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1、XXXX20MWp光伏农业科技大棚电站项目初步设计报告二一三年一月 目 录1 综合说明 21.1 概述21.2 太阳能资源21.3 工程地质31.4 工程任务与规模31.5 电气设计41.6 施工组织设计41.7 环境保护和水土保持51.8 劳动安全与工业卫生设计51.9 节能降耗措施61.10 设计概算62 太阳能资源82.1 区域太阳能资源82.2 南昌市太阳能资源112.3 太阳能资源综合评价123 工程地质143.1 区域地质及构造稳定性143.2 场地工程地质条件143.3 光伏发电工程站址工程地质评价153.4 结论及建议164 电力系统184.1 电力系统184.2 光伏电站建设
2、的必要性224.3 光伏项目接入系统方案234.4 光伏开关站245 光伏系统发电量计算276 电气设计306.1 电气一次306.2 电气二次426.3 通信部分547 土建工程627.1 设计安全标准627.2 基本资料和设计依据627.3 发电大棚及逆变器室设计647.4 开关站657.5 主要工程量表677.6 地质灾害治理工程688 光伏大棚基本功能设计708.1 光伏大棚通风及防虫系统设计708.2 风机-水帘降温系统设计708.3 集露、防滴、导流排水系统设计718.4 给排水及水肥一体化系统设计728.5 植物助长及补光系统设计739 消防设计769.1 概述769.2 消防措
3、施7610 施工组织设计7910.1 设计原则7910.2 施工条件7910.3 施工总布置8110.4 施工交通运输8210.5 工程建设用地8210.6 主要施工方案8310.7 施工总进度8510.8 工期保障措施8610.9 主要施工机械8711 环境保护和水土保持8911.1 环境保护8911.2 水土保持9111.3 环境效益分析9211.4 结论及建议9312 劳动安全与工业卫生9512.1 总则9512.2 劳动安全与工业卫生危害因素分析9512.3 工程安全卫生设计9612.4 工程运行期安全管理及相关设备、设施设计9812.5 劳动安全与工业卫生工程量和专项投资概算9912
4、.6 结论和建议10013 节能降耗措施102第一章 综合说明1 综合说明1.1 概述XX市为XX省计划单列市，XX省十强县（市）之一，XX最大的无公害蔬菜生产基地和重点产棉区，蔬菜远销粤、闽、浙、沪等省。素有“鱼米之乡”“江南菜乡”的美誉。总面积约1973平方千米，总人口约87.5万人。城区约19.1万人，城镇化率为47.44%，下辖14个镇，2个街道办事处，2个乡。XX是赣东北区域中心，区位优势凸显。境内乐安河四季通航，可直达鄱阳湖、长江；皖赣铁路、乐德铁路、206国道和3条省道通江达海；景鹰高速、（南）昌德（兴）加密高速穿境而过，与杭瑞、沪昆高速全线贯通。一个半小时车程内有景德镇机场、九
5、江港口、铁路枢纽鹰潭，2小时车程内有南昌机场；3小时经济圈内有金华、义乌、黄山等城市。XX交通优势较显著，处于XX省的南昌市、鹰潭市、上饶市、景德镇市等周边市县的“二小时”经济圈，在地区县市中属于佼佼者。XX属亚热带湿润性季风气候区，冷暖交替，温暖湿润，雨量充沛，四季分明。年平均气温18.3，最热月份为7月，月均温为29.5、极端最低温为-9.1；常年无霜期219-313天，多年平均为247.2天，年平均降水量1672.3mm；年蒸发量1220.7mm；年平均日照为1852.6小时。不利气候主要是晚春有寒潮袭境，中夏多暴雨洪涝，伏秋少雨干旱，晚秋有寒露风入侵。以东北风为主，冬季西北风较大。本工
6、程建设在XXXX乡，电站的光伏阵列分布在六联栋大棚及单排大棚顶南面，采用固定20倾角棚顶安装方式。本工程主要是在农业大棚屋顶上敷设太阳能电池组件，并与相关的发电设备组成光伏发电并网系统。1.2 太阳能资源根据计算，本项目所在地水平面上日平均太阳辐射为12.56MJ/m2，如果按固定支架最佳倾角20度计算，斜面上的日平均太阳辐射为13.21MJ/m2，全年太阳辐射为4822.38MJ/m2，计算出峰值日照小时为1339小时。本项目采用倾角20度进行方阵布置，总容量为20MW， 25年年均发电量约20111MWh，25年总发电量为502781MWh。1.3 工程地质1）拟建区拟建工程安全等级为三级
7、，地基等级三级，场地等级为三级，综合勘察属丙级岩土工程勘察。2）建议蔬菜大棚采用浅基础，选用层粉质粘土作基础持力层；办公楼采用预制管桩基础，选用层砾砂作桩端持力层。3）在场地东部局部分布有淤泥质土，采用浅基础施工时需清除。4）场地地下水对对混凝土结构为微腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋为微腐蚀性。5）抗震设防烈度建议按度考虑。6）场地地下水较丰富，基础开挖时需做好排水措施。1.4 工程任务与规模XX市为XX省计划单列市，XX省十强县（市）之一，XX最大的无公害蔬菜生产基地和重点产棉区，蔬菜远销粤、闽、浙、沪等省。素有“鱼米之乡”、“江南菜乡”的美誉。总面积约1973平方千米，总人口约87.5万人。
8、城区约19.1万人，城镇化率为47.44%，下辖14个镇，2个街道办事处，2个乡。XX是赣东北区域中心，区位优势凸显。境内乐安河四季通航，可直达鄱阳湖、长江；皖赣铁路、乐德铁路、206国道和3条省道通江达海；景鹰高速、（南）昌德（兴）加密高速穿境而过，与杭瑞、沪昆高速全线贯通。一个半小时车程内有景德镇机场、九江港口、铁路枢纽鹰潭，2小时车程内有南昌机场；3小时经济圈内有金华、义乌、黄山等城市。XX交通优势较显著，处于XX省的南昌市、鹰潭市、上饶市、景德镇市等周边市县的“二小时”经济圈，在地区县市中属于佼佼者。XX属亚热带湿润性季风气候区，冷暖交替，温暖湿润，雨量充沛，四季分明。年平均气温18.
9、3，最热月份为7月，月均温为29.5、极端最低温为-9.1；常年无霜期219-313天，多年平均为247.2天，年平均降水量1672.3mm；年蒸发量1220.7mm；年平均日照为1852.6小时。不利气候主要是晚春有寒潮袭境，中夏多暴雨洪涝，伏秋少雨干旱，晚秋有寒露风入侵。以东北风为主，冬季西北风较大。本工程建设在XXXX乡，装机容量为20MWp，实际容量为20.20032MWp。南北长约900米，东西宽750米，土地平坦、肥沃、沙质壤土，排灌方便，离德昌高速连接口约3公里，S205省道2公里。整个光伏发电系统全部采用固定倾角方式安装安装于农业大棚屋顶南面。本工程以35kV电压等级接入电力系
10、统。1.5 电气设计1）电气一次本光伏电站规划容量为20MWp，本期一次建成；光伏电站按每1MWp为一单元模块进行设计，每1MWp光伏发电单元经逆变器后通过一台1000kVA箱式升压变压器，将电压升至35kV，每10个1MWp并联为一路后接入110kV升压站35kV侧。本期出线1回，采用电缆形式以35kV电压等级接入110kV升压站。XX20兆瓦光伏农业科技大棚电站项目EPC工程总承包工程规划装机规模20MWp，本期全部建成。光伏范围内规划建设1座35kV开闭站，规划进出线6回，其中汇集线路5回，送出线路1回，本期一次建成。新建的1回35kV出线接入规划中的110kV乐华变电站,在乐华110k
11、V变电站建成前,采取新建1回35kV出线接入众埠35kV变电站方案过渡。乐华110kV变电站投产后,光伏电站至众埠站35kV线路改接入乐华站。35kV侧规划建成单母线接线，本期建成单母线接线。380/220V所用电接线：采用单母线接线方式。升压站的所用电电源一路引自10kV外接电源作为工作电源，另一路引自本期建成的35kV母线作为备用电源，两路通过双电源切换装置互为备用。2）电气二次本光伏发电工程及其配套的开关站按无人值班、少人值守的原则设计，按运行人员定期或不定期巡视的方式运行。在工程中安装一套计算机监控系统，集光伏区及开关站监控于一体，具有保护、控制、通信、测量等功能。通过该系统可实现光伏
12、电站的全功能自动化管理，电站与调度端的遥测、遥信功能等。1.6 施工组织设计XXXX20MWp光伏农业科技大棚电站工程位于XX市XX市XX乡七社畈公路两侧，交通较为便利。1）施工用水本工程施工用水拟从位于附近的村庄引接自来水管。2）施工用电本工程施工用电拟从附近变电站引接10kV 线路一回至本工程站用变。3）施工通信项目所在区域程控电话网络覆盖率达100%。宽带网络、移动通信全部覆盖。施工现场的对外通信由当地电信通信网络提供，内部通信则采用无线电通信方式解决。4）其它施工条件本工程施工期间，所有的机械修配和加工可在XX市相关修配站和加工厂完成；施工人员的生活物资等可在XX市的商场和市场内购买。
13、5）永久用地与施工临时用地根据业主提供的用地范围坐标，本工程已取得的可利用总面积为1157.6亩。太阳能光伏工程施工相对简单，同时本着节约用地的精神，根据施工进度安排，安装场地同时可以兼顾材料堆放场地，并考虑尽量少占土地。6）本工程总工期设计为可研核准后4个月。1.7 环境保护和水土保持光伏发电站的环境影响以有利影响为主，不利影响很小，通过全面落实各项环保和水土保持措施，严格按照方案进行环保和水土保持的施工和监理监测，本项目可有效防治工程建设引起的水土流失，达到预定防治目标，具有一定的生态效益、社会效益和经济效益。本项目在采取必要的措施后对生态环境基本无不良影响，从环境保护和水土保持的角度考虑
14、，项目建设时可行的。1.8 劳动安全与工业卫生设计光伏电站在施工和运行期间可能存在的直接危害人身安全和身体健康的危害因素有：火灾、电气伤害、机械伤害、车辆伤害、高低温、粉尘等，对上述危害因素应提早预防，加强施工及运营期的安全管理，加强巡视、监督，消除事故隐患。通过对不同时期的危害因素分析，提出预防和防护措施设施设计，可有效保障施工、运行人员的人身健康和安全。1.9 节能降耗措施光伏电站节能降耗主要围绕系统工程、电站布置、道路设计、设备选型、电气设计、施工组织设计展开。采取节能降耗采取措施。1.10 设计概算1）编制原则依据依据国家、部门现行的有关文件规定、费用定额、费率标准等，主要材料价格按当
15、地最新价格水平计列。2）定额、费用标准及有关文件、规定 定额：定额：执行国家能源局发布的陆上风电场工程概算定额NB/T31010-2011；其他费用按陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准NB/T31010-2011；报告编制依据光伏发电工程可行性研究报告编制办法GD003-2011。 工程量：本工程现阶段各专业提供的设计提资单、说明书及设备材料清册。第二章 太阳能资源2 太阳能资源2.1 区域太阳能资源我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4kWh/m2d以上，与同纬度的其它国家相比，和美国类似，比欧洲、日本优越得多。一、二、三类地区约占全国总面积的九成以上，年太阳辐
16、射总量高于5000MJ/m2，年日照时数大于2000h，具有利用太阳能的良好条件。太阳能资源是以太阳总辐射量表示的，一个国家或一个地区的太阳总辐射量主要取决所处纬度、海拔高度和天空的云量。根据太阳能资源评估方法（QX/T 89-2008），太阳能资源丰富程度等级划带分布如下图2.1-1。图2.1-1 中国水平面太阳辐射分布图表2.1-1 中国水平面太阳辐射等级划分表等级资源带号年总辐射量（MJ/m2）年总辐射量（kWh/m2）平均日辐射量（kWh/m2）最丰富带I6300 1750 4.8很丰富带II5040 63001400 17503.8 4.8较丰富带III3780 50401050 1
17、4002.9 3.8一般IV 3780 1050 2.9根据气象部门的调查测算：我国太阳能年总辐射量最大值在青藏高原，高达10100 MJ/m2，最小值在四川盆地，仅3300 MJ/m2。由图2.1-1以及表2.1-1可知，XX省属于我国太阳能总辐射丰富带。XX处于北回归线附近，全省气候温暖，日照充足，雨量充沛，无霜期长，为亚热带湿润气候。XX省年平均气温18左右。全年全省极端最高温度南北差异不大，甚或略呈北高南低现象,但几乎都接近或超过40；极端最低气温则南北差异较大：九江大部分地区在-12到-14之间,个别县区还出现过日最低气温-18.9的极端最低值；赣南则在-5左右，全省其他地区一般在-
18、7到-12之间。XX省气象科研所根据电力工程气象勘测技术规程中对太阳总辐射给出的计算方法，计算了全省1971年2000年太阳总辐射平均值，根据计算值，绘制XX省太阳总辐射空间分布图，见图2.1-2。图2.1-2 XX省年总辐射分布图（单位：MJ/m2）从图中可以看出XX省年太阳能总辐射在4006.3MJ/m2（崇义）4736.6MJ/ m2（石城）之间，全省平均为4458.5MJ/ m2，按照中国气象局制定的太阳能资源评估标准，XX省为太阳能资源丰富带，可进行一定规模的开发利用。从太阳总辐射分布图可以看出，环鄱阳湖区和赣州地区的东北部为XX省太阳能资源最丰富区，年总辐射量在4500MJ/ m2
19、，而太阳能资源低值区主要分布在赣西的罗霄山脉一带，年总辐射量在4200 MJ/ m2以下。 从大兴安岭南麓向西南穿过河套，向南沿青藏高原东侧直至西藏南部，形成一条等值线。此线以西为太阳能日照丰富地区，年日照时3000小时，这是由于这些地区位处内陆，全年气候干旱、云量稀少所致。按照全国太阳能日照资源分为：最丰富带（3000小时/年）、很丰富带（2400-3000小时/年）、较丰富带（1600-2400小时/年）和一般带（1600小时/年）4个区域。由图2.1-3知，我国全年日照时数分布图可以看出，XXXX全年日照时数在2200小时左右。图2.1-3 我国全年日照时数分布图2.2 南昌市太阳能资源
20、南昌市太阳能资源采用南昌市气象站历年统计特征值。 南昌市全年日照小时数 1291小时，占可能日照时数的45%。410月，各月平均日照小时数在100小时以上，其中78月日照小时数在160小时以上，在11次年3月，各月平均日照小时数6786小时。 考虑到太阳能辐射量有减少趋势，选取趋势较稳定的南昌市气象站太阳能总辐射观测资料进行统计，根据南昌市气象站1971-2000年太阳总辐射量历年逐月统计分析，多年年平均太阳总辐射量4647.1MJ/m2。 南昌市太阳总辐射量年内月平均辐射变幅为241.1596.1MJ/m2，月平均辐2射最高值出现在7月份，为596.1MJ/ m2，月平均辐射最低值出现在1月
21、份，为241.1 2MJ/m2。410月月平均辐射较大，变幅为373.8596.1MJ/m2，其中78月份辐射2574.6596.1MJ/m2；113月平均辐射偏小，变幅为241.1310.4MJ/m2。 2.3 太阳能资源综合评价南昌气象站的1971-2000年的太阳辐射资料统计数据、日照时数以及南昌气象站1971-2000年的日照时数，推算出近10年间南昌太阳辐射分布年际变化较大，其数值区间在241.1596.1MJ/m2；最低值出现在出现在1月份，为241.1 MJ/m2； 最高值出现在最高值出现在7月份，为596.1MJ/m2。本工程拟采用南昌市1971-2000年的太阳辐射资料作为本
22、阶段研究和计算的依据，选取月均的太阳辐射量来作为工程代表年的太阳辐射数据（简称工程代表年）。拟选定本工程代表年太阳辐射量为4647.1MJ/m2，年峰值日照小时数为1291h。通过以上数据可以看出，项目拟选地区光资源稳定，适合建设光伏电站，更能充分利用光资源，实现社会、环境和经济效益。 第三章 工程地质3 工程地质3.1 区域地质及构造稳定性拟建场地区域为平原冲积地貌，上覆第四系冲洪积土类，断裂构造不发育，基地稳定。区内构造表现为间歇性运动。原始地貌条件为冲积平原、地势开阔平坦，周边无孤岩等不良现象。3.2 场地工程地质条件3.2.1 地形地貌拟建区位于XX市XX乡，属冲积平原地貌，原貌为农田
23、，局部分布有池塘，地势平坦开阔，交通便利，地质条件稳定。3.2.2 地层岩性特征根据地勘报告，按地层堆积时代，成因，名称分类，场区可划分3个地层单元，现从上至下分述如下：第（1）层：淤泥质土（Qh）深灰色，主要由粘粒、粉粒及腐植物组成，有腥臭味，偶见螺壳，软塑。仅在ZK8号孔可见；厚度为0.50米，层面标高为26.77米。第（2）层：粉质粘土（Q4al）黄褐色，无摇振反应，光泽反应较光滑，干强度较低，韧性中等，软-可塑，断续夹薄层粉细砂。该层上部有约0.4米灰色耕土。全场地分布；最薄处为6.80米，见于ZK8号孔；最厚处为9.10米，见于ZK20号孔；平均厚度为8.46米；层面最高处标高为28
24、.16米，见于ZK25号孔；层面最低处标高为26.27米，见于ZK8号孔；平均标高为27.69米。第（3）层：砾砂（Q4al+pl）黄褐色，颗粒直径大于2mm者约占30-35%，砾石亚圆形，粒径一般2-4mm，个别大着20mm，成分主要为石英、长石等，饱和，稍密。全场地分布；可见厚度4.10-5.80米，层面最高处标高为20.07米，见于ZK22号孔；层面最低处标高为18.61米，见于ZK9号孔；平均标高为19.23米，均未钻穿。3.2.3 地下水拟建区地下水主要来自砾砂，该层孔隙度较大，水的渗透性较强，该层水为地层渗透性水，为主要含水层，属潜水类型，略具承压作用。层粉质粘土，下部断续夹薄层粉
25、细砂，具一定的渗透性。勘察期间测得地下水位在1.60米至1.90米之间，地下水位标高在25.71米至26.36米之间。根据水文地质资料，本区水文地质环境类别为类，场区土层中未见硫化物等化合物质；为了查明场区内地下水的腐蚀性，场区采取了2个水样进行了水质分析，成果见附件。按环境类型，场区土质及地下水对混凝土结构为微腐蚀性；按地层渗透性，评价场区土质及地下水和土对混凝土结构为微腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋为微腐蚀性。3.2.4 场地与地基的地震效应根据GB50011-2010规范及XX省建设厅、XX省地震局2003年元月颁布的XX省地震动参数区划工作用图，本场地抗震设防烈度6度，设计基本地震加速度
26、值0.05g，属于非抗震设防区。根据XX省住房和城乡建设厅赣建抗20091号文的通知精神，对于非抗震设防区的市、县城区建设工程可按6度进行设防。3.3 光伏发电工程站址工程地质评价层淤泥质土：零星分布，软塑，地基强度低，工程性能差，层位不稳定，不宜作为拟建物基础的持力层。层粉质粘土：全场区分布，软-可塑，地基强度较低，工程性能较差，层位稳定，土质较均匀，可作为蔬菜大棚基础的持力层。层砾砂：全场区分布，稍密，地基强度一般，工程性能一般，埋深较大，层位稳定，土质不均匀，可作为拟建物桩端持力层。根据拟建物性质及场区工程地质条件，结合建筑物高度及荷载，建议蔬菜大棚采用浅基础，选用层粉质粘土作基础持力层
27、；办公楼采用预制管桩基础，选用层砾砂作桩端持力层。3.4 结论及建议1）建议蔬菜大棚采用浅基础，选用层粉质粘土作基础持力层；办公楼采用预制管桩基础，选用层砾砂作桩端持力层。2）在场地东部局部分布有淤泥质土，采用浅基础施工时需清除。3）由于桩基设计参数为估算值，应先进行试桩，根据试桩结果进行修正设计参数，并对成桩进行检测。4）场地地下水对对混凝土结构为微腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋为微腐蚀性。5）抗震设防烈度建议按度考虑。6）基槽开挖过程中加强安全防护措施，同时及时联系验槽工作。7） 场地地下水较丰富，基础开挖时需做好排水措施。第四章 电力系统4 电力系统4.1 电力系统4.1.1 赣东北电网现
28、状赣东北供电区地处XX电网东北部，供电区域包括两市四县：XX市（不含涌山地区）、德兴市、婺源县、余干县、万年县、鄱阳县（鄱阳南部）。截至2011年底，区内有省调火电厂1座，即黄金埠电厂（2650MW）；有赣东北地调热电厂及生物质电厂共5座，总装机容量113MW；其他非统调小水电共105.5MW。2011年赣东北电网有500kV变电站1座（XX变），主变容量2750MVA；有220kV公用变电站6座，主变容量1020MVA，包括：垱岭变（2120MVA）、德兴变（1120+190MVA）、余干变（1120MVA）、鄱阳变（1150MVA）、高新变（1150MVA）、香屯变（1150MVA）；22
29、0kV专用变电站1座，即大山村变（190+163MVA）；110kV变电站23座，主变39台，主变容量1209.8MVA。有220kV公用线路13条，总长491.07km；220kV专用线路2条，总长21km；110kV公用线路45条，总长787.15km，110kV专用线路1条，总长2.65km。2011年赣东北供电区统调售电量为43.2亿kWh，同比增长20.87%。最高用电负荷为795.3MW（8月17日），同比去年649.3MW增长22.49%。2011年赣东北供电区电网地理接线示意图见图4.1-1所示。图4.1-1 2011年赣东北供电区电网地理接线示意图4.1.2 XX市电网现状X
30、X市位于XX省东北部，为县级市，北连景德镇，东邻德兴市和婺源县，南越万年县接鹰潭市，西毗鄱阳县。属于赣东北供电区管辖范围，总面积约1973平方千米，2011年总人口约87.5万人。下辖14个镇，2个街道办事处，2个乡。2011年XX市当地小水电总装机容量2.86MW，均为径流式电站，通过10kV及以下电压等级接入电网。2011年XX市境内有500kV变电站1座，即XX变（2750MVA）；有220kV变电站1座，即档岭变（2120MVA）；110kV变电站5座，主变5台，主变总容量326MVA，即金鹅山变（231.5MVA）、塔山变（240MVA）、沈家岭变（240MVA）、大田变（140MV
31、A）、东风变（231.5MVA）；35kV变电站9座，主变17台，主变总容量74.25MVA，即鸣山变（5+6.3MVA）、众埠变（26.3MVA）、南港变（15MVA）、礼林变（23.15MVA）、乐河变（2+2.5MVA）、梅岩变（2.5+3.15MVA）、双田变（5+6.3MVA）、涌龙变（22.5MVA）、沿沟变（26.3MVA）；220kV线路2条，总长度16.11km；110kV线路9条，总长度162.6km；35kV线路16条，总长度162.6km。2011年XX市统调用电量约10.2亿kWh，统调最高负荷约190MW。2011年XX市电网地理接线示意图见图4.1-2所示。图4.
32、1-2 2011年XX市电网地理接线示意图4.1.3 电网发展规划（1）赣东北供电区110kV及以上电网规划根据XX电网“十二五”主网架规划设计报告和XX赣东北供电区“十二五”电网滚动规划，2015年赣东北供电区110kV及以上地理接线示意图见图4.1-3。图4.1-3 2015年赣东北供电区110kV及以上电网规划图（2）XX市35kV及以上电网规划“十二五”期间，在2011年电网现状基础上，XX市规划新增1座220kV变电站，即接渡变（1180MVA），该变电站目前在建，预计2013年上半年投产。规划新增2座110kV变电站，即乐华变（150MVA）、乐港变（150MVA），预计在“十二五
33、”中后期投产。新增2座35kV变电站，即洪岩变（25MVA）、镇桥变（25MVA），优化局部35kV网架，2015年XX市35kV及以上电网地理接线图见图4.1-4所示。图4.1-4 2015年XX市35kV及以上电网地理接线图4.1.4 电源建设规划“十二五”期间，为满足电力需求，实现可持续发展，XX市新增大棚光伏电站20MW。4.2 光伏电站建设的必要性（1）缓解能源压力，改善环境、保护气候光伏农业科技大棚电站在发电过程中不排放CO2，而CO2作为最主要的温室气体，是导致气候变化的罪魁祸首。建立后不会产生传统发电技术（例如燃煤发电）带来的污染物排放和安全问题，没有废气或噪音污染。系统报废后
34、也很少有环境污染的遗留问题。一方面缓解了能源压力，另一方面间接起到了保护环境、改善气候的作用。（2）解决用地难题，探索东部建设光伏电站新路XX是XX最大的无公害蔬菜生产基地和重点产棉区，本项目租用农用地，不占用当地工业用地指标，降低电站投落户难度和投资难度，是探索建设光伏电站用地紧张的一条新路。（3）实现地区电力可持续发展，加快能源电力结构调整在XX省XX市开发太阳能兆瓦级发电项目，有利于改变该地区能源结构，增加可再生能源的比例，同时太阳能发电不受地域限制，可与水电等互补，优化系统电源结构。（4）满足XX市部分用电负荷需求，提高电网供电可靠性本项目建成后将在部分程度上改善XX市主要依靠系统主网
35、供电的局面，对当地电网的供电可靠性也有一定的提高。4.3 光伏项目接入系统方案根据接入系统审查意见, 光伏电站设置20个发电单元，每个发电单元经逆变后接入1000kVA箱式变压器，每4台箱式变压器接入1台35kV真空开关柜，分别通过5回35kV进线汇流至35kV开关站，通过新建1回35kV出线接入规划中的110kV乐华变电站,在乐华110kV变电站建成前,采取新建1回35kV出线接入众埠35kV变电站方案过渡,过渡期间新建线路长度约5km,采用LGJ-185型导线,线路最大输送容量为25MVA（40）,乐华110kV变电站投产后,光伏电站至众埠站35kV线路改接入乐华站,新增线路长约10km,
36、采用LGJ-185型导线。乐华站投产前、后光伏电站接入系统方案图分别见图4.3-1、4.3-2。图4.3-1 乐华站投产前光伏电站接入系统过渡方案图图4.3-2 乐华站投产后光伏电站远景接入系统方案图4.4 光伏开关站4.4.1 建设规模（1）电压等级：35kV。（2）箱变选型：38.522.25%/0.27kV/0.27kV。（3）35kV出线：规划出线1回，本期1回，导线型号为LGJ-185，最大输送容量25MVA（40）。（4）35kV集电线：规划出线5回，本期5回。4.4.2 电气主接线35kV主接线：光伏电站35kV开关站35kV母线采用单母线接线方式，本期建成，母线最大穿越功率按2
37、5MVA考虑。4.4.3 无功补偿根据接入系统审查意见,开关站内配置1组6Mvar动态连续可调无功补偿装置，本期建成。4.4.4 电气设备短路水平光伏电站35kV相关设备的短路电流水平按不低于25kA选取。第五章 光伏系统总体方案设计及发电量计算5 光伏系统发电量计算本次项目设计的两种光伏科技大棚均为钢结构，综合考虑构造及固定要求，电池阵列的安装方式为沿屋面平铺，屋面斜面角度均设计为20 度。每个光伏串的容量为P=140Wp36 块=5040Wp，单台500KW 逆变器可配置光伏串数量为Np=550kW/5.04kW=109.13 串。本次设计20MW（实际容量为20.20032MWp）固定式
38、，需要4008个组件串，共144288块电池组件。根据计算，本项目所在地水平面上日平均太阳辐射为12.56MJ/m2，如果按固定支架最佳倾角20度计算，斜面上的日平均太阳辐射为13.21MJ/m2，全年太阳辐射为4822.38MJ/m2，计算出峰值日照小时为1339小时，20MWp理论发电量为144288*140*133927048228480Wh=27048.2MWh。要估算项目上网电量，需在理论发电量上进行如下折减：1） 光伏方阵效率光伏方阵在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为伏方阵效率。光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括：组件匹配损失：对于精心设计、
39、精心施工的系统，约有4%的损失；最大功率点跟踪(MPPT)精度，取值3%；粉尘污染损失：即组件表面尘埃遮挡损失，取值3%；不可利用太阳辐射损失：即不可利用的低、弱太阳辐射损失，取值3%；温度损失：温度影响额定输出功率，温度高于标准温度时额定输出功率下降，取值4%；所以，综合各项以上各因素，1=96%97%97%97%96%=84%。2） 直流输电效率直流系统包括：直流电缆、汇流箱、直流防雷配电柜、逆变器等。直流系统损失包括直流网络损失和逆变器损失。直流输电效率取2=97。3）交流并网效率即从逆变器交流输出至高压电网的传输效率，其中最主要的是升压变压器的效率和交流电气连接的线路损耗。本次测算采用
40、3=98%。系统的总效率等于上述各部分效率的乘积，即：=123 =84%97%98%=79.8%4）衰减效率光伏组件在光照及常规大气环境中使用会有衰减，厂商一般保证光伏组件效率25年后要达到80%以上，最大极限按系统每年输出衰减0.6%计算，最终计算的25年发电量如表5.4-1所示。表5.4-1 25年衰减及平均年发电量测算表 （单位：MWh）年20MWp装机发电量121597 221467 321339 421211 521083 620957 720831 820706 920582 1020458 1120336 1220214 1320092 1419972 1519852 16197
41、33 1719614 1819497 1919380 2019263 2119148 2219033 2318919 2418805 2518692 平均发电量20111总发电量502781由表5.4-1可知，该20MW光伏电站25年年均发电量约20111MWh，25年总发电量为502781MWh。第六章 电气设计6 电气设计6.1 电气一次6.1.1 光伏站区电气部分1）电气主接线光伏电站建设规模：规划容量为20MW，本期建成；主接线方案：光伏电站每1MWp为一单元模块进行设计，每1MWp光伏发电单元经逆变器转变为交流电后，通过一台1000kVA箱式升压变压器，将电压升至35kV；每5个1M
42、Wp光伏发电单元并联后经一回35kV电缆线路接入110kV升压站35kV侧，本期共设有4回35kV电缆线路，接入110kV升压站。逆变器室用电：本工程采用箱式逆变器室，设备厂家成套考虑逆变器室内的综合用电，电源取自逆变器交流输出侧，主要为满足逆变器室内的暖通、照明、通信及设备正常运行供电。2）主要技术方案（1）整体技术方案项目电站20MWp光伏发电系统由10个1MWp光伏发电分系统组成；每个1MWp光伏发电分系统由2个500kWp光伏发电单元系统组成；每个500kWp光伏发电单元系统主要由1个500kWp太阳电池方阵和1台500kW光伏并网逆变器组成；项目共40个500kWp光伏发电单元系统。
43、在1个光伏发电单元系统中，500kWp太阳电池组件经串、并联后发出的直流电经汇流箱汇流至各自相应的直流防雷配电柜，再接入逆变器直流侧，通过逆变器将直流电转变成交流电。每2个光伏发电单元系统中的2台逆变器输出的交流电由1台1000kVA升压变压器将电压由270V升至35kV，10个光伏发电分系统并联后，经一回35kV电缆线路接入升压站35kV侧。其中，1MWp光伏发电分系统原理如下图： 由于本次光伏科技大棚项目对组件的透光率及造型有要求，本工程设计采用多晶硅双玻组件。（2）光伏电池方阵电池组件的串、并联设计光伏电池方阵由光伏电池组件经串联、并联组成，一个光伏电池方阵即为一个光伏发电单元系统，包括
44、1台逆变器与对应的n组光伏电池组串、直流连接电缆等。光伏电池组件串联的数量由并网逆变器的最高输入电压和最低工作电压，以及光伏电池组件允许的最大系统电压所确定，串联后称为光伏电池组串；光伏电池组串并联的数量由逆变器的额定容量确定。光伏电池组件的输出电压随着工作温度的变化而变化，因此需对串联后的光伏组件串的输出电压进行温度校验。根据当地气象数据，多年最高气温39，多年最低气温-5考虑计算。逆变器的最低输入电压是光伏电池组串在1000W/m2光照条件下，组件最高工作温度为39，组件输出最大峰功率值时的输出电压；逆变器的最高输入电压是光伏电池组串在1000W/m2光照条件下，温度为-5时的开路电压。针
45、对单个组件140W的多晶硅双玻太阳电池组件：1MWp多晶硅双玻太阳电池组件的串、并联数量：本工程1个1MWp太阳电池矩阵，全部采用单一的多晶硅双玻太阳电池组件。每台逆变器对应的光伏电池组件串、并联数量计算如下：A：光伏电池组件串联的数量及输出电压验算：在不考虑光伏电池组件工作温度修正系数影响的情况下，该矩阵光伏电池组件在标准测试条件下（光照1000W/m2、工作温度为25），允许的最大串联数（Smax）及最小串联数（Smin）分别为：SmaxUdcmax/Voc1000/22.843（块）SminUdcmin/Vm 450/17.926（块）考虑了光伏电池组件工作温度修正系数影响的情况下，该矩阵光伏电池组串的最高输出电压（Vmax）及最低输出电压（Vmin）验算如下：Vmax(2643)22.8+(1726)22.8(25+5)0.36%641.281118.8VVmin(2643)17.9(1726)17.9(3925)0.45%348.75608.44V进一步的温度系数修正验算表明，该矩阵组件的串联数选用36，即：Vmax3622.8+3622.8(25+5)0.36%918.31VVmin3617.93617.9(3925)0.45%499.41V该矩阵组件的串联数在36块时，其输出电压范围小于逆变器的最
