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1、某水库150MW渔光互补平价上网示范工程项目建议书有限公司二。二一年二月1.1 概述21.2 太阳能资源213发电量计算21.4 电气设计21.5 工程消防设计51.6 施工组织设计61.7 工程管理设计61.8 环境保护和水土保持设计61.9 节能降耗分析71.10 设计概算71.11 效益测算71.12 结论和建议71.1 概述本工程位于市县境内，利用水库水面及滩涂资源建设光伏发电站，计划装机容量为150MWP，全部平价上网。工程规划总面积3800亩，计划铺设光伏面积2600亩。本工程建成后预估年发电量13842万kWh,按照平价上网0.379元每度电全额上网测算，平均年收入约5244万元
2、，运维期约25年。可为当地增加税收，促进人员就业贡献一份力量。工程的设计依据主要是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方法(GD003-2011)o1.2 太阳能资源省属于太阳能资源丰富区，年太阳总辐射量为43005000MJm20市位于省南部，年日照时数18062460小时，全年太阳辐射量为57.6千卡/cm3,夏季最多，冬季最少。根据太阳能资源等级总辐射(GB/T31155可知，本工程所在地区太阳能资源属于丰富(C),稳定度为稳定(B),直射比等级为中(C),散射辐射占比较多。从日平均状况看，9-15时的太阳辐射较强，占全天辐射量的82%左右，是最佳太阳能资源利用时段。
3、从太阳能资源利用角度看，在水库建设光伏电站可行。1.3 发电量计算本工程考虑安装面积、当地纬度、太阳能资源条件等因素，计划安装功率不低于340W的晶硅太阳能组件，共计铺设约354000片，总占地面积为2600亩晶硅光伏组件，实际功率约为150MWp。预计电站运营期内平均年上网电量为13842万kWh,平均年等效满负荷利用小时数为115Oh(水面光伏相比地面光伏高10%发电量)。1.4 电气设计本工程考虑安装面积、当地纬度、太阳能资源条件等因素，在光伏布置场区计划排布150MWP的光伏组件。工程总占地面积约1800亩。综合考虑，本发电系统采用分块发电、集中并网方案，将系统分成30个3.41088
4、MWp的光伏并网发电单元。每个3.41088MWP电池子方阵利用电力电缆连接方式接入1台315OkVA箱变，本工程40台35kV箱变手拉手连接后以20回光伏集电线路送至开关站35kV高配集装箱进线柜。经2台6300OkVA主变压器升压至220KV,最终通过1回22OkV线路接入国网22OkV侧，长度约20公里。具体方案以电网部门审定的接入系统方案为准。根据本光伏发电工程的地理位置、供电范围，结合盐城电网结构，设计提出以下接入系统方案：新建一座IlOkV升压站，光伏电站以光伏发电单元升压变压器接升压后以35kV电压等级接入光伏电站升压站，光伏电站升压站出单回IlOkV线路至上级IlOkV变。所发
5、电力基本用于满足当地负荷的供电需求，盈余电力经上级变与系统的联络线送出，远期随着地区负荷的增长，光伏电站所发电力可就地消耗。光伏电站最终接入系统方案，需在接入系统设计中详细论证，并经上级主管部门审查后确定。(1)升压变电站站址选择本项目，光伏组件布置在水产养殖水面上方。根据Q/GDW617-2011国家电网公司光伏电站接入电网技术规定的有关要求，结合本工程的规划容量和建设安排，本工程可以IIOkV和22OkV电压接入系统。(2)电气主接线1)光伏电站集电线路方案本工程本期建设100MWP光伏组件，分37个子系统。每个子系统均配置2台1250kW逆变器和1台250OkVA变压器，各子系统光伏组件
6、、直流汇流箱、逆变器及升压变压器以单元为单位就地布置，每5、6台升压变接入1回集电线路(经计算，每回集电线路最大容量为16210kW,最大电流为268A,就地升压变高压侧之间连接线选用YJV22-2635,3X503X185电缆可满足要求)。35kV集电线路沿道路、塘梗以直埋方式或沿方阵内电缆桥架敷设，采用“放射形”连接方式接入IlOkV升压站35kV母线。35kV进线5回。2)升压站电气主接线本工程规划建设1台IOoMVA主变压器，电压等级设110kV35kV两级电压。IlOkV规划出线1回，采用线路变压器组接线；35kV本期出线7回，采用单母线接线。依据接入系统报告，本工程以IlokV电压
7、等级接入IlOkV上级变电站。主变压器IlOkV侧中性点经隔离开关接地。考虑到光伏组件方阵间采用电缆连接，单相接地电容电流较大，因此35kV系统采用电阻接地。根据系统专业估算，本期35kV母线侧需装设20MVar静止型动态无功补偿装置1套。3）送出线路本工程通过IlOkV升压站，将电压升值IlokV后，送出至8公里外IlOkV太平变电站高压侧间隔。（3）主要电气设备选择1）短路电流计算本工程尚缺少系统的有关资料，故设备选择时，参照国家电网公司的有关规定，IlOkV设备短路电流按40kA控制，35kV设备短路电流按25kV控制。2）主要设备选择的原则导体及设备选择依据短路电流控制条件、导体和电器
8、选择设计技术规定DL/T5222-2005进行，并确定以下条件：a.屋内及电缆沟（隧）道内最高环境温度，按40C考虑。b.日照强度取0.Iwcm2（风速取0.5ms）oc.污秽等级：el级。d.噪音：电器的连续性噪音水平不应大于85dB,非连续性噪音水平不大于90dB。（测试位置距设备外沿垂直面的水平距离为2m,离地高度l1.5处）。e.电器及金具在1.1倍最高工作电压下，晴天夜晚不出现可见电晕。3、主要设备选型规范1）直流汇流箱每个逆变器都连接有若干光伏组件串，这些光伏组件串通过汇流箱连接到逆变器。汇流箱满足室外安装的使用要求，绝防护等级达到IP65,同时可接入16路的光伏组件串，每路电流最
9、大可达15A,接入最大光伏组件串的开路电压值可达DC1500V熔断器的耐压值不小于BC1500V配有光伏专用避雷器，正极负极都具备防雷功能，采用正负极分别串联的四极断路器提高直流耐压值承受的直流电压值不小于DC1500V汇流箱具有每路进线电流监控功能，并通过RS485接口将其信息上传至监控系统，方便人员监视和进行维护。2）箱逆变一体化装置箱逆变一体化装置由2台125OkW逆变器个1台250OkVA箱变组成。并网型逆变器选型时除应考虑具有过/欠电压、过/欠频率、防孤岛效应、短路保护、逆向功率保护等保护功能外，同时应考虑其电压（电流）总谐波畸变率满足国际规定要求，减少对电网的干扰。整个光伏系统采用
10、若干组逆变器，每个逆变器具有自动最大功率跟踪功能，并能够随着光伏组件接收的功率，以最经济的方式自动识别并投入运行。逆变器具有有功、无功功率调节功能，且可通过监控系统远程控制。本工程拟选用的逆变器功率为1250kW,输入直流MMPT电压范围为DC800-1450V,输出交流电压为AC550V,功率因数大于0.99,谐波畸变率小于3%。就地升压变电站主要有三种型式：预装箱式变电站，俗称欧式箱变。其由高压开关设备、电力变压器、低压开关设备、电能计量设备、辅助设备和联结件组成，这些元件在工厂内预先组装在一个或几个箱壳内，结构为品字或目字排列，即变压器与高低压设备相互紧密地连接为一体，且又能相互分离，高
11、低压回路之间用钢板隔开，高压、低压，变压器既相对独立，又是一个完整的共箱式变电站整体。结构紧凑、体积较小、配置灵活；02组合式变电站，俗称美式箱变。和欧式箱变不同，美式箱变将变压器器身、负荷开关、熔断器、分接开关及相应辅助设备进行组合，高压开关、熔断器均进入油箱。变压器、油箱均为封闭式结构，整体外形尺寸小；落地式变压器台。所有设备均露天布置，高压开关采用跌落式熔断器，与避雷器一同安装于电杆上，低压断路器安装在户外防雨配电箱内，采用铜母线与变压器连接。欧式箱变，配置灵活，安装快速，可靠性要高于美变及落地式变压器台，其缺点为价格高，体积稍大于美变，本工程需建设的变压器基础要大于美变，土建投资也相对
12、高；美式箱变，配置不太灵活，电缆进出线施工较难，可靠性不如欧变，同时，美变均为油变，一旦泄露，影响本地水体，不利于渔业生产，但体积小，安装方便；落地式变压器虽然价格最低，但该地区不宜采用。通过以上的比较可知，欧式箱变整体性能最优，虽成本稍大，考虑到光伏电站的实际情况，因此推荐选用欧式箱变。箱变容量250OkVA,变比372X2.5%0.55-0.55kV（kV,接线组别D/y11-y11,阻抗电压Ud=6%-6%）1.5 工程消防设计本设计根据“预防为主，防消结合”的消防工作方针，遵循立足国内，中等适用的指导思想，开关站内各建（构）筑物的布置按火力发电厂与变电站设计防火规范GB50229-20
13、06变电所总布置设计技术规程DL/T5056-2007.建筑设计防火规范GB50016-2014等进行设计。根据光伏电站系统的特点，在设备与器材的选择和布置上采用防火措施，积极预防火灾的发生。整个光伏场安装前清除表面杂草，光伏发电场建成后，场区需配备消防专职人员，定期巡检场区，对于易引起火灾的物品等，需及时处理。1.6 施工组织设计施工总布置应综合考虑工程规模、施工方案及工期、造价等因素，按照因地制宜、因时制宜、有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、少占地的原则，在满足环保与水保要求的条件下，充分考虑光伏阵列布置的特点，统筹规划，合理布置生产生活区、施工工厂、供电供水、堆场等施工设施与临时设
14、施。主体工程施工主要包括：光伏组件基础施工及光伏阵列安装；分站房建筑物施工、箱变基础施工及电缆敷设等。1.7 工程管理设计太阳能光伏发电场的运行管理将遵守一般电力企业的运行原则与法规。公司按照精简、高效的原则，设置运行管理部门。管理机构的设置根据生产需要，本着精干、统一、高效的原则，体现现代化光伏发电场运行特点。开关站按少人值班的原则进行设计，当光伏发电场的电气设备和机械设备进入稳定运行状态后，可按无人值班（少人值守）方式管理。由于目前尚未颁布光伏发电场运行人员编制规程，结合本光伏发电场的特点进行机构设置和人员编制，定员标准为6人，运行人员和日常维护人员6人（分三班，每班2人），主要负责光伏发
15、电场巡视、日常维护和值班等。光伏发电场应有必要的规程制度，包括安全工作规程、消防规程、工作票制度、操作票制度、交接班制度、巡回检查制度、操作监护制度等。1.8 环境保护和水土保持设计太阳能是清洁的可再生能源，开发利用太阳能符合国家产业政策。省市水库130MW渔光一体平价上网示范工程工程选址基本合理。工程建成后对当地社会经济具有较大的促进作用，经济效益、社会效益和环境效益明显。工程建设对当地水环境、声环境、大气环境、光污染影响、生态环境等影响较小，除工程占地造成土地利用状况不可逆改变外，其他影响均可通过采取相应的环保措施及环境管理措施予以减缓。因此，只要工程在建设中认真落实“三同时”，采取相应的
16、环保对策措施后，从环境保护角度来看，工程建设是可行的。1.9 节能降耗分析光伏的节能效益主要体现在光伏发电场运行时不需要消耗煤、石油和天然气等不可再生能源。本工程建成后，平均每年可向电网提供13842万kWh的电量，按火力发电平均标准煤耗326gkWh计算，平均每年可节约标煤4120万t。环境效益主要体现在光伏电场运营时在提供能源的同时，不排放CO?、SO2、NO2和烟尘等有害物质。SO2和NO2是形成酸雨的主要成分，不但危害动植物的生长，破坏生态环境，而且还腐蚀建筑物，易引发人类各种疾病的产生；CO,是影响全球气候变暖的主要温室气体。本工程建成后，平均每年可以减少排放约CO,122.836万
17、t,S0,10922.52t,N0,5961.26t,减少灰渣38702t.可见光伏电场的建设有十分显著的环境效益。1.10 设计概算本工程资本金由企业自主全投。工程总投资：53000万元；单位千瓦综合成本：3500元。若考虑配置10%的电池储能站，投资增加2300万元。1.11 效益测算本工程按照年发电量13842万kWh、平价上网0.379元每度电、不考虑消纳全额上网投资测算，平均年收入约5244万元，工程投资回收期约12年，工程全寿命期25年。1.12 结论和建议1.12.1 结论太阳能产业是清洁能源，能够保护环境，减少温室气体排放，是国家大力提倡和扶持的电力产业。本工程的实施不仅优化了
18、当地能源结构，而且对促进当地经济发展有重大意义。本工程为“渔光一体”工程，使光伏与渔业得到有机结合，综合目前市场上光伏电站建设的最前沿技术，真正能实现1+12的产值效应，效率叠加，双重收益，产出清洁能源，带动当地渔业养殖，提高水产品质量。根据以上分析，本工程在技术上和经济上均是可行的。具有较好的开发价值，争取做到全国平价上网第一个示范工程，为平价上网树一旗帜。通过对本工程的可行研究，可以得出以下主要结论：D工程规模容量150MWp,是渔光一体光伏发电工程，能够起到很好的工程示范作用，推动国家太阳能光伏发电产业和设备产业的发展，对国家温室气体减排和能源安全有重要的影响，同时又能加快电力结构的调整
19、，为省直接提供清洁的电力能源，工程建设有充分的必要性。2）本工程场址太阳能资源丰富，交通方便，工程地质等工程建设条件满足工程建设的工程要求。3）太阳电池组件和逆变器选型合理。太阳电池组件选用功率不低于340WP晶硅太阳电池组件；4）总体技术方案结构组成合理，符合大型太阳能光伏电站的系统特点，对保证光伏发电的系统效率有重要作用。5）根据NASA太阳能辐射数据及规模容量、光伏发电系统效率等数据测算出本电站25年的平均年发电量为：13842万kWh。6）本工程属于节能减排的环保工程，电站发电过程不会产生工业废气、废水、烟尘等，基本上不会产生环境污染。7）工程建成后，站内绿化将有利于水土保持和盐碱荒地
20、的资源利用。1.12.2 建议1.12.3 前期工作管理力度。将光电前期工作统一规划、统一管理、使光电实现有序、科学、合理的开发。2）制定适应光电发展的电网建设规划。根据并网光伏电站的发展、装机容量及开发时间等情况，及时调整电力规划，并与光伏电站并网接入，提高清洁能源的比例。3）实施本工程的关键在于各项扶持政策的落实。目前，我国已公布中华人民共和国可再生能源法和可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法，为该工程提供了法律上的保障。4）研究制定促进光电发展的法规和政策，建立良好的可再生能源市场保障体系。在税收、信贷、投资、上网电价、光电并网等方面制定优惠扶持政策，并将具体措施落实到位。5）构建以法律、法规为基础的市场运行机制，促进降低成本，实现可再生能源发展目标，推进光伏产业规模化和商业化。6）做好人才培养和相关科研工作。针对本地区特殊气候特征对并网光伏电站输出性能等影响开展相关课题的研究工作，为今后大型并网光伏电站的建设做好技术支持。7）建议尽快批准立项，以便抓紧开展后续工作，使工程尽早发挥效益。
