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分布式光伏发电站可研

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分布式光伏发电站可研

××××新能源有限责任公司 恒泰实业2.537MW分布式光伏电站项目 编制单位: ××××有限公司 编制时间: 2014年6月 1 目 录 第一章 概

述 ............................................................................................................. 1 1.1 项目概况及编制依

据 ..................................................................................... 1 1.2 项目建设规模、资金来

源 ............................................................................. 1 1.3项目申报单位概

况 .......................................................................................... 2 1.4 项目建设的必要

性 ......................................................................................... 2 1.5 研究范

围 ......................................................................................................... 6 1.6 主要技术原则和指导思

想 ............................................................................. 6 1.7 实施方

案 .....................................................................

.................................... 8 第二章 太阳能光伏发电应

用 ................................................................................. 9 2.1 太阳能光伏发电的应用前

景 ......................................................................... 9

2.2 太阳能光伏发电的应用方

式 ......................................................................... 9

2.3 我国丰富的太阳能资

源 ............................................................................... 10 2.4 建设太阳能光伏电站的现实意

义 ............................................................... 11

2.5 国家相关支持政

策 ....................................................................................... 13 第三章 电力系

统 ................................................................................................... 16 3.1 并网方

案 ....................................................................................................... 16 3.2 方案分

析 ....................................................................................................... 16 第四章 项目地点条

件 ........................................................................................... 18 4.1 项目地点概述及项目条件分

析 ................................................................... 18

4.2 给供水系

统 ................................................................................................... 18 4.3××地区太阳能资

源 ..................................................................................... 18 第五章 项目设

想 ................................................................................................... 20

2

5.1 电站总平面规划布

置 ................................................................................... 20 5.2 太阳能光伏组件选型、发电量估

算 ........................................................... 23

5.3 电气部

分 ....................................................................................................... 30 5.4 方阵接线方案设

计 ....................................................................................... 35 5.5 结构部

分 ....................................................................................................... 38 第六章 环境保

护 ................................................................................................... 44 6.1 本项目概

况 .....................................................................

.............................. 44 6.2 气候特

征 ....................................................................................................... 44 6.3 施工期环境影

响 ........................................................................................... 44 6.4 营运期环保措

施 ........................................................................................... 47 6.5 初步结

论 ....................................................................................................... 48 第七章 劳动安

全 ................................................................................................... 49 7.1 设计依据、任务与目

的 ............................................................................... 49 7.2 工程安全域卫生危害因素分

析 ................................................................... 49

7.3 劳动安全与工业卫生对策措

施 ................................................................... 51

7.4 光伏电场安全与卫生机构装置、人员配备及管理制度 ........................... 52

7.5 事故应急救援预

案 ....................................................................................... 52 7.6 劳动安全与工业卫生专项工程量、投资概算和实施计划 ....................... 52

7.7 预期效果评

价 ............................................................................................... 53 第八章 节约和合理利用资

源 ............................................................................... 54 8.1 概

述 ............................................................................................................... 54 8.2 遵照的标准和规范 ....................................................................................... 55 8.3 节能降耗措

施 ............................................................................................... 55 8.4 总平面设

计 ................................................................................................... 56 第九章 电站定

员 ................................................................................................... 58

3 9.1保障措

施 ........................................................................................................ 58 第十章 投资估算及经济评

价 ............................................................................... 59 10.1项目设备投

资 .............................................................................................. 59 10.2 项目发电量与自发自用的比

例 ................................................................. 60

10.3 替代网购电

价 ............................................................................................. 60 10.4 补贴需

求 ..................................................................................................... 60 10.5 经济效益分

析 ............................................................................................. 61 10.6 社会效益分

析 ............................................................................................. 61 10.7 项目资金来

源 ............................................................................................. 61 10.8 项目财务评

价 ............................................................................................. 61 第十一章 结论与建

议 ........................................................................................... 63 11.1 结

论 .............................................................................................................. 63 11.2 建

议 .............................................................................................................. 63

附件 1、委托书

2、山东××恒泰实业有限公司平面图

3、山东××恒泰实业有限公司2.537MW分布式光伏电站项目地理位置图 4、财务分析表

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第一章 概述

1.1 项目概况及编制依据 1.1.1项目概况

本项目拟建2.537MW光伏电站,位于山东××恒泰实业有限公司内厂房屋顶。项目区环境优越,交通便利,通讯发达。项目发电自发自用。 1.1.2编制依据

本项目申请报告主要根据下列文件和资料进行编制:

(1)《中华人民共和国可再生能源法》(2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过)

(2)《可再生能源发电有关管理规定》(发改能源〔2006〕13号)

(3)《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(发改价格〔2006〕7号) (4)《国家发展改革委办公厅关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知》(发改办能源〔2007〕2898号)

(5)太阳能光伏电站有关设计规范 标准号 标准名称

GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求

GB/Z 19964-2012 光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T 20046-2006 光伏(PV)系统电网接口特性 GB/T 2297-1989 太阳光伏能源系统术语

Q/GDW617-2011 国家电网公司光伏电站接入电网技术规定 GB50054-2011 低压配电设计规范 GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范 GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范 GB 50052-2009 供配电系统设计规范

DL/T 5222-2005 导体和电器选择设计技术规定 1.2 项目建设规模、资金来源

项目名称:恒泰实业2.537MW分布式光伏电站项目 1

申报单位:××××新能源有限责任公司 项目性质:用户侧并网 项目联系人:×××× 联系电话:

建设规模:本项目电站总功率为2.537MW

资金来源:该项目总投资约2091.53万元,为企业自有资金。 1.3项目申报单位概况

××××新能源有限责任公司是保定光动新能源有限责任公司的全资子公司,公司注册资本1000万元人民币,注册地址为山东省聊城市××县大布乡政府驻地,公司主要从事太阳能发电、新能源项目的开发、管理;新能源技术的开发、咨询、准让及服务等。

1.4 项目建设的必要性 1.4.1 项目所在地介绍 气候状况:

××县地处山东省西部,聊城市南端,黄河之北,东林大运河,南接河南省。南北长32公里,东西宽39公里,总面积1064平方公里。××属暖温带季风气候区,气候温暖,光照充足、温季变化明显。春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季晴爽间有旱涝,冬季盛行西北风,寒冷干燥。

经济发展:

2013年,全县实现生产总值247.9亿元,增长13%;公共财政预算收入达到10.01亿元,同口径相比增长38.8%;规模以上固定资产投资170亿元,增长29.3%;社会消费品零售总额112.8亿元,增长13.8%;城镇居民人均可支配收入22586元,农民人均纯收入突破万元,达到10117.5元,分别增长15%和16%。全社会用电量达到18亿度,其中工业用电量13.7亿度,分别增长10.8%和10.6%;金融机构存贷款余额分别达到234亿元和153亿元。

工业发展: 2

2013年,规模以上企业新增57户,达到267户,实现主营业务收入945亿元、利税89亿元,分别增长25.1%和10%。民营经济实现税收10.7亿元,增长27%。“二次创业”深入实施,制定了规模企业三年倍增计划,精心筛选出20家企业42个项目作为首批重点扶持项目,完善了项目推进保障机制。创新能力显著增强,荣获国家和省科技进步二等奖各1项,新增国家和省级企业技术中心各1个、省名牌产品和著名商标各2个,9个项目被批准为省级以上科技计划项目;高新技术产业产值比重达到17.5%。祥光铜业荣获省长质量奖,谷丰源化肥荣获市长质量奖。融资渠道不断拓宽,设立了企业过桥资金,成立了注册资本3亿元的担保公司,推广了融资租赁、股权质押、企业债券等新的融资方式。凤祥股份上市工作进展顺利,泰康建材、鲁青电缆成功在齐鲁股权托管交易中心挂牌,五岳钎具、太平洋橡缆、首信高分子等企业“新三板”挂牌扎实推进。

1.4.2 优化能源结构

山东电网目前电力生产方式仍以火电为主,电力生产结构调整刻不容缓,以高耗能的火力发电为主的能源结构难以满足用电需求和电力系统可持续发展的战略要求。因此,积极地开发利用本地区的太阳能等清洁可再生能源已势在必行、大势所趋,以多元化能源开发的方式满足经济发展的需求是电力发展的长远目标。

开发新能源是我国能源发展战略的重要组成部分,政府对此十分重视。国家计委、科技部《关于进一步支持可再生能源发展有关问题的通知》(计基础〔1999〕44号)、国家经贸委1999年11月25日发布的《关于优化电力资源配置,促进公开公平调度的若干意见》、1998年1月1日起施行的《中华人民共和国节约能源法》,2005年2月28日全国人大通过《中华人民共和国可再生能源法》,并自2006年1月1日起施行,都明确鼓励新能源发电和节能项目的发展。2008年4月1日起修订实施的《中华人民共和国节约能源法》中,特别强调使用太阳能等可再生能源。《可再生能源法》和《节约能源法》

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的颁布和实施,为太阳能产业的利用提供了政策保证。根据我国《可再生能源中长期发展规划》,提出了未来15 年可再生能源发展的目标:到2020 年可再生能源在能源结构中的比例争取达到16%。

本项目有利于节能减排,又是对当地电网的有利补充和调峰,为构建和谐社会促进产业结构调整,全面建设小康社会,提供有力保障。 1.4.3 解决能源短缺的途径之一

人类面临着巨大的能源与环境压力。当前,能源工业主要是矿物燃料工业,包括煤炭、石油和天然气等。社会快速的发展,资源在日益消耗,总有一天,矿物资源会枯竭。到2007年止,世界探明煤炭储量约8475亿吨,大概能用220年;世界探明石油储量约1686亿吨,大概能用50年;世界探明天然气储量约180万亿立方米,可再开采65年。我国能源资源比较丰富,但由于人口多,人均拥有资源在世界上处于较低水平。据统计,2007年底我国探明煤炭储量约1145亿吨,可以开采60年左右。2006年底我国探明石油储量约32亿吨,可以开采18年左右;可开采天然气储量约3.1万亿立方米,可以开采60年左右。人类对能源需求持续增长,经济快速增长必然加快了能源消耗的加快,加剧了能源紧张的状况。

世界一次能源紧张,而我国一次能源更匮乏,所以积极开发太阳能、风能等可再生能源是节约能源短缺的最好途径之一。

1.4.4 保护环境、减少温室气体排放

恒泰实业2.537MW分布式光伏电站项目遵循低碳技术、低碳产业的战略决策要求,可提升企业形象并为环境保护做出突出贡献。众所周知,全球变暖问题、温室气体排放的产生的飓风潮和暖冻恶果日益明显,这些自然灾害始终威胁着人类的生存环境。所以,推进太阳能等新能源的利用,可以减少这些灾害的产生。根据目前中国的能源结构,以煤电为主的电力系统,燃煤产生大量的CO、SO、NO、烟尘、灰渣等,对环境和生态造成严重的影响。 22X

本项目的减排也可直接产生一定的经济效应。也表明中国各级政府努力 4

改进环境条件、积极推进新能源应用、为“减排”进行不懈努力的决心,为世界环境保护作出自己的贡献。

1.4.5 推广太阳能利用、推进光伏产业发展

我国太阳能光伏技术开始于20世纪70年代,开始时主要用于空间技术,而后逐渐扩大到地面并形成了中国的光伏产业。目前,我国的光伏发电系统已得到了广泛的推广及应用,为边远地区居民提供了新的能源——光伏发电,极大的改善了边远地区人民的生活。

目前国际上对太阳能资源已经十分重视,20世纪70年代以来,世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。20世纪80年代,美国建成抛物面槽太阳能发电站,俄罗斯、澳大利亚、瑞士也相继建立了太阳能发电厂,1992年日本太阳能发电系统和电力公司电网联网,2000年有7万家庭安装了太阳能家庭发电设备,到2011年底日本国内安装太阳能组件容量达5GWp,到2030年累计安装太阳电池组件容量将达10GWp届时,预计日本所有住宅所消耗的电力中的半数将

来自太阳能。2011年意大利新增光伏装机容量6.9GWp,德国新增光伏装机容量5.9GWp,美国新增光伏装机容量2.7GWp。

近年来,世界范围内太阳能光伏技术和光伏产业发展很快,光伏发电已经从解决边远地区的用电和特殊用电逐步转向并网发电和建筑结合供电的方向发展,并且发展十分迅速。美国、德国、日本、加拿大、荷兰等国家纷纷制定了雄心勃勃的中长期发展规划推动光伏技术和光伏产业的发展,世界光伏产业以31.2%的平均年增长率高速发展。2004年世界光伏组件的产量是1200MW,比前年增长了近60%。近年来我国光伏产业的增长速度也较快,2011年国内光伏组件的生产能力已达30GWp。全世界范围内光伏产能累计达到50GW,这表明世界光伏产业发展有着远大的发展空间。勿容置疑,开发太阳能资源,已经成为全球解决能源紧张的战略性计划。

虽然我国在太阳能应用和技术产品开发方面已经取得了一定成就,但是受经济发展和技术水平的限制,目前太阳能产品并没有走进千家万户,如太

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阳能产品的使用受天气因素的影响较大;太阳能发电装置造价昂贵,每千W的平均成本偏高等。但是在常规能源短缺已经成为制约我国经济发展瓶颈的今天,清洁、无穷的太阳能利用应有更大空间,太阳能光伏发电也有更大的市场潜力可挖,因此实施本项目对推广太阳能利用、推进光伏产业发展是十分必要的。

综上所述,恒泰实业2.537MW分布式光伏电站项目的建设,符合我国可持续发展能源战略规划;也是发展循环经济模式,建设和谐社会的具体体现;同时对推进太阳能利用及光伏电池产业的发展进程具有非常大的意义,其社会政治、经济、环保等效益显著。

1.5 研究范围

本项目××××新能源有限责任公司恒泰实业2.537MW分布式光伏电站项目,本期项目建设总容量为2.537MW,采用多晶硅太阳能电池作为光电转换装置,同时根据建设场址配电情况就近接入低压配电网络。项目主要包括光电转换系统、直流系统、逆变系统、并网系统等。

本次项目申请的范围和深度参照《火力发电厂项目申请报告内容深度规定》(DLGJ118-1997)的要求,进行必要的调查、收资、勘测和试验工作,落实项目建设所需的各项外部条件,对项目方案进行全面技术经济比较,编写投资估算和经济效益分析。

1.6 主要技术原则和指导思想 1.6.1 设计指导思想

1、本项目项目申请设计以质量、职业健康安全和环境整合管理体系文件为指导,贯彻执行国家与行业的政策和标准,通过认真分析和研究,选择优良的技术方案和合理的项目造价,树立为顾客服务的思想,认真听取有关方面的意见和建议,使本项目的项目申请设计切合实际。

2、充分体现“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设原则。以保证电站安全、可靠、经济运行为前提,采用国内外成熟先进的设计思路、设计

6

手段、在电站总体方案设计充分体现先进性、合理性和经济性。 3、贯彻节约用地、节约用水的原则以及节约能源的原则。

4、正确处理国家与地方、近期与远期、主体设施与辅助设施的关系,提高项目的社会效益和经济效益。

5、认真执行国家的环保政策,充分考虑综合利用,符合可持续发展战略。 6、电站布置和基础处理等紧密结合项目特点,进行方案优化。

7、在方案设计中采用成熟、先进、经济的控制方案,提高电站综合自动化水平,降低项目造价,降低消耗和运行管理成本,为电厂上网创造条件。

8、确保电站安全可靠的前提下,有利于施工、方便运行和检修、尽可能减小建筑体积,缩短电缆长度,减少不必要的设备。

9、各专业在方案优化论证的基础上,得出是否可行的结论和存在的问题。 1.6.2 主要设计原则

1、电力系统:提出负荷特性分析意见及建设进度,提出电力送出方案,确定本期项目机组出线电压等级及回路数。

2、电站型式:本期2.537MW光伏电站,在工艺技术路线的选择上,既要采用目前先进可靠技术,又要做到经济合理,技术的先进性要服从于经济的合理性和国家的政策,对于国内已经成熟和过关的产品则尽量以国产设备为主。

3、电站水源:设计、施工及生活用水均取用工业园区。

4、电气:优选电池、并网方案;论证主要设备选择,提出自动控制水平。 5、水文气象:对影响建设电站的水文、气象条件,作出判断,提出建设电站的可能性。

6、环境保护:要认真执行环境保护政策,进行环保分析计算。根据环保要求,满足国家新颁布的现行有关规定。应加强与省市环保部门的联系,以取得支持。

7、施工组织:与有关单位配合,规划好施工生活区等,提出建设进度的 7

初步轮廓。

8、节约能源:各有关专业应拟定出节约能源的措施。

9、技经部分:编制投资估算,并进行经济效益分析和评价。 1.7 实施方案 受××××新能源有限责任公司委托,展开项目设计,编制项目申请报告。由专业人员就电站总平面、工艺布置、电气配线、环保、水文设计等问题于2014年

5月到现场进行了现场踏勘并与业主进行积极商讨和交流,在踏勘、搜资调研的基础上,于2014年6月开展本项目的项目申请报告编写工作。

根据业主要求于2014年6月底编制完成本项目申请报告,供上级主管部门审查。

1.7.1项目工期

光伏电站项目预计2014年08月开工,10月底电网接入。 1.7.2进度安排 2014年05月至2014年08月施工前期准备。

2014年08月至2014年10月太阳能电池组件安装及设备安装。 2014年10月至2014年12月缺陷处理及试运行。 8

第二章 太阳能光伏发电应用 2.1 太阳能光伏发电的应用前景

太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分,被认为是当前世界上最有发展前景的新能源技术,各发达国家均投入巨额资金竞相研究开发,并积极推进产业化进程,大力开拓市场应用。至2011年底世界光伏发电累计安装容量将达到69GW。未来几年,世界光伏产业将成为世界上发展最快的一个产业之一。

各国可再生能源法的颁布、快速发展的光伏屋顶计划、各种减免税政策和补贴以及逐渐成熟的绿色电力价格,为光伏市场的发展提供了良好的基础。光伏发电的应用领域是新能源和可再生能源的重要组成部分,光伏发电的应用领域将逐步由边远地区和农村的补充能源向全社会的替代能源过渡。预测到21世纪中叶,太阳能光伏发电将达到占世界总发电量的10%,20%,成为人类的基础能源之一。

随着世界光伏市场需求持续高速增长,中国《中国可再生能源法》的颁布实施以及中国光伏企业在国际光伏市场的良好表现,中国的光伏制造和光伏应用都呈现出了快速增长态势。

2.2 太阳能光伏发电的应用方式

太阳能是资源最丰富的可再生能源,具有独特的优势和巨大的开发利用潜力,充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐相处及能源与环境的协调发展。人类对太阳能的早期利用主要是光和热,光伏发电技术的出现为太阳能利用开辟了广阔的领域。90年代以来,太阳能光伏发电的发展很快,已广泛用于航天、通讯、交通以及偏远地区居民的生活供电等领域,近年来又开辟了太阳能路灯、草坪灯和屋顶太阳能光伏发电等新的应用领域。

光伏发电通常有两种利用方式,一种是依靠蓄电池来进行能量的存储,即所谓的独立发电方式,但是由于受到蓄电池的存储容量、使用寿命的限制,造成成本较高,虽然目前我们有很多措施可以保护蓄电池,比如在控制回路

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中加入更多的保护措施,使用目前比较先进的超级电容保护装置等;另一种利用方式为并网使用,作为公用电厂城市分布式小电源,将太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给其他负载使用,而在需要用电的时候则从电网中获取电能。目前并网发电系统采用的并网逆变器一般拥有自动相位和电压跟踪装置,能够非常好的配合电网的微小相位和电压波动,尽量减少对电网的影响。

独立发电系统一般由太阳电池组件、控制器、蓄电池、逆变器组成。并网发电系统一般由太阳电池组件,并网逆变器等组成。通常还包括数据采集系统、数据交换、参数显示和监控设备等。太阳能方阵所发出的直流电经过并网逆变器转变成与电网相匹配的交流电再输送到电网中。 2.3 我国丰富的太阳能资源

我国地处北半球,土地辽阔,国土总面积达960万平方公里。在我国广阔富饶的土地上,太阳能资源的分布受气候和地理等条件具有明显的地域性。根据《太阳能资源评估方法》(QX/T 89-2008),以太阳能总辐射的年总量为指标,对太阳能的丰富程度划分为4 个等级,如下表所示。

表 2-1 中国太阳辐射资源区划标准

年总辐射量 年总辐射量

等级 资源带号 平均日辐射量 22(MJ/m) (kWh/m) 最丰富带 ? ?6300 ?1750 ?4.8

很丰富带 ? 5040--6300 1400--1750 3.8--4.8 较丰富带 ? 3780--5040 1050--1400 2.9--3.8 一般 ,3780 ,1050 ,2.9 ?

2我国的太阳能资源丰富。其中年总辐射量在860,2080kWh/m 之间,年 2直接辐射量在230,1500 kWh/m 之间,年平均直射比在0.24,0.73 之间,年日照时数在870,3570h 之间。中国1978,2007年平均总辐射空间分布情况如图2-1 所示。

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从图2-1中可以看出,我国太阳能资源空间分布特点为自西北到东南呈先增加再减少然后又增加的趋势。新疆东南边缘、西藏大部、青海中西部、甘肃河西走廊西部、内蒙古阿拉善高原及其以西地区构成了太阳能资源“最丰富带”,其中西藏南部和青海格尔木地区是两个高值中心;新疆大部分地区、西藏东部、云南大部、青海东部、四川盆地以西、甘肃中东部、宁夏全部、陕西北部、山西北部、河北西北部、内蒙古中东部至锡林浩特和赤峰一带,是我国太阳能资源“很丰富带”;我国中东部和东北的大部分地区都属于太阳能资源的“较丰富带”;只有以四川盆地为中心,四川省东部、重庆全部、贵州大部、湖南西部等地区属于太阳能资源的“一般带”。

2图2-1 1978,2007年平均太阳能资源空间分布图(单位:kWh/m) 2.4 建设太阳能光伏电站的现实意义

改革开放以来人民的物质与精神文化生活得到了极大的改善,但同时,环境、资源与经济、社会发展之间的矛盾也日益凸现,越来越成为经济、社会发展的制约因素。时不我待,只有生态建设才是实现可持续发展的重要举

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措,也必将带来更广阔的社会、经济和生态的发展前景,从而实现跨跃式发展,对解决雾霾有着一定意义。

解决环保与发展的问题是全国面临的重要课题。众所周知,环保与经济建设应该相辅相成,经济发展要跟环境相协调,把环境变美,经济才能持续发展,达到环境效益、经济效益、社会效益三丰收。生态环境保护既不能用停止发展经济来维系,也不能用破坏生态环境来换取经济发展的短期效应。只有遵循社会发展的规律,坚持经济建设和生态环境保护并举,在发展中重保护,在保护中求发展,方能走上生态良好、人与自然和谐的可持续发展之路。大力开发、利用太阳能正是应对能源匮乏、空气污染、缓解电力紧张、保障可持续发展的有效手段,目前已经为越来越多的国家所认可。

可再生能源是可持续发展的能源、未来的能源,谁掌握了可再生能源,谁就掌握了能源的未来。中国全面建设小康社会要求可再生能源做出更多的贡献,十一五期间,中国可再生能源将进入快速发展时期。在可再生能源中,太阳能发电的成本虽然较高,但与其他能源相比,太阳能在资源潜力和持久适用性方面更具优势。从前景来看,光伏发电是最具潜力的战略替代发电技术。

未来十年是光伏发电向替代能源冲刺的十年,随着常规化石能源日渐匮乏及其大量使用带来的环境恶化,太阳能光伏发电已成为世界发展最快的产业。据国际权威机构预测,2020年前,光伏发电将以50%的年平均增长率发展,2020年光伏发电将达到世界总发电量的1%。

实践证明并得到世界公认,光伏发电是最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术,具有诸多优势和特点:太阳能资源取之不尽,所用硅材料资源用之不竭(占地球元素的26%);光伏发电为纯光电转换的物理过程,无消耗、无排放、无转动、无污染;安装和应用具有模块化特征,规模机动,安全可靠;可与建筑结合,无需单独占地,地面电站与环境友好。

目前,光伏发电的利用方式已不仅仅局限于为偏远地区提供电力,利用 12

建筑顶面及空旷地面建设大型并网电站是光伏发电发展的必然趋势,欧美等发达国家在这方面早已走在了前面,我国发达省份应该参照发达国家的经验迎头赶上。

可以预见,大型光伏电站的建成,不仅可以把丰富的太阳能资源优势转化成源源不断的电力供应给城乡生产、生活之用,而且对于电网还可以起到调峰作用;不仅具有环保效益,更可以营造一种清新、自然、环保、健康、进步、面向未来的崭新形象。

2.5 国家相关支持政策

为鼓励可再生能源的开发和利用,中国国家有关部门先后颁布了以下相关法律法规:

1、《可再生能源法》

2006年1月1日,《可再生能源法》正式实施。确立了可再生能源总量目标制度、可再生能源并网发电审批和全额收购制度、可再生能源上网电价与费用分摊制度、可再生能源专项资金和税收、信贷鼓励措施。

2、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》

2006年1月4日,《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》公布。提出可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种价格。风力发电项目的上网电价实行政府指导价;太阳能发电、海洋能发电和地热能发电项目实行政府定价;生物质发电项目实行政府定价,由国务院价格主管部门制定标杆电价,电价标准由各省2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。

3、《可再生能源发电有关管理规定》

2006年2月7日 国家发改委正式发布的《可再生能源发电有关管理规定》(以下简称《规定》),作为《中国可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》的配套法规,明确给出了可再生能源发电项目的审批和管理方式。《规定》所称可再生能源包括:风力发电、生物质发电(包

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括农林废弃物直接燃烧和气化发电、垃圾焚烧和垃圾填埋气发电、沼气发电)、太阳能发电、海洋能发电和地热能发电。此规定是继鼓励国内各类经济主体参与可再生能源开发利用之后,给企业进入可再生能源发电产业提供了指导方向和实施标准。明确了可再生能源发电项目的审批和管理方式。发电企业应当积极投资建设可再生能源发电项目,并承担国家规定的可再生能源发电配额义务。大型发电企业应当优先投资可再生能源发电项目。

4、财政部、建设部通知《财政部 住房城乡建设部关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》(财建〔2009〕128号)、《财政部关于印发<太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法>的通知》(财建〔2009〕129号),财政部和住房城乡建设部联手出台一系列政策,推进太阳能光电技术在城乡建筑领域的应用,实施我国的“太阳能屋顶计划”。 明确表明重点支持太阳能产业的发展,给予企业财政补助,对于符合国家政策要求的光伏发电项目给予20元/W的财政补贴,补贴额度可以覆盖产业平均成本的一半。这将有利于整个光伏产业的发展。

5、《可再生资源“十二五”规划》 按照就近上网、当地消纳、积极稳妥、有序发展的原则,在太阳能资源丰富、具有荒漠化等闲置土地资源的地区,建设一批大型光伏电站;结合水电开发和电网接入运行条件,在青海、甘肃、新疆等地区建设太阳能发电基地,探索水光互补、风光互补的太阳能发电建设模式。

积极推广与建筑结合的分布式并网光伏发电系统,鼓励在有条件的城镇公共设施、商业建筑及产业园区的建筑、工业厂房屋顶等安装并网光伏发电系统,发挥北极星电力分布式光伏发电可直接为终端用户供电的优势,推动光伏发电在经济性相对较好的领域优先得到发展。支持在太阳能资源较好的城镇地区,建设分布式太阳能光伏系统,并与生物质能等其它新能源和储能技术结合,建设多能互补的新能源微电网系统。

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支持在偏远的无电或缺电地区,推广户用光伏发电系统或建设小型光伏电站,解决无电人口用电问题,提高缺电地区的供电能力。鼓励在通信、交通、照明等领域采用分散式光伏电源,扩大光伏发电应用规模。

在内蒙古鄂尔多斯高地沿黄河平坦荒漠、甘肃河西走廊平坦荒漠、新疆吐哈盆地和塔里木盆地地区、西藏拉萨、青海、宁夏等地选择适宜地点,开展太阳能热发

电示范项目建设,提高高温集热管、聚光镜等关键技术的系统集成和装备制造能力。

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第三章 电力系统 3.1 并网方案

本项目在山东××恒泰实业有限公司建筑物屋顶安装太阳能光伏发电系统,拟定最终规模装机容量为2.537MW。太阳能光伏发电系统通过光伏组件转化为直流电力,再通过并网型逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流并入电网。

根据光伏发电系统装机容量和山东××恒泰实业有限公司厂区配电变压器容量情况,提出如下并网方案:

该光伏电站所发电量为企业自发自用,所发电量可以就地消化,从而可以提高光伏发电的利用效率。设计采用厂房屋顶光伏电站就近并入厂房低压配电系统的并网方案。

3.2 方案分析

太阳能光伏发电系统由光伏组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成,由于太阳能光伏发电系统的一些特点,发电装置接入电网时对系统电网有一定不利影响。并网过程中对系统电网的影响主要考虑以下几个方面:第一,由于太阳能光伏发电装置的实际输出功率随光照强度的变化而变化,输出功率不稳定,并网时对系统电压有影响,造成一定的电压波动。第二,太阳能光伏发电装置输出的直流电能需经逆变转换为交流电能,将产生一定量的谐波,并网时应满足系统对谐波方面的要求。

1、系统电压波动计算

太阳能光伏发电装置的实际输出功率随光照强度的变化而变化,白天光照强度最强时,发电装置输出功率最大,夜晚几乎无光照以后,输出功率基本为零。因此,除设备故障因素以外,发电装置输出功率随日照、天气、季节、温度等自然因素而变化,输出功率不稳定。计算考虑最严重情况下,发电装置突然切机对系统接入点电压造成的影响。

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2、谐波问题

太阳能光伏发电系统通过光伏组件将太阳能转化为直流电能,再通过并网型逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流,并入电网,在将直流电能经逆变转换为交流电能的过程中,会产生谐波。

参照国家标准《电能质量 公用电网谐波(GB/T14549-93)》,关于公用电网谐波电压限值及谐波电流允许值的规定,见表3-1。本报告按此标准来校核太阳能光伏发电系统产生的谐波对系统的影响。

表3-1 公用电网谐波电压限值

电网标称电压(kV) 电压总谐波畸变率(%) 0.38 5.0 10 4.0 35 3.0 110 2.0

表3-2 注入公共连接点的谐波电流允许值 标称电基准短谐波次数及谐波电流允许值(A) 压 路容量

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 (kV) (MVA) 0.38 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 11 12 9.7 18 8.6 16

10 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9 3.7 4.1 3.2 6.0 2.8 5.4

根据目前并网型逆变器样本资料,逆变后总电压波形畸变率在3.0%,4.0%左右,基本能满足国家标准中关于公用电网谐波电压限值的规定。

对于注入公共连接点的谐波电流允许值的规定,由于太阳能光伏发电系统的输出功率比较不稳定,实际注入公共连接点的谐波电流需在发电装置并网时按规定测量方法进行测量。

因此,在太阳能光伏发电系统实际并网时需对其谐波电压(电流)进行测量,检测其是否满足国家标准的相关规定,如不满足,需采取加装滤波装置等相应措施,滤波装置可与无功补偿装置配合安装。

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第四章 项目地点条件

4.1 项目地点概述及项目条件分析 4.1.1 项目地点概述

山东××恒泰实业有限公司位于山东省聊城市××县, ××县地处山东省西部,聊城市南端,黄河之北,东临大运河,南接河南省。地理坐标为东经115?39’-116?06′、北纬35?55′-36?19′,南北长32公里,东西宽39公里,总面积1064平方公里。县境北接东昌府区,东邻东阿县,西邻莘县,南与河南省台前县、范县接壤,东南部隔黄河同东平县相望。交通和区位优势相当明显。××县属暖温带半湿润大陆季风气候,四季分明,温度适中。春旱、夏涝、秋爽、冬干已成规律。常年降水量在550mm-700mm之间。 4.1.2 交通运输

项目所在地交通便利、通讯发达、配套设施齐全,施工条件良好,建设条件完全具备。拥有专业的太阳能光伏安装设计人员和技术人员,具备安装光伏发电站的条件。

4.2 给供水系统

本电站项目地址范围在自来水管网铺设范围内,自来水厂负责满足施工、生活等用水的项目需要。

4.3××地区太阳能资源

聊城市××县光资源丰富,年太阳总辐射为120.1-127.1千卡/平方厘米,有效辐射值58.9-62.3千卡/平方厘米,在全省属中高值区。项目所在地××年平

2均日照数2500小时左右,年光照辐射强度达5584MJ/m ,年等效可用小时在1325小时左右,是山东地区太阳能资源较好的区域之一。

本项目利用meteonorm7.0 软件获取项目所在地太阳辐射。本地区辐照数据如下图所示:

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第五章 项目设想 5.1 电站总平面规划布置 5.1.1 总图设计原则

1、合理分区,功能分区明确。

2、道路组织顺畅,满足交通和运输要求。

3、结合基地周边环境和道路现状,因地制宜,合理确定屋顶平面。 4、结合生态,注重环保。 5.1.2 总平面布置

本系统拟采用250W多晶硅太阳电池组件。共10148块。项目总容量2.537MW,组件全部采用依屋面平铺的方式进行安装,各屋顶组件安装数量及装机量见下表:

屋顶面积 组件数量 预计装机容量 序号 位置 ? 块 kw 1 塑料管生产车间 19440 5920 1480 2 新建钢结构厂房 6232.8 1960 490 3 展销大厅 3358.08 540 135 4 综合培训楼 2325.92 780 195 5 职工公寓 825 180 45 6 老办公楼 1066 200 50 7 管件车间 1680 460 115 8 办公楼 1014 108 27

合计 35942 10148 2537 组件排布图见下:展销大厅由于被综合培训楼遮挡,组件只布置屋顶北边部分。

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塑料管生产车间

新建钢结构厂房

展销大厅

综合培训楼 21

职工公寓

老办公楼

管件车间

办公楼

本项目共计使用集中型逆变器13台,其中500kW4台,100kW3台,30kW1 22

台,50kW2台,100kW1台,组串型逆变器2台,其中12kW1台,15kW1台各厂房光伏系统逆变器配置情况见下表:

屋顶面预计装逆变器逆变器逆变器逆变器逆变器逆变器逆变器序号 位置 积 机容量 500kw 100kw 30kw 50kw 100kw 12kw 15kw

? kw 台 台 台 台 台 台 台 塑料管生产1 19440 1480 3 车间 新建钢结构2 6232.8 490 1 厂房

3 展销大厅 3358.08 135 1 1 4 综合培训楼 2325.92 195 2 5 职工公寓 825 45 1 6 老办公楼 1066 50 1 7 管件车间 1680 115 1 8 办公楼 1014 27 1 1

合计 35942 2537 4 3 1 2 1 1 1

根据现场的供配电情况及厂房实际用电情况,光伏系统采用380V低压并网,共计13个并网点,并在每个并网点单独设置一台计量仪表,具体接入方案根据后期业主提供的用电设备负荷情况和电网公司的接入方案为准。

光伏电站设置计算机监控系统一套,对直流汇流箱、直流配电箱、逆变器等参数进行实时监测,全面监控光伏电站运行情况,同时监控系统具备向相关部门传输监控信息的能力。

5.2 太阳能光伏组件选型、发电量估算 5.2.1 太阳能光伏组件选型

目前占主流的太阳能电池有单晶硅、多晶硅和非晶硅等硅太阳电池。国内几家大型太阳能电池商业化生产的光伏组件主要以单晶硅电池和多晶硅组件为主,其中多晶硅效率在15%左右。

本项目根据目前市场上三种主流太阳能电池组件的光电转化效率、市场价格、运行可靠性、电站的自然环境、施工条件及设备运输条件等比较,通过技术经济比较,本项目初步选定250W的多晶硅组件,其性能参数如下:(1)

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采用高效率多晶体硅太阳电池片,转换效率高;(2)使用寿命长:?25年,衰 减小;(3)采用角键紧固铝合金边框,便于安装,抗机械强度高(符合风/雪 压要求);(4)采用高透光率钢化玻璃封装,透光率和机械强度高;(5)采用 密封防水的多功能接线盒。

本项目采用单块功率250Wp多晶硅光伏组件。 组件参数见下表:

(1)标准条件下的输出特性 峰值功率,Pmax, 250 W 最大功率点电压(Vmpp) 29.25V 最大功率点电流(Impp) 8.36 A 开路电压(Voc) 37.80 V 短路电流(Isc) 8.78 A 组件转化效率 15.40%

2标准测试条件,照度 1000 W/m,温度 25? (2)温度特性 TK Isc +0.0654 %/K TK Voc -0.3215 %/K TK Pm -0.4204 %/K

(3)主要电气特性曲线如下所示

(4)主要尺寸如下图所示 24

1、正常工作条件 (1)环境温度:,40?--,85? (2)相对湿度:?95%(25?) (3)海拔高度:?5500m (4)最大风速:150 km/h 2、太阳能电池组件性能要求 (1)提供的组件功率偏差为?3%。

(2)组件的电池上表面颜色均匀一致,无机械损伤,焊点无氧化斑。 (3)组件的每片电池与互连条排列整齐,组件的框架整洁无腐蚀斑点。 25

2 (4)在标准条件下(即:大气质量AM=1.5,标准光强E=1000W/m,温度为25?1?,在测试周期内光照面上的辐照不均匀性??5%),太阳电池组件的实际输出功率均大于标称功率。

(5)太阳电池片的效率?17.75%,组件效率?14.5%。

(6)光伏电池组件具有较高的功率/面积比,功率与面积比=148 W/?。功率与质量比=11.6 W/kg,填充因子FF?0.77。

(7)组件2年内功率的衰减<2%,使用10 年输出功率下降不超过使用前的10%;组件使用25 年输出功率下降不超过使用前的20%。

(8)组件使用寿命不低于25年。

(9)太阳能电池组件强度通过《IEC61215 光伏电池的测试标准》中冰雹实验的测试要求。并满足以下要求:撞击后无如下严重外观缺陷:

?破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面;

?某个电池的一条裂纹,其延伸可能导致组件减少该电池面积10%以上; ?在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道; ?表面机械完整性,导致组件的安装和/或工作都受到影响;

?标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的5%。 绝缘电阻应满足初始实验的同样要求。

(10)太阳能电池组件防护等级IP65。

(11)连接盒采用满足IEC 标准的电气连接,采用工业防水耐温快速接插,防紫外线阻燃电缆。

(12)组件的封层中没有气泡或脱层在某一片电池与组件边缘形成一个通路,气泡或脱层的几何尺寸和个数符合IEC61215 规定。

(13)组件在外加直流电压2000V时,保持1分钟,无击穿、闪络现象。

(14)绝缘性能:对组件施加1000V 的直流电压,测量其绝缘电阻应不小于100MΩ。

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(15)组件采用EVA、玻璃等层压封装,EVA 的交联度大于80%, EVA 22与玻璃的剥离强度大于30N/cm。EVA 与组件背板剥离强度大于10N/cm。 (16)光伏电池受光面有较好的自洁能力;表面抗腐蚀、抗磨损能力满足IEC61215 要求。

(17)边框与电池片之间应有足够距离,确保组件的绝缘、抗湿性和寿命。 (18)为保证光伏电池组件及整个发电系统安全可靠运行,提供光伏电池组件有效的防雷接地措施。

(19)组件背面统一地方粘贴产品标签,标签上注明产品商标、规格、型号及产品参数,标签保证能够抵抗二十年以上的自然环境的侵害而不脱落、标签上的字迹不会被轻易抹掉。产品包装符合相应国标要求,外包装坚固,内部对组件有牢靠的加固措施及防撞措施。全包装箱在箱面上标出中心位置、装卸方式、储运注意标识等内容。

5.2.2 光伏逆变器选型

逆变器作为光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设备之一,其选型对于发电系统的转换效率和可靠性具有重要作用。结合《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》的及其它相关规范的要求,在本项目中逆变器的选型主要考虑以下技术指标:

1、单台逆变器容量

对于大中型并网光伏电站项目,一般选用大容量集中型并网逆变器。由于本项目安装地点分散,单个厂房安装容量取决于屋顶面积,考虑就近并网原则,需根据

不同厂房安装容量选择逆变器功率。本项目选用六种功率逆变器,分别为12kW,15kW,30kW,50kW,100kW,500kW。

2、转换效率

逆变器转换效率越高,光伏发电系统的转换效率越高,系统总发电量损失越小,系统经济性也越高。因此在单台额定容量相同时,应选择效率高的逆变器。本项目要求逆变器在额定负载时效率不低于95%,在逆变器额定负

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载10%的情况下,也要保证90%(大功率逆变器)以上的转换效率。逆变器转换效率包括最大效率和欧洲效率,欧洲效率是对不同功率点效率的加权,这一效率更能反映逆变器的综合效率特性。而光伏发电系统的输出功率是随日照强度不断变化的,因此选型过程中应选择欧洲效率高的逆变器。

3、直流输入电压范围

太阳电池组件的端电压随环境温度变化而变化,不同地区环境温度不同,直流输入电压范围宽的逆变器可应用的地区更广。

4、最大功率点跟踪

太阳电池组件的输出功率随时变化,因此逆变器的输入终端电阻应能自适应光伏发电系统的实际运行特性,随时准确跟踪最大功率点,保证光伏发电系统的高效运行。

5、输出电流谐波与功率因数

光伏电站接入电网后,并网点的谐波电压及总谐波电流分量应满足GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》的规定,光伏电站谐波主要来源是逆变器,因此逆变器必须采取滤波措施使输出电流能满足并网要求,电流总谐波含量应低于3%,逆变器功率因数接近于1。

6、电压异常时响应特性

逆变器在电网电压异常时的响应要求满足下表: 并网点电压 最大分闸时间* 0.1s U,50%U* N 2.0s 50%U?U,85%U NN 85%U?U?110%U 连续运行 NN 2.0s 110%U,U,135%U NN 135%U?U 0.05s N

注:1 U为光伏电站并网点的电网标称电压。 N

2 最大分闸时间是指异常状态发生到逆变器停止向电网送电的时间。 7、系统频率异常响应

光伏电站并网后频率允许偏差符合GB/T 15945 的规定,即偏差值允

许?0.5%Hz,当电网接口处频率超出此范围时,过/欠频保护应在0.2秒内动作,

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将光伏系统与电网断开。 8、可靠性及可恢复性

逆变器应具有一定的抗干扰能力、环境适应能力、瞬时过载能力,如:过电压情况下,光伏发电系统应正常运行;过负荷情况下,逆变器需自动向光伏电池特性曲线中的开路电压方向调整运行点,限定输入功率在给定范围内;故障情况下,逆变器必须自动从主网解列。系统发生扰动后,在电网电压和频率恢复正常范围之前逆变器不允许并网,且在系统电压频率恢复正常后,逆变器需要经过一个可调的延时时间后才能重新并网。

9、具有保护功能

根据电网对光伏电站运行方式的要求,逆变器应具有交流过压、欠压保护,超频、欠频保护,短路保护,交流及直流的过流保护,过载保护,反极性保护,高温保护等保护功能。

10、监控和数据采集

逆变器应有多种通讯接口进行数据采集并发送到主控室,其控制器还应有模拟输入端口与外部传感器相连,测量日照和温度等数据,便于整个电站数据处理分析。

5.2.3 太阳能光伏电池布置

如前所述,考虑厂房屋顶的承重能力,组件采用顺屋面走势平铺的安装形式,安装于厂房屋顶。

5.2.4太阳能光伏电站年发电量估算

本系统总装机容量为2.537Mw,设计系统效率为78%。25年发电量为 各年全年发电量统计(KWh)

第1年 2,646,206 第2年 2,518,737 第3年 2,548,852 第4年 2,531,010 第5年 2,513,293 第6年 2,495,701 第7年 2,478,231 第8年 2,460,882 第9年 2,443,656 第10年 2,426,551 第11年 2,409,565 第12年 2,392,698 第13年 2,375,949 第14年 2,359,318 第15年 2,342,803 第16年 2,326,403 第17年 2,310,118 第18年 2,293,947 29

第19年 2,277,889 第20年 2,261,944 第21年 2,246,111 第22年 2,230,388 第23年 2,214,775 第24年 2,199,272 第25年 2,183,877 合计 60436258

从上表中可以看出,系统首年发电量为265万kWh,25年共发6044万kWh电,年预计发电量238万kWh。

综上所述项目建成后25年总共发电6044万kWh。 5.3 电气部分

太阳能光伏并网发电系统由光伏组件、直流防雷箱、并网逆变器、计量装置及上网配电系统组成。太阳能通过光伏组件转化为直流电力,通过直流防雷箱汇集至并网型逆变器,将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流。

5.3.1电气一次部分 5.3.1.1 方阵设计

1、太阳电池阵列方阵设计的原则

(1)太阳电池组件串联形成的组串,其输出电压的变化范围必须在逆变器正常工作的允许输入电压范围内。

(2)每个逆变器直流输入侧连接的太阳电池组件的总功率可大于该逆变器的额定输入功率,但不应超过逆变器的最大允许输入功率。

(3)太阳电池组件串联后,其最高输出电压不允许超过逆变器最大耐受电压。 (4)各太阳电组件至逆变器的直流部分电缆通路应尽可能短,以减少直流损耗。

(5)应根据项目所在地的气候条件,合理选择太阳电池组件的串联数量,达到最大限度获取发电量的目的。

2、太阳电池组件的串、并联设计

太阳电池组件串联的数量由逆变器的最高输入电压和最低工作电压、以及太阳电池组件允许的最大系统电压所确定。太阳电池组串的并联数量由逆

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变器的额定容量确定。在条件允许时,应尽可能的提高直流电压,以降低直流部分线路的损耗,同时还可减少汇流设备和电缆的用量。

本项目所选逆变器的最高允许输入电压为900V,输入电压 MPPT工作范围为450V,820V。240Wp多晶硅电池组件开路电压37.68V、最佳工作点电压30.73V、开路电压温度系数-0.326%/K。

电池组件串联数量计算,

计算公式: INT(Vdcmin/Vmp)?N ?INT(Vdcmax /Voc)

式中:Vdcmax——逆变器输入直流侧最大电压; Vdcmin——逆变器输入直 流侧最小电压; Voc——电池组件开路电压; Vmp——电池组件最佳工作电压; N——电池组件串联数。

经计算得出:串联多晶硅太阳电池数量 N为:(14.6)?N?(21.7)。 输出可能的最低电压条件: (1)太阳辐射强度最小; (2)组件工作温度最高。

这种情况一般多发生在夏季日落前。 输出可能的最高电压条件: (1)太阳辐射强度最大; (2)组件工作温度最低。

这种情况一般发生在冬季正午前后。

根据项目所在地及附近地区多年气象数据及太阳辐射数据,该地区极端最高气温为 42?。夏季日出及日落时的太阳辐射强度最小,随着太阳高度角的增大,辐射强度逐渐增强。因此本项目太阳电池组串输出可能的最低电压

2校核条件:取辐射强度 1000W/m左右时,对应的当地环境最高温度时,计算组件的可能工作温度为70?。则当采用20组串联时,多晶硅电池组串的开

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路电压为643V,此电压值大于逆变器的初始工作电压450V,逆变器可以启动。采用辐射极高年数据,再对项目所在地区冬季多晶硅电池太阳电池组件的工作环境分别进行分析,根据逆变器最佳输入电压以及电池组件工作环境等因素进行修正后,最终确定固定式安装的多晶硅电池组件的串联组数取N=20(串)。

3、太阳电池组串单元的排列方式

一个太阳电池组串单元中太阳电池组件的排列方式有多种,以接线简单,线缆用量少、施工复杂程度低及运行期维护方便为原则,在类似项目计算的基础上,确定固定多晶硅太阳电池组件排列方案,将2组串每块纵向放置,排成2行20列。

4、光伏阵列布置间距的计算

注:光伏阵列布置间距的计算以冬至为参考日,上午9:00至下午3:00电池组件前后排无遮挡即可。

地面电站/屋顶安装固定式光伏阵列,太阳能光伏阵列的安装支架必须考虑前后排间距,以防止在日出日落的时候前排光伏组件产生的阴影遮挡住后排的光伏组件而影响光伏方阵的输出功率,由于本项目基本接近于平铺安装,所以不存在前后排遮挡问题,只需要前后排留出1米的检修通道即可。

5、逆变器选择

本项目光伏发电系统选用阳光电源产SG500K型逆变器。全面满足电网接入与控制要求:零电压穿越功能;有功功率连续可调(0,100%)功能;无功功率可调,功率因数范围超前0.9至滞后0.9;夜间可根据电网指令对电网进行无功补偿;智能化控制,全面适应电网要求。

高效发电:最高转换效率达98.7%;高效MPPT控制策略,提高光伏发电量;双电源冗余供电方案提升系统可靠性;高效PWM调制算法,降低开关损耗;温控式风冷方案,有效节能。

适应环境: -25?,,55?可连续满功率运行;适用高海拔恶劣环境,可 32

长期连续、可靠运行;加热除湿功能(可选)。 输入(直流)

最大直流功率(cos φ 560kW =1 时) 最大输入电压 900V/1000V(可选)

启动电压 470V 最低工作电压 450V 最大输入电流 1200A MPPT电压范围 450~820V 输入连接端数 16

输出(交流)

额定功率 500kW 最大交流输出功率 550kVA 最大输出电流 1176A 最大总谐波失真 <3%(额定功率时) 额定电网电压 270V 允许电网电压范围 210~310V(可设置) 额定电网频率 50/60Hz(自适应) 允许电网频率范围 47~52Hz/57~62Hz(可设置) 额定功率下的功率因>0.99 数

隔离变压器 不具备 直流电流分量 <0.5%额定输出电流 功率因数可调范围 0.9(超前)~0.9(滞后)

效率

最大效率 98.7% 欧洲效率 98.5% 保护

输入侧断路设备 断路器 输出侧断路设备 断路器 直流过压保护 具备 交流过压保护 具备

电网监测 具备 接地故障监测 具备 过热保护 具备 绝缘监测 可选

常规数据

尺寸(宽×高×深) 2200*2180*850mm 2000kg 重量

运行温度范围 -25~+55? 夜间自耗电 <100W 33

运行时最大损耗 <1700W

外部辅助电源供电(可230V,10A 选) 冷却方式 温控强制风冷 防护等级 IP20

0~95%,无冷凝 相对湿度

最高海拔 6000m(超过3000m需降额) 排风需求量 7884m?/h 显示屏 触摸屏

通信接口/协议 RS485/Modbus,以太网(可选) 6、汇流箱设计

在光伏发电系统中,太阳电池组串数量大、电流小,因此需在阵列中设置汇流箱进行一次汇流,以减少直流电缆用量,降低直流损耗,提高系统效率,降低发电成本。

汇流箱具有以下性能特点:

(1)户外壁挂式安装,防水、防锈、防晒,满足室外安装使用要求; (2)可接入多路输入,每回路设12A的光伏专用高压直流熔丝进行保护,其耐压值为1000VDC;

(3)配有光伏专用防雷器,正负极都具备防雷功能;

(4)直流输出母线端配有可分断的直流断路器/熔断器和负荷开关的组合。 7、直流配电柜设计

根据本项目设计,每个光伏发电单元对应汇流箱在进入逆变器前进行二次汇流,需配置直流配电柜,其中直流柜具有多个直流断路器作为输入回路,用于开断直流侧输入与逆变器隔离。直流配电柜具有以下性能特点:

(1)可同时接入多路输入,每回路设可分断的直流断路器,其耐压值为1000VDC; (2)配有光伏专用防雷器,正负极都具备防雷功能;

(3)每个回路配有电压监测装置,可以实时显示每个输入输出回路的直 34 流电压;

5.4 方阵接线方案设计 5.4.1 光伏发电单元容量选择

根据光伏方阵的布置情况,每个屋顶作为一个发电单元。 5.4.2光伏发电单元接线

全站共40多个发电单元,每个电池组串由20块太阳电池组件串联组成。各太阳电池组串按接线划分的汇流区,输入防雷汇流箱经电缆接入直流配电柜,然后经光伏并网逆变器和交流防雷配电柜接入400V配电装置。逆变配电

2室布置在各厂房低压配电室,光伏组串至汇流箱采用光伏专用4 mm电缆,经压降考虑汇流箱至逆变器室直流汇流柜电缆根据电流大小进行选择,至并网点的汇集电缆根据逆变器交流输出电流进行选择。

5.4.3电气二次部分

本项目监控系统采用基于MODBUS协议的RS485总线系统,整个监控系统分成站控层和现场控制层。RS485的总线虽然存在效率相对较低(单主多从),传输距离

较短,单总线可挂的节点少等缺点,但其成本较低,在国内应用时间长,应用经验丰富。所以本项目选用RS485总线系统。

监控装置主要包括监控软件和液晶显示,通过RS485通讯方式,配置多机版监控软件,获取并网逆变器的运行数据和工作参数,监控系统同时预留对外的数据接口,可以通过远程通讯方式,在异地实时查看整个电源系统的实时运行数据、环境数据以及历史数据和故障数据等。

光伏电站监控系统原理图如下: 35

1、监控功能如下:

(1)实时显示电站的当前发电总功率、日总发电量、累计总发电量、累计 CO总减排量以及每天发电功率曲线图; 2 (2)可查看每台逆变器的运行参数,主要包括: A、直流电压 B、直流电流 C、直流功率 D、交流电压 E、交流电流

F、逆变器机内温度 G、时钟 H、频率 I、功率因数 J、当前发电功率 K、日发电量 L、累计发电量 36

M、累计CO减排量 2 N、每天发电功率曲线图

(3)监控所有逆变器的运行状态,采用声光报警方式提示设备出现 故障,可查看故障原因及故障时间,监控的故障信息至少包括以下内容: A、电网电压过高; B、电网电压过低; C、电网频率过高; D、电网频率过低; E、直流电压过高; F、直流电压过低; G、逆变器过载;

(4)监控软件具有集成环境监测功能,能实现环境监测功能,主要包括日照强度、风速、风向、室外温度、室内温度和电池板温度等参量。

(5)间隔固定时间存储一次电站所有运行数据,包括环境数据。故障数据需要实时存储。

(6)能够分别以日、月、年为单位记录和存储数据、运行事件、警告、故障信息等。

(7)可以连续存储20年以上的电站所有的运行数据和所有的故障纪录。 (8)可选配提供多种远端故障报警方式,至少包括: SMS(短信)方式,E_MAIL方式。

5.4.4 接地及防雷

为了保证光伏并网发电系统安全可靠的运行,防止因雷击、浪涌等外在因素导致的人身安全及系统设备的损坏等情况发生,系统的防雷接地装置必不可少。根据整个系统配置情况合理设计交、直流防雷配电,阵列防雷及接地装置等方案。

本工程防雷措施方案如下: 37

(1)太阳电池阵列防雷击,采用Φ8mm镀锌圆钢,将阵列支架与建筑避雷带多点焊接,焊接处作防腐处理。确保可靠接地,接地电阻 R<10Ω。

(2)直流侧防雷措施:太阳电池板金属边框应保证良好的接地,电池阵列连接电缆,接入阵列防雷接线箱,接线箱内设有高压防雷器保护装置,汇流后再接入室内直流防雷配电柜,经二次防雷接入设备。

(3)交流侧防雷措施:每台逆变器的交流输出经交流防雷配电后接入电网。 (4)所有设备的金属外壳确保有可靠接地(PE)。

经过多级防雷装置和接地措施,可有效地避免雷击导致的人身安全和设备的损坏。

5.5 结构部分 5.5.1 设计采用标准

GB 50009-2001 《建筑结构荷载规范》

GB/T13912-2002 《钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》

GB/T700-2006 《碳素结构钢》 GB 50017-2003 《钢结构设计规范》

GB 50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》 5.5.2 支架结构 太阳电池组件阵列支架采用C型钢为主材,表面经过热镀锌处理,架体可以长期不锈蚀。本项目使用240W多晶硅组件,根据屋顶实际情况,支架沿屋顶坡度铺设。彩钢W屋面采取通过铝型材压块和彩钢W结合安装,如下图所示:

38

大面积的彩钢W屋顶,采用铝制夹块将系统固定在屋面上。先进的设计,使整个系统的零件种类减到最少,安装简单快速。支架及配件采用高强度铝合金及不锈钢,使用寿命25年以上。

铝合金檩条安装示意 结构形式优点:

1、将专用的铝合金支座通过紧固螺栓使其夹持在屋面板上,再利用螺栓将铝合金檩条固定于铝合金支座上,最后用螺栓及专用铝合金压块将光伏组件固定于檩条上。

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2、无需穿透屋面打钉,不破坏原屋面防水层、保温层,整个结构和组件的安装均采用成品构件通过螺栓和专用铝合金件连接组装,安装方便快捷,无需施焊。

同时螺栓连接增加了整个设备(檩条与光伏组件构成的光伏发电单元)的自身以及原建筑间的变性协调性,进而提高其抗震性能。

混凝土屋顶光伏电站结构形式如下图:

光伏支架剖面结构图

光伏电站正面图

1、运用有限元分析理论,对支架承载构件的结构和截面尺寸进行优化设计与计算、分析与试验,得出承载构件截面的最佳高度和宽度,确保支架既能满足强度和刚度,又能使支架的重量达到最轻。

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2、光伏方阵顺着屋面平铺方式,正向朝南安装。结构简单,整体美观,对屋面形成载荷均匀,受风载荷小,电气接线方便。

3、支架钢材材料为Q235B。支架所有金属部件经热镀锌处理,正常使用寿命25年以上。

5.5.3 混凝土屋顶光伏支架力学计算

混凝土屋顶电池板的铺装方式为沿屋顶坡度平铺,主要计算型钢檩条即可。型钢截面如下:

型钢檩条按照简支梁模型计算: 一、简支梁几何条件: 梁长 L: 3 m

梁间距(受荷面宽) B: 0.817 m 二、荷载及相关参数: 2 恒载标准值 g: 0.15 kN/m 2 基本风压 q1 0.45 kN/m 2 基本雪压 q2 0.35 kN/m 挠度控制 :1/ 150

材质 :Q235 三、选择受荷截面: 41

截面选择 :C62*42*2.5 4 截面特性 Ix: 20.83 cm 3 Wx: 6.53 cm

单位自重 G: 3.57 kg/m 翼缘厚度 : 2.5 mm 腹板厚度 : 2.5 mm

5.5.4轻钢屋顶光伏支架力学计算

轻钢屋顶电池板的铺装方式为沿屋顶坡度平铺,主要计算铝合金檩条即 可。型钢截面如下:

铝合金檩条按照简支梁模型计算: 一、简支梁几何条件: 梁长 L: 0.84 m

梁间距(受荷面宽) B: 0.817 m 二、荷载及相关参数: 2 恒载标准值 g: 0.15 kN/m 2 基本风压 q1 0.45 kN/m 2 基本雪压 q2 0.35 kN/m 挠度控制: 1/ 150 材质: 6063-T5 42

三、选择受荷截面: 截面选择 铝合金型材:40*40 4 截面特性 Ix: 9.488 cm 3 Wx: 4.576 cm 单位自重 G: 1 kg/m 43

第六章 环境保护 6.1 本项目概况

项目所在地为山东××恒泰实业有限公司园区内厂房屋顶,光资源、水资源均较充沛,交通便利,经济发展迅速,区位优势明显。 6.2 气候特征

××县地处山东省西部,聊城市南端,黄河之北,东临大运河,南接河南省。南北长32公里,东西宽39公里,总面积1064平方公里。××属暖温带季风气候区,气候温暖,光照充足、温季变化明显。春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季晴爽间有旱涝,冬季盛行西北风,寒冷干燥。 6.3 施工期环境影响

6.3.1影响因素 ?对声环境的影响

本工程施工作业均安排在昼间。施工过程中会产生施工机械设备运行噪声,主要噪声源是振动棒和混凝土搅拌机。太阳能光伏电场场址周围没有工业企业、学校、医院、居民点等声环境敏感点,因此,施工噪声主要对现场施工人员产生影响。

?固定废弃物对环境的影响

固体废弃物主要是施工弃渣和施工人员生活垃圾。本工程施工弃渣,开挖回填的剩余量就近选凹地摊平。

本工程的主要固定废弃物为生活垃圾。生活垃圾成分比较复杂,有以生活燃煤碳渣为主的无机物和其它各种生活有机废弃物,还含有大量病原体。垃圾中的有机物容易腐烂,垃圾中有害物质也可能随水渗入地下或随尘粒飘扬空中,污染环境,传播疾病,影响人群健康。因此应对其妥善处置。

?对环境空气的影响

施工期大气污染源主要是交通运输等,其中交通运输属流动性污染源。产生的大气污染物主要是粉尘。由于施工区布置分散,污染源源强小,且是

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间歇性和流动性的,加之施工区地形开阔,当地风速较大,地形及气象条件有利于污染物的扩散,因此,施工对该地区环境空气质量不会产生质的影响。

?施工废污水对环境的影响

施工污水主要来自施工机械产生的油污水和施工人员生活污水。工程施工生产废水主要由混凝土运输车、搅拌机和施工机械的冲洗以及机械修配、汽车保养等产生,但总量很小。对当地水环境影响甚小。通过加强施工环保管理,要求将机械油污水全部收集处理,不得直接排放。

生活污水中污染物的浓度参照国内生活污水实测资料:悬浮物为250?/L,CODCr为250?/L,此外,微生物指标也较差。生活污水如不经处理直接排放,将对环境造成污染。

6.3.2防治措施

污废水:生活污水采用原建筑污废水处理系统; 固体废物:集中后外运。

工程建设主管部门和地方环保行政主管部门按照有关法律法规对工程环境保护工作进行监督和管理。工程设兼职环境监理人员,负责施工期监督检查承包商就施工区环保措施的实施情况即质量,并接受有关部门的监督和管理;营运期负责屋顶光伏电站的环境管理工作。一旦发生环境纠纷应及时向地方环保部门申报,并采取相应的控制措施。

6.3.3综合评价结论

太阳能资源是一种清洁的再生能源,符合国家产业政策。恒泰实业2.537MW分布式光伏电站项目工程建成运行后,对当地经济社会发展有一定的示范作用,经济效益、社会效益和环境效益明显。工程建设期间对当地大气环境、声环境、电磁环境无影响,对水环境影响很小,

6.3.4环保措施 1.污废水处理

施工期污废水根据产生途径及污染物性质可分为混凝土拌和废水、机械 45

修配合冲洗含油废水及施工生活污水等3大类,根据其组成分别进行处理。 ? 混凝土拌和废水的处理可以通过建设调节预沉池、砂滤沟和清水池进 行处理。

? 机械修配和冲洗废水处理

?污染源分析

施工机械设备冲洗,含油废水主要是由机械修配、汽车保养产生的,因废水性质相似,可以集中统一处理。

?处理方案

不在厂区内进行设备冲洗,机械修配、汽车保养应在就近修理厂内进行。 ? 生活污废水 ?污染源分析

施工生活污水主要包括食堂废水、粪便污水、洗涤废水、淋浴废水等,所含污染物主要有BODCODCr,SS和石油类,各种污水混合后,BOD、55浓度约200?/L,CODCr浓度约为400?/L,石油类浓度约为15?/L,SS浓度约400?/L,不会对原有垃圾处理系统造成影响。

?处理方案

根据生活污水特征,污水采用原有污水处理系统 2.环境空气保护

本工程施工时对环境空气的影响主要是施工道路及施工作业面的粉尘污染、以及机械车辆产生的少量废气污染。废气污染的污染物排放相对集中,但排放量较小;粉尘污染的排放源低、颗粒物粒径较小。因此应做好施工现场管理工作,保护施工生活区等的环境空气质量。

? 运输主干道定期清扫并洒水,运输车辆加盖防尘布;

?定期对施工机械进行维修、保养,始终保持发动机处于良好的状况,降低尾气中有害成分的浓度,满足尾气排放标准;

?建筑材料堆场采取土工布围护,并由人工定期洒水,以保持材料一定 46

的湿度,不至于因材料的卸堆、拌和、摊铺作业而产生过量的扬尘。

3.噪声防治

从噪声源控制盒敏感对象保护方面着手,最大限度减免施工噪声影响。 ? 加强施工管理,合理施工布置;

? 加强设备的围护和保养,保持机械润滑,减少运行噪声;

?选用低噪声设备和工艺,从根本上降低声源强度。根据《建筑施工场界环境噪声排放标准》(GB12523-2011)的有关规定,严禁手风钻等高噪声设备的夜间施工;

? 严禁运输车辆夜间途径厂区是鸣喇叭。 4.固体废弃物处置、

工程处屋面改造弃渣外,其它施工均无外运弃渣,屋面改造弃渣弃至建筑垃圾场内。

6.4 营运期环保措施 1. 电站对环境的影响

太阳能光伏发电是利用自然太阳能转变为电能,在生产过程中不消耗矿物燃料,不产生污染物。电站均在原有建筑屋顶上安装,不占用基本土地。 2. 电站采取的环保治理措施

?大气污染防治 本项目无大气污染。 ?废水治理

本项目生产过程中无需工业用水,主要为生活用水,可由厂区原有水处理设施处理。

?噪声治理

太阳能光伏发电运行过程中不产生噪音。 ?电磁辐射

光伏电站不会产生对无线电磁波的不利影响。

47 ?雷击

本项目太阳能光伏发电系统拥有较完善的避雷系统,和原有屋顶的避雷带结合。可避免雷击对设备、人身造成影响。同时为避免雷雨季节造成人身伤害事故,光伏电场建成后必须安设警示牌,雷雨季节,应注意安全,以防万一。

根据相应设计规程的要求,并网逆变器及变电站内主要电气设备均采取相应的接地方式,能满足防雷保护的要求。

?光污染

本项目采用多晶硅电池板,电池板内多晶硅表面涂覆一层防反射涂层,同时封装玻璃表面已经过特殊处理,因此太阳能电池板对阳光的反射以散射为主,其镜面反射性要远低于玻璃幕墙,几乎不产生光污染,另外本项目电站安装于屋顶,故本项目光污染不会对周围环境造成影响。 6.5 初步结论

太阳能既是一次能源,又是可再生能源,它资源丰富,即可免费使用,又无需运输,同时光伏发电作为一种清洁能源既不消耗资源,又不释放污染物、废料,也不产生温室气体破坏大气环境,不会产生废渣堆放、废水排放等问题,有利于周边环境的保护和生态环境的改善。

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第七章 劳动安全

7.1 设计依据、任务与目的

遵循国家已经颁布的政策,贯彻落实“安全第一,预防为主”的方针,在设计中结合工程实际,采用先进的技术措施和可靠的防范手段,确保工程投产后符合劳动安全及工业卫生的要求,保障劳动者在生产工程中的安全与健康。根据《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》(DL5061-1996)要求,编制劳动安全及工业卫生有关章节。

7.2 工程安全域卫生危害因素分析 1.防火防爆

各建筑物在生产过程中的火灾危险性及耐火等级参照《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-2006执行,电站总平面按分区功能布置,合理确定各建筑、构筑物的火灾危险性及最低耐火等级。建(构)筑物最小间距等按《建筑设计防火规范》GB50016-2006、《建筑内部装修设计防火规范》)(GB50222-1995)等国家标准的规定执行,布置上满足防火最小间距、安全出口、安全通道和电缆防火等要求。具体措施如下:

(1)设置必要的和合适的消防设施。配电间装有火灾探测器,并通过火灾报警系统报警。

(2)电缆沟道、夹层、电缆竖井各围护构件上的孔洞缝隙均采用阻燃材料 堵塞严密。

(3)主要通道等疏散走道均设事故照明,各出口及转弯处均设疏散标志。 (4)所有穿越防火墙的管道,均选用防火材料将缝隙紧密填塞。 (5)电站和电气功能间等建筑配备移动式或手提式灭火器。 2.防电气伤害

(1)电气设备色布置均满足《高压配电装置设计规范》(SDJ5)规定的电气安全净距要求。

(2)建筑物屋顶设置避雷带。 49

(3)10kV开关站设有接地网,其接地电阻,接触电势和跨步电势均符合《交流电气装置的接地》(DL/T621)的要求,能确保设备及操作人员的人身安全。

(4)对于误操作可能带来人身触电或伤害小故的设备或回路均设置了电气联锁装置或机械联锁装置以确保安全。

(5)所有高压开关柜均具有物防功能即: ?防带负荷分、合隔离开关; ?防误分、合断路器; ?防带电挂地线、合接地开关; ?防带地线合隔离开关合断路器; ?防误入带电间隔。

(6)工作照明及事故照明设计时的各工作场点的照度均满足要求,危险场所的照明灯具均采用防爆型,中控室等重要工作场所设有事故照明,正常工作时由交流电源供电,当交流系统故障时能自动切换到由直流系统你变成的交流电源供电;生产用房内主要疏散通道、安全出口处,均设置疏散指示标志。

(7)电气设备外壳正常运行的最高温,通行人员经常触及的部位不大于30K;运行人员不经常触及的部位不大于40K;运行人员不触及的部位不大于65K,并设有明显的安全标志。

3.防机械伤害、防坠落伤害

(1)机械设备的布置设计中满足有关标准规定的防护安全距离要求,在设备采购中要求制造厂家提供的设备符合《生产设备安全卫生设计总则》(GB5083-1999)、《机械防扩安全距离》(GB12265.3-1997)、《机械安全 防护装置 固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求》(GB/T8196-2003)等有关标准的规定。

(2)本工程安全重点应放在防坠落伤害,拆除方案必须经审核,梁板的 50

拆除方案还应由原设计单位进行复核,方案中必须制定严格的措施,拆除全过程必须有严密的、充足的防护措施,以防止人员坠落及坠物伤害。拆除时,禁止非工作人员进入,并配专职安全员负责拆除现场安全,并配备专人对不能锁闭的门及

通道进行值守。严禁楼上直接抛洒垃圾等物体。 7.3 劳动安全与工业卫生对策措施

1.防噪声及防振动

该太阳能分布式发电站按少人值守的方式设计,采用计算机为基础的全厂集中监控方案,并设置图像监控系统,因而少量的值守人员的主要值守场所布置在生产用房和中控室内,其噪声均要求根据《工业企业噪声控制设计规范》(GB50087-2013)的规定,结合本电站的特点,限制在60~70dB。

为确保各工作场所的噪声限制在规定值内,要求各种设备上的电动机、风机、变压器等主要噪声、振动源的设备设计制造厂家提供符合国家规定的噪声、振动标准的设备。

2.温度与湿度控制

现有中控室、办公室、通信机房和载波室等设置空调系统,其它个工作场所采用机械排风,保证各类工作场所的设备正常运行和工作人员的舒适工作环境。

3.防尘、防污、防腐蚀、防毒

逆变室地面采用坚硬的、不起尘埃的材料(地砖地面),建议采用架空地板,清扫时采用吸尘装置;

机械通风系统的进风口位置,均设置在屋外空气比较洁净的地方,并应设在排风口的上风侧。

太阳能光伏电场现场生活污水,根据《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)的有关规定,经必要的处理合格后,才可排放。

本太阳能光伏发电项目生产用房有关部位均按消防设计原则设有事故排风、排毒措施。

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设备的支撑构件、水管、气管、油管和风管等在安装中采取除锈、涂漆或镀锌或喷塑等防腐处理,并符合国家现行的有关标准的规定。

屋面改造时,做好防尘、降尘处理,改造完成后,尽快清扫灰尘。拆除人员拥有防护面罩等防护措施。

4.防电磁辐射

本光伏项目无变电站,因而不需考虑防电磁辐射。

在接触微波辐射的工作场所,按《作业场所微波辐射卫生标准》(GB10436-1989)的规定设置辐射防护措施。

7.4 光伏电场安全与卫生机构装置、人员配备及管理制度

安全卫生管理机构必须和整个楼群生产管理组织机构及人员配备统一考虑,在工程运行发电投产后,必须建立一套完整的安全卫生管理机柜、制度和措施,以保证太阳能光伏发电工程的顺利运行,达到安全生产的目的。

应根据相关要求,设置安全卫生管理机构,有厂区主管领导负责亲自抓,负责本工程投产后的安全卫生方面的教育、培训和管理工作,在生产部门确定安全员,负责日常的劳动安全与工业卫生工作。

7.5 事故应急救援预案

根据国家有关规定及相关职能部门要求,突发事故应有一个系统的应急救援预案。原有应急救援预案须在光伏电站投产前经有关部门的审批。预案应对太能光伏电站在运行过程中出现的突发事故有一个全面的处理手段,在事故第一时间内作出反应,采取措施防止事故的进一步扩大并及时向有关领导汇报,在事故未查明之前,当班运行人员应保护事故现场和防止损坏设备,特殊情况例外(如抢救人员生命等)。

7.6 劳动安全与工业卫生专项工程量、投资概算和实施计划

光伏电站运行人员在开始工作前,需进行必要的安全教育和培训,并考试合格后方能进入生产现场工作,同时按照国家标准为生产运行人员配备相应的劳动保护用品,一遍生产运行人员有一个良好的身体条件,为太阳能光伏

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电场的安全运行有一个较好的软件基础,减少和预防由于生产运行人员的失误而导致的生产事故。

建立巡回检查制度、操作监护制度、维护检修制度,对生产设备的相关仪器、仪表和器材进行安全的日常维护。安全卫生管理机构根据工程特点配置微博测量仪等监测仪器设备和必要的安全宣传设备。

落实生产运行人员的安全教育和培训的相关费用,以及其他有关生产和预防事故的相关费用。

7.7 预期效果评价

1.劳动安全主要危害因素防护措施的预期效果评价

在采取了安全防护措施及对生产运行人员的安全教育和培训后,对太阳能光伏电场的安全运行提供了一良好的生产条件,有助于减少生产人员错误操作而导致安全事故以及由于运行人员处理事故不及时而导致设备损坏和事故的进一步扩大,降低了经济损失,保障了生产的安全运行。

2.工业卫生主要有害因素防护措施的预期效果评价

由于太阳能光伏电场的特殊性,对生产人员进行必要的防护措施,有利于生产人员的身体健康,降低了生产运行中由于没有防护措施和设备而导致生产运行人员和巡视人员受伤的几率,减少了安全事故隐患,降低了经济损失,保障了生产的安全运行和人员的人身安全。

3.存在的问题和建议

由于太阳能光伏发电在我国还处在一个起步阶段,相关的安全措施和防护措施没有一个较全面的了解,因此也就无法深入的研究生产运行当中所面临的安全和卫生问题,从而或多或少的产生事故隐患和发生生产事故,所以我们需借鉴国外的先进管理模式,结合我国自身发展的特点,逐步增强当前太阳能光伏发电安全生产和运行的防范工作。

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第八章 节约和合理利用资源 8.1 概述

和平、文明、进步和可持续发展是人类社会的永恒主题。能源是经济社会发展的命脉,是提高人们生活水平的重要物质基础。全球工业化和现代化带来的能源急剧消耗,使本已有限的不可再生能源,面临匮乏的危机,据预测,全世界石油储量只够开采30,40年,天然气约60年,核燃料也仅70年左右。一次能源大量消耗引起的环境污染和生态环境持续恶化,更是威胁现代社会文明和可持续发展的十分严峻的问题;国际社会中国家、地区间的政治、军事和经济冲突,也从根本上与各自的能源利益密切相关;用廉价方式开采的化石能源的高峰期即将来临,化石能源行将枯竭;一场以太阳能等可再生能源取代化石能源的伟大变革,必将在本世纪发生。

长期以来的不合理的能源消费结构使中国面临着常规能源资源约束、过分依赖煤炭污染严重、能源利用效率低等问题。中国人均煤炭、石油、天然气资源量仅为世界平均水平的60%、10%和5%。全国90%的二氧化硫排放,大气中70%的烟尘是燃煤造成的。

不合理的能源结构使中国经济的高发展只能建立在能源的高消耗基础之上。万元GDP能耗1.58吨标准煤,上升5.3%。中国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本

的10.3%、欧盟的16.8%,中国的能源利用效率比发达国家整整落后20年。谋求低能耗、高产出、低污染是我国的重大课题。

增加能源供应,改善能源结构,保障能源安全,保护环境,是我国实现经济社会可持续发展的关键,为此,我国制定了一系列有关政策和法领。我国政府要求大幅度降低单位GDP能耗,建立重点行业能源消耗水平评价及统计公布机制。推行这一措施,无疑对各行各业提出了更高的要求,在建设资源节约型和环境友好型社会过程中,要有更多更实际的节能措施,把节能降耗工作落到实处。

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8.2 遵照的标准和规范 《中华人民共和国节约能源法》 《中华人民共和国可再生能源法》 《中华人民共和国电力法》

《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》(国家发改委2005第65号)

《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019—2003) 《建筑照明设计标准》(GB50034—2004)

《国家发展改革委关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通 知》(发改投资,2006,2787 号) 国家其它有关节能现行政策及标准 8.3 节能降耗措施 8.3.1 节约资源

本项目利用太阳能发电,符合《中华人民共和国可再生能源法》的要求,电站建成投产后, 25年年均发电量为238万kWh/年。

本光伏系统的年均发电量约238万kWh,相当于可节省标煤约856.8t(以平均标准煤煤耗为 360kgce/kWh 计),减排二氧化碳约3022.41吨,减排二氧化硫约90.94吨,减排NOx约45.47吨。(参照2012年9月发改委发布数据) 8.3.2 项目耗能量测算

1.耗水量测算

项目耗水为项目人员生活用水消耗。项目定员八人,按每人每天60L计算,年工作时间按300d计算。则职工生活用水量为:

360L×8人×300d?1000=144m 2.耗电量测算

在××光电产业园区内原有办公楼中拨出共计60?的办公区域作为项目办公地点。办公用电负荷按35W/?(包含取暖制冷用电)计算。则项目耗电

55 量为:

35 W/?×300d×60?×8h×0.8/1000/10000=0.40万kWh 3.年综合能耗估算 项目年综合能耗估算表

序种类 单位 年耗量 折算系数 折标煤量,tce, 号 1 0.4 0.1229kgce/kWh 0.49 电 万kWh 332 m 144 0.0857kgce/m 0.012 水 0.502 合计

8.3.3 生产节能措施

本项目有良好的节约能源的潜能。在生产工艺设计过程中采取如下措施,确保生产过程中进一步降低能耗。

(1)对主要设备太阳能电池、逆变电源及电气设备优化选型,达到节能的效果。

(2)设计中严格把关,禁止选用已被有关部委明令淘汰的机电产品,选用节能效果显著的优质产品。

(3)优化电气系统设计,合理规划电气设备布置及电缆走向,减少电缆长度及降低电压损耗

(4)节约原材料措施:优化各类方案,选择安全可靠,项目成本较低的基础形式;优化计算,降低钢材用量。

8.4 总平面设计

在设计中要精心做好总平面布置,电站布置考虑参观方便、发电高效、就近消耗,按紧凑布置的原则。根据现场实际情况,设计将太阳电池组件安装厂房屋顶上,厂区平面图如下:

56

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第九章 电站定员

太阳能光伏电站自动运行。太阳能光伏电站可由各厂区电工,负责设备的日常维护。光伏电场的管理由业主管理人员消化,设备检修采用市场化运作模式,由外请专业检修公司负责。

9.1保障措施 9.1.1争议解决方案

如出现购售电争议、构筑物加固与维修、场址变更、负荷变化等方面的问题,参照国家相关政策文件规定及合同解决。

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第十章 投资估算及经济评价 10.1项目设备投资

本项目拟购置太阳能电池组件、并网逆变器、变压器、光伏专用防水接头、桥架、环

境检测站、数据采集系统、直流线缆等设备材料。 主要设备价格参考其它同类项目定价如下: 多晶硅电池组件(250Wp/块)按5元/ Wp计算; 并网逆变器按0.7元/W计算; 10kV箱式变压器按25万元/台计算。 具体如下表所示:

序号 名称 数量 合价 一 设备 1554.7 1 太阳能电池组件 2537kWp 1268 12kW光伏并网逆变器 1台 1 15kW光伏并网逆变器 1台 1.2

30kW光伏并网逆变器 1台 2.5 2 50kW光伏并网逆变器 2台 7 100kW光伏并网逆变 3 器 3台 28 500kW光伏并网逆变

4 器 4台 140

10kV 1000kVa变压器 5 2台 50

6 汇流箱 36台 36 7 直流配电柜 4台 12 8 交流配电柜 2台 6 9 防逆流控制器 1套 2 10 电力计量 1套 1 二 其他设备 103 1 光伏专用防水接头 1套 15 2 桥架 1套 30 3 环境检测站 1套 1.5 4 环境监控系统 1套 1.5 5 数据采集系统 1套 4 6 监控系统 1套 13 7 直流电源 1 13 8 运动及远程控制系统 1套 25

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三 主材料 109.93

211 直流线缆PV1*4mm 3500米 1.57 直流线缆

12 ZR-YJVR-1*50mm2 1800米 15.16 直流线缆

13 ZR-YJVR-2*95mm2 300米 5.5 14 485屏蔽双绞线 8330米 3.8 15 组件支架 2mw 30 16 接地系统 1套 35 17 桥架敷设辅材 1套 15 18 DN镀锌线管 625米 1.9 19 其他辅材 2 合计 1767.63

××××新能源有限责任公司恒泰实业2.537MW分布式光伏电站项目总投资约2091.53万元。主要构成部分见下表:

项目 投资(万元) 1767.63 采购费用 设备费用 88.38 安装费用 80 厂区、办公室、仓库改建 59.60 基本预备费 93.57 其它费用 0 建设期利息

2.35 铺底流动资金 2091.53 合计

10.2 项目发电量与自发自用的比例

本项目拟采用目前国内最先进的多晶硅电池组件、转换效率最高的逆变器来组成屋顶光伏电站,设计光伏发电容量2.537MW,年均发电量238万千瓦时,自发自用比例为80%,余电上网比例为20%。 10.3 替代网购电价

根据电网的负荷变化情况,将每天24小时划分为尖峰、高峰、平段、低估时段,分时电价分别为平段:0.73低谷:0.31尖峰:1.22高峰:1.15。则加权用电价格(替代网购)为(保留两位小数)0.86元/千瓦时。 10.4 补贴需求

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国家对分布式光伏发电站的补贴标准为0.42元/kWh,本项目发电量为年均238万kWh照这样计算,每年的补贴需求为99.96万元。 10.5 经济效益分析

本项目的收入分为自用电节约费用、余电上网收入、国家补贴三部分。 项目年发电量的80%用于自用,则每年节约的电费为: 238万kWh*0.8*0.86=163.74万元

余电上网收入,参考同类分布式发电项目与电网企业的协议电价为0.65kW/h,则每年该部分收入为:

238万kWh*0.65*0.2=30.94万元 国家每年补贴:

238万kWh*0.42=99.96万元 则该项目每年可创造的经济效益为:

163.74万元+30.94万元+99.96万元=294.64万元 10.6 社会效益分析

××××新能源有限责任公司恒泰实业2.537MW分布式光伏电站项目建设符合国家政策要求,是有利于保护环境的清洁能源项目,对促进社会可持续发展具有积极的意义,同时能够缓解国内能源供应压力,节约能源,推进新能源产业的发展,具有积极的作用。

通过项目的实施,不但提高山东××恒泰实业有限公司低碳环保的形象,而且每年吸引大量的政府、企业、院校等人员考察,带来巨大的潜在商务需求,对于促进企业形象建设,品牌建设,都具有非常积极的意义。 10.7 项目资金来源

该项目总投资约2091.53万元,全部为企业自有资金。 10.8 项目财务评价

该项目的投资收益主要来自节约电费、余电上网收入、国家补贴三部分,该项目平均每年发电量238万kWh,每年可创造经济效益为294.64万元,除

61

去项目每年所需的各种费用外,8-10年可收回投资。 62

第十一章 结论与建议 11.1 结论

(1)本项目为××××新能源有限责任公司恒泰实业2.537MW分布式光伏电站项目,本项目的建设对优化能源结构、保护环境,减少温室气体排放、推广太阳能利用和推进光伏产业发展具有非常积极的意义。况且,太阳能电站技术上是成熟的,在国内外已经有很多成功的业绩。本项目技术上可行。

(2)本项目场址位于××县。

(3)根据调研,目前多晶硅电池板的转化效率已经提高,且价格正在下降,预计明年电池组件、逆变器等价格还会进一步降低,为电站的建设带来商机。

11.2 建议

(1)进一步落实资金来源,成立山东××恒泰实业有限公司太阳能光伏电站并网发电示范项目筹建处,增加专业人员,为下一步工作开展创造有利条件。

(2)落实环保等评价工作,以增加本项目申请的支持性文件。 63 委 托 书

××××有限公司:

根据相关法规及建设项目立项要求,现委托贵单位为我单位拟建设的

“××××新能源有限责任公司恒泰实业2.537MW分布式光伏电站项目”编制可行性研究报告。

委托单位(公章): 授权代表(签字): 二零一四年六月

山东××县光电产业园分布式光伏发电项目平面布置图

项目所在地

山东××县光电产业园分布式光伏发电项目地理位置图

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