榆林2点00MWp并网光伏发电项目可行性研究报告.doc
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1、榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电项目 可行性研究报告 编 制 人 员 项目负责人:徐文杰 技术负责人:郑雪驹 经济负责人:郑 航 参编人员: 李罗敏 袁锡丰 周小峰 徐 莉 许 斌 李阳春 周海磊 田 野 赵志刚 刘林林 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电项目 可行性研究报告 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电项目 可行性研究报告 目目 录录 1综合说明.1 1.1概述 1 1.2太阳能资源 2 1.3工程地质 3 1.4工程任务和规模 3 1.5光伏系统总体方案设计及发电量计算 3 1.6消防设计 4 1.7电气设计 4 1
2、.8土建工程 5 1.9施工组织设计 5 1.10 工程管理设计 5 1.11 环境保护和水土保持 6 1.12 劳动安全与工业卫生 6 1.13 节能降耗分析 6 1.14 设计概算 7 1.15 财务评价 7 1.16 结论及建议 7 1.17 附表 9 2太阳能资源12 2.1我国太阳能资源 .12 2.2陕西省太阳能资源 .13 2.3榆林市太阳能资源及气候特征 .14 2.4场址区域太阳能资源分析 .16 2.5光伏阵列斜面上太阳辐射资源分析 .18 2.6特殊气候条件影响分析 .20 3工程地质22 3.1概述 .22 3.2区域地貌 .24 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200M
3、Wp 并网光伏发电项目 可行性研究报告 3.3场地工程地质条件 .25 3.4光伏发电工程站址工程地质评价 .27 3.5结论与建议 .28 4工程任务和规模30 4.1工程任务 .30 4.2工程规模 .31 4.3工程建设必要性 .32 4.4结论 .34 5系统总体方案设计及发电量计算36 5.1 光伏组件选择36 5.2 光伏阵列运行方式选择43 5.3 逆变器的选择.47 5.4 光伏方阵设计.50 5.5 光伏子方阵设计.51 5.6 方阵接线方案设计.53 5.7 辅助技术方案.54 5.8 光伏发电工程年上网电量估算.55 5.9 附表、附图.58 6电气59 6.1项目所在地
4、区电力系统现状及发展规划 .59 6.2榆林市电网现状及规划 .64 6.3电气一次 .66 6.4电气二次 .75 6.5附图 .76 7土建工程77 7.1设计安全标准 .77 7.2基本资料和设计依据 .77 7.3光伏阵列基础及建筑设计 .79 7.4场内集线路设计 .81 7.5升压变电站 .81 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电项目 可行性研究报告 7.6地质灾害自理工程 .82 7.7附图 .83 8工程消防设计84 8.1工程消防总体设计 .84 8.2工程消防设计 .85 8.3施工消防 .88 9施工组织设计91 9.1施工条件 .91 9.2施工总
5、布置 .99 9.3施工交通运输 102 9.4工程建设用地 104 9.5主体工程施工 105 9.6施工总进度 111 9.7附图 117 10工程管理设计.118 10.1 工程管理机构118 10.2 主要管理设施118 10.3 电站运行维护、回收及拆除119 11环境保护及水土保持设计.123 11.1 环境保护123 11.2 水土保持128 12劳动安全与工业卫生.131 12.1 总则131 12.2 建设项目概况131 12.3 主要危险、有害因素分析131 12.4 工程安全卫士设计132 12.5 工程运行期安全管理及相关设备、设施设计132 12.6 劳动安全与工程卫
6、生工程量和专项投资概算133 12.7 安全预期效果评价133 12.8 主要结论和建议133 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电项目 可行性研究报告 13节能降耗.134 13.1 设计依据134 13.2 施工期能耗种类、数量分析和能耗指标分析134 13.3 运行期能耗种类、数量分析和能耗指标分析135 13.4 主要节能降耗措施135 13.5 节能降耗效益分析137 13.6 结论意见和建议138 14工程设计概算.139 14.1 编制说明139 14.2 设计概算表142 15财务评价与社会效益分析.149 15.1 概述149 15.2 财务评价149 1
7、5.3 财务评价附表(详见 17 章).152 16结论与建议.154 16.1 主要结论154 16.2 主要经济指标155 17附图、附表.156 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电项目 可行性研究报告 1 1 1综合说明综合说明 1.1概述 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电项目位于陕西省榆林 市榆阳区小壕兔乡新能源产业园区,占地约 6150 亩,总规划容量为 202.94MWp,项目地址为北纬 38.8,东经 109.7,位于陕蒙高速边榆林市榆 阳区小壕兔乡,距离榆林市约 55 公里,距离榆林大保当 330kV 变电站约 30 公 里,上网条
8、件优越。 本项目共安装组件 665380 片 305Wp 多晶硅组件,装机容量为 202.94MWp, 预计年均发电量约 33314.42 万 kWh,年均等效满负荷利用小时数为 1641.58 小 时。 图 1.1 项目建设地示意图 榆林市位于陕西省最北部,地处陕甘宁蒙晋五省(区)接壤地带。东临黄 河与山西相望,西连宁夏、甘肃,北邻内蒙,南接延安。2008 年常住人口 333.98 万人。 榆林地貌大体以长城为界,北部为风沙草滩区,南部为黄土丘陵沟壑区。 气候属暖温带和温带半干旱大陆性季风气候。境内有 53 条河流,北部有 200 多 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电
9、项目 可行性研究报告 2 个内陆湖泊,其中红碱淖为陕西最大的内陆湖,总面积 67 km2。 榆林是国家能源化工基地,也是本世纪中国的能源接续地,是西气东输、 西电东送、西煤东运的重要源头。境内已发现 8 大类 48 种矿产资源,尤其是煤 炭、石油、天然气、岩盐等优质能源矿产资源富集一方,分别占陕西省总量的 86.2%、43.4%、99.9%和 100%。另高岭土、铝土矿、石灰岩、石英砂等资源组合 配置较好,开发潜力巨大。 2008 年,榆林市生产总值 1008.26 亿元,其中第一产业 66.11 亿元,第二 产业 793.03 亿元,第三产业 149.12 亿元,人均生产总值 30243 元
10、。全年榆林 市地方财政收入 70.01 亿元,地方财政支出 123.18 亿元;农林牧渔业总产值 110.24 亿元;社会消费品零售总额 118.98 亿元。 根据榆林市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要 ,榆林市“十一 五”期间发展的主要目标是:综合实力进一步增强。2010 年生产总值力争突破 800 亿元,年均增长 18%以上,人均生产总值达到 2.2 万元,比“十五”翻一番 多;财政收入达到 180 亿元,年均增长 22%,其中地方财政收入 60 亿元,年均 增长 20%,全社会固定资产投资五年累计达到 2000 亿元左右。经济结构优化升 级。优势特色产业对经济发展的推动作用明显增强
11、,农业综合生产能力和产业化 经营水平显著提高,新型能源化工基地和现代服务业体系初具规模,科技创新 能力和成果转化率明显提高,信息化水平与全省保持同步,三次产业结构调整 为 5:65:30。可持续发展能力增强。煤气油盐等优势资源可持续利用水平进一步 提高。城镇化进程明显加快,社会和谐发展。到 2010 年,城乡居民收入年均增 长 10%左右,城镇居民可支配收入达到 1 万元以上,农民人均纯收入达到 3000 元左右。基础设施和生态环境得到明显改善。铁路、公路、航空、水利、通信 等基础设施支撑能力得到进一步提高。改革开放迈出新步伐。国有企业改革取 得实质性突破,投资、行政管理等体制改革取得明显进展
12、,城乡协调发展的体 制性障碍逐步消除。到 2020 年,全市生产总值达到 3200 亿元左右,人均超过 1 万美元,赶超全国平均水平,实现全面建设小康社会第三步战略目标,建成西 部经济强市、特色文化大市、绿色生态名市。 1.2太阳能资源 根据陕西省榆林市气象局,对 3 个太阳辐射监测仪和 12 个日照监测点,在 全面监测的基础上,结合近 30 年的气象监测资料,对全市太阳能资源的储量和 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电项目 可行性研究报告 3 分布特点进行了初步分析评估。 总辐射夏季最大,春季、秋季次之,冬季最小。19812010 年夏季秋季和冬 季总辐射呈先增加后降低
13、的趋势,春季总辐射呈缓慢增加的趋势。 近 30 年月总辐射量在 276.1676.0MJ/,其中 5 月最大,12 月最小。近 10 年太阳总辐射的月际变化在 275.5689.1MJ/之间,月均值也是 5 月最大, 12 月最小。榆林市年太阳辐射达 55006000 兆焦/平方米,年平均日照时数 26202830 小时,是全国太阳能资源很丰富区之一,开发利用潜力巨大,适合 建设大型光伏电站。 1.3工程地质 工程区域未进行工程地质勘查,在该厂址南部的陕西银河榆林电厂已开工 建设,该两厂址相距较近,且地处同一地貌单元,本厂址参考银河电厂工程地 质资料如下: 大地构造属鄂尔多斯盆地次级构造单元陕
14、北斜坡中部,地质构造简单, 岩层近于水平,地层稳定,褶皱构造极不发育。地形开阔,多为半固定沙丘, 沙丘呈波状起伏,地面标高在 13001315m 之间。主要为第四系风积、冲洪积、 湖积的砂类土、一般粘性土等,下伏为侏罗系砂岩。属类建筑场地,其下未 发现文物。 根据国家地震局中国地震反应普特征周期区划图 (GB18306-2001)B1 图 和中国地震动峰值加速区划图 (GB18306-2001)A1 图,榆林地区地震动反应 普特征周期 Tm 为 0.35s,地震动峰值加速度 PGA=0.99,为电网提供了高 质量、低损耗的电能。 (2)变电工程 通用性:主设备的设计应考虑设备及其备品备件,在一
15、定范围和一定时期 的通用互换使用,不同厂家的同类产品,应考虑通用互换使用,设计阶段的设 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电项目 可行性研究报告 137 备选型应考虑通用互换。 经济性:按照企业利益最大化原则,不片面追求技术先进性和高可靠性, 进行经济技术综合分析,采用性能价格比高的技术和设备。 (3)线路工程 本电站线路工程指电站内集电线路。 结合本工程的实际情况,在线路设计节能降耗的原则指导下,从路径方案、 导线选型及绝缘配合等几个方面采取措施。 A)路径方案 送电线路路径的选择是线路设计的关键,其优与劣、合理与否,直接关系 着工程造价、工程质量、施工、运行安全等综合效
16、益,因此本工程按照路径最 短、施工方便、维护方便的原则进行场内线路设计,以达到最优的目标。 B)导线选型 结合光伏电站有效运行小时数、建设规模、当地气候特点等条件选择合适 的导线型号。 电站集电线路电压等级的选择,通过集电线路负荷距以及经济输送容量的 计算,求得线路造价最低并且线路损耗最低。 C)绝缘配合及金具设计 结合现场,确定工程各段的污秽等级。绝缘子金属串采取均压、防护的措 施,加强制造工艺,减少泄露,减少电晕,降低损耗。 (4)其他电气部分 优化设计,减少占地面积,节省材料用量: 通过多种布置方案的比较,选择最优方阵布置,节省了材料用量;优化电 缆沟布置,节省了电缆的长度。 主要措施如
17、下: 降低子线路导线的表面电位梯度,要求导体光滑、避免棱角,以减少电晕 损耗,达到节能的目的。 厂用变压器等设备选用节能产品,降低变压损耗。 有效减少电缆使用量、减少导体的截面,在有限降低电缆使用量的同时, 达到降低电能损失的目的。 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电项目 可行性研究报告 138 13.4.2 建筑节能 (1)建筑节能设计原则 a)贯彻国家有关法律法规,改善公用建筑室内环境,提高电站运行管理人 员生活质量,并提高能源利用效率,创造节约型社会。 b)采用节能设计后,与未采用节能设计的建筑物相比,全年采暖、通风、 空气调节和照明的总能耗减少约 50%。 c)根
18、据本工程所处气候分区,建筑必须充分满足冬季保温要求。 (2)建筑节能措施 配电室等建筑设计采取节能措施,减少土方量,减少对原生态环境的破坏。 选用绝热性能好的保温材料,对保温结构进行优化设计,减少散热损失。 13.4.3 项目建设管理节能 本工程的能源消耗主要为了施工期的能源消耗和运行期的能源损耗。从节 能的角度看,本工程已经在工程设计中选择符合节能标准的电气设备,同时在 工程布置、方案选择中考虑了节能措施,但从光伏电站的运行特点看,节能的 主要措施是节能管理。 在施工期,应制定能源管理措施和制度、防止能源无谓的消耗;应对进场 施工人员加强宣传,强化节能意识,注重节约成本;应对施工设备制定和工
19、程 施工特点相符合的能耗指标和标准、严格控制能源损耗;应加强对能源储存的 安全防护、防止能源损失;应合理安排施工次序,做好施工设备的维护管理和 优化调度。 在运行期,应对各耗能设备制定相应的能源消耗管理措施和制度,注重设 备保养维修,降低能耗;应对管理人员和操作人员进行节能培训、操作人员要 有节能上岗证,应制定用电、用油等燃料使用指标或定额,强化燃料的管理; 要合理安排运行调度,充分利用太阳能资源条件,力争多发电。 总之,工程运行管理中,要注重总结运行管理经验,加强设备日常维护保 养,提高运行人员技术水准,不断优化运行调度管理模式,以达到充分利用太 阳能资源的目的。 13.5 节能降耗效益分析
20、 本太阳能光伏发电站工程建成后装机容量 202.94MW,经测算在其正常运行 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电项目 可行性研究报告 139 期的 25 年内,年平均发电量为 30281 万 kWh,同燃煤火电站相比,按标煤煤 耗为 340g/kWh 计,每年可为国家节约标准煤 10.39 万吨。相应每年可减少多 种有害气体和废气排放,其中减少 SO2排放量约为 9169.78t, NOx(以 NO2计) 排放量约为 870t。 另外,根据国家发改委关于公布 2009 年中国低碳技术化 石燃料并网发电项目区域电网基准线排放因子的公告 ,全国电网的排放因子取 0.8665(
21、tCO2e /MWh) ,本工程的全部建成后在其正常运行期的 25 年内,每年可 减少温室气体 CO2的排放量约为 26.48 万 t。 13.6 结论意见和建议 13.6.1 结论 光伏电站是将太阳能转化成电能的过程,在整个工艺流程中,不产生大气、 液体、固体废弃物等方面的污染物,也不会产生大的噪声污染。从节约煤炭资 源和环境保护角度来分析,本电场的建设具有较为明显的经济效益、社会效益 及环境效益。 13.6.2 建议 (1)为贯彻节能降耗原则,通过经济技术比较,采用新工艺、新结构、新 材料。拟定合理的工艺系统,优化设备选型和配置,满足合理备用要求。优先 采用先进的国内外成熟的新工艺、新方案
22、、新材料、新结构的技术方案。建议 下阶段进行相关工艺技术性课题研究。 (2)加强施工管理,施工期间砂石及其它所需建材、部分保温材料、酸、 碱、水泥、木材等均可就地解决或采购,减少大距离运输及二次倒运造成的浪 费。 (3) 施工现场应建立相应的质量管理体系,施工质量控制和检验制度, 具有相应施工技术标准,严格控制施工过程中对能源的浪费。 (4)建筑节能工程使用的材料、设备等必须符合设计要求及国家有关标准 规定。严禁使用国家明令禁止使用与淘汰的材料和设备。 (5)提高电站综合自动化水平,实现全场监控和信息系统网络化,提高电 站运行的安全性和经济性,为实现现代化企业管理创造条件。满足国家环保政 策,
23、确保将该光伏电站建成环保绿色发电企业。 榆林隆源光伏电力榆阳区小壕兔 200MWp 并网光伏发电项目 可行性研究报告 140 1414 工程设计概算工程设计概算 14.1 编制说明 14.1.1工程概况 本项目为建设总规模 202.9MW 的并网型太阳能光伏发电工程,为榆林隆源 光伏电力榆林市小壕兔乡 200MWp 并网光伏电站项目,工程地址位于陕西省榆林 市榆阳区小壕兔乡新能源产业园,计划于 2014 年底全部完成。 工程动态投资 232408.8 万元,工程静态投资 223421.8 万元,单位千瓦动 态投资 11452.0 元/千瓦,单位千瓦静态投资 11009.2 元/千瓦。 项目静态
24、投资 223421.8 万元,建设期利息 8747.0 万元,流动资金 240.0 万元,其中 158000.0 万元由人民币贷款解决,贷款年利率为 6.8%。其余 74408.8 万元由项目各投资方出资(资本金)解决,计算详见附表 2。 流动资金 240 万元由项目各投资方出资(资本金)解决。 14.1.2编制原则及依据 1. 本投资估算静态投资水平年为 2012 年。 2. 工程量:工程量由设计人员根据工艺系统设计方案提供,不足部分参照 同类型光伏电站的工程量。 3. 定额、取费及项目划分:参照执行水电水利规划设计总院编制的太阳 能发电工程技术标准(GD 003-2011):光伏发电工程可
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