā)電系統(tǒng)以10kV接入電網(wǎng)。4.3區(qū)域內(nèi)的電力系統(tǒng)現(xiàn)狀響水縣共有220千伏變電所1座，110千伏變電所3座，35千伏變電所10座，主變壓器25臺，總?cè)萘?5.29萬千伏安；35千伏以上輸電線路26條，總長度346.67公里，10千伏配電線路64陳家港沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)現(xiàn)有110KV的陳家港變和化工園變二座，以及220KV金港變，110KV銀海變各一座。4.4目前區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)存在的問題存在問題：1）電力負(fù)荷不能滿足陳家港沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求；2）電力線鋪設(shè)率不足；3）電網(wǎng)建設(shè)系統(tǒng)性不強(qiáng)；4）電力線路大部分為架空敷設(shè)。4.5電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)及原則4.5.1規(guī)劃目標(biāo)電壓質(zhì)量須滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB12325《電能質(zhì)量—供電電壓允許偏差》，電壓合格率達(dá)到100%。4.5.2電力規(guī)劃1、用電負(fù)荷預(yù)測表4－1用電負(fù)荷預(yù)測用地類別負(fù)荷指標(biāo)（千瓦/公頃）用地面積（公頃）負(fù)荷預(yù)測（千瓦）居住用地100405.6739535公共設(shè)施300334.49122112工業(yè)用地2342.43690084其中一類工業(yè)用地200915.54183108二類工業(yè)用地300637.8191340三類工業(yè)用地400789.09315636倉儲用地80229.318344道路廣場用地0.2825.33195市政公用設(shè)施用地0.8201.66163公共綠地0.1306.6237負(fù)荷預(yù)測施供電規(guī)劃的主要依據(jù)及前提，規(guī)劃區(qū)負(fù)荷預(yù)測參考有關(guān)地區(qū)的經(jīng)驗。綜合用電同時系數(shù)取0.7，規(guī)劃區(qū)用電負(fù)荷預(yù)測為：60萬kW。110千伏容載比取2.0，本規(guī)劃地區(qū)總變電容量需求為120萬KVA。2、電源規(guī)劃規(guī)劃區(qū)電源以大電網(wǎng)為主，現(xiàn)狀主要由陳家港變和化工園變。根據(jù)《響水縣城總體規(guī)劃(2005－2020年)》，規(guī)劃在陳家港建設(shè)火力發(fā)電廠和風(fēng)力電場，其中火力發(fā)電廠陳家港電廠規(guī)劃總?cè)萘繛?600MW，一期裝機(jī)容量達(dá)到120萬千瓦，為2臺60萬千瓦機(jī)組；風(fēng)力電場規(guī)劃裝機(jī)容量為20萬千瓦，投運(yùn)后年上網(wǎng)電量可達(dá)4.5億千瓦時。它們建成后將成為鹽城地區(qū)的主力發(fā)電廠之一。規(guī)劃在黃海八路與觀海三路交叉口處建一座秸桿直燃發(fā)電廠，規(guī)劃裝機(jī)容量為24萬千瓦，為2臺6+1臺12萬千瓦凝汽式發(fā)電機(jī)組，年發(fā)電量為14400萬千瓦時，發(fā)電直接并入110KV電網(wǎng)。該電廠建成后不僅可以保障經(jīng)濟(jì)區(qū)用電量，還增加了農(nóng)民的收入。規(guī)劃區(qū)內(nèi)220千伏變電站共需要3座，其中規(guī)劃區(qū)外一座，為220千伏金港變，已選址，直接為規(guī)劃區(qū)服務(wù)。規(guī)劃區(qū)內(nèi)兩座，分別為位于工業(yè)五大道和工業(yè)二大道與環(huán)城東路的交叉口，每座占地面積30000平方米左右，設(shè)計容量為3×180兆伏安。規(guī)劃區(qū)內(nèi)110千伏變電站共需要8座；其中規(guī)劃區(qū)外5KM處一座，可直接為化工集中區(qū)服務(wù)。規(guī)劃區(qū)內(nèi)7座，其中保留現(xiàn)有的兩座110千伏的陳家港變和化工園變，新建5座110千伏變電站，每座占地面積3000平方米左右，設(shè)計容量為3、電網(wǎng)電壓和層次規(guī)劃區(qū)內(nèi)不再發(fā)展公共的35kV等級的變電站（35kV用戶專用變除外）。擬定電網(wǎng)電壓等級為四級分別為：220kV、110kV、10kV、380V/220V。4、配電網(wǎng)規(guī)劃高壓配電網(wǎng)——規(guī)劃高壓配電網(wǎng)以電力電纜組網(wǎng)的高壓配電環(huán)網(wǎng)。規(guī)劃新建110千伏及以下線路采用電力電纜或近期架空遠(yuǎn)期采用電力電纜，沿道路北側(cè)、東側(cè)鋪設(shè)。下地敷設(shè)應(yīng)符合管線間距要求，保證輸配電線路安全可靠。低壓配電網(wǎng)——規(guī)劃區(qū)10KV配電網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)柜、開閉所/高壓分支箱、配電所相結(jié)合的方式。10kV主網(wǎng)絡(luò)成單環(huán)手拉手式，達(dá)到N－1安全準(zhǔn)則。開閉所/高壓分支箱至用戶采用放射式供電。10KV開閉所根據(jù)地塊開發(fā)情況設(shè)置。大企業(yè)可自行設(shè)置10KV開閉所，小企業(yè)可由公共10KV開閉所提供電源。10KV配電所是以220KV、110KV變電站或10KV開閉所的10千伏出線為電源。10千伏配電所供電半徑取300米。105、高壓走廊規(guī)劃和高壓線路高壓走廊：在規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)規(guī)劃高壓走廊和電纜通道，樹立先有走廊后有線路的概念，走廊應(yīng)合理占用建設(shè)用地，并滿足景觀要求。規(guī)劃充分利用組團(tuán)綠地和沿河、沿路綠帶作為高壓走廊。高壓線路：線路敷設(shè)考慮安全實用，美化環(huán)境，節(jié)約用地和經(jīng)濟(jì)承受能力，長遠(yuǎn)規(guī)劃，遠(yuǎn)近結(jié)合，線路應(yīng)在走廊里敷設(shè)。高壓架空電力線路采用占地較少的窄基桿塔和多回同桿架設(shè)緊湊型線路結(jié)構(gòu)，高壓架空電力線路走廊寬度綜合考慮氣象條件、導(dǎo)線最大風(fēng)偏、邊導(dǎo)線與建筑物之間安全距離、導(dǎo)線最大弧垂、導(dǎo)線排列方式及桿塔形式、桿塔檔距等因數(shù)確定。各級輸電線通道寬度如下：（1）500KV線路采用架空敷設(shè)，高壓線路走廊不小于60米。（2）220KV線路采用架空敷設(shè)，高壓線路走廊不小于34米。（3）110KV線路采用架空敷設(shè)，高壓線路走廊不小于26米。（4）35KV線路采用架空敷設(shè)，高壓線路走廊不小于15米。6、線路敷設(shè)原則和敷設(shè)方式架空線路雖然比較簡單、常用，使用也較成熟，然而在有限的城區(qū)空間無法設(shè)置大量的架空線路走廊，考慮市容的美觀、整潔、進(jìn)出線方便、安全可靠等多種因素，220千伏和生活區(qū)外部的110千伏采用架空布設(shè)，在生活區(qū)內(nèi)部盡量采用電纜。4.6光伏電站與電網(wǎng)系統(tǒng)連接方案太陽能發(fā)電站接入系統(tǒng)電壓等級選擇：太陽能光伏發(fā)電站裝機(jī)容量為10MWp，初步確定其接入電力系統(tǒng)的電壓等級選擇為10KV。方案：自電站架設(shè)1回10kV線路接入陳家港沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)10kV變電站，導(dǎo)線采用LGJ電纜。太陽能電池發(fā)電單元經(jīng)逆變器后輸出電壓0.27kV，經(jīng)1臺1250KVA變壓器升壓至10KV，10MWp光伏發(fā)電系統(tǒng)共需10臺1250KVA升壓變壓器。最后整個系統(tǒng)通過10KV配電裝置以10KV出線1回路接入電網(wǎng)。從技術(shù)而言，該系統(tǒng)接入方案能滿足要求，具體接入系統(tǒng)的設(shè)計方案將在以后的接入系統(tǒng)專題設(shè)計中進(jìn)行進(jìn)一步深入細(xì)致的論證，以當(dāng)?shù)仉娏Σ块T最終審定的方案為準(zhǔn)。第五章光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計5.1項目所在地的自然環(huán)境概況5.1.1地理概況本工程廠址位于江蘇省鹽城市響水縣陳家港鎮(zhèn)沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)。響水位于東經(jīng)119°29′51″－120°05′21″、北緯33°56′51″－34°32′43″，地處鹽城、淮安、連云港3市交匯處，屬黃淮沖積平原。東臨黃海，與日本、韓國、朝鮮等國隔海相望。北枕灌河，與連云港市以灌河為界。5.1.2項目所在地太陽能資源概況該地區(qū)的氣候溫和濕潤，四季鮮明，年平均氣溫13.6℃，年平均降水量895.3毫米，年平均日照2399.7小時。根據(jù)鹽城市氣象局提供資料：該地區(qū)近十年年均總輻射量為5101.56MJ/5.2項目所在地氣象資料響水縣地處暖溫帶南緣，屬濕潤季風(fēng)氣候區(qū)。東瀕黃海，具有海洋性氣候的特點，溫和溫和溫潤，雨水適中，日照充沛，無霜期長。四季分明，雨熱同季。氣溫歷年最高氣溫：38.7℃（1967年8月27歷年最低氣溫：－17.0℃（1969年2月6年平均氣溫：13.9月平均最高溫度：18.8℃月平均最低溫度：－0.5℃（響水縣城）港口全年無封凍。風(fēng)況歷年主導(dǎo)風(fēng)向為：NNS（北北南），頻率為14.6%ENE（東北東），頻率為9.7%ESE（東南東），頻率為9.7%歷年最大風(fēng)速：24米/歷年平均風(fēng)速：3.0米/年大于8級風(fēng)最多日數(shù)：54天（1966年）年大于8級風(fēng)最多日數(shù)：3天（1984年）降雨歷年平均降水量：912.0歷年最大降水量：1756.6毫米（2000歷年最小降水量：572.9毫米（1995歷年日最大降水量：699.7毫米（2000年8月31三日最大降水量：814.6毫米（2000年8月29日～31降水多集中在每年7、8、9三個月，占全年降水的50%左右。常年年平均降水日為96天，全年平均雷暴日27天。氣壓和霧況平均大氣壓：1016.9hpa最高氣壓：1046.8hpa（1970年1月15日）最低氣壓：989.5hpa（1983年7月21日）平均水汽壓：14.4hpa最大水汽壓：42.8hpa（1988年7月5日）最小水汽壓：0.3hpa（1968年2月9日）本地區(qū)經(jīng)平流霧為主，一般是凌晨發(fā)霧，日出即散。歷年最多霧日：61天歷年最少霧日：14天歷年平均霧日：27天相對濕度歷年最小相對濕度：6%歷年平均相對濕度：75.5%臺風(fēng)（含熱帶風(fēng)暴）災(zāi)害響水縣建縣以來，共有30次臺風(fēng)及外圍影響，平均每年1.1次，還有15年沒有臺風(fēng)，影響最為嚴(yán)重的有三次，分別為：1965年8月21日，13號強(qiáng)臺風(fēng)經(jīng)鹽城市附近港口入海，風(fēng)力12級；1981年8月31日，14號強(qiáng)臺風(fēng)沿海北上，風(fēng)力12級，伴高潮；2000年8月30－31日強(qiáng)臺風(fēng)。5.3太陽能光伏發(fā)電場場址建設(shè)條件5.3.1水文氣象北枕灌河，與連云港市以灌河為界。灌河是江蘇省唯一沒有閘壩礙航的天然入海潮汐河道，全長74.5公里，在響水境內(nèi)流程達(dá)46.5公里，平均潮位水面寬820－1100米，水深8－12米，可興建萬噸級碼頭5.3.2地形地貌擬建場地位于響水縣陳家港鎮(zhèn)沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)，北靠灌河，東瀕南潮河；場地地貌單一，屬濱海平原地貌?，F(xiàn)有地形大部平坦，局部有堤壩、溝渠和水塘分布。陸域地面高程在0.98～3.34m之間，水域勘察期間地面標(biāo)高在0.02～－12.2m之間。5.3.3工程地質(zhì)（1）巖土層分布及其特征項目擬建地尚無地質(zhì)詳勘資料,根據(jù)中冶集團(tuán)武漢勘察研究院對鄰近江蘇響水三佳船舶重工有限公司2007年5月編制的《巖土工程勘察報告》中揭示各層土特性如下：第①1層沖填土、黃褐～灰黃色，主要由粘性土組成，夾少量植物根莖、粉土和粉細(xì)砂，頂部為根植土，切面不光滑，干強(qiáng)度低，韌性低，無搖震反應(yīng)，在溝塘、水渠處缺失。在河堤處分布有人工素填土。呈濕的、松散狀態(tài)，厚度為0.50～5.00m，平均厚度為1.73m，層底標(biāo)高為第①2層淤泥，灰～灰黃色，含少量腐植物、貝殼碎片，夾薄層粉土、粉砂，切面較光滑，干強(qiáng)度低，韌性低，無搖震反應(yīng)。呈飽和、流塑狀態(tài)。厚度為0.30～4.70m，平均厚度為2.21m，層底標(biāo)高為－2.20～－13.29m。第②1層淤泥質(zhì)粘土，灰色、局部黃灰色，含少量腐植物、貝殼碎片，夾薄層粉土、粉砂，切面光滑，干強(qiáng)度低，韌性低，無搖震反應(yīng)。呈飽和、流塑狀態(tài)。厚度為0.60～18.00m，平均厚度為7.52m，層底標(biāo)高為0.34～－18.43m。第②2層粉土，灰～褐灰色，含少量云母、貝殼碎片，夾薄層粉質(zhì)粘土及大量粉砂，局部地段呈互層狀，土質(zhì)不均勻，搖震反應(yīng)中等。呈飽和、稍密狀態(tài)，厚度為0.70～6.20m，平均厚度為4.11m，層底標(biāo)高為－2.55～－7.37m。第②3層粉質(zhì)粘土，灰～褐灰色，夾薄層粉土，切面較光滑，干強(qiáng)度低，韌性低，無搖震反應(yīng)。呈透鏡體狀分布，為飽和、軟塑～可塑狀態(tài)，厚度為1.00～4.70m，平均厚度為2.32m，層底標(biāo)高為－第③1層砂質(zhì)粉土，灰～褐灰色，含少量云母、貝殼碎片，夾薄層粉質(zhì)粘土和粉細(xì)砂，局部地段呈互層狀，土質(zhì)不均勻，搖震反應(yīng)中等。呈飽和、稍密～密實狀態(tài)，厚度為0.80～8.40m，平均厚度為4.01m，層底標(biāo)高為－16.38～－23.88m。第③2層粉質(zhì)粘土夾粉土，灰～褐灰色，含少量腐植物、夾較多粉土，局部地段為粉質(zhì)粘土與粉土互層，切面較光滑，干強(qiáng)度低，韌性低，具搖震反應(yīng)，呈透鏡體狀分布。為飽和、軟塑～可塑狀態(tài)，厚度為1.50～6.00m，平均厚度為3.18m，層底標(biāo)高為－18.99～－24.78m。第③層粉細(xì)砂，灰～褐灰色，局部地段為草黃色，主要礦物成分為長石、石英，含少量云母、貝殼碎片，夾粉質(zhì)粘土和粉土，搖震反應(yīng)迅速，局部地段含較多姜結(jié)石。呈飽和、極密實狀態(tài)，厚度為6.00～16.20m，平均厚度為10.26m，層底標(biāo)高為－27.85～－34.73m。第④層粉質(zhì)粘土，灰褐色，含少量云母片，夾薄層粉土和粉細(xì)砂，切面較光滑，干強(qiáng)度低，韌性低，無搖震反應(yīng)。呈濕的、軟塑～可塑狀態(tài)，厚度為2.10～18.70m，平均厚度為6.41m，層底標(biāo)高為－29.95～－第④1層粉質(zhì)粘土與粉土互層，灰～褐灰色，含少量腐植物、夾較多粉土，局部地段為粉質(zhì)粘土與粉土互層，呈透鏡體狀分布，土質(zhì)不均勻，干強(qiáng)度中等，韌性中等，具搖震反應(yīng)，呈飽和，可塑狀態(tài)?；液稚}質(zhì)結(jié)核，云母片及少量有機(jī)質(zhì)，夾薄層粉土和粉細(xì)砂，切面較光滑。呈飽和，可塑～硬塑狀態(tài)，厚度為1.50～13.20m，平均厚度為6.61m，層底標(biāo)高為－31.45～－49.01m。第⑤層粉砂，灰～褐灰色，含少量云母、貝殼碎片，夾薄層粉質(zhì)粘土和粉土，搖震反應(yīng)迅速。呈飽和、極密實狀態(tài)，本次鉆探未鉆穿該層，其厚度不詳，揭露厚度為12.20～13.00m，平均厚度為12.47m。第⑤1層粉質(zhì)粘土，暗綠色，含少量腐植物、夾粉土切面較光滑，干強(qiáng)度低，韌性低，無搖震反應(yīng)。呈透鏡體狀分布，為飽和硬塑狀態(tài)，厚度為3.20m，層底標(biāo)高為－55.84～－56.25m。各層土樁基設(shè)計參數(shù)指標(biāo)表4-2層號土層名稱預(yù)制混凝土擠土樁鉆孔灌注樁樁側(cè)極限摩阻力(qf)樁端極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值(qk)樁側(cè)極限摩阻力(qf)樁端極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值(qk)kpakpakpakpa①1沖填土1210①2淤泥65②1淤泥質(zhì)粘土1312②2粉土2220②3粉質(zhì)粘土2018③粉細(xì)砂40200035600③1粉土3230③2粉質(zhì)粘土夾粉土3028④粉質(zhì)粘土3533④1粉質(zhì)粘土與粉土互層3735⑤粉砂43250040700⑤1粉質(zhì)粘土4038（2）地震根據(jù)勘察土層資料，按國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011－2001）的有關(guān)條文判別，場地的抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度0.05g，所屬的設(shè)計地震分組為第二組。擬建物抗震設(shè)防類別為丙類，場地內(nèi)存在較厚層的軟弱地層，可判定本場區(qū)屬對建筑抗震不利地段。5.3.4交通優(yōu)勢該區(qū)域具有水陸空三位一體的空間交通優(yōu)勢。水路：被稱為“蘇北黃浦江”的灌河，是蘇北地區(qū)唯一沒有建閘礙航的天然潮汐通道，流經(jīng)陳家港境內(nèi)直入黃海，為天然二級河道，形成蘇、魯、滬三省市海河聯(lián)運(yùn)水系。在《江蘇省干線航道網(wǎng)規(guī)劃》（2005.8）中，灌河被納入省干線航道網(wǎng)中，從而進(jìn)一步提升了陳家港在全省水運(yùn)中的地位。航空：北距連云港機(jī)場70公里，南距鹽城機(jī)場100公里，南京祿口國際機(jī)場350公里陸路：距離沿海高速公路15公里，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有省道226線穿境而過，與寧連、京滬高速公路和204國道相連。2265.4光伏部分5.4.1光伏系統(tǒng)發(fā)電原理光伏發(fā)電系利用半導(dǎo)體材料的光生伏打效應(yīng)原理直接將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。通過光伏電池進(jìn)行太陽能－電能的直接轉(zhuǎn)換，并與測量控制裝置和直流—交流轉(zhuǎn)換裝置相配套，就構(gòu)成了光伏發(fā)電系統(tǒng)。太陽能光伏發(fā)電具有許多其它發(fā)電方式無法比擬的優(yōu)點：不消耗燃料、規(guī)模靈活、無污染、安全可靠、維護(hù)簡單、壽命較長等等，所以自從實用性硅太陽能電池問世以來，世界上很快就開始了太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能組件方陣和并網(wǎng)逆變器兩部分組成。太陽能組件將光能轉(zhuǎn)化為直流電能，并網(wǎng)逆變器將直流電能逆變成交流電能供負(fù)載使用或傳輸?shù)诫娋W(wǎng)。如下圖所示:白天有日照時，太陽能組件方陣發(fā)出的直流電經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電供給負(fù)載使用或傳輸?shù)焦搽娋W(wǎng)。當(dāng)光照不足或電網(wǎng)異常時，系統(tǒng)自動停止運(yùn)行。同時不斷檢測電網(wǎng)和光照條件，當(dāng)光照充足且電網(wǎng)正常時，系統(tǒng)再次并網(wǎng)運(yùn)行。光伏并網(wǎng)發(fā)電原理圖●太陽能組件通過導(dǎo)線連接的太陽能電池被密封成的物理單元被稱為太陽能電池組件，具有一定的防腐、防風(fēng)、防雹、防雨的能力，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域和系統(tǒng)。每片太陽能電池只能產(chǎn)生大約0.5V的直流電壓，遠(yuǎn)低于實際使用所需電壓，為了滿足實際應(yīng)用的需要，需要把太陽能電池串聯(lián)成組件。太陽能電池組件包含一定數(shù)量的太陽能電池，這些太陽能電池通過導(dǎo)線連接。每件組件通常封裝72片太陽能電池片，正常輸出工作電壓約35V左右。當(dāng)應(yīng)用領(lǐng)域需要較高的電壓和電流而單個組件不能滿足要求時，可把多個組件串、并聯(lián)組成太陽能電池方陣，以獲得所需要的電壓和電流。本項目采用浙江創(chuàng)宇太陽能科技有限公司生產(chǎn)的高效多晶硅太陽能電池組件,組件電池按照嚴(yán)格的電池檢驗程序，依靠國內(nèi)國外最先進(jìn)的光伏檢測機(jī)構(gòu)，保證電池的效率和穩(wěn)定性處于世界先進(jìn)水平。單晶硅和多晶硅電池片多晶硅電池組件光伏電池組件的主要技術(shù)參數(shù)見表5－4：表5－4光伏組件技術(shù)參數(shù)表組件類型多晶硅組件開路電壓(Voc)44.8V短路電流(Isc)8.33A最佳工作電壓(Vmp)35.2V最佳工作電流(Imp)7.95A峰值功率(Pmax)280Wp最大系統(tǒng)電壓1000VDC抗風(fēng)壓強(qiáng)2400Pa短路電流溫度系數(shù)0.045%/℃開路電壓溫度系數(shù)－0.34%/℃功率溫度系數(shù)－0.47%/℃額定工作溫度45℃±使用溫度范圍（－40）℃～（+85）℃接線盒特性說明BOX07接線盒組件尺寸1956×992×50組件重量27KgSTC：輻照度1000W/m2，組件溫度25℃，●并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)逆變器為跟隨電網(wǎng)頻率和電壓變化的電流源，并網(wǎng)逆變器將直流電能逆變成交流電能。目前并網(wǎng)型逆變器的研究主要集中于DC-DC和DC－AC兩級能量變換的結(jié)構(gòu)，DC－DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點使其跟蹤最大工作點；DC－AC逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電流與電網(wǎng)電壓同相位，同時獲得單位功率因數(shù)。本項目擬采用合肥陽光生產(chǎn)的500kW集中型逆變器,具有如下特點:●采用了新型高效IGBT和功率模塊，降低了系統(tǒng)的損耗，提高了系統(tǒng)的效率?！袷褂萌饫w驅(qū)動，可靠避免了系統(tǒng)的誤觸發(fā)并大大降低了電磁干擾對系統(tǒng)的影響，從而增強(qiáng)了整機(jī)的穩(wěn)定性與可靠性?！裰匦聝?yōu)化的結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計，減少了的系統(tǒng)的構(gòu)成元件，降低了系統(tǒng)的成本，提高了系統(tǒng)的散熱效率，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性?！癫捎眯滦椭悄苁噶靠刂萍夹g(shù)，可以抑制三相不平衡對系統(tǒng)的影響，并同時提高直流電壓利用率，拓展了系統(tǒng)的直流電壓輸入范圍。●設(shè)計了新型智能人機(jī)界面，采用國際流行的觸摸屏技術(shù)，大大增加了監(jiān)控的系統(tǒng)參數(shù)，圖形化的界面特地經(jīng)過人機(jī)工程學(xué)設(shè)計，方便了用戶及時掌握系統(tǒng)的整體信息。特別增強(qiáng)的數(shù)據(jù)采集與存儲功能，可以記錄最近100天以內(nèi)的所有歷史參數(shù)、故障和事件并可以方便導(dǎo)出，為進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理提供基礎(chǔ)。●增強(qiáng)的防護(hù)功能，相比教于普通逆變器，增加了直流接地故障保護(hù)，緊急停機(jī)按鈕和開/關(guān)旋鈕提供了雙重保護(hù)，系統(tǒng)具有直流過壓、直流欠壓、頻率故障、交流過壓、交流欠壓、IPM故障、溫度故障、通訊故障等最為全面的故障判斷與檢測?！窬哂卸喾N先進(jìn)的通訊方式，RS485/GPRS/Ethernet等通訊接口和附件，即使電站地處偏僻，也能及時通過各種網(wǎng)絡(luò)及時獲知系統(tǒng)運(yùn)行狀況。●經(jīng)過多次升級的系統(tǒng)監(jiān)控軟件，可以適應(yīng)多語種windows平臺，集成環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，界面簡單，參數(shù)豐富，易于操作。●專為光伏電站設(shè)計的群控功能，可以即時監(jiān)控天氣變化，并根據(jù)實時信息決定多臺逆變器的關(guān)斷或開通，試驗結(jié)果表明，該種群控器可以有效提高系統(tǒng)效率1%－2%,從而給用戶帶來更多的收益?！裣到y(tǒng)的電路與控制算法使用國際權(quán)威仿真軟件（SABER,PSPICE,MATLAB）進(jìn)行過嚴(yán)格的仿真和計算，所有的參數(shù)均為多次優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果，整機(jī)經(jīng)過實驗室和現(xiàn)場多種環(huán)境（不同濕度，溫度）的嚴(yán)酷測試，并根據(jù)測試結(jié)果對系統(tǒng)進(jìn)行二次優(yōu)化，以達(dá)到最優(yōu)的性能表現(xiàn)?！裢晟频膰鴥?nèi)售后服務(wù)體系，強(qiáng)大的售后服務(wù)能力，反應(yīng)快，后期運(yùn)維成本低。●工頻隔離變壓器，實現(xiàn)光伏陣列和電網(wǎng)之間的相互隔離；●具有直流輸入手動分?jǐn)嚅_關(guān)，交流電網(wǎng)手動分?jǐn)嚅_關(guān)，緊急停機(jī)操作開關(guān)；●人性化的LCD液晶界面，通過按鍵操作，液晶顯示屏(LCD)，可清晰顯示實時各項運(yùn)行數(shù)據(jù)，實時故障數(shù)據(jù)，歷史故障數(shù)據(jù)（大于50條），總發(fā)電量數(shù)據(jù)，歷史發(fā)電量（按月、按年查詢）數(shù)據(jù)；●可提供包括RS485或Ethernet（以太網(wǎng)）遠(yuǎn)程通訊接口。其中RS485遵循Modbus通訊協(xié)議；Ethernet（以太網(wǎng)）接口支持TCP/IP協(xié)議，支持動態(tài)(DHCP)或靜態(tài)獲取IP地址。500kW集中型光伏并網(wǎng)逆變器技術(shù)參數(shù)表逆變器技術(shù)參數(shù)生產(chǎn)廠家合肥陽光逆變器型號SG500kTL輸出額定功率500kW最大直流側(cè)功率550kW最高轉(zhuǎn)換效率98.5%歐洲效率98.3%輸入直流側(cè)電壓范圍480V－880V最大功率跟蹤（MPP）范圍480Vdc～820Vdc最大直流輸入電流1200A交流輸出電壓范圍270V輸出頻率范圍50Hz－60Hz要求的電網(wǎng)形式IT系統(tǒng)待機(jī)功耗/夜間功耗<100W輸出電流總諧波畸變率<3%（額定功率時）功率因數(shù)>0.99功率因數(shù)>0.99自動投運(yùn)條件直流輸入及電網(wǎng)滿足要求，逆變器自動運(yùn)行斷電后自動重啟時間5min(時間可調(diào))隔離變壓器（有/無）無接地點故障檢測（有/無）有過載保護(hù)（有/無）有反極性保護(hù)（有/無）有過電壓保護(hù)（有/無）有其它保護(hù)孤島效應(yīng)保護(hù),過熱保護(hù)等工作環(huán)境溫度范圍－20℃～＋40相對濕度0～95%，不結(jié)露滿功率運(yùn)行的最高海拔高度≤2000米(超過2000米噪音≤60dB≤60dB電網(wǎng)監(jiān)控按照UL1741標(biāo)準(zhǔn)按照UL1741標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)類型/防護(hù)等級IP20（室內(nèi)）IP20（室內(nèi)）散熱方式風(fēng)冷風(fēng)冷重量1800kg械尺寸（寬×高×深）2800×2180mm×8505.4.2電站整體設(shè)計5.4.2.1概述本期工程采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案，將系統(tǒng)分成20個光伏并網(wǎng)發(fā)電單元，分別經(jīng)過升壓變壓器和10kV配電裝置并入電網(wǎng)。系統(tǒng)按照20個1MWp的光伏并網(wǎng)發(fā)電單元進(jìn)行設(shè)計，并且每個1MWp單元采用2臺500kW并網(wǎng)逆變器的方案。每個光伏并網(wǎng)發(fā)電單元的電池組件采用串并聯(lián)的方式組成多個太陽能電池陣列，太陽能電池陣列輸入光伏方陣初級防雷匯流箱、直流配電柜后，經(jīng)光伏并網(wǎng)逆變器和交流低壓配電柜接入10KV升壓變壓器升壓為10KV接入電網(wǎng)。每個太陽能發(fā)電單元設(shè)一臺升壓變壓器，升壓變壓器采用三相1250kVA油浸變壓器。光伏組件陣列、直流匯流箱、逆變器及升壓變壓器以1MW單元為單位就地布置，出線經(jīng)10kV電纜接至10KV配電室。太陽能電池組件全部采用國產(chǎn)多晶硅組件，所有支架全部為固定支架。本工程在綜合樓樓頂安裝一套環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，主要監(jiān)測的參數(shù)有：風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度、太陽能電池溫度、太陽輻射等。5.4.2.2設(shè)計原則（1）太陽能電池方陣排列布置需要考慮地形，地貌的因素，要與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境有機(jī)的結(jié)合。同時設(shè)計要規(guī)范，并兼顧光伏電站的景觀效果，在整個方陣場設(shè)計中盡量節(jié)約土地。太陽電池方陣的布置設(shè)計包括陣列傾角設(shè)計，方位角設(shè)計，陣列間距設(shè)計，需根據(jù)總體技術(shù)要求，地理位置，氣候條件，太陽輻射能資源，場地條件等具體情況來進(jìn)行。（2）盡量保證南北向每一列組件在同一條軸線上，使太陽電池組件布置整齊，規(guī)范，美觀，接受太陽能幅照的效果最好，土地利用更緊湊，節(jié)約。（3）每兩列組件之間的間距設(shè)置必須保證在太陽高度角最低的冬至日時，所有組件仍有6小時以上的日照時間。5.4.2.3安裝方式設(shè)計（1）太陽電池陣列傾角的確定方陣安裝傾角的最佳選擇取決于諸多因素，如地理位置，全年太陽輻射分布，直接輻射與散射輻射比例，負(fù)載供電要求和特定的場地條件等。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)方陣的最佳安裝傾角可采用專業(yè)系統(tǒng)設(shè)計軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計來確定，它應(yīng)是系統(tǒng)全年發(fā)電量最大時的傾角。光伏組件排布方式為：組件傾斜后，組件上緣與下緣產(chǎn)生相對高度差，陽光下組件產(chǎn)生陰影，為保證在本項目選址地冬至日上午九時到下午三時光伏組件方陣之間接受的輻射量最大，根據(jù)計算，本工程確定太陽電池方陣支架傾角均為27度。（2）太陽電池陣列間距的設(shè)計計算：光伏組件布置一般確定原則：冬至當(dāng)天9:00～15:00太陽電池方陣不應(yīng)被遮擋。光伏方陣陣列間距應(yīng)不小于D。在北半球，對應(yīng)最大日照輻射接收量的平面為朝向正南，陣列傾角確定后，要注意南北向前后陣列間要留出合理的間距，以免前后出現(xiàn)陰影遮擋，前后間距為：冬至日（一年當(dāng)中物體在太陽下陰影長度最長的一天）上午9：00到下午3：00，組件之間南北方向無陰影遮擋。固定光伏組件方陣的支架采用鍍鋅角鋼，根據(jù)本項目的巖土性質(zhì)，陣列安裝基座采用凝土基礎(chǔ)，如下圖所示：圖5－5混凝土基座計算光伏組件方陣安裝的前后最小間距D，如下圖所示：圖5－6陣列陰影示意圖一般確定原則：冬至當(dāng)天9:00～15:00太陽電池方陣不應(yīng)被遮擋。光伏方陣陣列間距或可能遮擋物與方陣底邊垂直距離應(yīng)不小于D。計算公式如下：式中：φ為緯度(在北半球為正、南半球為負(fù))，該項目緯度取北緯33°56′；H為光伏方陣陣列或遮擋物與可能被遮擋組件底邊高度差，該項目如果根據(jù)上式計算，27°傾角傾斜安裝時，為保證在9:00～15:00時段內(nèi)前排電池板不會對后排產(chǎn)生影響，前后排電池組件之間間距為4.0米圖5－7安裝傾角為27度（3）單支架電池組串的排列設(shè)計：每個晶體硅太陽組件串支架的縱向為2排，每排18塊組件，即：每個單支架上安裝36塊晶體硅太陽電池組件，構(gòu)成2個組串。每一個支架陣面平面尺寸為（18.706mx3.962m）。5.4.2.4方陣布置說明本項目每一個1MWP光伏發(fā)電單元組成一個1MWP光伏發(fā)電單元系統(tǒng)，在1MWP光伏發(fā)電單元方陣中間設(shè)置1臺箱式變電站，同時考慮預(yù)留一定的檢修通道。為了減少至逆變器直流電纜數(shù)量，盡量少占土地及布置的規(guī)整性，即每1MWP方陣布置102個支架,共有204個組件串。5.4.3光伏電站發(fā)電量估算太陽能光伏電站發(fā)電量計算方法：根據(jù)太陽輻射資源分析所確定的光伏電場多年平均年輻射總量，結(jié)合初步選擇的太陽能電池的類型和布置方案，進(jìn)行光伏電場年發(fā)電量估算。從氣象站得到的資料，一般為水平上的太陽輻量，換算成光伏陣列傾斜面的輻射量，才能進(jìn)行光伏系統(tǒng)發(fā)電量的計算。對于以某一傾角固定式安裝的光伏陣列，所接受到的太陽輻射能與傾斜的角度有關(guān)，其中較為簡便的計算日輻射量的公式如下:Rβ=S×[sin(α－β)/sinα]+D圖5－8傾斜方陣面上的太陽總輻射量計算圖式中：Rβ—傾斜方陣面上的太陽總輻射量；D—散射輻射量,假定D與斜面傾角無關(guān)；S—水平面上的太陽直接輻射量；β—方陣傾角；α—午時分的太陽高度角。根據(jù)光伏電場場址周圍的地形圖，經(jīng)對光伏電場周圍環(huán)境、地面建筑物情況進(jìn)行考察，建立的本工程太陽能光伏發(fā)電場上網(wǎng)電量的計算模型。單位面積電池板的年發(fā)電量g簡化計算如下：其中：Eq為多年平均年輻射總量，η1為光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率。代入上計算公式，得出單位面積光伏組件年發(fā)電量。理論發(fā)電量是在理想情況下得出太陽能電池組件輸出的直流發(fā)電量計算。并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的效率是指:系統(tǒng)實際輸送上網(wǎng)的交流發(fā)電量與組件標(biāo)稱容量在沒任何能量損失的情況下理論上的能量之比。標(biāo)稱容量1kWp的組件，在接受到1kW/m2太陽輻射能時理論發(fā)電量應(yīng)為1kWh。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率主要由光伏陣列的效率、逆變器的效率、交流并網(wǎng)效率等三部分組成。1）系統(tǒng)損耗和效率分析①光伏組件效率η1:光伏陣列在1000W/㎡太陽輻射強(qiáng)度下,實際的直流輸出功率與標(biāo)稱功率之比。光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換與傳輸過程中的損失包括:組件匹配損失、表面塵埃遮擋損失、不可利用的太陽輻射損失、溫度的影響、最大功率點跟蹤(MPPT)精度、以及直流線路損失等。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)：組件功率匹配損失小于5%；灰塵影響組件功率損失小于5%；直流線路損失小于2%；②逆變器的轉(zhuǎn)換效率η2:逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比。③交流并網(wǎng)效率η3:即從逆變器輸出至接入電網(wǎng)的傳輸效率，其中最主要的是升壓變壓器的損耗。2）太陽能輻射數(shù)據(jù)分析及發(fā)電量模擬系統(tǒng)的總效率等于上述各部分效率的乘積:η=η1×η2×η3經(jīng)過以上數(shù)據(jù)分析得到光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量計算公式如下：預(yù)測發(fā)電量=Sarea×Rβ×ηmodule×ηsystem；式中：Sarea——方陣總面積；Rβ——Rβ—傾斜方陣面上的太陽總輻射量；ηsystem——并網(wǎng)光伏系統(tǒng)發(fā)電效率；ηmodule——太陽能組件轉(zhuǎn)化效率；在光伏理論年發(fā)電量的基礎(chǔ)上，實際上網(wǎng)電量還會受安裝傾角、方位角等綜合因素影響。這里不一一列舉，根據(jù)以往工程經(jīng)驗，本項目對應(yīng)的光伏發(fā)電總效率約為75%。根據(jù)太陽輻射量、溫度等氣象資料以及地理位置信息等資料,專用的光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計軟件可以進(jìn)行仿真計算,求出系統(tǒng)的年總發(fā)電量。這里僅根據(jù)有關(guān)氣象資料預(yù)測并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的年總發(fā)電量，實際發(fā)電量會有一定偏差這是正?，F(xiàn)象。5.4.4系統(tǒng)發(fā)電量測算本項目光伏電站場址太陽能發(fā)電量分析采用了鹽城市氣象局提供資料：該地區(qū)年平均日照2399.7小時，近十年年均總輻射量為5101.56MJ/m2。由計算模型可知，在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏組件的放置方式和放置角度對組件接受到的太陽輻射有很大的影響。與光伏組件放置相關(guān)的有下列兩個角度參量：太陽電池組件傾角和太陽能電池組件方位角。太陽能電池組件的傾角是電池組件與水平地面的夾角。太陽電池組件的方位角是組件方陣的垂直面與正南方的夾角。向東設(shè)為負(fù)，向西為正。一般在北半球，太陽能電池組件朝向正南方布置，即組件方位角為0度時，發(fā)電量最大。本工程設(shè)計原則上保證太陽能電池組件朝正南方向布置。故所需計算的為太陽電池組件的最佳傾角。到達(dá)在面的太陽能輻射量，太陽能方陣的傾角直接影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。對于并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)只需合理選擇太陽能電池組件的位置和傾角，以獲得最大的太陽能輻射量使得全年發(fā)電量最大化即可。5.4