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文檔簡介
PVDesigner自動(dòng)生成10MW光伏電站科研報(bào)告目錄第1章綜合說明1.1概述及申報(bào)單位情況1.2太陽能資源1.3建設(shè)條件1.4項(xiàng)目任務(wù)與規(guī)模1.5太陽光能利用條件1.6太陽能電池組件的選擇與布置1.7電氣部分1.8消防設(shè)計(jì)1.9工程管理設(shè)計(jì)1.10環(huán)境保護(hù)1.11勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生1.12節(jié)能降耗1.13工程設(shè)計(jì)概算1.14財(cái)務(wù)評價(jià)與社會(huì)效果分析1.15結(jié)論和建議第2章太陽能資源2.1自然地理概況2.2氣候特征2.3太陽能資源第3章工程地質(zhì)3.1概述第4章項(xiàng)目任務(wù)與規(guī)模4.1工程任務(wù)4.2工程規(guī)模4.3工程建設(shè)必要性第5章光伏電站總體設(shè)計(jì)及發(fā)電量計(jì)算5.1太陽能電池組件的選擇與布置5.2光伏陣列運(yùn)行方式選擇5.3本工程年發(fā)電量計(jì)算5.4輔助技術(shù)方案第6章電氣部分6.1并網(wǎng)配置方案6.2高壓配電裝置6.3站用電6.4防雷接地6.5其它技術(shù)方案6.6主要設(shè)備配置第7章土建工程7.1建筑部分7.2結(jié)構(gòu)部分第8章消防設(shè)計(jì)第9章施工組織設(shè)計(jì)9.1施工條件9.2施工總布置9.3施工交通運(yùn)輸9.4工程征用地永久占地面積9.5主體工程施工第10章工程管理設(shè)計(jì)10.1項(xiàng)目法人10.2勞動(dòng)定員10.3建設(shè)工期10.4工程管理機(jī)構(gòu)10.5主要管理設(shè)施10.6運(yùn)行維護(hù)方案10.7項(xiàng)目招標(biāo)方案第11章環(huán)境保護(hù)11.1站址概況11.2自然及社會(huì)環(huán)境概況11.3主要環(huán)境影響分析11.4環(huán)境保護(hù)措施11.5環(huán)保投資11.6結(jié)論第12章勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生第13章節(jié)能降耗13.1設(shè)計(jì)依據(jù)13.2施工期能耗種類、數(shù)量分析和能耗指標(biāo)分析13.3運(yùn)行期能耗種類、數(shù)量分析和能耗指標(biāo)分析13.4節(jié)能降耗措施13.5節(jié)能降耗效益分析13.6結(jié)論第14章工程設(shè)計(jì)概算14.1投資概算14.2投資分析14.3資金籌措第15章財(cái)務(wù)評價(jià)與社會(huì)效果分析15.1經(jīng)濟(jì)效益分析依據(jù)15.2.評價(jià)條件15.3納稅15.4財(cái)務(wù)評價(jià)結(jié)果15.5潛在的經(jīng)濟(jì)收益15.6綜合經(jīng)濟(jì)評價(jià)15.7社會(huì)效果分析15.8附表
第1章綜合說明1.1概述及申報(bào)單位情況1.1.1項(xiàng)目背景太陽能是取之不盡、用之不竭的清潔能源。開發(fā)利用太陽能,對于節(jié)約常規(guī)能源、保護(hù)自然環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有極為重要的意義。近年來我國太陽能產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn),其中太陽能光伏發(fā)電技術(shù)更是備受矚目,太陽能光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化及市場發(fā)展經(jīng)過近二十年的努力已經(jīng)奠定了一個(gè)良好的基礎(chǔ),但受國內(nèi)光伏發(fā)電成本制約,我國光伏并網(wǎng)發(fā)電產(chǎn)業(yè)還沒有得到大面積推廣。太陽能光伏發(fā)電的關(guān)鍵部件-太陽能電池組件的生產(chǎn),已在我國形成很大的產(chǎn)能,并重點(diǎn)出口到歐美國家;同時(shí)制約太陽能組件生產(chǎn)成本的硅原料,也于2008年在我國形成產(chǎn)能,從而使得硅原料的價(jià)格從2008年的最高價(jià)500美元/kg直泄到目前價(jià)格約70~80美元/kg,并還有下降空間。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)測,到2015年,隨著硅原料價(jià)格的下降,光伏發(fā)電成本有望與火電成本相當(dāng)。我國是太陽能資源非常豐富的國家,隨著光伏發(fā)電成本的降低,廣泛實(shí)施太陽能光伏并網(wǎng)工程將成為未來能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。1.1.2地理位置簡述項(xiàng)目所在地地理位置(略)1.1.3建設(shè)規(guī)模和工作成果建設(shè)規(guī)模:本項(xiàng)目為10MWp光伏電站工程。參照《光伏發(fā)電工程可行性研究報(bào)告編制辦法》,結(jié)合本工程項(xiàng)目實(shí)際情況,確定本階段的研究工作范圍如下:1)研究項(xiàng)目所在地區(qū)的能源結(jié)構(gòu),根據(jù)國家能源產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)境保護(hù)有關(guān)法規(guī),論述本項(xiàng)目建設(shè)的意義及必要性。2)調(diào)查落實(shí)工程建設(shè)的場地條件、站址自然條件和周圍環(huán)境、接入電網(wǎng)的條件等外部建設(shè)條件,論證本工程項(xiàng)目實(shí)施建設(shè)的可行性。3)根據(jù)光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合本工程建設(shè)條件,初步擬定適合本工程的主要技術(shù)方案,并提出項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃措施和投產(chǎn)后運(yùn)行管理組織方案。4)預(yù)測工程項(xiàng)目建成投產(chǎn)后對周圍環(huán)境和勞動(dòng)場所可能造成的不利影響,提出必要的防范與治理措施。5)根據(jù)初步擬定的工程技術(shù)方案和項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,估算本工程項(xiàng)目建設(shè)投資并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價(jià)。6)進(jìn)行資源利用與節(jié)能分析、風(fēng)險(xiǎn)分析、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)影響分析,為項(xiàng)目決策提供科學(xué)依據(jù)。6)綜合各項(xiàng)研究成果,對本項(xiàng)目建設(shè)的可行性和下一步工作提出結(jié)論意見和建議。1.1.4簡要工作過程及主要參加人員XXX設(shè)計(jì)院為總體設(shè)計(jì)單位,負(fù)責(zé)匯總各外委設(shè)計(jì)咨詢單位的設(shè)計(jì)結(jié)論,編制項(xiàng)目可行性研究總報(bào)告和接入系統(tǒng)專題報(bào)告。有關(guān)支持性文件和投資方資料由業(yè)主單位負(fù)責(zé)提供。本工程可行性研究工作自2012年05月開始,先后經(jīng)過了工作準(zhǔn)備、現(xiàn)場踏勘與收資調(diào)研、專題研究、綜合分析、編寫研究報(bào)告等階段。1.1.5申報(bào)單位情況簡述申報(bào)單位情況(略)本工程建設(shè)資金來源:30%為項(xiàng)目資本金,其余70%從銀行貸款獲得。1.1.6可研報(bào)告編制依據(jù)及范圍1.1.6.1本項(xiàng)目申請報(bào)告依據(jù)下列法規(guī)、文件和資料編制:1)《中華人民共和國可再生能源法》-2006年12)《可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》-中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì)2006年13)《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》-2006年14)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》-中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì)2007年9月;5)電網(wǎng)企業(yè)全額收購可再生能源電量監(jiān)管辦法-國家電力監(jiān)管委員會(huì)令第25號自2007年96)《光伏發(fā)電工程可行性研究報(bào)告編制辦法》GD003-2011;7)本工程可行性研究技術(shù)咨詢合同;8)業(yè)主提供的原始文件及資料。1.1.6.2研究范圍參照《光伏發(fā)電工程可行性研究報(bào)告編制辦法》,結(jié)合本工程項(xiàng)目實(shí)際情況,確定本階段的研究工作范圍如下:研究項(xiàng)目所在地區(qū)的能源結(jié)構(gòu),根據(jù)國家能源產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)境保護(hù)有關(guān)法規(guī),論述本項(xiàng)目建設(shè)的意義及必要性。調(diào)查落實(shí)工程建設(shè)的場地條件、站址自然條件和周圍環(huán)境、接入電網(wǎng)的條件等外部建設(shè)條件,論證本工程項(xiàng)目實(shí)施建設(shè)的可行性。根據(jù)光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合本工程建設(shè)條件,初步擬定適合本工程的主要技術(shù)方案,并提出項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃措施和投產(chǎn)后運(yùn)行管理組織方案。預(yù)測工程項(xiàng)目建成投產(chǎn)后對周圍環(huán)境和勞動(dòng)場所可能造成的不利影響,提出必要的防范與治理措施。根據(jù)初步擬定的工程技術(shù)方案和項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,估算本工程項(xiàng)目建設(shè)投資并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價(jià)。進(jìn)行資源利用與節(jié)能分析、風(fēng)險(xiǎn)分析、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)影響分析,為項(xiàng)目決策提供科學(xué)依據(jù)。綜合各項(xiàng)研究成果,對本項(xiàng)目建設(shè)的可行性和下一步工作提出結(jié)論意見和建議。1.2太陽能資源簡述項(xiàng)目所在地太陽能資料(略)據(jù)有關(guān)資料得知,平均日照時(shí)數(shù)3.73小時(shí)。本階段采用XX日射站作為太陽能電廠設(shè)計(jì)依據(jù)。根據(jù)我國太陽能資源豐富程度等級表得知,項(xiàng)目所在地太陽能資源豐富程度豐富,可以進(jìn)行光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)。1.3建設(shè)條件1.3.1氣象條件簡述項(xiàng)目所在地氣象條件(略)各氣象要素特征值如下:(1)氣溫年平均氣溫:℃;累年最熱月(月)平均最高氣溫:℃;累年最熱月(月)平均最低氣溫:℃;累年極端最高氣溫:℃,出現(xiàn)日期:;累年極端最低氣溫:℃,出現(xiàn)日期:。(2)氣壓及濕度累年平均水汽壓(絕對濕度):hpa;累年最小水汽壓(絕對濕度):hpa;累年平均相對濕度:%;累年最小相對濕度:%,出現(xiàn)日期:。累年平均氣壓:hpa累年最高氣壓:hpa,出現(xiàn)日期:。累年最低氣壓:hpa,出現(xiàn)日期:。(3)風(fēng)累年最大瞬時(shí)風(fēng)速:m/s、出現(xiàn)日期:。累年平均風(fēng)速:m/s;累年全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椋海鄳?yīng)頻率為%;累年冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椋?,相?yīng)頻率為%;累年夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椋?,相?yīng)頻率為%;(4)凍土及雷暴累年最大凍土深度:cm,出現(xiàn)日期:;累年一般凍土深度:cm。累年最多雷暴日數(shù):天,出現(xiàn)年份:年。1.3.2站址水文概述簡述項(xiàng)目所在地水文(略)1.4項(xiàng)目任務(wù)與規(guī)模項(xiàng)目名稱:10MW太陽能光伏電站項(xiàng)目建設(shè)性質(zhì):新建生產(chǎn)規(guī)模:該項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為10MWp,年發(fā)電量約為1072.9kWh。建設(shè)地點(diǎn):詳細(xì)地址(略)1.5光伏電站總體設(shè)計(jì)及發(fā)電量計(jì)算1.5.1設(shè)備選型及主要技術(shù)參數(shù)現(xiàn)階段本工程擬采用常州天合光能有限公司生產(chǎn)的TSM-200DC80200W太陽能電池組件進(jìn)行光伏發(fā)電的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和發(fā)電量預(yù)測。組件參數(shù)最大額定功率Wp200功率公差%±3最大功率時(shí)電壓V37.80組件轉(zhuǎn)化效率%15.64最大功率時(shí)電流A5.30開路電壓溫度系數(shù)%/℃-0.35開路電壓V45.80功率溫度系數(shù)%/℃-0.45短路電流A5.68短路電流溫度系數(shù)%/℃0.05系統(tǒng)最大電壓V1000標(biāo)準(zhǔn)組件發(fā)電條件℃46±2長*寬*厚mm1581*809*401.5.2光伏電站布置方案本項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為10MWp,實(shí)際布置容量為9.98MWp,共采用TSM-200DC80200W型多晶硅太陽能電池49920片。本工程的太陽能電池組件的放置形式采用固定式,陣列傾角35°。組件布置方式為豎置,橫向(H1)組件布置16塊,豎向(H2)組件布置2塊,每排間距(D1)5.44m,每列間距(D2)1m。共布置20臺(tái)逆變器,一次升壓變壓器采用雙分裂變壓器,每2臺(tái)逆變器接入一臺(tái)一次升壓變壓器,每4臺(tái)一次升壓變壓器接入一臺(tái)饋線柜,整個(gè)工程共布置逆變器20臺(tái),低壓開關(guān)柜20臺(tái),一次升壓變壓器10臺(tái),10KV饋線柜3臺(tái),10KV出線柜一臺(tái),10KVPT柜一臺(tái),35KV饋線柜一臺(tái),35KV出線柜一臺(tái),35KVPT柜一臺(tái),無功補(bǔ)償柜一臺(tái)。接入電網(wǎng)電壓等級為35KV,采用二次升壓方式,出線方式為35KV。二次設(shè)備包括電站綜合自動(dòng)化、直流、UPS、無功補(bǔ)償?shù)仍O(shè)備。電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)包括微機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)采集、事件記錄和故障錄波、站控層遠(yuǎn)程控制、同期功能、數(shù)據(jù)記錄和處理、調(diào)度通信等功能。微機(jī)保護(hù)功能包括線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、電容器保護(hù)、低頻減載等功能。1.5.3年上網(wǎng)發(fā)電量計(jì)算對發(fā)電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,系統(tǒng)的總效率取78.68%,每年衰減0.8%,則25年總發(fā)電量約為26685萬千瓦時(shí),年平均發(fā)電量約為1067.4萬千瓦時(shí)。1.6電氣部分共布置20臺(tái)逆變器,一次升壓變壓器采用雙分裂變壓器,每2臺(tái)逆變器接入一臺(tái)一次升壓變壓器,每4臺(tái)一次升壓變壓器接入一臺(tái)饋線柜,整個(gè)工程共布置逆變器20臺(tái),低壓開關(guān)柜20臺(tái),一次升壓變壓器10臺(tái),10KV饋線柜3臺(tái),10KV出線柜一臺(tái),10KVPT柜一臺(tái),35KV饋線柜一臺(tái),35KV出線柜一臺(tái),35KVPT柜一臺(tái),無功補(bǔ)償柜一臺(tái)。接入電網(wǎng)電壓等級為35KV,采用二次升壓方式,出線方式為35KV。1.7土建工程根據(jù)場地條件和太陽能發(fā)電工程的特點(diǎn),支架采用固定式鋼結(jié)構(gòu)支架。另外,站內(nèi)設(shè)置主控室1座,逆變室共10座。1.8消防設(shè)計(jì)消防設(shè)計(jì)貫徹“預(yù)防為主,防消結(jié)合”的消防方針,各專業(yè)根據(jù)工藝流程特點(diǎn),在設(shè)備與器材的選擇及布置上充分考慮預(yù)防為主的措施。在建筑物的防火間距及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采取有效措施,預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生與蔓延。建筑物與構(gòu)筑物的防火間距滿足消防規(guī)范要求。本期工程建(構(gòu))物消防間距執(zhí)行《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50084-2001。各建(構(gòu))筑物滅火器的配置按《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定執(zhí)行。生產(chǎn)樓、變壓器等處配置移動(dòng)式滅火設(shè)施。1.8施工組織本工程逆變器、電池組件均可選用公路運(yùn)輸方案。場內(nèi)道路應(yīng)緊靠光伏電池組件旁邊通過布置,以滿足設(shè)備一次運(yùn)輸?shù)轿?、支架及光伏組件安裝需要。電站內(nèi)運(yùn)輸按指定線路將大件設(shè)備按指定地點(diǎn)一次到位,盡量減少二次轉(zhuǎn)運(yùn)。施工用水、生活用水、消防用水可考慮在就近管網(wǎng)直接引接。通訊可從附近的現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò)接入。建筑材料均由當(dāng)?shù)毓?yīng),可通過公路運(yùn)至施工現(xiàn)場。1.9工程管理設(shè)計(jì)根據(jù)太陽能電場生產(chǎn)經(jīng)營的需要,本著精干、統(tǒng)一、高效的原則,本期工程擬定定員標(biāo)準(zhǔn)為10人,主要負(fù)責(zé)電場的建設(shè)、經(jīng)營和管理。太陽能電場大修可委托外單位進(jìn)行,以減少電場的定員。本項(xiàng)目初步運(yùn)營期25年,建設(shè)期12個(gè)月。1.10環(huán)境保護(hù)光伏發(fā)電是清潔、可再生能源。光伏電站建設(shè)符合國家關(guān)于能源建設(shè)的發(fā)展方向,是國家大力支持的產(chǎn)業(yè)。本光伏電站工程總裝機(jī)容量10Wp,每年可為電網(wǎng)提供電量約1067.4萬kW·h。與燃煤電廠相比,每年可節(jié)約標(biāo)煤3714t。相應(yīng)每年可減少多種大氣污染物的排放,還可減少大量灰渣的排放,改善大氣環(huán)境質(zhì)量。光伏電站建設(shè)還可成為當(dāng)?shù)氐囊粋€(gè)旅游景點(diǎn),帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐谌a(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)。因此,本工程的建設(shè)不僅有較好的經(jīng)濟(jì)效益,而且具有明顯的社會(huì)效益及環(huán)境效益。1.11勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生本工程是利用光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)換成電能,屬于清潔能源,不產(chǎn)生工業(yè)廢氣,也無工業(yè)廢水、灰渣產(chǎn)生。光伏電站作為清潔能源發(fā)電技術(shù),在生產(chǎn)過程中無需燃煤、輕柴油、氫氣等易燃、易爆的物料,無需鹽酸、氫氧化鈉等化學(xué)處理藥劑,無需鍋爐、汽輪機(jī)、大型風(fēng)機(jī)、泵類、油罐、儲(chǔ)氫罐等高速運(yùn)轉(zhuǎn)或具有爆炸危險(xiǎn)的設(shè)備,也不產(chǎn)生二氧化硫、煙塵、氮氧化物、一氧化碳等污染性氣體,工作人員也無需在高溫、高塵、高毒、高噪聲、高輻射等惡劣的環(huán)境下工作,由此可見,光伏電站勞動(dòng)安全與職業(yè)衛(wèi)生條件較好。1.12節(jié)能降耗通過對本項(xiàng)目對外交通運(yùn)輸條件和地形、地貌的實(shí)地踏勘與分析,光伏電站內(nèi)設(shè)備運(yùn)輸、施工較為便利?;诖耍⒔Y(jié)合項(xiàng)目投資商的意見,太陽能光伏電池組件選用國產(chǎn)高效多晶硅電池組件。選址按照以下原則設(shè)計(jì):盡量集中布置、盡量減小光伏陣列前后遮擋影響、避開障礙物的遮擋影響、滿足光伏組件的運(yùn)輸條件和安裝條件、視覺上要盡量美觀。采取上述原則可提高光伏電站發(fā)電效益,在同樣面積上安裝更多的組件;其次,集中布置還能減少電纜長度,降低工程造價(jià),降低場內(nèi)線損。1.13工程設(shè)計(jì)概算發(fā)電工程靜態(tài)投資為:11855萬元,單位造價(jià)為:11855元/KWp。建筑工程費(fèi):1303萬元,單位千瓦造價(jià):1303元/kWp;設(shè)備購置費(fèi):9796萬元,單位千瓦造價(jià):9796元/kWp;安裝工程費(fèi):451萬元,單位千瓦造價(jià):451元/kWp;其他費(fèi)用:304萬元,單位千瓦造價(jià):304元/kWp。1.14財(cái)務(wù)評價(jià)與社會(huì)效果分析1.14.1項(xiàng)目資本金內(nèi)部收益率:7.67%全部投資內(nèi)部收益率:7.41%上網(wǎng)電價(jià)(含稅):1.2元/KWh項(xiàng)目的財(cái)務(wù)評價(jià)看,各項(xiàng)指標(biāo)符合行業(yè)規(guī)定,本項(xiàng)目的建設(shè)在經(jīng)濟(jì)效益上是可行的。1.14.2該項(xiàng)目利用太陽能資源建設(shè)地面光伏電站工程,屬于國家和省相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)發(fā)展的項(xiàng)目。1.15結(jié)論和建議從本項(xiàng)目的財(cái)務(wù)評價(jià)看,各項(xiàng)指標(biāo)符合行業(yè)規(guī)定,本項(xiàng)目的建設(shè)在經(jīng)濟(jì)效益上是可行的。
第2章太陽能資源2.1自然地理概況簡述當(dāng)?shù)刈匀坏乩砀艣r(略)2.2氣候特征2.2.1氣候概述簡述當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鳎裕?.2.2氣象代表站分析簡述距離工程所在地最近的氣象站位置、觀測場海拔高度、氣壓表感應(yīng)部分拔海高度、風(fēng)速感應(yīng)器距地高度等。(略)2.2.3常規(guī)氣象特征值根據(jù)氣象站多年觀測資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算常規(guī)氣象特征值如下:累年平均降水量:mm;累年最大年降水量:mm,發(fā)生于年;累年最小年降水量:mm,發(fā)生于年;累年1日最大降水量:mm,發(fā)生于;累年最大1小時(shí)降水量:,發(fā)生于;累年最大10min降水量:mm,發(fā)生于;累年平均風(fēng)速:m/s;累年最大風(fēng)速:m/s,發(fā)生于;累年全年主導(dǎo)風(fēng)向:,相應(yīng)頻率:%;累年冬季主導(dǎo)風(fēng)向:,相應(yīng)頻率:;累年夏季主導(dǎo)風(fēng)向:,相應(yīng)頻率:;累年最大凍土深度:mm;累年最大積雪深度:mm;累年平均雷暴日數(shù):天累年最多雷暴日數(shù):天,發(fā)生于年;累年平均大風(fēng)(≥6級)日數(shù):天;累年平均大風(fēng)(≥8級)日數(shù):天。2.3太陽能資源2.3.1我國太陽能資源分布及區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)我國是世界上太陽能資源最豐富的地區(qū)之一,太陽能資源豐富地區(qū)占國土面積96%以上,每年地表吸收的太陽能相當(dāng)于1.7萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量。按太陽能總輻射量的空間分布,我國可以劃分為四個(gè)區(qū)域,見表2.4-1。我國1978~2007年平均的年總輻射量、年總直接輻射量、直射比年平均值和年總?cè)照諘r(shí)數(shù)的空間分布情況如圖2.3.1-1所示。表2.3.1-1我國太陽能資源等級區(qū)劃表光伏發(fā)電工程以太陽總輻射量為指標(biāo),進(jìn)行太陽能資源豐富程度評估。我國太陽能資源豐富程度等級表1978~2007年平均的太陽能資源空間分布從圖中可以看出:新疆東南邊緣、西藏大部、青海中西部、甘肅河西走廊西部、內(nèi)蒙古阿拉善高原及其以西地區(qū)構(gòu)成了太陽能資源格爾木地區(qū)是兩個(gè)高值中心;新疆大部分地區(qū)、西藏東部、云南大部、青海東部、四川盆地以西、甘肅中東部、寧夏全部、陜西北部、山西北部、河北西北部、內(nèi)蒙古中東部至錫林浩特和赤峰一帶,是我國太陽能資源帶川盆地為中心,四川省東部、重慶全部、貴州大部、湖南西部等地區(qū)屬于太陽能資源的一般帶。年總直接輻射量的空間分布特征與總輻射比較一致,在青藏高原以南以及內(nèi)蒙古東部的部分地區(qū),直射比甚至達(dá)到0.7以上。年總?cè)照諘r(shí)數(shù)的空間分布與年總輻射量基本一致,“最豐富帶”的年日照時(shí)數(shù)在3000h左右,“很豐富帶”的年日照時(shí)數(shù)在2400~3000h之間,“較豐富帶”的年日照時(shí)數(shù)在1200~2400h左右,“一般帶”的年日照時(shí)數(shù)在1200h以下。2.3.2項(xiàng)目所在地太陽能資源分布情況根據(jù)上表及圖簡述項(xiàng)目所在地太陽能資源(略)氣象資料如下表:月份水平面上的平均日輻射風(fēng)速大氣壓力月平均溫度(kWh/m2/日)(米/秒)(KPa)(℃)一月2.152.8102.15-4.3二月32.9101.98-1.9三月3.943.2101.475.1四月4.93.4100.8113.6五月5.482.9100.2720六月5.192.599.8624.2七月4.591.999.6625.9八月4.381.6100.0524.6九月3.931.9100.7819.6十月3.12.1101.4212.7十一月2.232.6101.884.3十二月1.822.7102.09-2.2年平均3.732.54101.0311.8
第3章建設(shè)條件3.1工程氣象3.1.1氣候特點(diǎn)概述描述項(xiàng)目所在地氣候特點(diǎn)(略)累年最熱月(月)平均最高氣溫:℃;累年最熱月(月)平均最低氣溫:℃;累年極端最高氣溫:℃,出現(xiàn)日期:;累年極端最低氣溫:℃,出現(xiàn)日期:;累年平均相對濕度:%;累年平均氣壓:hpa累年最大瞬時(shí)風(fēng)速:m/s,出現(xiàn)年份:年。累年平均風(fēng)速:m/s;累年最大凍土深度:出現(xiàn)年份:年。累年一般凍土深度:cm。累年最多雷暴日數(shù):天,出現(xiàn)年份:年。3.2區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造條件(根據(jù)地勘報(bào)告填寫)3.2.1區(qū)域地質(zhì)概況3.2.1.1區(qū)域地層3.2.2.1歷史地震3.2.2.2場址地震動(dòng)參數(shù)3.2.4場地穩(wěn)定性評價(jià)3.3場地工程地質(zhì)條件3.3.1地形地貌3.3.2地層結(jié)構(gòu)3.3.3地下水3.3.4地震效應(yīng)3.3.4.1場地土類型3.3.4.2建筑場地類別3.3.4.4建筑抗震地段劃分3.3.5地基評價(jià)3.3.7礦產(chǎn)及文物3.4光伏發(fā)電工程站址地質(zhì)評價(jià)
第4章項(xiàng)目任務(wù)與規(guī)模4.1工程名稱:10MW太陽能光伏電站項(xiàng)目4.2工程規(guī)模:本期光伏電站項(xiàng)目工程規(guī)模10MWp,占地350畝。4.3工程建設(shè)必要性4.3.1符合我國能源發(fā)展戰(zhàn)略的需要當(dāng)前,我國的能源結(jié)構(gòu)以常規(guī)能源(煤、石油和天然氣)為主,由于常規(guī)能源的不可再生性,勢必使得能源的供需矛盾日益突出。作為可再生能源的太陽能,實(shí)現(xiàn)能源多元化,緩解對有限礦物能源的依賴與約束,是我國能源發(fā)展戰(zhàn)略和調(diào)整電力結(jié)構(gòu)的重要措施之一。4.3.2優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),保護(hù)環(huán)境一方面資源條件直接影響到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)健康發(fā)展;另一方面以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)又使社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展承受著巨大的環(huán)境壓力。積極調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、開發(fā)利用清潔的和可再生的能源,是保持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略。大力發(fā)展太陽能發(fā)電,替代一部分礦物能源,對于降低的煤炭消耗、緩解環(huán)境污染和交通運(yùn)輸壓力、改善電源結(jié)構(gòu)等具有非常積極的意義,是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的具體體現(xiàn)。本項(xiàng)目在生產(chǎn)全過程中,不產(chǎn)生或排出有害廢氣、廢渣、廢液,系無三廢工業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)目,不會(huì)造成環(huán)境污染,太陽能電站的建設(shè)必將會(huì)給該地區(qū)帶來良好的社會(huì)效益。4.3.3符合國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要在建設(shè)太陽能光伏電站,積極開發(fā)利用太陽能資源符合國家的能源戰(zhàn)略規(guī)劃,是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要,太陽能光伏電站作為清潔能源將會(huì)對電網(wǎng)供電能力形成有益的補(bǔ)充,符合國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要。
第5章光伏電站總體設(shè)計(jì)及發(fā)電量計(jì)算5.1光伏組件選型5.1.1太陽電池分類及比較當(dāng)前商業(yè)應(yīng)用的太陽能電池分為晶硅電池和薄膜電池。晶硅電池分為單晶硅和多晶硅電池,目前商業(yè)應(yīng)用的光電轉(zhuǎn)換效率單晶硅已超過18%,多晶硅15~16%。在光伏電池組件生產(chǎn)方面我國2007年已成為第三大光伏電池組件生產(chǎn)國,生產(chǎn)的組件主要出口到歐美等發(fā)達(dá)國家。薄膜電池分為非晶硅薄膜電池、CdTe電池和CIGS電池。當(dāng)前商業(yè)應(yīng)用的薄膜電池轉(zhuǎn)化效率較低,非晶硅薄膜電池為5~8%,CdTe電池為11%,CIGS電池為10%。非晶硅薄膜電池商業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)較為成熟,并已在國內(nèi)形成產(chǎn)能;CdTe和CIGS電池在國內(nèi)還沒有形成商業(yè)化生產(chǎn)。由于薄膜電池的特有結(jié)構(gòu),在光伏建筑一體化方面,有很大的應(yīng)用優(yōu)勢。目前在MW級光伏電站中應(yīng)用較多的是晶硅太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池。單晶硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率相對較高,但價(jià)格相對較高。多晶硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率比單晶硅略低,但是材料制造簡便,節(jié)約電耗,總的生產(chǎn)成本較低。非晶硅薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率相對較低,但它成本低,重量輕,應(yīng)用更為方便。從工業(yè)化發(fā)展來看,太陽能電池的重心已由單晶硅向多晶硅方向發(fā)展,主要原因?yàn)椋海?)可供應(yīng)太陽能電池的頭尾料愈來愈少;(2)對太陽能電池來講,方形基片更合算,通過澆鑄法和直接凝固法所獲得的多晶硅可直接獲得方形材料;(3)多晶硅的生產(chǎn)工藝不斷取得進(jìn)展,全自動(dòng)澆鑄爐每生產(chǎn)周期(50小時(shí))可生產(chǎn)200公斤以上的硅錠,晶粒的尺寸達(dá)到厘米級;(4)由于近十年單晶硅工藝的研究與發(fā)展很快,其中工藝也被應(yīng)用于多晶硅太陽能電池的生產(chǎn),例如選擇腐蝕發(fā)射結(jié)、背表面場、腐蝕絨面、表面和體鈍化、細(xì)金屬柵電極,采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)可使柵電極的寬度降低到50微米,高度達(dá)到15微米以上,快速熱退火技術(shù)用于多晶硅的生產(chǎn)可大大縮短工藝時(shí)間,單片熱工序時(shí)間可在一分鐘之內(nèi)完成,采用該工藝在100平方厘米的多晶硅片上作出的電池轉(zhuǎn)換效率超過14%。多晶硅太陽能電池組件具有以下特點(diǎn):(1(2)表面覆深藍(lán)色氮化硅減反膜,顏色均勻美觀;(3)高品質(zhì)的銀和銀鋁漿料,確保良好的導(dǎo)電性、可靠的附著力和很好的電極可焊性;(4)高精度的絲網(wǎng)印刷圖形和高平整度,使得電池易于自動(dòng)焊接和激光切割。綜上所述,多晶硅太陽能電池具有其獨(dú)特的優(yōu)勢,本階段擬采用多晶硅太陽能電池組件。5.1.2電池組件的確定通過對國內(nèi)外光伏組件的調(diào)研和比選,根據(jù)光伏并網(wǎng)電站的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及相關(guān)政策的規(guī)定,初步選定常州天合太陽能有限公司生產(chǎn)的TSM-200DC80200W太陽能電池組件。(1)本工程太陽能電池組件參數(shù)如下表5.1-1。表5.1-1太陽能電池組件組件參數(shù) 組件參數(shù)最大額定功率Wp200功率公差%±3最大功率時(shí)電壓V37.80組件轉(zhuǎn)化效率%15.64最大功率時(shí)電流A5.30開路電壓溫度系數(shù)%/℃-0.35開路電壓V45.80功率溫度系數(shù)%/℃-0.45短路電流A5.68短路電流溫度系數(shù)%/℃0.05系統(tǒng)最大電壓V1000標(biāo)準(zhǔn)組件發(fā)電條件℃46±2長*寬*厚mm1581*809*40附圖I——V曲線附圖:P——V曲線
5.2光伏陣列運(yùn)行方式選擇5.2.1太陽能電池組件的放置形式太陽能電池組件的放置形式有固定安裝式和自動(dòng)跟蹤式兩種形式。對于固定式光伏系統(tǒng),一旦安裝完成,太陽能電池組件傾角就無法改變,因此合理的傾角選擇對于固定式光伏發(fā)電系統(tǒng)就顯得尤為重要了。自動(dòng)跟蹤式光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏組件可以隨著太陽運(yùn)行而跟蹤移動(dòng),使太陽組件一直朝向太陽,增加了接受的太陽輻射量。但跟蹤裝置比較復(fù)雜,初始成本和維護(hù)成本較高。通過綜合考慮,本工程的太陽能電池組件的放置形式采用固定式。5.2.2光伏組件陣列傾斜面輻射量及陣列傾角5.2.2.1、各月傾斜面上的平均輻射量Ht任意傾角任意方位的光伏陣列傾斜面月平均輻射量采用Klein和Theilacker(1981)提出的天空各向異性模型,此種計(jì)算方法是國際上公認(rèn)及最常用的計(jì)算方法,模型做以下簡述,詳細(xì)請查閱相關(guān)文獻(xiàn)。公式1、Ht=Hbt+Hdt+Hrt公式2、Ht1=f(β,γ,ρ,N,E,Hbt,Hdt)公式3、Ht2=f(β,γ,ρ,N,E,Hbt,Hdt)公式4、Ht3=f(ρ,N,E,Hbt,Hdt)注:公式1為計(jì)算傾斜面上月平均輻射量的基礎(chǔ)公式公式2、3、4為各種跟蹤方式傾斜面上月平均輻射量的簡式Ht——傾斜面上的月平均輻射量Ht1——固定式傾斜面上的月平均輻射量Ht2——單軸跟蹤傾斜面上的月平均輻射量Ht3——雙軸跟蹤傾斜面上的月平均輻射量Hbt——直接太陽輻射量Hdt——天空散射輻射量Hrt——地面反射輻射量β——傾斜面與水平面之間的夾角γ——傾斜面的方位角ρ——地面反射率,取值為0.2(見附表)N——當(dāng)?shù)鼐暥菶——當(dāng)?shù)亟?jīng)度不同地表狀態(tài)的反射率地面狀態(tài)反射率地面狀態(tài)反射率地面狀態(tài)反射率沙漠0.24~0.28干濕土0.14濕草地0.14~0.26干燥地帶0.1~0.2濕黑土0.08新雪0.81濕裸地0.08~0.09干草地0.15~0.25冰面0.695.2.2.2、最佳的陣列傾角βbest最佳陣列傾角共列出了兩種計(jì)算方法,第一種為全年接受輻射量最大原則,第二種為全年最大發(fā)電量原則。公式1、βbest=f(ΣHt,β)公式1的描述:1、設(shè)定方陣傾角為0°2、計(jì)算出方陣傾角為0°時(shí)全年各月陣列傾斜面平均日輻照度平均值。3、增大方陣傾角,重復(fù)2步操作,直到方陣傾角增大為90°,得到91組P1,與最大值相對應(yīng)的傾角即最優(yōu)傾角。公式2、βbest=f(ΣEp,β)公式2的描述:1、確定光伏陣列傾斜面上的平均輻照度、組件透風(fēng)狀況、組件類型、組件功率溫度系數(shù)、當(dāng)?shù)厝旮髟颅h(huán)境溫度等。2、得到全年各月方陣溫度損耗。3、設(shè)定方陣傾角為0°。4、計(jì)算全年各月陣列傾斜面平均日輻照度。5、假定一定容量的方陣,考慮溫度損耗計(jì)算各月發(fā)電量的平均值。6、增大方陣傾角,重復(fù)4、5步操作,直到方陣傾角增大為90°,得到91組結(jié)果,與最大值相對應(yīng)的傾角即最優(yōu)傾角。公式3、ΣEp=ΣHt*(1+(f–T)*γ)注:公式1為循環(huán)β,得到ΣHt最大值的最佳傾角計(jì)算簡式公式1為循環(huán)β,得到ΣEp最大值的最佳傾角計(jì)算簡式公式3為ΣEp的計(jì)算簡式Ht——傾斜面上的月平均輻射量βbest——最佳的陣列傾角Ep——各月發(fā)電量β——陣列傾角f——組件的工作溫度T——標(biāo)準(zhǔn)測試條件下組件工作溫度25℃γ——功率溫度系數(shù)根據(jù)上述公式計(jì)算及綜合考慮,陣列傾角為35°,陣列方位為0°。5.3逆變器的選型對于逆變器的選型,本工程按容量提出三種方案進(jìn)行比選:方案一選用500kw逆變器;方案二選用250kW逆變器。方案一:選用500kW逆變器,整個(gè)工程配20臺(tái)500kW逆變器。目前國內(nèi)外廠家都可以提供該容量的逆變器,設(shè)備選擇范圍廣,該方案的優(yōu)點(diǎn)是單臺(tái)逆變器容量大,主變壓器數(shù)量少,整個(gè)系統(tǒng)效率較高,施工維護(hù)工作量小。缺點(diǎn)是單臺(tái)逆變器容量大,在運(yùn)行過程中如果發(fā)生故障,則故障影響的范圍大。在國外大容量逆變器的使用已經(jīng)非常普遍,而我國光伏發(fā)電行業(yè)處于高速發(fā)展階段,國內(nèi)使用500kW容量逆變器的工程越來越多,已經(jīng)成為逆變器選擇的主流。方案二:選用250kW的逆變器,整個(gè)工程配40臺(tái)250MW逆變器?,F(xiàn)在SMA、SolarMax、Power-one、Conergy、Xantrex、Sungrow等品牌都能夠生產(chǎn)250kW逆變器,在產(chǎn)品選擇上不存在問題,生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也非常豐富。以下對二種方案的逆變器經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較,見下表(逆變器按照國產(chǎn)設(shè)備報(bào)價(jià))。逆變器經(jīng)濟(jì)比較序號項(xiàng)目方案一(萬元)方案二(萬元)1250kW逆變器25*4002500kW逆變器045*203總計(jì)10009004差價(jià)0+100綜合以上內(nèi)容,本工程選用戶外型500kW逆變器,整個(gè)工程配20臺(tái)。逆變器基本參數(shù)如下:逆變器參數(shù)直流側(cè)參數(shù)交流側(cè)參數(shù)最大直流電壓V900額定輸出功率W500k滿足MPPT電壓范圍450~820最大交流輸出電流A793最大直流功率W550k額定電網(wǎng)電壓V400最大輸入電流A1200允許電網(wǎng)電壓V310~450最大接入路數(shù)總電流波形畸變率<3%MPPT路數(shù)1功率因數(shù)0.95(超前)~0.95(滯后)其它最大效率0.973寬度歐洲效率0.967高度防護(hù)等級IP20深度隔離含變壓器重量5.4光伏方陣設(shè)計(jì)本工程設(shè)計(jì)容量為10MWp ,按最大功率計(jì)算,實(shí)際布置為9.98MWp,共采用TSM-200DC80200W型太陽能電池49920片。本工程的太陽能電池組件的放置形式采用固定式,分為10個(gè)單元進(jìn)行布置,1MWp一個(gè)單元。每個(gè)單元設(shè)置一個(gè)逆變器室,配置2 臺(tái)500kW的逆變器,全場分散布置??紤]檢修,東西向每隔50m左右設(shè)一個(gè)寬1m的檢修通道。5.5方陣接線方案設(shè)計(jì)5.5.1電池串并聯(lián)數(shù)電池組件串并聯(lián)數(shù)的確定主要依據(jù)其組件的電性能參數(shù)、逆變器的參數(shù)、當(dāng)?shù)販囟群退矔r(shí)輻射強(qiáng)度對開路電壓、工作電壓及功率的影響來分析。1)本工程10MWp單元太陽能光伏電池組件選用TSM-200DC80200W組件,逆變器容量選用500kW,以下對相關(guān)公式及原則做簡要介紹:公式1、Vmp(f)=Vmp(1+γ△T)㏑(e+β△S)公式2、Voc(f)=Voc(1+γ△T)㏑(e+β△S)公式3、△T=T–T(f)公式4、△S=S/S(f)–1公式5、PYmax=(Sti,fe,Vmp(S,f),Voc(S,f))公式6、Sti=(RH,ρ,hPa,YN,JD,WD,ti,β,γ)原則1、逆變器最大直流輸入功率>PYmax*Ns*Np原則2、逆變器最小MPPT電壓<Vmp(f)*Ns原則3、逆變器最大直流開路電壓>Voc(f)*Ns原則4、組件系統(tǒng)最大電壓>Voc(f)*Ns注:公式1、2為計(jì)算組件任意溫度下Vmp(f)和Voc(f),Voc(f)主要應(yīng)用為冬季組件工作溫度,Vmp(f)夏季組件工作溫度公式5為循環(huán)一年計(jì)算每個(gè)時(shí)刻相對理想狀態(tài)下組件的瞬時(shí)輸出功率的簡式,其中的最大值定義為組件全年最大輸出功率PYmax公式6為任意時(shí)刻相對理想狀態(tài)下陣列傾斜面上的輻照度的簡式Ns——每臺(tái)逆變器接入組件串聯(lián)數(shù)Np——每臺(tái)逆變器接入組件并聯(lián)數(shù)Imp——組件最大功率時(shí)電流f——為組件的工作溫度fe——為任意的環(huán)境溫度S——為傾斜面輻照度K——0.025℃Pymax——組件全年最大輸出功率Vmp(f)——任意溫度及輻照度時(shí)組件最大功率時(shí)電壓Vmp——標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的最大功率時(shí)電壓Voc(f)——任意溫度及輻照度時(shí)組件開路電壓Voc——標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的組件開路電壓T——標(biāo)準(zhǔn)測試條件下組件工作溫度25T(f)——任意組件工作溫度S——標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的輻照度1000W/㎡S(f)——f溫度下相應(yīng)輻照度γ——開路電壓溫度系數(shù)e——常數(shù)β——0.5Imp——STC下組件最大功率時(shí)電流β——陣列傾角γ——陣列方位PYmax——組件全年最大輸出功率RH——相對濕度YN——云量ρ——地面反射率hPa——大氣壓ti——任意時(shí)刻Sti——任意時(shí)刻相對理想狀態(tài)下陣列傾斜面上的輻照度JD——當(dāng)?shù)亟?jīng)度WD——當(dāng)?shù)鼐暥雀奖恚航M件串并聯(lián)計(jì)算列表串聯(lián)數(shù)并聯(lián)數(shù)逆變器數(shù)量總安裝容量計(jì)劃安裝容量171482010.06MW10MW171472010MW10MW17146209.93MW10MW17145209.86MW10MW17144209.79MW10MW17143209.72MW10MW17142209.66MW10MW161572010.05MW10MW16156209.98MW10MW16155209.92MW10MW16154209.86MW10MW16153209.79MW10MW16152209.73MW10MW151672010.02MW10MW15166209.96MW10MW15165209.9MW10MW15164209.84MW10MW15163209.78MW10MW15162209.72MW10MW根據(jù)上表,最終確定組件串聯(lián)數(shù)=16,組件并聯(lián)數(shù)=156。5.5.2光伏陣列直流防雷匯流箱的設(shè)計(jì)由于逆變器的輸入回路數(shù)量有限以及為了減少光伏組件到逆變器之間的連接線和方便日后維護(hù),需要在直流側(cè)配置匯流裝置,本系統(tǒng)可采用分段連接、逐級匯流的方式進(jìn)行設(shè)計(jì),即在戶外配置光伏陣列防雷匯流箱(以下簡稱“匯流箱”),采用匯流箱將多串電池組件進(jìn)行匯流,然后再輸入直流配電柜,再至逆變器,使逆變器的輸入功率達(dá)到合理的值,同時(shí)節(jié)省直流電纜,降低工程造價(jià)。本工程匯流箱回路數(shù)量主要根據(jù)電池板布置確定選用16路電池串并列。光伏陣列防雷匯流箱的性能特點(diǎn)如下:戶外壁掛式安裝,防水、防銹、防曬,滿足室外安裝使用要求;可同時(shí)接入6~16路電池串列,每路電池串列輸入的最大電流為10A;電池串列的最大開路電壓為DC1000V;每路電池串列配有光伏專用高壓直流熔絲進(jìn)行保護(hù),其耐壓值為DC1000V;直流輸出母線的正極對地、負(fù)極對地、正負(fù)極之間配有光伏專用高壓防雷器;直流輸出母線端配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲?;匯流箱參數(shù)光伏陣列輸入路數(shù)16匯流箱輸出路數(shù)1每路熔絲額定電流A10防雷器有最大接入開路電壓V1000防雷失效檢測無防護(hù)等級IP65監(jiān)控單元有5.5.3直流配電柜設(shè)計(jì)匯流箱輸出的直流電通過直流配電柜進(jìn)行匯流,再與并網(wǎng)逆變器連接,方便操作和維護(hù)。直流單元的設(shè)計(jì)主要是確定直流單元數(shù)量及選擇合適的直流單元,以下對直流單元數(shù)量計(jì)算及直流單元選擇的原則做簡要介紹。公式1、Nz=Ni*M公式2、Imp(f)=Imp*S/Sf(1+α(T-T(f)))原則1、Pzi>Ns*Np/M原則2、Izi>Np/M*Imp(f)注:公式1為計(jì)算直流單元數(shù)量公式2為夏季陣列輸入直流單元的最大電流原則1、2為選擇直流單元的基本原則Nz——直流單元數(shù)量Ni——逆變器數(shù)量M——每臺(tái)逆變器MPPT個(gè)數(shù)Ns——每臺(tái)逆變器接入組件串聯(lián)數(shù)Np——每臺(tái)逆變器接入組件并聯(lián)數(shù)Imp——組件最大功率時(shí)電流Imp(f)——任意溫度及輻照度時(shí)組件最大功率時(shí)電流f——為組件的工作溫度S——為傾斜面輻照度Pymax——組件全年最大輸出功率S——標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的輻照度1000W/㎡S(f)——f溫度下相應(yīng)輻照度α——短路電流溫度系數(shù)T——標(biāo)準(zhǔn)測試條件下組件工作溫度25T(f)——任意組件工作溫度確定如下參數(shù)的直流單元數(shù)量20臺(tái)。直流單元參數(shù)接入直流路數(shù)10輸出直流路數(shù)1最大輸入直流功率KW550直流電壓表有最大輸入輸出總電流A1200防雷器有絕緣強(qiáng)度V2500防雷失效檢測有最大接入開路電壓V1000監(jiān)控單元有防護(hù)等級IP205.7光伏發(fā)電工程年上網(wǎng)電量計(jì)算本工程按25年運(yùn)營期考慮,系統(tǒng)25年電量輸出衰減幅度為每年衰減0.8%。年發(fā)電量按25年的平均年發(fā)電量考慮。采用安裝角度35時(shí),電池組件接受的年輻射量為1554.5kWh/m2。系統(tǒng)發(fā)電效率分析結(jié)果見下表5.7-1。表5.7-1系統(tǒng)發(fā)電效率分析項(xiàng)目損耗系數(shù)可利用率失配損失4.5%95.5%溫度損耗4.86%95.14%線路損耗4.96%95.04%設(shè)備損耗4%96%組件表面清潔度損耗3%97%未定義損耗0%100%合計(jì)21.3278.68%由以上數(shù)值計(jì)算得出,第1年各月實(shí)際發(fā)電量和第一年到第25年的年發(fā)電量。第1年各月發(fā)電量第一年各月實(shí)際發(fā)電量月份發(fā)電量(kWh)月份發(fā)電量(kWh)一月946106.05七月956053.33二月1042100.79八月979396.95三月1186601.26九月983350.2四月1189844.1十月970654.64五月1205470.03十一月852017.4六月1039372.8十二月815892.1第1-25年年末發(fā)電量各年全年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)(kWh)第1年12166859.65第2年12006859.1第3年11882791.81第4年11758725.78第5年11669238.93第6年11510593.38第7年11386526.71第8年11262460.98第9年11171618.84第10年11014327.97第11年10890262.22第12年10766196.19第13年10673998.44第14年10518063.48第15年10393997.43第16年10269931.4第17年10176378.34第18年10021798.38第19年9897732.33第20年9773666.6第21年9678757.32第22年9525533.28第23年9401467.22第24年9277401.19第25年9181137.22
第6章電氣部分6.1電氣一次6.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)和原則《光伏發(fā)電工程可行性研究報(bào)告編制辦法(試行)》GD003-2011《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5352-2006《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50217-2007《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5044-2004《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》DL/T620-1997《交流電氣裝置的接地》DL/T621-1997《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50229-2006《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL5000-2000《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T5153-2002《火力發(fā)電廠和變電站照明設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T5390-2007《“防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求”繼電保護(hù)實(shí)施細(xì)則》《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》(試行)繼電保護(hù)專業(yè)重點(diǎn)實(shí)施要求上述設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程及其他相關(guān)規(guī)程按照現(xiàn)行最新版本執(zhí)行。6.1.2接入系統(tǒng)方案6.1.3電氣主接線本工程暫按35kV電壓等級接入電網(wǎng),接入方式采用二級升壓的方式,即0.4kV→10kV→35kV。一次升壓變壓器采用雙分裂變壓器,每2臺(tái)逆變器接入一臺(tái)一次升壓變壓器,每4臺(tái)一次升壓變壓器接入一臺(tái)饋線柜,整個(gè)工程共布置逆變器20臺(tái),低壓開關(guān)柜20臺(tái),一次升壓變壓器10臺(tái),10KV饋線柜3臺(tái),10KV出線柜一臺(tái),10KVPT柜一臺(tái),35KV饋線柜一臺(tái),35KV出線柜一臺(tái),35KVPT柜一臺(tái),無功補(bǔ)償柜一臺(tái)。接入電網(wǎng)電壓等級為35KV,采用二次升壓方式,出線方式為35KV。配電裝置采用單母線接線,3回進(jìn)線、1回出線,1回?zé)o功補(bǔ)償,1回站用電。出線采用電纜的方式與35kV線路連接。根據(jù)接入系統(tǒng)要求,本工程在母線設(shè)置動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置,容量暫定為2000kVar。6.1.4主要電氣設(shè)備選擇1、短路電流水平根據(jù)系統(tǒng)資料并參考工程經(jīng)驗(yàn),35kV側(cè)電氣設(shè)備短路水平按25kA設(shè)計(jì),400V側(cè)按40kA設(shè)計(jì)。由于本工程所處海拔高度小于1000m,所以在選擇主要電氣設(shè)備時(shí)無需考慮海拔對電氣設(shè)備性能的影響。2、主要電氣設(shè)備2.1低壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,共需如下參數(shù)的低壓開關(guān)柜共20臺(tái)。低壓開關(guān)柜接入逆變器型號SG500K3接入逆變器數(shù)量1額定交流輸入輸出功率500KW最大輸入輸出總電流793A輸入輸出接線方式銅排/線纜防雷器高壓防雷器,完備的防雷功能防雷失效有防雷失效功能監(jiān)控單元有監(jiān)控功能絕緣強(qiáng)度1000V機(jī)殼防水等級IP20
2.2變壓器設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,共需如下參數(shù)的一次升壓變壓器共10臺(tái),二次升壓變壓器1臺(tái)。一次升壓變壓器類型干式變壓器變壓器繞組形式雙分裂變壓器額定頻率50Hz額定容量1MVA額定電壓11/0.38-0.38KV額定電流16.496A空載額定變比11±2*5%/0.38-0.38KV半穿越阻抗電壓8%調(diào)壓方式無載調(diào)壓調(diào)壓范圍11±2*5%中性點(diǎn)接地方式高壓側(cè)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)極性負(fù)極性聯(lián)接組標(biāo)號D,yn11-yn11二次升壓變壓器類型干式變壓器變壓器繞組形式雙繞組變壓器額定頻率50Hz額定容量10MVA額定電壓38.5/10KV額定電流164.962A空載額定變比38.5±2*5%/10KV半穿越阻抗電壓8%調(diào)壓方式有載調(diào)壓調(diào)壓范圍38.5±2*5%中性點(diǎn)接地方式高壓側(cè)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)極性負(fù)極性聯(lián)接組標(biāo)號D,yn11
2.3高壓開關(guān)柜設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,共需如下參數(shù)的一次升壓饋線柜3臺(tái),二次升壓饋線柜1臺(tái),一次升壓出線柜1臺(tái),二次升壓出線柜1臺(tái),一次升壓PT柜1臺(tái),二次升壓PT柜1臺(tái),無功補(bǔ)償柜1臺(tái)。一次升壓饋線柜柜體參數(shù)額定電壓12kV額定電流630A動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)額定開斷電流20kA外殼及隔室防護(hù)等級IP4X真空斷路器參考型號ZN85-12額定電壓12kV額定電流630A額定開斷電流20kA(有效值)額定關(guān)合電流50kA(峰值)額定熱穩(wěn)定電流(4S)20kA(有效值)額定動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)電流互感器額定電壓12kV額定電流比300/5A(抽頭50/5A)準(zhǔn)確級及二次負(fù)荷0.5S/5P20/5P20接地刀開關(guān)額定電壓40.5kV短路電流20kA避雷器零序互感器綜合保護(hù)裝置
二次升壓饋線柜柜體參數(shù)額定電壓40.5kV額定電流630A動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)額定開斷電流20kA外殼及隔室防護(hù)等級IP4X真空斷路器參考型號ZN85-40.5額定電壓40.5kV額定電流630A額定開斷電流20kA(有效值)額定關(guān)合電流50kA(峰值)額定熱穩(wěn)定電流(4S)20kA(有效值)額定動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)電流互感器額定電壓40.5kV額定電流比300/5A(抽頭50/5A)準(zhǔn)確級及二次負(fù)荷0.5S/5P20/5P20接地刀開關(guān)額定電壓40.5kV短路電流20kA避雷器零序互感器綜合保護(hù)裝置
一次升壓出線柜柜體參數(shù)額定電壓12kV額定電流630A動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)額定開斷電流20kA外殼及隔室防護(hù)等級IP4X真空斷路器參考型號ZN85-12額定電壓12kV額定電流630A額定開斷電流20kA(有效值)額定關(guān)合電流50kA(峰值)額定熱穩(wěn)定電流(4S)20kA(有效值)額定動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)電流互感器額定電壓12kV額定電流比600/5A(抽頭200/5A)準(zhǔn)確級及二次負(fù)荷0.5S/0.2S/5P20/5P20接地刀開關(guān)額定電壓12kV短路電流20kA避雷器零序互感器綜合保護(hù)裝置(當(dāng)有母線保護(hù)功能可省去)
二次升壓出線柜柜體參數(shù)額定電壓40.5kV額定電流630A動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)額定開斷電流20kA外殼及隔室防護(hù)等級IP4X真空斷路器參考型號ZN85-40.5額定電壓40.5kV額定電流630A額定開斷電流20kA(有效值)額定關(guān)合電流50kA(峰值)額定熱穩(wěn)定電流(4S)20kA(有效值)額定動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)電流互感器額定電壓40.5kV額定電流比600/5A(抽頭200/5A)準(zhǔn)確級及二次負(fù)荷0.5S/0.2S/5P20/5P20接地刀開關(guān)額定電壓40.5kV短路電流20kA避雷器零序互感器綜合保護(hù)裝置(當(dāng)有母線保護(hù)功能可省去)
一次升壓PT柜柜體參數(shù)額定電壓12kV額定電流630A動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)額定開斷電流20kA外殼及隔室防護(hù)等級IP4X真空斷路器參考型號ZN85-12額定電壓12kV額定電流630A額定開斷電流20kA(有效值)額定關(guān)合電流50kA(峰值)額定熱穩(wěn)定電流(4S)20kA(有效值)額定動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)電壓互感器額定電壓12kV電壓比(35/3^0.5)/(0.1/3^0.5)/(0.1/3^0.5)/(0.1/3kV)準(zhǔn)確級0.2/3P/3P二次負(fù)載(VA)30/50/50接地刀開關(guān)額定電壓12kV短路電流20kA避雷器消諧裝置熔斷器零序互感器
二次升壓PT柜柜體參數(shù)額定電壓40.5kV額定電流630A動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)額定開斷電流20kA外殼及隔室防護(hù)等級IP4X真空斷路器參考型號ZN85-40.5額定電壓40.5kV額定電流630A額定開斷電流20kA(有效值)額定關(guān)合電流50kA(峰值)額定熱穩(wěn)定電流(4S)20kA(有效值)額定動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)電壓互感器額定電壓40.5kV電壓比(35/3^0.5)/(0.1/3^0.5)/(0.1/3^0.5)/(0.1/3kV)準(zhǔn)確級0.2/3P/3P二次負(fù)載(VA)30/50/50接地刀開關(guān)額定電壓40.5kV短路電流20kA避雷器消諧裝置熔斷器零序互感器
無功補(bǔ)償柜柜體參數(shù)額定電壓40.5kV額定電流630A動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)額定開斷電流20kA外殼及隔室防護(hù)等級IP4X真空斷路器參考型號ZN85-40.5額定電壓40.5kV額定電流630A額定開斷電流20kA(有效值)額定關(guān)合電流50kA(峰值)額定熱穩(wěn)定電流(4S)20kA(有效值)額定動(dòng)穩(wěn)定電流50kA(峰值)電流互感器額定電壓40.5kV額定電流比300/5A(抽頭50/5A)準(zhǔn)確級及二次負(fù)荷0.5S/5P20/5P20接地刀開關(guān)額定電壓40.5kV短路電流20kA避雷器零序互感器綜合保護(hù)裝置6.1.5防雷、接地及過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)(1)防雷太陽能光伏并網(wǎng)電站防雷主要是防直擊雷和雷電侵入波兩種,防雷措施依據(jù)《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》(DL/T620-1997)、《交流電氣裝置的接地》(DL/T621-1997)中有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)。直擊雷保護(hù)光伏電池組件邊框?yàn)榻饘俨馁|(zhì),將光伏電池組件邊框與支架可靠連接,然后與接地網(wǎng)連接,為增加雷電流散流效果,可將站內(nèi)所有光伏電池組件支架可靠連接。在動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置附近設(shè)置獨(dú)立避雷針,以實(shí)現(xiàn)直擊雷保護(hù)。電氣室屋頂設(shè)置避雷帶,以實(shí)現(xiàn)對戶內(nèi)設(shè)備的直擊雷保護(hù)。配電裝置的雷電侵入波保護(hù)為防止感應(yīng)雷、浪涌等情況造成過電壓而損壞配電室內(nèi)的并網(wǎng)設(shè)備,其防雷措施主要采用避雷器來保護(hù)。在開關(guān)柜內(nèi)裝設(shè)無間隙氧化鋅避雷器對雷電侵入波和其他過電壓進(jìn)行保護(hù)。(2)接地充分利用每個(gè)光伏電池組件基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為自然接地體,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況及土壤電阻率敷設(shè)不同的人工接地網(wǎng),以滿足接地電阻的要求。保護(hù)接地的范圍根據(jù)《交流電氣裝置的接地》(DL/T621-1997)規(guī)定,對所有要求接地或接零的設(shè)備均應(yīng)可靠地接地或接零。所有電氣設(shè)備外殼、開關(guān)裝置和開關(guān)柜接地母線、架構(gòu)、電纜支架、和其它可能事故帶電的金屬物都應(yīng)可靠接地。本系統(tǒng)中,支架、太陽能板邊框以及連接件均是金屬制品,每個(gè)子方陣自然形成等電位體,所有子方陣之間都要進(jìn)行等電位連接并通過引下線與接地網(wǎng)就近可靠連接,接地體之間的焊接點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行防腐處理。接地電阻電站的保護(hù)接地、工作接地采用一個(gè)總的接地裝置。根據(jù)《交流電氣裝置的接地》(DL/T621-1997)要求,高、低壓配電裝置共用接地系統(tǒng),接地電阻要求R≤4Ω。本電站擬敷設(shè)50*5mm接地扁鋼,光伏電池組件支架均可靠連接到接地網(wǎng)。接地扁鋼敷設(shè)深度不小于0.8m。6.1.6站用電及照明本工程站用電母線引接,白天使用自發(fā)電,晚上從母線倒送電為配電室、集控室照明、檢修、空調(diào)風(fēng)機(jī)、UPS以及直流充電等廠用負(fù)荷供電。逆變器控制負(fù)荷電源由逆變器內(nèi)部解決。照明系統(tǒng)采用TN-C-S系統(tǒng),所有燈具外殼接有專用地線。應(yīng)急照明采用燈具內(nèi)自帶蓄電池供電,應(yīng)急照明時(shí)間不少于60分鐘。在配電室內(nèi)設(shè)檢修箱,電源取自380V配電柜。6.1.7電氣設(shè)備布置直流防雷匯流箱按區(qū)域劃分,安裝在光伏模塊的支架上。直流配電柜、逆變器一體化裝置與箱式升壓變壓器配合,分散布置在廠區(qū)中。開關(guān)柜、補(bǔ)償裝置、站用變及保護(hù)屏等設(shè)備布置在綜合樓內(nèi)及綜合樓周圍。電纜敷設(shè)采用槽盒與穿管方式:從太陽能電池組件串聯(lián)單元至匯流箱。匯流箱至逆變器間電纜采用直埋,變壓器之間串聯(lián)及于配電室之間采用直埋或電纜溝進(jìn)行敷設(shè)。電力電纜選用交聯(lián)聚乙烯或聚氯乙烯絕緣電纜;連接微機(jī)設(shè)備的控制電纜選用聚氯乙烯絕緣屏蔽控制電纜。電纜設(shè)施遵循《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50217-2007)的要求。電纜從室外進(jìn)入室內(nèi)的入口處、電纜接頭處、長度超過100m的電纜溝、電纜通過的孔洞,均應(yīng)進(jìn)行防火封堵。6.2電氣二次6.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)和原則《光伏發(fā)電工程可行性研究報(bào)告編制辦法(試行)》GD003-2011《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL5000-2000《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T5153-2002《火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5136-2001《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》GB/T50063-2008《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》GB14285-2006《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50217-2007《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50229-2006《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5044-2004《電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5003-2005《電能量計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5202-2004《電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)導(dǎo)則》DL/T769-2001《遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)第5部分傳輸規(guī)約第103篇繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)》DL/T667-1999《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)柜、屏通用技術(shù)條件》DL/T720-2000《電安生[1994]191號電力繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)》《“防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求”繼電保護(hù)實(shí)施細(xì)則》《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》(試行)繼電保護(hù)專業(yè)重點(diǎn)實(shí)施要求上述設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程及其他相關(guān)規(guī)程按照現(xiàn)行最新版本執(zhí)行。6.2.2監(jiān)控系統(tǒng)6.2.2.1調(diào)度自動(dòng)化注:調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)最終配置以接入系統(tǒng)審查意見為準(zhǔn)。(1)遠(yuǎn)動(dòng)信息的傳送方式電廠與地調(diào)通信采用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)方式。電廠的微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置與省調(diào)、地調(diào)通信應(yīng)采用符合省調(diào)、地調(diào)主站要求的通信規(guī)約。(2)遠(yuǎn)動(dòng)通道要求電廠配置兩路2Mbps數(shù)字通道分別接至電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)地調(diào)接入網(wǎng)的不同節(jié)點(diǎn),傳送生產(chǎn)控制大區(qū)業(yè)務(wù)。電廠配置一路2Mbps數(shù)字通道接至電力調(diào)度管理信息網(wǎng)的地調(diào)節(jié)點(diǎn),傳送管理信息大區(qū)業(yè)務(wù)。(3)遠(yuǎn)動(dòng)信息電廠遠(yuǎn)動(dòng)信息按照電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化要求和《電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(DL/T5003-2005)及各調(diào)度端的要求設(shè)定采集量。(4)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)要求,考慮本廠的裝機(jī)容量、電壓等級及其在電網(wǎng)中的位置,本期工程設(shè)計(jì)綜合通信管理終端1套,冗余配置,具備遠(yuǎn)動(dòng)通信、有功功率控制、無功電壓控制等功能。綜合終端與光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)、無功補(bǔ)償裝置等設(shè)備通信,讀取實(shí)時(shí)運(yùn)行信息,對實(shí)時(shí)信息進(jìn)行定時(shí)采樣形成歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在終端中,并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳到主站系統(tǒng),同時(shí)從主站接收有功/無功的調(diào)節(jié)控制指令,轉(zhuǎn)發(fā)給光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)、無功補(bǔ)償裝置等進(jìn)行遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)和控制。光伏電站應(yīng)實(shí)現(xiàn)通過綜合終端模式與主站進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的通信要求。根據(jù)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面雙設(shè)備的建設(shè)原則,以及光伏電站二次系統(tǒng)安全分區(qū)的要求,本工程在光伏電站側(cè)設(shè)計(jì)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備、二次系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)備各1套,包括路由器2臺(tái)、交換機(jī)2臺(tái)、縱向加密認(rèn)證裝置2臺(tái),及硬件防火墻1臺(tái)。本工程在光伏電站側(cè)設(shè)計(jì)調(diào)度管理信息網(wǎng)接入設(shè)備及二次系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)備1套,包含路由器1臺(tái)、交換機(jī)1臺(tái)、硬件防火墻1臺(tái)。6.2.2.2電廠監(jiān)控系統(tǒng)本工程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備配置和功能要求按無人值班設(shè)計(jì)。本工程的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),主要由站控層設(shè)備、間隔層以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。站控層設(shè)備按工程遠(yuǎn)景規(guī)模配置,間隔層設(shè)備按工程實(shí)際建設(shè)規(guī)模配置。站控層設(shè)備主要包括:主機(jī)兼操作員站、遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備、公用接口設(shè)備等,其中主機(jī)兼操作員站和遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備均按單套配置,本工程不設(shè)置系統(tǒng)工程師維護(hù)工作站,預(yù)留系統(tǒng)維護(hù)接口。間隔層設(shè)備包括兩部分:并網(wǎng)逆變測控裝置和電力系統(tǒng)測控。并網(wǎng)逆變測控裝置主要是采集光伏電站逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)和工作狀態(tài),以及現(xiàn)場的日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向和環(huán)境溫度;電力系統(tǒng)測控裝置包括站內(nèi)電氣設(shè)備的測控、保護(hù)。(1)逆變器測控太陽能電池方陣和逆變器的控制系統(tǒng)布置就地箱式變電子設(shè)備室內(nèi),主要監(jiān)視并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行狀態(tài)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集控制器、顯示終端、就地測量儀表等設(shè)備。并網(wǎng)逆變器及電網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息通過通訊的方式傳輸至數(shù)據(jù)采集控制器,再上傳至監(jiān)控系統(tǒng)站控層。逆變器配置防孤島保護(hù)。逆變器本體實(shí)現(xiàn)對中間電壓的穩(wěn)定,便于前級升壓斬波器對最大功率點(diǎn)的跟蹤,并且具有完善的并網(wǎng)保護(hù)功能,保證系統(tǒng)能夠安全可靠地運(yùn)行。(2)站內(nèi)電氣設(shè)備的測控本工程配電裝置、變壓器、線路的測控功能由配電裝置內(nèi)微機(jī)型綜保測控裝置實(shí)現(xiàn)。400V設(shè)備的測控功能則由低壓開關(guān)柜內(nèi)的控制保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn),不再單獨(dú)設(shè)保護(hù)柜,電氣設(shè)備的參數(shù)以通信的方式上傳至監(jiān)控系統(tǒng)站控層。6.2.3繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置(1)站內(nèi)電氣設(shè)備的繼電保護(hù)本工程35kV配電裝置、變壓器、線路的保護(hù)功能由配電裝置內(nèi)微機(jī)型綜保測控裝置實(shí)現(xiàn)。400V設(shè)備的保護(hù)功能則由低壓開關(guān)柜內(nèi)的控制保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn),不再單獨(dú)設(shè)保護(hù)柜,電氣設(shè)備的參數(shù)以通信的方式上傳至監(jiān)控系統(tǒng)站控層。(2)系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置系統(tǒng)繼電保護(hù)最終配置以接入系統(tǒng)審查意見為準(zhǔn)。線路保護(hù)35kV并網(wǎng)線路兩側(cè)均配置光纖電流差動(dòng)主保護(hù),含有完整的三段相間距離保護(hù)、四段可選相間低電壓和方向閉鎖的過流保護(hù)作為后被保護(hù),配置三相重合閘及三相操作箱。要求并網(wǎng)線路具備光纜通道,線路保護(hù)要求四根光芯。母線保護(hù)對應(yīng)35kV單母線,配置一套獨(dú)立的、快速的、靈敏的微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)。保護(hù)裝置就地安裝于箱式變電子設(shè)備室內(nèi)。母線保護(hù)應(yīng)適應(yīng)母線吸出電流影響,母線差動(dòng)保護(hù)設(shè)復(fù)合電壓閉鎖回路,母線保護(hù)特性應(yīng)滿足內(nèi)部故障快速動(dòng)作,外部故障CT嚴(yán)重飽和不會(huì)誤動(dòng)作。失步解列裝置為適應(yīng)當(dāng)電力系統(tǒng)失步時(shí)實(shí)現(xiàn)解列、切機(jī)、壓出力、切負(fù)荷或啟動(dòng)其它使系統(tǒng)再同期的控制措施,和線路保護(hù)裝置合并組屏。6.2.4二次接線(1)本工程操作電源為DC220V。本工程測量儀表配置按《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》(GB/T50063-2008)執(zhí)行。(2)本工程配電裝置具備防止電氣誤操作的五防機(jī)械閉鎖及電氣閉鎖,并符合SD318《高壓開關(guān)柜閉鎖裝置技術(shù)條件》的要求。進(jìn)線柜手車與母線TV柜接地開關(guān)之間有防誤電氣和機(jī)械聯(lián)鎖裝置。(3)本工程電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的計(jì)量點(diǎn)設(shè)置及表計(jì)配置原則如下:計(jì)量關(guān)口點(diǎn)設(shè)置:線路側(cè),單表配置(0.2S級)。相應(yīng)設(shè)計(jì)精度為0.2S級的多功能電能表1塊,設(shè)電能表屏1面。電能表選用高精度電子式電能表,帶獨(dú)立雙RS485輸出,具備失壓計(jì)時(shí)功能,并能引出單相/三相失壓報(bào)警接點(diǎn)。在電廠側(cè)設(shè)電能量遠(yuǎn)方終端1臺(tái),負(fù)責(zé)采集電量、向主站系統(tǒng)發(fā)送電量信息。電能量遠(yuǎn)方終端與省調(diào)、地調(diào)電量主站系統(tǒng)的通信方式均采用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與電話撥號互備,通信規(guī)約為SCTM或DL/T719。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備與遠(yuǎn)動(dòng)共用。6.2.5控制電源(1)直流本工程設(shè)一套220V蓄電池組(組屏安裝),2組高頻開關(guān)電源充電裝置,高頻開關(guān)電源充電裝置為整套備用方式。直流系統(tǒng)采用單母線接線。(2)交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS)本工程設(shè)置一套交流不間斷電源系統(tǒng),對監(jiān)控及保護(hù)系統(tǒng)提供必要的電源。UPS主要包括整流器、逆變器、靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)、旁路變壓器、手動(dòng)旁路開關(guān)、交流配電屏等。UPS不帶蓄電池,由直流系統(tǒng)供電。附主要設(shè)備表:繼電保護(hù)線路保護(hù)設(shè)備配置柜體差動(dòng)保護(hù)裝置打印機(jī)調(diào)試軟件其它輔材保護(hù)配置光纖差動(dòng)過流保護(hù)光纖距離推薦型號WXH-823PSL646NDP715頻率電壓控制保護(hù)設(shè)備配置柜體解列裝置打印機(jī)調(diào)試軟件其它輔材保護(hù)配置低頻高頻低壓過壓控制推薦型號WJE-821SSD540NSP787變壓器保護(hù)變壓器保護(hù)變壓器保護(hù)使用安裝在高壓開關(guān)柜上的綜合保護(hù)裝置故障錄波設(shè)備配置故障錄波裝置打印機(jī)其它輔材母線保護(hù)設(shè)備配置保護(hù)配置推薦型號無功補(bǔ)償保護(hù)設(shè)備配置保護(hù)配置推薦型號監(jiān)控系統(tǒng)操作員工作站工控機(jī)顯示器通信工作站遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置遠(yuǎn)動(dòng)通道防雷器柜體其它輔材運(yùn)動(dòng)工作站遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置通道切換裝置遠(yuǎn)動(dòng)通道防雷器衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng)柜體其它輔材網(wǎng)絡(luò)設(shè)備柜共用接口裝置共用測控裝置(以太交換機(jī)、轉(zhuǎn)換器、隔離器、光收發(fā)器、光纖、雙絞線等)柜體其它輔材電能質(zhì)量檢測裝置電能質(zhì)量在線檢測裝置直流、UPS系統(tǒng)直流充電柜柜體充電模塊監(jiān)控器交直流采樣調(diào)壓硅鏈其它輔材直流饋電柜柜體絕緣監(jiān)測互感器其它輔材電池柜柜體蓄電池220V直流系統(tǒng)電池巡檢單元其它輔材UPS系統(tǒng)饋線回路變送器和分流器整流器逆變器靜態(tài)切換開關(guān)保護(hù)測控設(shè)備通信系統(tǒng)通信柜柜體光傳輸設(shè)備PCM接入設(shè)備網(wǎng)管、時(shí)鐘、公務(wù)單元其它輔材通信配線柜柜體ODF單元DDF單元MDF單元其它輔材通信電源柜柜體蓄電池其它輔材電量計(jì)費(fèi)、調(diào)度網(wǎng)接入系統(tǒng)電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)電能表屏屏體0.2S級有功、無功雙向三相四線電能表電能量遠(yuǎn)方終端網(wǎng)絡(luò)、撥號通道防雷器交、直流電源防雷器當(dāng)?shù)毓δ芟到y(tǒng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屏調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入路由器調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入交換機(jī)縱向加密認(rèn)證裝置其它輔材無功補(bǔ)償裝置無功補(bǔ)償裝置并聯(lián)電容器電抗器同期調(diào)相機(jī)靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置(一般可設(shè)成-15%~+15%)
第7章土建工程7.1設(shè)計(jì)依據(jù)7.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)基本風(fēng)壓kN/m2;基本雪壓kN/m2。最大凍土深度為m。7.1.2設(shè)計(jì)參照執(zhí)行的規(guī)程、規(guī)范:《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50105-2001《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5007-2002《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2001(2006年版)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001(2008年版)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003《冷彎薄壁型鋼鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50046-2008《建筑地基地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2002《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5003-2001《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-20067.2建筑部分站內(nèi)設(shè)置單層主控樓1座、逆變器室10座和傳達(dá)室一處。主控樓包括材料設(shè)備倉庫、辦公室、集控室、電子設(shè)備間、配電室及衛(wèi)生間設(shè)施。主控樓內(nèi)裝修按照電力二級標(biāo)準(zhǔn),主要房間的裝飾面材料色彩選擇應(yīng)與照明燈具、設(shè)備儀表相協(xié)調(diào),并考慮防噪聲、防塵等要求。內(nèi)墻均為普通內(nèi)墻乳膠漆。集控室、配電室采用乙級防火門,其他房間采用塑鋼門。窗均為單框雙玻塑鋼窗。7.3結(jié)構(gòu)部分(略)
第8章消防設(shè)計(jì)8.1工程消防總體設(shè)計(jì)8.1.1工程總體布置新建1套10MWP并網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電裝置,規(guī)劃容量為10MWp。8.1.2設(shè)計(jì)依據(jù)《中華人民共和國消防法》《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ-16-87)(2001年版)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ-140-90)(1997年版)《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50229-96)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116-98)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50222-95)其他相關(guān)的現(xiàn)行法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)8.1.3設(shè)計(jì)原則根據(jù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。設(shè)計(jì)時(shí)按以下原則考慮:(1)變電所內(nèi)建筑物、設(shè)備的耐火等級應(yīng)符合規(guī)范要求;(2)按規(guī)范設(shè)計(jì)開閉所、堆場、儲(chǔ)罐之間,以及內(nèi)部設(shè)備之間,建筑物之間的防火凈距;(3)根據(jù)容量大小和重要性,選擇滅火器;(4)防止電纜火災(zāi)蔓延的阻燃或分隔措施。(5)采用化學(xué)滅火器作為消防的主要設(shè)備。(6)選用的滅火器在滅火后,不會(huì)引起污損。(7)消防設(shè)備采用技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、操作方便、規(guī)格統(tǒng)一、節(jié)省能源的優(yōu)質(zhì)國內(nèi)產(chǎn)品。8.1.4消防總體設(shè)計(jì)方案建筑物與構(gòu)筑物的防火間距滿足消防規(guī)范要求。本工程建(構(gòu))物消防間距執(zhí)行《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50084-2001。各建(構(gòu))筑物滅火器的配置按《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定執(zhí)行。根據(jù)太陽能電站的特點(diǎn)及相關(guān)規(guī)范要求,太陽能電池板區(qū)域消防措施為移動(dòng)式CO2滅火器,主控樓室內(nèi)設(shè)置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器和CO2滅火器。8.2工程消防設(shè)計(jì)8.2.1建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及耐火等級本工程建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及耐火等級嚴(yán)格按《火力發(fā)電廠與變-66-電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行。本工程建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及耐火等級嚴(yán)格按《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行。8.2.2主要消防設(shè)計(jì)(1)太陽能電池板區(qū)域消防措施為移動(dòng)式CO2滅火器。(2)逆變器室設(shè)砂箱、手提式滅火器。(3)站用變壓器設(shè)砂箱、手提式滅火器。(4)站內(nèi)、外交通道凈寬均大于3.5m,都能兼作消防車道,各主要建筑物均有通向外部的安全通道。(5)消防電源采用獨(dú)立的雙回路供電。分別由當(dāng)?shù)氐貐^(qū)外來電源供電(施工電源)。(6)火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及耐火等級(7)滅火系統(tǒng)太陽能光伏發(fā)電站內(nèi)應(yīng)根據(jù)容量大小及其重要性,對站內(nèi)變壓器等各種帶油電氣設(shè)備及建筑物,配備適當(dāng)數(shù)量的手提式及推車式化學(xué)滅火器。對主控制室等設(shè)有精密儀器、儀表設(shè)備的房間,應(yīng)在房間內(nèi)或附近走廊內(nèi)配置滅火后不會(huì)引起污損的滅火器。因此,在主控制室的走廊設(shè)手提式滅火器。在室外配置砂箱以及移動(dòng)滅火器。(8)消防電氣設(shè)計(jì)電站消防電源采用獨(dú)立的雙回路供電,分別來自外來的備用電源(一路為原施工電源)10kV,經(jīng)降壓至380/220V。本期變電站為非有效接地系統(tǒng),對保護(hù)接地、工作接地和過電壓保護(hù)接地使用一個(gè)總的接地裝置,接地電阻按不大于4歐姆。(9)電纜敷設(shè)的防火要求電纜從室外進(jìn)入室內(nèi)的入口處,電纜溝內(nèi)的電纜進(jìn)入高壓開關(guān)柜或低壓配電屏等采取了防止電纜火災(zāi)蔓延的阻燃及分隔措施。(10)防火是變電站的重要組成部分,本站設(shè)備選型盡量采用無油設(shè)備,如采用干式箱變等,戶內(nèi)設(shè)備實(shí)現(xiàn)無油化;電纜盡量采用阻燃電纜,以減少升壓站的火災(zāi)隱患。電纜溝進(jìn)行防火封堵。(11)消防設(shè)施的管理與使用考慮值班人員與消防專業(yè)人員相結(jié)合,消防設(shè)施的維護(hù)與監(jiān)視及
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