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 1 目目 录录 1 综合说明 1 1 1.1 概述1 1.2 太阳能资源 .4 1.3 工程地质4 1.4 项目主要内容和规模5 1.5 光伏系统总体方案设计及发电量计算 .5 1.6 电气设计 .6 1.7 土建工程6 1.8 消防设计 .6 1.9 施工组织设计 .7
2、1.10 工程管理设计.7 1.11 环境保护与水土保持设计.7 1.12 劳动安全与工业卫生 8 1.13 节能分析 8 1.14 工程设计概算 9 1.15 财务评价与社会效果分析 9 1.16 结论及建议 9 1.17 附表 .11 2 太阳能资源概况 1414 2.1 我国太阳能资源概况 14 2.2 区域太阳能资源概况 16 2.3 代表气象站选择.17 2.4 地区太阳能资源分析.18 2.5 光伏阵列斜面上太阳辐射资源分析 20 2.6 气象条件影响分析 22 3 工程地质2424 3.1 概述.24 2 3.2 区域地质及构造稳定性.26 3.3 场地工程地质条件.27 3.4
3、 光伏发电工程站址工程地质评价 29 3.5 结论与建议 32 4 工程任务和规模3333 4.1 工程任务.33 4.2 工程规模.34 4.3 工程建设必要性.35 5 系统总体方案设计及发电量计算3838 5.1 光伏组件选择 38 5.2 光伏阵列运行方式选择 44 5.3 逆变器的选择 49 5.4 光伏方阵设计 52 5.5 光伏子方阵设计 52 5.6 方阵接线方案设计.55 5.7 辅助技术方案 56 5.8 光伏发电工程年上网电量估算.57 5.9 附表 58 6 电 气 5959 6.1 电气一次.59 6.2 电气二次.67 6.3 通信 73 6.4 附表 73 7 土
4、建工程7575 7.1 设计安全标准 75 7.2 基本资料和设计依据 75 7.3 光伏阵列基础、逆变器室及建筑设计 77 7.4 场内集电线路设计 79 7.5 升压变电站 79 7.6 地质灾害治理工程 81 3 7.7 附表 82 8 工程消防设计8484 8.1 工程消防总体设计.84 8.2 工程消防设计.85 8.3 施工消防设计.87 9 施工组织设计 9191 9.1 编制依据及原则 91 9.2 施工总布置.98 9.3 施工交通运输101 9.4 工程建设用地101 9.5 主体工程施工102 9.6 施工总进度107 10 工程管理设计 113113 10.1 工程管理
5、机构 113 10.2 主要管理设施 115 10.3 电站运行维护、回收及拆除 116 11 环境保护和水土保持设计121121 11.1 环境保护.121 11.2 水土保持.130 12 劳动安全与工业卫生134134 12.1 总则 134 12.2 建设项目概况.136 12.3 主要危险、有害因素的分析.136 12.4 工业卫生设计.137 12.5 工程运行期安全管理及相关设备、设施设计.138 12.6 劳动安全与工业卫生工程量和专项投资概算.141 12.7 安全预评价报告建议措施采纳情况.142 12.8 主要结论建议.142 13 节能降耗143143 13.1 设计依
6、据.143 4 13.2 施工期能耗种类和数量分析和能耗指标.143 13.3 运行期能耗种类和数量分析和能耗指标.144 13.4 主要节能降耗措施 144 13.5 项目节能效果分析 147 13.6 结论及建议147 14 工程设计概算 149149 14.1 编制说明 149 14.2 设计概算表 153 15.1 概述 163 15.2 财务评价 163 15.3 社会效果评价 168 16 结论和建议 170170 16.1 本工程的建设是可行的 170 16.2 本工程的建设经济上是合理的 170 16.3 社会影响分析.170 17 附表、附图 171171 5 1 1 综合说
7、明综合说明 1.11.1 概述概述 1.1.11.1.1 项目名称项目名称 邢台腾日光电科技有限公司邢台 20MWp 光伏发电项目 1.1.21.1.2 建设规模建设规模 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。 1.1.31.1.3 地理位置地理位置 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3742 3817,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
8、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 6 1.1.41.1.4 项目可行性报告范围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
9、 (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
10、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
11、的经济评价; (12) 进行财务评价与社会效果评价。 1.1.51.1.5 报告编制原则与依据报告编制原则与依据 1.1.5.1 编制原则: 7 (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 2
12、0MWp 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)光伏发电工程可行性研究报告编制办法(GD0032011) 1.1.61.1.6 项目建设单位概况项目建设单位概况 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
13、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
14、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 8 “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” 。 1.21.2 太阳能资源太阳能资源 河北省地处东经 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
15、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
16、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。 1.31.3 工程地质工程地质 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
17、。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 9 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- 2.70-10.20m。地基承载力特征值fak=200kPa。 (3
18、)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)拟建场地地基为非液化地基。 1.41.4
19、项目主要内容和规模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、
20、改善 地区人民生活水平。 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。 1.51.5 光伏系统总体方案设计及发电量计算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 2 0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
21、35kV交流电,几台升压变再“T”接入集电线路(35kV 电缆 10 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
22、监控柜,共计30套。 光伏组件采用倾角 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 2 6 0 0万(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。 1.61.6 电气设计电气设计 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
23、。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。
24、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, 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 11 (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
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