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1、甘肃省临泽县扎尔墩滩10MW光伏电站 技术报告 技术报告1一综合说明31.1项目概况31.2报告编制原则及方案设计依据31.3项目主要内容31.4目前我国的能源形势31.5气象资料4二、电站规模及组成42.1省临泽县扎尔墩滩光照辐射量42.2倾斜面上的辐射量计算5临泽县的太阳能资源情况软件模拟6临泽县的太阳能资源情况气象统计6三总体技术方案及发电量估算73.1总体方案73.2并网光伏系统效率计算83.3太阳能光伏组件串并联方案8四太阳能光伏发电系统简介114.1光伏电池组件阵列间距设计114.2光伏阵列汇流设计124.3直流配电柜设计124.4交流防雷配电柜设计134.5交流升压变压器144.
2、6系统防雷接地装置144.7支架承载、抗风能力计算164.8系统计量及监控系统设计174.9扎尔墩光伏电站配置与预算194.10.环境效益211.光伏电站年度环境效益212.光伏电站25年环境效益223.工作计划224.财务核算225.净现金流量23一综合说明1.1项目概况（1）项目名称甘肃省临泽县扎尔滩10MWP并网光伏电站项目（2）建设地点甘肃省临泽县扎尔滩1.2报告编制原则及方案设计依据（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）对厂址进行合理布局，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。中华人民共和国可再生能源法IE
3、C62093光伏系统中的系统平衡部件-设计鉴定IEC60904-1光伏器件第一部分:光伏电流-电压特性的测量IEC60904-2光伏器件第二部分:标准太阳电池的要求DB37/T729-2007光伏电站技术条件SJ/T11127-1997光伏（PV）发电系统过电保护导则CECS84-96太阳光伏电源系统安装工程设计规范CECS85-96太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范GB2297-89太阳光伏能源系统术语GB4064-1984电气设备安全设计导则GB3859.2-1993半导体逆变器应用导则GB/T14007-92陆地用太阳电池组件总规范GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波
4、GB/T15543-1995电能质量三相电压允许不平衡度GB/T18210-2000晶体硅光伏方阵I-V特性的现场测量GB/T18479-2001地面用光伏（PV）发电系统概述和导则GB/T19939-2005光伏系统并网技术要求GB/T19964-2005光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T20046-2006光伏（PV）系统电网接口特性GB/T20514-2006光伏系统功率调节器效率测量程序1.3项目主要内容甘肃省临泽县扎尔滩10MWP并网光伏电站工程项目位于甘肃省临泽县扎尔滩10MWP境内。建设规模为10MWp，占地面积400亩，方块地形，东西400平方米，南北680平方米，该场址地
5、形总体地势平坦、开阔，起伏不大，工程地质条件良好。扎尔墩滩10MW太阳能并网电站拟建地位于甘肃省张掖市临泽县沙河镇扎尔墩滩上的西寨荒漠区。临泽县位于甘肃省河西走廊中部，是张掖盆地的重要组成部分，地处东经995110030、北纬38573942之间。东邻张掖市甘州区，西接高台县，南依祁连山与肃南裕固族自治县接壤，北毗内蒙古自治区阿拉善右旗。幅员面积为2777平方千米，总人口数约为15万人（2004年）。全县地势南北高、中间低，由东南向西北逐渐倾斜，以20%山地，80%中部走廊平原为主。本项目建设规模为10MWp，项目所发电量经场内的110kV 升压站升压后，以一回路110kV送往临泽县110kV
6、 变电所。1.4目前我国的能源形势我国是世界上最大的能源消费国之一，同时也是世界能源生产的大国。随着国民经济的快速增长，2 0 0 6 年能源消费总量增至 24.6 亿 tce（吨标准煤），比 2005 年增长了 9.3%。2006年各种一次能源比例为：煤炭占69.7%、石油占20.3%、天然气占3.0%、水电占6.0%、核电占0.8%。2006年，中国的原油进口达到1.5亿t，大约是中国原油总需求的50%。图21-1是中国的一次能源消费构成。图2-1-1 2006年中国一次能源消费构成预计到2020年，中国一次能源需求量为33亿tce，煤炭供应量为29亿t，石油为6.1亿t；然而，到 202
7、0 年我国煤炭生产的最大可能约为22 亿t左右，石油的最高产量也只有2.0亿t，供需缺口分别为7亿t和4.1 亿t。显然，要满足未来社会经济发展对于能源的需求，完全依靠煤炭、石油等常规能源是不现实的。我国能源供应状况为煤炭比重过大，环境压力沉重；人均能耗远低于世界平均水平，能源技术落后，系统效率低，产品能耗高，资源浪费大。我国能源供应面临严峻挑战：一是能源决策国际环境复杂化，对国外石油资源依存度快速加大，二是化石能源可持续供应能力遭遇严重挑战。长远来看，能源资源及其供应能力将对我国能源系统的可持续性构成严重威胁。显然，从能源资源、环境保护的角度，如此高的能源需量，如果继续维持目前的能源构架是绝
8、对不可行的。因此，在大力提高能效的同时，积极开发和利用可再生能源，特别是资源量最大，分布最普遍的太阳能将是我国的必由之路。1.5气象资料气候属大陆性荒漠草原气候。气候干燥，降雨稀少，蒸发量大，多风。气候特征是四季分明，冬季寒冷而漫长，夏季炎热而短暂，春季升温快，秋季降温较慢。四季云量少，晴天多，光照充足，太阳辐射强。年平均日照时数为3052.9小时，气温日较差大，县城年平均日较差为14，年平均气温为7.7。极端最高气温39.1，极端最低气温-27.3。年均降水量118.4毫米，蒸发量1830.4毫米。常年以西北风和东风为主。主要灾害性天气有大风、沙尘暴、干旱、低温冻害、干热风、局地暴雨、霜冻等
9、，该地区的太阳能总辐射年总量在 6381.6 MJ/m2 6705.1 MJ/m2 之间，属于太阳能丰富的地区。二、电站规模及组成 根据临泽县太阳能资源、电网接入等条件，项目拟建的太阳能光伏并网发电站的规模为10MW，占地面积为400亩，400（东西）*680（南北）平米。由于现在国际国内的单晶硅和多晶硅技术较成熟，且单晶硅价格生产成本比多晶组件高，因此发电晶硅组件单元拟直接选择多晶硅组件，安装方式为固定安装。2.1省临泽县扎尔墩滩光照辐射量作为光伏电站年总发电量的计算依据，在此先计算1kwp太阳能电池在扎尔墩滩的的年发电量。从气象站得到的辐射量是水平面上的太阳能辐射量，需要换算成光伏阵列倾斜
10、面辐射量才能进行发电量的计算。根据当地气象局提供的太阳能辐射数据，计算出不同倾斜面的太阳能辐射量。根据气象局查得1983年2005年每月平均辐射(kWh/m2/day)（表一）根据气象局查得1983年2005年每月平均辐射(kWh/m2/day)（表一）直接辐射水平辐射散射辐射纬度辐射纬度39393939经度100100100100一月6.482.890.545.56二月7.153.910.746.08三月7.094.971.196.21四月7.196.021.656.23五月6.776.462.095.91六月6.096.352.355.53七月5.846.102.295.44八月5.605
11、.512.005.37九月5.774.791.535.41十月6.554.060.965.79十一月6.613.130.595.54十二月5.782.490.525.03年平均6.414.721.375.67倾角度的年均辐射量，当地纬度=(表二)倾角34353637383940倾斜面上年均辐射2746.832749.722751.862753.282754.082753.922753.1341424344454647482751.622749.362746.372742.662738.212733.032727.122720.4849505152535455562713.122705.0326
12、96.222686.692676.442665.482653.812641.4257585960616263642628.332614.532600.042584.842568.962552.382535.122517.18根据太阳能并网发电系统的特点，只考虑年最大发电量，故组件的最佳倾斜角为38。2.2倾斜面上的辐射量计算光伏阵列的倾斜面发电量计算方法如下： 临泽县的太阳能资源情况软件模拟临泽县太阳能辐射量信息表（单位：kWh/m2/日）月日均太阳散射/kWh/m2/日倾斜角/度日均太阳水平辐射/kWh/m2/日日均倾斜面辐射/kWh/m2/日月日均太阳散射/kWh/m2/日倾斜角/度日均太
13、阳水平辐射/kWh/m2/日日均倾斜面辐射/kWh/m2/日一月0.54382.894.2998二月0.74383.915.8133三月1.19384.977.5944四月1.65386.029.4227五月2.09386.4610.6179六月2.35386.3510.8862七月2.29386.1010.4037八月2.00385.519.1310九月1.53384.797.6622十月0.96384.066.2059十一月0.59383.134.6590十二月0.52382.493.7569年平均1.37384.727.54541kWp太阳能电池年发电量：7.5454kWh/m2/日36
14、5日/年=2754.0846kWh/ m2/年（即1kWp太阳能电池年发电量为2754.08kWh）。临泽县的太阳能资源情况气象统计根据多年气象统计，临泽县扎尔墩滩太阳年辐射量2339.65kWh/m2；组件倾斜角修正因子=1/cos(最佳倾斜角)=1/cos(38)=1.269；1kWp太阳能电池年发电量：2339.65kWh/m2/年1.269=2969.06kWh/m2/年；最终发电量取上述两种方法的平均值，即：（2754.0846kWh/m2/年+2969.65kWh/m2/年）/2=2861.57kWh/m2/年。 可算出十兆瓦可发电为2861.57kWh*10000*77%=220
15、00000kWh三总体技术方案及发电量估算本项目是一个10MWp并网光伏电站项目，电池组件采用多晶硅光伏电池。3.1总体方案10 兆瓦的太阳能光伏并网发电系统，推荐采用分块发电、集中并网方案，将系统分成10个1兆瓦的光伏并网发电单元，分别经过0.4KV/35KV变压配电装置并入电网，最终实现将整个光伏并网系统接入35KV中压交流电网进行并网发电的方案。本系统按照10个1 兆瓦的光伏并网发电单元进行设计，并且每个1兆瓦发电单采用4台250KW并网逆变器的方案。每个光伏并网发电单元的电池组件采用串并联的方式组成多个太阳能电池阵列，太阳能电池阵列输入光伏方阵防雷汇流箱后接入直流配电柜，然后经光伏并网
16、逆变器和交流防雷配电柜并入0.4KV/35KV变压配电装置。扎尔墩滩光伏电站总体线路布局图：一兆瓦方阵的总体线路布局图：3.2并网光伏系统效率计算并网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、逆变器效率、交流并网等三部分组成。（1）光伏阵列效率1：光伏阵列在1000W/m2太阳辐射强度下,实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度、及直流线路损失等，取效率85%计算。（2）逆变器转换效率2：逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率95%计算。（3）交流并网效率3：从逆变器
17、输出至高压电网的传输效率，其中主要是升压变压器的效率，取变压器效率95%计算。（4）系统总效率为：总12385%95%95%=77%3.3太阳能光伏组件串并联方案本项目选用的是阳光电源公司生产的250KW的逆变器此太阳能光伏并网发电系统设计为10个1 兆瓦的光伏并网发电单元，每个并网发电单元需要4台功率为250KW的逆变器，整个系统配置40台此种型号的光伏并网逆变器，组成10 兆瓦并网发电系统。选用性能可靠、效率高、可进行多机并联的逆变设备，本方案选用额定容量为250KW的逆变器，主要技术参数列于下表：容 量250KW隔离方式工频变压器最大太阳电池阵列功率275KWp最大阵列开路电压900Vd
18、c太阳电池最大功率点跟踪（MPPT）范围250Vdc880Vdc最大阵列输入电流560A MPPT精度99额定交流输出功率250KW总电流波形畸变率0.99效率94%允许电网电压范围（三相）320V440AC允许电网频率范围4751.5Hz夜间自耗电50 N/mm2,因此其强度足够,满足设计荷载要求 。本光伏组件选用甬拓正泰的200w的组件，组件尺寸1420980400，组件重量27.5。本项目10MW组件光伏支架仍采用应用广泛的主次梁布置，主梁最大跨度980，次梁最大跨度875，立柱高度300；光伏组件与水平面夹角为38度,主次梁及柱均采用热浸锌C型槽钢。初步设计如下图所示:4.8系统计量及
19、监控系统设计1. 发电计量仪表配置及仪表类型示意图系统中所有计量表均具备RS485接口的多功能电子计量表，考虑使用斯菲尔品牌。为了对系统发电信息的全面掌控，系统发电计量分为低压侧和高压侧计量，低压侧计量表安装在交流汇流柜至升压变压器之间，用于测量交流汇流后的输出电能信息。高压侧计量表安装在高压开关柜内，用于测量系统升压后的输出电能信息。所有测量数据经RS485口发送到系统GPRS模块，后由GPRS模块无线传输到计算机监控终端工控机，系统在项目地点室内配置一台54寸液晶显示器用于实时显示系统状态信息。另外，为了满足远程监控的要求，由系统GPRS模块将系统运行等信息发送至电力监控室。其中GPRS模
20、块介绍如下：产品性能:F 采用高性能工业级模块F 支持拨号无线上网F 提供拨号上网软件，操作更简单F 支持语音通话（需定制）F 支持中、英文短信息收发F 提供易于使用的短信息收发上位机驱动F 支持完善的AT命令F 最高数据传输率171.2Kbps，平均速率约为3040KbpsF RS232 DB9接口F 单5V-35V宽范围供电F 工作温度：-25+70产品参数：网络类型参 数备 注GPRS网络传输速率GPRSGPRS CLASS B天线接口理论：171.2Kbps50/SMA（母头）RS232 标准电平实际与当地网络情况有关约为：40100Kbps串口电平类型DB9（母头）300115200
21、bpsDC：+5V35V工作：最大450mA9芯支持标准波特率标准适配器：+9V/500mA串口接口型号空闲：25mA串口波特率-25+702 系统数据采集及监控系统数据采集及监控包括一套完整的数据采集和监控设备及措施，首先，系统配置一台NR-01型环境监测仪，用于采集环境温度、风向等速、环境湿度、太阳能辐射瞬时值及日累计值等数据。另外每台逆变器配置一套检测装置，用于采集光伏阵列的电压、电流、温度、逆变器输出电压电流及功率、系统日发电量、系统累计发电量等。所有这些数据均通过系统GPRS模块无线发送到系统监控终端，系统监控终端采用监控装置包括监控主机、监控软件和显示设备。本系统采用高性能工业控制
22、PC机作为系统的监控主机，配置光伏并网系统多机版监控软件，采用RS485通讯方式，可以实时获取所有并网逆变器的运行参数和工作数据，并对外提供以太网远程通讯接口。4.9扎尔墩光伏电站配置与预算1.项目配置本项目配置如下表所示：序号名 称型号规格单位数量合计1多晶硅光伏组件200Wp块504002光伏支架系统铝合金钢结构Wp10兆瓦3光伏阵列防雷汇流箱JNZHL-16台2804直流流防雷配电柜JNZP-500台405交流防雷配电柜JNJP500台10635kV交流汇流柜1000kVA台107并网逆变器SG250KTL台408逆变器输出变压器0.4 kV /35 kV台10935kV变压器开关柜10
23、kV/100A台101035kV汇流柜、保护柜10kV/1000A台21135kV电容器柜台112升压变压器35 kV /110 kV台113110kV出线 开关柜与保护柜110kV/100A台214计量显示屏自制集成块115监控装置监控软件自制集成套116监控装置17监控显示18环境监测仪SSYW-01套119防雷接地系统套120各电压等级电缆套121辅材辅料套122电站钢网围栏高度2.5米 米251523厂房基建钢构厂房平米832.524备品备件套12.项目投资预算本项目总投资如下列表格所示： 设备材料汇总表序号名 称型号和规格单位数量制造商单价(元)总价（元）运费保险费1多晶硅组件200
24、 Wp块50400甬拓900.0045360000.002光伏支架钢铝型材结构kWp10080聚能科技1450.0014616000.003防雷汇流箱JNHL-12台280聚能科技5,000.001400000.004直流配电柜JNZP-8/250kW台40聚能科技20000.00800000.005并网逆变器SG250KTL台40阳光电源575000.0023000000.006交流配电柜250kW台40聚能科技30000.001200000.007分裂式变压器0.4 kV /35 kV1000kVA台10中电电气290000.002900000.00835kV变压器开关柜10kV/100A
25、台10顺德开关70000.00700000.00935kV汇流柜、保护柜10kV/1000A台1顺德开关110000.00110,000.001035kV电容器柜台1顺德开关110000.00110000.0011升压变压器35 kV /110 kV10000kVA台1中电电气500000.00500000.0012110kV出线 开关柜与保护柜110kV/100A台2顺德开关220000.00440000.0013计量显示屏台1聚能科技80000.0080000.0014监控装置监控软件、工控机、LCD显示套2阳光电源25000.0050000.0015环境监测仪SSYW-01台1阳光电源3
26、5000.0035000.0016GPRS模块DL6200台2聚能科技2000.004000.0017电缆m合肥绿宝4000000.0018施工辅材套21500000.0019土建、基础、围栏等套11050000.0020防雷接地系统套19000000.00总 计106.855.0004.10.环境效益项目总装机容量为10000kWp，年平均发电量为2.2千万度，其节能减排指标如下，具备良好环境效益。1.光伏电站年度环境效益名称数量单位备注电池组件总功率10 兆瓦 年平均发电量2200万千瓦时 每年可节约电费2200 万元1.000元/度每年可节约标煤8800 吨0.400千克/度每年可节约水
27、44000 吨2.000千克/度每年可减少CO2（二氧化碳）排放量21934吨0.997千克/度每年可减少SO2（二氧化硫）排放量660吨0.030千克/度每年可减少NO2（二氧化氮）排放量330吨0.015千克/度每年可减少粉尘排放量5984吨0.272千克/度2.光伏电站25年环境效益名称数量单位备注电池组件总功率100兆瓦 25年总发电量55000 万千瓦时 25年可节约电费55000 万元1.000元/度25年可节约标煤193600吨0.400千克/度25年可节约水968000吨2.000千克/度25年可减少CO2（二氧化碳）排放量482548吨0.997千克/度25年可减少SO2（二
28、氧化硫）排放量1452吨0.030千克/度25年可减少NO2（二氧化氮）排放量726吨0.015千克/度25年可减少粉尘排放量149600吨0.272千克/度3.工作计划扎尔墩滩10MW光伏电站工作安排如下：ID任务名称开始时间结束时间持续时间1项目建议书报批2013-5-12013-5-2625d2公司注册，前期技术设计，采购工作2013-6-12013-6-86d3采购合同签订2013-6-92013-6-166d4并网许可2013-6-173013-7-3143d5项目建设2013-8-12013-11-190d6运行调试，验收2013-11-22013-11-2421d4.财务核算本项目建成后25年收入情况及净现金流量如下表
