辽宁电力工程公司县扶贫项目太阳能光伏发电可行性研究报告49页.doc
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2024-09-13
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1、辽宁电力工程公司县扶贫项目太阳能光伏发电可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月辽宁电力工程公司县扶贫项目太阳能光伏发电可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月60可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目 录一、项目概述31.1 概述3二、太阳能资源42.1 辽宁省太阳能资源的地理分布42.2 场址太阳能资源分析422、.3 特殊气候的影响4三、工程地质73.1 概述73.2 场址工程勘察情况分析83.3 建议和结论9四、户用光伏扶贫项目经济效益分析104.1 发电量计算104.2 收益分析114.3 投资主体及资本金来源12五、工程任务和规模135.1 工程任务135.2 工程建设的必要性13六、光伏系统设计156.1 光伏系统156.2 光伏陈列的布置176.3 逆变器选型206.4 光伏发电工程年上网电量计算22七、电气设计247.1 设计依据247.2 电气设计26八、消防与暖通278.1 消防设计278.2 暖通设计29九、环境与水土保持319.1 环保法律、法规依据319.2 环境影响分析与保护措3、施31十、工程施工及进度计划3310.1 工程施工概况3310.2 工程实施进度计划3510.3 工程项目组织与管理37十一、劳动安全与卫生3911.1 劳动安全与工业卫生相关规范3911.2 工程安全与卫生潜在的危害因素3911.3 劳动安全卫生对策措施4011.4 工程运行管理43十二、光伏电站管理运营方案4512.1 日常工作内容4512.2 专业技术人员配置4512.3 光伏并网电站管理制度46十三、项目可行性分析结论与建议4813.1 结论4813.2 建议48辽宁省县光伏扶贫可行性报告 根据国家能源局综合司、国务院扶贫办行政人事司关于印发光伏扶贫实施方案编制大纲的通知(国能综新204、16280号)要求,为扎实推进县农村精准扶贫开发工作,充分发挥扶贫资金使用效益,帮助贫困群众开辟稳定的增收渠道,特编制县光伏扶贫可行性报告。一、项目概述1.1 概述辽宁省县是环渤海经济圈的重点城市,辽宁省五点一线环渤海开发战略起点城市。辽宁沿海经济带重点支持区域。县地处关内外咽喉地带,京哈公路、沈山线铁路、秦沈铁路客运专线贯全境西东,绥在克公路穿越县境东北往兴城、建昌及河北省。此外,县乡公路把县内各乡镇连接起来,为县海上货运、振兴经济起了重要作用。1.2 地形地貌县地形地势受燕山山脉制约。山地属燕山山脉的东延部分,形成5条山脉。这些山脉呈扇形延伸至京沈铁路沿线,构成县地形骨架。由于山脉多自西北5、部入境向东南延伸,使地势开成西北高、东南低的特征。1.3 气候条件 气温 根据当地气象数据,年平均气温为9.8;极端最高气温为38.1,历史最高为39.8;极端最低气温-25.2,历史最低为-26.3。 地温 年平均地面温度为11.9,极端最高62.4(1993年),极端最低-34.6(1990年)。年平均风速2.8米/秒,最多风向为南风,大风日数比前期减少。根据专业光伏软件PVST计算,年均峰值日照小时数1360小时。1.4 土地使用情况在全部土地资源中,耕地面积5.47万公顷,占总面积的19.78%,人均0.09公顷。林地面积9.71万公顷,占总面积的35.11%,人均0.15公顷,居葫芦6、岛第一位。牧草地面积15.83公顷,占总面积的0.10%。居民工矿点面积1.82万公顷,占总面积的6.60%。交通用地0.46万公顷,占总面积的1.70%。水域面积2.37万公顷,占总面积的8.57%。未利用土地2.81万公顷,占总面积10.16%。还有荒草地2.53万公顷,沼泽地0.02万公顷。二、太阳能资源2.1 辽宁省太阳能资源的地理分布辽宁省是我国太阳能资源比较丰富的省份之一,大部分区域处于我过太阳能资源三类地区,具有开发利用价值。全省年平均太阳总辐射量为4889MJ/,受地理位置、地形条件等影响,各地资源状况有所不同,基本呈现由西北至东南减弱的分布形态(4400MJ/5400MJ/)7、。辽宁省太阳能资源规划分为丰富区、较丰富区、一般区、较少区共计四个区域。辽宁省太阳能资源丰富区主要在辽西地区(包括朝阳、阜新西北部、锦州西部、葫芦岛北部),这些地区的年均总辐射量大于5100MJ/,年日照时数一般超过2700h,太阳能的可利用率比较高,可以充分的利用太阳能资源进行光伏发电项目建设。从辽宁省太阳能资源区划图中可知,县在辽宁省太阳能资源较丰富区内,属于辽宁省太阳能资源级,适宜建设光伏发电项目。2.2 场址太阳能资源分析辽宁省目前仅有三个太阳辐射长期观测站(朝阳、沈阳、大连)。其中,仅有沈阳站是一级观测站,其余两个均为三级气象站。辽宁省内距县最近的太阳辐射观测站为朝阳气象站,朝阳气象8、站的太阳辐射量与本场址区域的太阳辐射量最为接近,故选朝阳气象站作为本工程太阳辐射数据推算研究的辐射数据代表气象站。调查附近类似项目,同时结合距离建昌县较近的朝阳北票已投运光伏电站三年的实际情况,该地区的太阳能资源以春季和夏季好,冬季最差为主要特征。其中,5月份太阳辐射最强,12月份辐射最弱。项目所在地工程代表年日照时数达约2544.2h,月平均日照时数在212.10h,日照时间相对较长。由朝阳气象站实测的多年平均总辐射量及参考朝阳北票已投运的光伏电站实际情况推算本光伏站址的总辐射量。光伏站址所在地最佳倾角为38,38倾斜面上总辐射量约为5926.7兆焦/平方米(热值折约为1646.3千瓦时/平9、方米),高于全省年平均太阳总辐射量及全国的平均指数,有着得天独厚的优越条件,太阳能开发利用潜力巨大,适合发展太阳能光伏发电。2.3 特殊气候的影响2.3.1 气象要素统计辽宁省县位于中国的东部,属北温带亚湿润季风型大陆性气候。四季分明,雨量集中,光照充足,季风明显。现阶段收集到了县气象局提供的县的相关气候值的资料,其气象要素如下:多年平均气温8.9;极端最高气温40.7;极端最低气温-28.3;多年平均降水量530.6毫米;多年平均蒸发量1757.6毫米;多年最大冻土深度105厘米;最大积雪厚度25厘米;多年平均风速2.2米/秒;多年极大风速22.4米/秒,风向:北,出现时间2012年3月2410、日;多年主导风向:北西北(NNW)2.3.2 极端气象事件本项目所在地区统计极端气象事件情况为:多年平均雷电天数35.5天,暴雨1.5天,冰雹1.4天。工程将根据极端气象事件采取相应的安全或施工措施,如电池组件支架的抗风能力满足最大风速安全要求;根据太阳电池组件布置的区域面积及运行要求,合理设计防雷接地系统,并达到对全部太阳电池阵列全覆盖的防雷接地设计;施工时避免冬季施工,基础考虑冻土影响;项目注意闪电雷暴的影响等。2.3.3 灾害性天气由于本区的地理位置和地形特征,造成最主要的灾害性天气首推大风和暴雨,其次是雪、雾、雷暴、冰雹等中小尺度强对流天气,灾害性天气在不同年份和季节有不同程度的发生,11、影响并登陆本地的台风偶尔出现。本项目拟选用的光伏组件采取了严格的抗冰雹、抗霜冻设计,满足室外安装的使用要求,同时在光伏阵列支架的设计时,做相应的防雷保护装置设计,以保证光伏组件安全。总之,本项目将通过设备选型和相关设计技术的优化,将气象因素对光伏电站的负面影响降低到最低程度。三、工程地质3.1 概述本工程为辽宁省县光伏扶贫项目,本次勘察是对建设场地进行勘察,太阳能电站区域、地面电站区域、贫困户屋顶等为详细勘察阶段,其目的是查明场地的地层、构造、岩土性质、地下水情况以及查明不良地质作用和地质灾害;确定土层物理力学指标,为工程设计提供详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土12、工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出适当的建议,其主要任务是:1、查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议;2、查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布及其工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;3、对场地和地基的地震效应做出评价;4、提供地基变形计算参数,供设计人员对建筑物做变形分析;5、提供基坑开挖和支护设计所需的岩土参数,论证评价基坑开挖对附近建筑物的影响;6、查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物;7、查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度;8、提供场地土的标13、准冻结深度;9、判定水和土对建筑材料的腐蚀性。判定50年一遇洪水位标高。3.2 场址工程勘察情况分析本项目场地较为复杂,地形为山地丘陵地貌。县属北温带亚湿润季风型大陆性气候,基本特点是四季分明,雨量集中,光照充足,季风明显,秋季冷暖变化显著。本区多年平均降雨量530.6mm,降水量具有年际变化大,年内分配不均匀的特点。降雨多集中在6-8月份,此时段降雨量约占全年的 75%以上,由于降雨多集中于夏季,四季不均,易形成旱涝天气,同时风雹灾害天气也较多。全县年平均气温为 8.9,极端最高气温40.7;极端最低气温-28.3。本次勘察期间,勘察贫困户屋顶完好度。根据调查及区域资料表明,大部分贫困户住房14、屋顶及院子并不适合安装光伏板,房梁承重以及院子有遮挡物,大部分房子都是依山而建,太阳光照不充裕。3.3 建议和结论根据勘察结果,在贫困户屋顶承载不够的情况下,建议集中择址(荒坡、荒地、村政府或学校屋顶)建立光伏电站,便于集中维护及管理。四、户用光伏扶贫项目经济效益分析4.1 发电量计算本项目每户建设规模为35kWp。现依据国家能源局文件,在国家现行的财税制度和价格体系下,以及合理的数据预测基础上进行财务评价,分析项目的效益与费用,考察项目的盈利能力和持续经营能力等财务状况,判断项目在财务上的可行性。光伏并网电站建设期为6个月,运行期为25年。光伏发电站发电量影响因素主要有:组件安装容量、太阳辐15、射量、灰尘/污迹遮挡损失、组件功率衰减、太阳能组件效率、组件串连失配损失、遮挡损失、组件安装角度损失、温升损失、反射损失、直流侧线损、逆变器效率、交流侧损失、容量及光伏阵列安装损耗、灰尘遮挡损失。根据地区年有效太阳能日照小时数1360小时的总辐射量为依据,计算:35kWp光伏发电系统平均发电量约为40806800kWh,25年累计发电量约102000170000kWh。4.2 收益分析 辽宁省县全年日照小时数为1260-2540小时,年均峰值日照时间为1495小时左右。发电量分析表:3kw发电量分析首年发电量(kwh)25年发电量(kwh)一月315一年 4437十四年4126.41二月35716、二年4392.63十五年4101.23三月423三年4348.26十六年4037.67四月420四年4303.89十七年3993.3五月441五年4259.52十八年3948.93六月384六年4215.15十九年3904.56七月360七年4201.84二十年3860.19八月402八年4192.96二十一年3771.45九月405九年4170.78二十二年3727.08十月375十年4166.34二十三年3682.71十一月312十一年4148.6二十四年3638.34十二月288十二年4139.72二十五年3593.97合计4437十三年4130.85合计101493.38 投资收益分析17、如下表所示: 建设规模3KW5KW单位成本价格8.0元/瓦8.0元/瓦总投资价格(元)2400040000需要屋顶面积()3050工期(天)23预计年发电量(度)44377390全额上网国家补贴0.88元/度(20年)39006500投资回收年限6-7年6-7年总结:上表采用的是所发电量居民全额上网,该系统按多晶硅3KW-5KW的市场价计算,如果该项目按实际操作中的出资方式来计算,加上政府财政补贴,实际回收期和收益将会大大增加,回收周期会减少12年。确保精准贫困户20年收益3500元以上,收益时间长达25年。注:具体模式操作细节在项目执行时以合同文件说明。 4.3 投资主体及资本金来源 由农业18、发展银行提供信贷支持,农发行可提供扶贫项目总投资额80%的贷款金额,根据项目建设实际需要和借款人资金需求、偿债能力及所提供的风险保障措施等因素合理确定贷款额度(省行审批额度最高为3亿元)。扶贫项目总投资额的20%的项目资本金不足时,可向农发行申请农发重点建设基金,最高可申请项目资本金的70%,剩余的30%由县政府整合产业扶贫和其他相关涉农等资金自筹。户用分布式光伏电站建设成本约为每瓦8元(实际投资额度根据项目业主实际条件和设计方案确定),按贫困户每户建设规模35千瓦,需资金2400040000元。10000户共需要资金3.2亿元。对农村建档立卡贫困户,所需资金的94%向银行贷款,剩余6%由县政19、府提供。贷款利率以国家基准利率的基础下浮10%。自并网发电之日起20年内贫困户从发电收益中逐年偿还本息。项目建设资金的偿还利率以中国人民银行同期同档次贷款基准利率计算,利息支付根据项目合作协议书确定。项目建设资金偿还期自项目并网发电之日起15或20年(具体还款计划根据设计方案、收益预期,由光伏公司与业主商议确定)。项目还本付息资金及相关必要的费用支出,由项目收入中分期扣除,业主定期获得项目纯收益。各项收入支出建立清单制度,做到阳光透明。五、工程任务和规模5.1 工程任务本工程可行性研究报告就以下方面进行论证:1、确定项目任务和规模,论证项目开发的必要性及可行性;2、对光伏电站场址所在地太阳能资20、源进行评估;3、确定光伏组件、逆变器型号;4、确定光伏组件的安装、布置方案,确定最佳安装倾角,并预测发电量;5、提出技术可行、经济合理的光伏电站主接线方案;6、确定电站总平面布置,包括光伏方阵布置、逆变器布置、厂区管线、道路、围墙等;7、拟定光伏电站定员编制,提出工程管理方案;8、进行环境保护和水土保持设计;9、拟定劳动安全与工业卫生方案;10、编制工程投资概算,项目财务评价和社会效果评价。5.2 工程建设的必要性1、符合可再生能源发展规划和能源产业发展方向,我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一,也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一,在能源生产和消费中,煤炭约占商品能源消费构成的75,已21、成为我国大气污染的主要来源。因此,大力开发太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施之一。近几年,国际光伏发电迅猛发展,光伏发电已由补充能源向替代能源过渡,并在向并网发电的方向发展,我国也出台了一系列鼓励和支持太阳能光伏发电产业发展的政策措施,例如可再生能源发电有关管理规定、可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法、可再生能源电价附加收入调配暂行办法、可再生能源发展专项资金管理办法、关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知、关于实施金太阳示范工程的通知等等,在政策、投资、财税、电价方面给予支持,光伏组件和并网逆变器价格也不断下浮,目前我22、国已具备的规模化发展 MW 级光伏电站的条件,全国各地相继投运了一大批 MW 级光伏电站,积累了大量的制造、建设安装、运行和维护方面的经验,所以光伏发电是目前技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式之一。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:“从 2010 年-2020 年,我国可再生能源将有更大地发展。到 2020 年可再生能源在能源结构中的比例争取达到16,太阳能发电装机180万千瓦。”本光伏电站选址在辽宁,辽宁省太阳能资源丰富,从资源量以及太阳能产品的发展趋势来看,在辽宁省开发光伏发电项目,有利于增加可再生能源的比例,优化系统23、电源结构,且没有任何污染,减轻环保压力。2、地区国民经济可持续发展的需要要实现地区经济的可持续发展,必须改变以往领带电力供应紧缺局面,要充分利用风力、水力、太阳能等潜在的、丰富的、清洁的能源,把太阳能光伏发电开发建设作为今后经济发展的产业之一,以新能源电力开发带动工业发展生产,推动当地经济以及各项事业的可持续发展。3、促进能源电力结构调整的需要国家要求每个省常规能源和再生能源必须保持一定的比例。本项目 300kWp光伏电站建成投运后,将一定程度上促进能源结构的改善。4、改善生态、保护环境的需要保护与改善人类赖以生存的环境,实现可持续发展,是世界各国人民的共同愿望。我国政府已把可持续发展作为经济24、社会发展的基本战略,并采取了地系列重大举措。合理开发和节约使用自然资源,改进资源利用方式,调整资源结构配置,提高资源利用率,都是改善生态、保护环境的有效途径。太阳能是清洁的、可再生的能源,开发太阳能符合国家环保、节能政策,光伏电站的开发建设可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗,保护生态环境,营造出山川秀美的旅游胜地。利用可再生能源、节约不再生化石资源的目的,将大大减少对环境的污染,同时还可节约大量淡水资源,对改善大气环境有积极的作用。可见光伏电站建设对于当地的环境保护、减少大气污染具有积极的作用,并有明显的节能、环境和社会效益。5、开发光电促进当地旅游业发展科技旅游是新兴的一种旅游形式,在促25、进旅游业发展的同时,提高了公众的科学文化素质。光伏电站是新的绿色能源项目,本光伏电站建成后,将会成为科普旅游的一个新亮点,有力促进当地旅游产业的发展。六、光伏系统设计6.1 光伏系统6.1.1 光伏组件的类型太阳能光伏电池从其选用的材料可分为两类:体材料、薄膜材料。体材料电池具有代表性的有硅电池(包括单晶硅、多晶硅、带状硅、化合物电池(砷化镓);薄膜电池具有代表性的有:硅基薄膜电池(非晶硅电池、微晶硅电池)、铜铟硒电池CIS、碲化镉电池CdTe、染料敏化电池等。1、晶体硅光伏电池单晶硅电池是最早出现、工艺最成熟的太阳能光伏电池,也是光伏组件大规模生产中效率最高的。大规模生产的单晶硅电池效率可达26、到1624%。由于受硅单晶棒形状的限制,单晶硅电池须做成圆形,对光伏组件布置也有一定影响。多晶硅太阳能电池的生产工艺与单晶硅基本相同,使用了多晶硅铸锭工艺取代单晶硅硅棒生长工艺,成本低廉,工业规模生产的转换效率为14%19%左右,略低于单晶硅电池的水平。和单晶硅电池相比,多晶硅电池虽然效率有所降低,但是节约能源,节省硅原料,达到工艺成本和效率的平衡。2、非晶硅电池和薄膜光伏电池非晶硅电池是在不同衬底上附着非晶态硅晶粒制成的,工艺简单,硅原料消耗少,衬底廉价,并且可以方便的制成薄膜,具有弱光性好,受高温影响小的特性,但非晶硅光伏组件转化效率低于晶体硅太阳能。非晶硅薄膜太阳电池是在廉价的玻璃、不锈27、钢或塑料衬底上附上非常薄的感光材料制成,比用料较多的晶体硅技术造价更低,其价格优势可抵消低效率的问题。目前已商业化的薄膜光伏电池材料还有:铜铟硒(CIS、CIGS)、碲化镉(CdTe),它们的厚度只有几微米。在各类太阳能发电技术中,目前晶硅电池仍然占主导地位,但薄膜电池的出货量比例不断增加,从2002年的3%增加到2011年的19%。6.1.2 光伏组件的比选1)单晶硅与多晶硅对比电池转换效率是指在标准的测试环境下,电池将辐射在一定面积上的太阳能转换为电能的能力。高效就意味着更少的占地面积,更高的发电能力,因此,在考虑土地使用成本时,应尽量选用效率高的电池。由前述可知,单晶硅太阳电池比多晶硅太28、阳电池具有稍高(约2%)的转换效率,但受其制造工艺的限制,比较单位成本发电效率,两者接近,其差别几乎不到1%。也就是说,对于同等容量的发电系统而言,采用这两种组件无论从系统转换效率还是占地面积而言,都差别不大。然而多晶硅组件比单晶硅组件产能要大的多,相比之下,多晶硅组件更占优势。2)多晶硅与非晶硅的对比在前面介绍的三种类型太阳电池中,虽然非晶硅太阳电池具有最低的转换效率,但它同时也兼具提供最低每瓦组件成本的优势。依据目前多晶硅与非晶硅组件效率来看,多晶硅组件效率大约是非晶硅组件效率的23倍,非晶硅组件效率较低,使其基础、支架安装及土地成本增加。此外由于非晶硅具有致命的光致衰退问题,即所谓的S-29、W效应,也就是光电转换效率会随着光照时间的延续而衰减,使电池性能不稳定,这也直接影响了它的实际应用,同时2012年第四季度以来,晶硅组件价格不断下滑,使得非晶硅的价格优势大为缩减,更加缺乏竞争力。由比较结果可以看出,多晶硅光伏组件的性价比最高,单晶硅次之,薄膜光伏组件虽然价格较便宜,但由于效率低,占地面积大,其他设备投资大大增加,性价比最差。综合考虑财务效益、土地节约、实际应用经验以及产品供应情况的因素,本项目最终选择国内并网电站应用中占据主流的多晶硅组件。6.2 光伏阵列的布置6.2.1 设计原则在光伏发电单元设计时,应遵循以下原则:1、采用“分块发电、集中并网方案”的“模块化”技术方案。230、光伏组件串联形成的组串,其工作电压及开路电压的变化范围必须在并网逆变器正常工作的允许输入电压范围之内。3、每个光伏发电单元的输出功率之和,不应超过与之匹配的并网逆变器的最大允许输入功率。4、太阳能电池组件串联后,每组最高电压不允许超过光伏组件自身要求的最高允许系统电压。5、冬至日真太阳时上午 9:00 到下午 15:00 时光伏阵列不被遮挡。6、最佳倾角布置的光伏阵列须保证系统全年发电量最高。7、光伏阵列的布置时须合理利用现场地形,便于运营期生产管理及维护,便于电气接线,合理选择电缆敷设路径,尽量减少各部分电缆长度差,降低电能损耗。6.2.2 光伏组串计算光伏组件串并联数量需要与并网逆变器相31、匹配,匹配计算取值和公式如下:冬季电池组件工作温度,按当地环境最低温度考虑极端情况,为-2.7;夏季电池组件工作温度,按当地环境最高温度,并附加组件自身发热,考虑极端情况,取 40。本项目选用的 100kW并网逆变器的直流侧输入电压范围(MPPT)均为500Vdc850Vdc,逆变器允许最大直流输入电压 Vdcmax 为1000V。根据计算,当光伏组件串联数为 22,工作温度为-19.9时,光伏组串工作电压为755V,光伏组串开路电压为 948V,满足并网逆变器的直流侧输入电压范围(MPPT)和允许最大直流侧输入电压的要求。6.2.3 倾角、方位角设计根据专业软件计算阵列的最佳安装倾角为38,32、方位角为 0(正南)。光伏阵列组件布置方式:一个光伏阵列上太阳电池组件的排列方式有多种,但是为了接线简单,线缆用量少,施工复杂程度低,在工程计算的基础上,分别对 3 种排列方案进行了比较分析。方案一:将1组太阳电池组串(每串22 块)每块竖向放置,排成 2 行11列。方案二:将2组太阳电池组串(每串22 块)每块横向放置,排成 2 行22列。方案三:将3组太阳电池组串(每串22块)每块横向放置,排成 3 行22列。组件不同摆放、叠加方式不同组成方阵的占地面积、支架用钢量及线缆也有所不同,根据计算得出三个方案的占地面积、直流线缆总价均差异不大,方案一的支架用钢量最小,而且本工程地势较陡,因此可选33、用方案一的布置方式。6.2.4 阵列间距固定式光伏阵列必须考虑阵列间距,以防止前排阵列或高大建筑物阴影遮挡后排,否则在遮荫部分,非但没有电力输出,反而要消耗电力,形成局部发热,产生“热斑效应”,严重时会损坏光伏组件。阵列间距确定原则为:一年中冬至日太阳高度角最低,阵列间距应大于冬至日真太阳时上午9:00和下午15:00时的阴影的最大长度,保证在该时段不发生阴影遮挡,则光伏阵列一年之中太阳能辐射较佳利用范围内就不会发生阴影遮挡。根据项目所在地的地理纬度、太阳运动情况、高度差等可由以下公式计算出最大阴影长度 D。D= cosH/tan(arcsin)sin=sinsin+coscoscossin=34、cossin/cos式中,为当地纬度(在北半球为正,南半球为负);H为前排阵列(或其他遮挡物)最高点与后排组件最低位置的高度差;为冬至日的太阳赤纬角,为-23.5;为时角,上午9:00和下午3:00的时角为45;为太阳高度角;为太阳方位角。6.3 逆变器选型6.3.1 选型依据逆变器的分类方法很多,按容量大小可分成集中型逆变器和组串式逆变器。1、集中型逆变器集中逆变技术是若干个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端,一般功率大的使用三相的IGBT功率模块,功率较小的使用场效应晶体管,同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量,使它非常接近于正弦波电流,一般用于大型光伏发电300k35、W的系统中。最大特点是系统的功率高,成本低,但由于不同光伏组串的输出电压、电流往往不完全匹配(特别是光伏组串因多云、树荫、污渍等原因被部分遮挡时),采用集中逆变的方式会导致逆变过程的效率降低和电户能的下降。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制以及开发新的逆变器的拓扑连接,以获得部分负载情况下的高效率。2、组串式逆变器组串逆变器是基于模块化概念基础上的,每个光伏组串通过一个逆变器,在直流端具有最大功率峰值跟踪,在交流端并联并网,已成为现在国际市场上最流行的逆变器。在大型光伏电站中使用组串逆变器,优点是不受组串间模块差异和遮影的影响36、,同时减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况,从而增加了发电量。技术上的这些优势不仅降低了系统成本,也增加了系统的可靠性。同时,在组串间引入“主-从”的概念,使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下,将几组光伏组串联系在一起,让其中一个或几个工作,从而产出更多的电能。从技术角度,对于相同容量的光伏电站:采用集中型逆变器时MPPT 较少,MPPT集中监测,精确度较低;若采用组串式逆变器时,针对不同的安装方式或每一排的阵列的MPPT精确监测,组串间影响小,整体发电效率高;下表为集中型逆变器和组串型逆变器的比较:逆变器类型优点缺点集中型数量少,节省交流电缆,价格低体积大、不便于搬运,直流37、电缆较多,需要加入汇流箱和直流柜,效率低组串型体积小,便于搬运,节省直流电缆,效率高数量多,增加交流电缆,价格高由于本光伏电站安装容量为 300kW,所有光伏组件的方位角和倾角都相同,项目容量不大,本项目选择组串型并网逆变器。6.3.2 逆变器型号的选择通过对逆变器产品的市场考察,经与业主沟通,选取100kW的并网逆变器,其主要技术参数表:逆变器型号100kW绝对最大输入电压1000VdcMPPT 输入电压范围500V850V峰值效率98.70%欧洲效率98.50%额定交流输出功率100kW额定交流输出电流100A额定交流输出电压315Vac额定交流频率50/60Hz电流波形畸变率0.99过载38、保护有反极性保护有过电压保护有其他保护有工作环境温度范围-30+55相对湿度095%防护类型/防护等级IP56散热方式温控强制风冷6.4 光伏发电工程年上网电量计算6.4.1 发电量计算原则并网光伏发电系统的发电量计算与当地的太阳辐射量、电池组件的总功率、系统的总效率等因素有关。首先根据太阳辐射量、环境温度以及项目所在地经纬度,利用设计软件计算倾斜面上的辐射量,并得出阵列安装的最佳倾角,再根据电池组件总功率、输出衰减、系统总效率等求出电站的年发电量及各月发电量。6.4.2 并网光伏系统的效率分析并网光伏系统的效率指的是:系统实际输送上网的交流发电量与组件标称容量在没有任何能量损失情况下理论发电39、量之比。并网光伏发电系统的总效率由光伏方阵效率、直流输电效率、交流并网效率等三部分组成。1、光伏方阵效率太阳能光伏电池阵列在1000W/m2的标准太阳辐射强度条件下,实际的输出功率与标称功率之比。光伏阵列在光电能量转换与传输过程中的损失包括光伏组件因温度影响产生的损失、组件表面灰尘遮挡损失、光伏组件匹配损失以及直流线路损失等。光伏组件匹配损失各个光伏组件个体由于在生产过程中环境和工艺的原因,其输出特性会有微小的差异,本阶段该项损失按2%考虑。光伏组件温度影响由于半导体的特性,随着晶体硅光伏组件温度的升高,组件输出功率会有所下降,下降值与环境温度和电池组件的温度特性有关。根据温度气象条件,粗估该40、项损失为4%。光伏组件表面尘埃遮挡光伏组件周围环境所产生的灰尘及杂物随着空气流动,会附着在电池组件的表面,影响其光电的转换效率,降低其使用性能,甚至引起太阳能电池局部发热而烧坏光伏组件。据研究,该项因素会对光伏组件的输出功率产生约7%的影响。因此,需定期对光伏组件表面进行清洗。在每年雨季的时候,降雨冲刷能对电池组件表面起到自然清洗的作用;在旱季,为保证光伏组件的正常工作,需安排专人负责光伏组件的清洗,以减少灰、杂物对光伏组件发电的影响。另外,在建设场地做好绿化工作,加强组件表面的清洁管理,可将该项损失控制在6%以内。因此,本阶段尘埃遮挡的相应效率取95%。直流电缆损耗损失太阳能光伏电站中,由于41、电池方阵面积大,组件较多,线路较长,因此直流电缆的损失也较大。在工程实践中,可通过合理选择电缆,优化设计,可将该项损失控制在2%以内。因此,本次计算相应效率取98%。复杂地形影响损失场址内大部分区域为南向缓坡,坡度约在510之间,地形总体开阔,周围无大的遮挡物,规模一般较小。取复杂地形影响损失为1%,相应效率取99%。综上所述,光伏阵列效率1为:1 =98%*96%*95% *98%*99% =86.71%2、逆变器效率逆变器的交流输出功率与其直流输入功率之比。对于额定功率为100kW并网逆变器,2都大于97%,考虑到实际运行中逆变器不可能始终处于高效状态,取其平均工作效率为96%。3、交流并42、网效率从逆变器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。对于大型电站,其交流系统的效率可取3=96%。系统的总效率等于上述各部分效率的乘积,即:=1*2*3 = 86.71%* 96%*96% =79.93%6.4.3 发电量计算根据太阳辐射值、装机容量、系统总效率等数据,可预测300kW 光伏电站的发电量。根据总装机容量、倾斜面辐照量、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33.15万千瓦时, 25 年总发电量约为828.69万千瓦时。七、电气设计7.1 设计依据建设单位提供的原始资料及各相关专业提资,设计相关的法令、法规、标准43、及规程规范。(1)变电所总布置设计技术规程DL/T5056-2007(2)电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB/T50062-2008(3)导体和电器选择设计技术规定 DL/T 5222-2005(4)低压配电设计规范GB 50054-2011(5)油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T 6451-2008(6)电力工程电缆设计规范GB 50217-2007(7)交流电器装置的接地DL/T621-1997(8)交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T620-1997(9)电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB 50169-2006(10)并联电容器装置设计规程 GB50227-20044、8(11)电测量及电能计量装置设计技术规程 DL/T 5137-2001(12)电力系统调度自动化设计技术规程 DL 5003-2005(13)继电保护和安全自动装置技术规范GB14285-2006(14)3110kV 高压配电装置设计规范GB50060-2008(15)工业计算机监控系统抗干扰技术规范CECS81-96(16)静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 DL/T478-2001(17)电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点(18)低压开关设备和控制设备GB/T 12048(19)电力工程直流系统设计技术规程DL/T 5044-2004(20)火灾自动报警系统设计规范GB 545、0116-2013(21)电力系统通信设计技术规定DL/T 5157-2007(24) 电力系统自动交换电话网技术规范DL/T 598-2010(22)光伏发电站设计规范GB50797-2012 (23)光伏发电工程验收规范GB/T50796-2012 7.2 电气设计7.2.1接入系统方案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300kwp,本电站初步拟定以380V电压等级接入当地电网,待接入系统设计完成并审批后,具体接入点及接入方案根据审定的接入系统方案进行调整。7.2.2 电站主接线本阶段推荐的电气主接线为:本电站共 3个逆变器,其中300kW光伏发电单元分别设置1台100k46、W逆变器。3个逆变器接入一面配电箱,经1 回架空出线接入电网。7.2.3 防雷接地及过电压电气设备绝缘水平按照GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合及DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合中要求进行设计,同时为限制系统过电压在相应位置安装过电压保护装置。接地设计原则:接地装置及设备接地的设计按交流电气装置的接地和十八项电网重大反事故措施的有关规定进行设计。全厂室外接地装置设计原则为以水平接地体为主,辅以垂直接地体的人工复合接地网。水平接地体采用505镀锌扁钢,垂直接地体采用50镀锌钢管。接地电阻暂按不大于4设计,不满足要求时采用降阻措施。计算机系统设截面不小于1047、0mm2 的零电位接地铜排,以构成零电位母线。零电位母线应仅由一点焊接引出两根并联的绝缘铜绞线或电缆,并于一点与最近的交流接地网的接地干线焊接。八、消防与暖通 8.1 消防设计8.1.1 基本原则本项目严格贯彻“预防为主、防消结合”的消防工作方针,积极采用成熟先进的防火技术,正确处理好生产与安全的关系。光伏电站场区同一时间内的火灾次数按一次考虑。消防方式以水消防为主,同时根据保护对象的不同采取相应的防火措施和必要的灭火措施。本项目消防系统按如下规程、规范进行设计:GB 50016-2006 建筑设计防火规范GB 50116-98 火灾自动报警系统设计规范GB 50140-2005 建筑灭火器配48、置设计规范GB 50229-2006 火力发电厂与变电站设计防火规范DL 5027-93 电力设备典型消防规程8.1.2 消防设施本项目的消防设施主要由厂内原有的消防系统予以保证,当原有设施无法满足时,则进行相应的增设补充。1、消防栓灭火系统厂区内配置有消防栓灭火系统,以满足发生火灾时消防用水的需要。消防栓灭火系统包括厂房内、外消火栓系统,其水量和水压均能满足最不利点的用水要求。2、电气设施的消防措施光伏电站内各建(构)筑物根据GB 50140-2005建筑灭火器配置设计规范及DL 5027-93电力设备典型消防规程配置足够数量的移动式化学灭火器材供消防使用。(1)逆变器室、配电室及主控室防火49、配电室及主控室配置二氧化碳或ABC干粉(磷酸铵盐)灭火器。(2)电缆防火本项目电缆除火灾排烟风机、消防水泵等消防设施所需电缆采用耐火电缆外,其余均采用阻燃电缆。在通向控制室的竖井或墙洞及盘柜底部开孔处采用耐火极限不小于1hr的电缆防火堵料、填料或防火包等材料封堵。在电缆隧道和重要回路电缆沟中设置防火延燃分隔措施,设置耐火隔板、阻火包等。防火墙上的电缆孔洞采用电缆防火堵料封堵,并设有防止火焰窜燃的措施。8.1.3 火警报警系统本项目主要利用现有建筑的火灾报警系统,包括探测装置、集中报警装置、电源装置和联动信号装置等。其集中报警装置布置在厂房一层的消防值班室,探测点直接汇接至集中报警装置上。在部分50、新增设备(逆变器和配电柜等)位置增加智能光电感应烟探测器、智能离子感应烟探测器和智能感温探测器和手动报警按钮等。本项目的火警报警系统包括以下几部分:1、火灾自动报警根据建筑物内具体情况设置火灾自动报警探测器,具体包括智能光电感烟探测器、智能离子感烟探测器和智能感温探测器,全部采用吸顶方式安装。2、手动报警按钮建筑物内设置有手动报警按钮,并且在一个防火分区内的任何位置到最近一个手动报警按钮的步行最小距离均小于30米,手动报警按钮安装高度为1.5米。3、消防专用通信消防值班室内装设城市119专用火警电话。在空调机房、变电站、配电室等重要电气设备房均设置火警专用电话分机,并在手动报警按钮处设置电话塞51、孔。4、消防广播在火灾自动报警控制中心设置广播主机,平时作为公共广播播放背景音乐,当报警系统确认火灾后,切换启用消防紧急广播,通过厂区内的扬声器广播警报,以便人员迅速疏散。5、消防系统供电消防值班室、火灾自动报警系统设备均采用消防电源供电,火灾报警系统还配备有24V直流备用电源。6、导线选择及线路敷设本项目火灾报警系统的传输线路和50V以下的供电线路均采用电压等级为不低于交流250V阻燃铜芯绝缘导线。火警线路均穿镀锌钢管沿墙内、柱内、楼顶板、吊顶内刷防火漆明敷设,所有管线在穿越楼板、防火墙时需进行防火封堵。8.2 暖通设计 8.2.1设计依据1、按火力发电厂可行性报告内容深度规定及有关规程规范52、和设计技术规定进行设计。2、业主提供的原始资料。3、下列规范规程:GB 50019-2003 采暖通风与空气调节设计规范DL 5000-2000 火力发电厂设计技术规程DL/T 5035-2004 火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规GB 50016-2006 建筑设计防火规范GB 50229-2006 火力发电厂与变电所设计防火规范GB 50243-2002 通风与空调工程施工质量验收规范GB 50073-2001 洁净厂房设计规范8.2.2建筑采暖通风设计1、逆变器室通风根据当地气象条件,逆变器室通风采用机械进风,机械排风系统,并可设置事故通风措施,事故排风机可兼作过渡季节通风用。2、配53、电室通风根据当地气象条件,配电室通风采用机械进风,机械排风系统,并可设置事故通风措施,事故排风机可兼作过渡季节通风用。九、环境与水土保持 9.1 环保法律法规依据 本项目环境影响分析依据的环境保护主要法律法规有:中华人民共和国环境保护法(1989.12.26);中华人民共和国环境影响评价法(2002.11);建设项目环境保护管理条例(1998.11)。依据的主要环境保护标准有:1、环境空气:GB 3095-1996 环境空气质量标准二级标准;2、水体环境:GB 8978-96 污水综合排放标准二级标准;3、噪声环境:GB 3096-93 城市区域环境噪声标准3类标准;GB 12523-90 建54、筑施工场界噪声限值。9.2 环境影响分析与保护措施 本项目对环境的影响大部分是由于在施工过程中带来的环境影响,本项目中土建部分施工量极少,因此对环境影响极小。施工造成的环境影响将随着工程的结束而消失。9.2.1工程施工期环境影响分析本项目所在地是村委地区,不会影响生态环境,不会影响农业生态。在施工过程中对于如下因素的影响情况如下:1、噪声防治本项目施工内容主要包括光伏设备运输和安装等。本项目施工作业位于场区,应注意噪声防治。在施工工艺选择时,将施工噪音降低到标准范围内,同时在施工过程中应严格遵守作业时间,以避免施工噪声的干扰问题。2、尘、废气、污水本项目在施工中不产生粉尘及扬尘,不会造成空气污55、染,也不会产生污水。3、运输车辆对交通干线附近居民的影响光伏电站工程运输量不大,因此运输车辆对交通干线附近居民的影响较小,运输过程应注意对于居民区尽量绕道而行,避免或减轻对居民造成的噪声影响。施工车辆的运行应尽量避开噪声敏感区域和噪声敏感时段,文明行车。4、绿化和临时占地恢复措施由于本项目光伏系统不是在地表施工,不会损伤植被,不会影响生态系统,同时也没有临时占地恢复的问题。9.2.2运行期环境影响分析太阳能光伏发电系统是将太阳辐射能量直接转化为电能,在运行过程中不消耗矿物燃料,不产生污染物,对环境的影响主要表现为以下几个方面:1、噪声影响光伏组件工作时没有噪音产生,而逆变器是由电子元器件组成,56、其运行时的噪声很小,可以忽略。光伏电站运行过程中产生噪声声源的只有变压器,而本项目属于用户侧并网发电,没有额外增加变压器,同时电气设备都布置在室内,室外噪音水平远低于国家标准。2、电磁场的影响该光伏发电项目配电室远离生活区,逆变器等电气设备容量小,且室内布置,因此可认为基本无电磁场的影响。3、对电网的影响太阳能光伏系统运行时,选用的高性能逆变器装置的电流谐波控制在3%以内,小于GB 14549-1993电能质量公用电网谐波规定的5%。光伏系统并网运行时,电网公共连接点的三相电压不平衡度不超过GB 15543-1995电能质量三相电压允许不平衡度规定的数值。因此可认为本项目对电网的影响控制在国家57、标准允许的范围内。4、雷击本项目太阳能光伏发电系统拥有较完善的避雷系统,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,光伏电站建成后必须安设警示牌,雷雨季节应注意安全,以防万一。根据设计规程的要求,并网逆变器及配电房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。5、光污染光伏组件内的晶体硅太阳电池表面沉积了一层减反射薄膜,同时封装玻璃表面已经过特殊处理,因此光伏组件对阳光的反射率很低,远低于玻璃幕墙,并且以散射光为主,无眩光,不会产生光污染。十、工程施工及进度计划 10.1 工程施工概况 10.1.1工程项目前期进展 本项目前期已完成如下工作:1、充分了解了场58、区周围的环境和地理位置信息,计算出可安装光伏组件的面积,从而核定可安装的容量。2、充分了解并分析了园区周围的电力布置和电网接入情况,核算了安装地点内变压器的容量,从而初步确定了光伏发电系统的电力接入方案。3、与涉及当地各个相关部门的沟通工作也在按计划进行中,为项目后期的开展提供便利的渠道。10.1.2工程范围本项目施工范围包括300kWp光伏发电项目的设备采购、安装、系统并网调试和相应的技术服务等。10.1.3 工程实施目标1、工期目标本项目从设计到并网发电,项目实施工期控制在2个月以内。2、质量目标:设计:方案优化、工艺先进、严格评审、供图及时,设计优良品率95%,设计变更率2%。 设备:选59、型合理、技术可靠、严格监造、准点供货、设备无缺陷 安装:安装工程合格率100%,安装工程优良率90%。调试:试运项目验收优良率90%以上,主要仪表投入率100%、自动投入率100%;并网发电一次成功。 3、施工环境、职业健康安全目标人身死亡事故及人员责任事故、重大设备事故、职业病、火灾事故、员工重伤事故均为零,员工轻伤事故为零。 不因设计、采购、施工、调试运行等原因而导致工程建设、运行及影响安全生产运行的质量、环境和安全事故发生。 4、文明施工目标严格执行文明施工措施,切实落实关于文明施工的相关要求。本着用户至上的原则,精心组织施工,确保施工进度和工程质量,保障项目施工质量。10.1.4 施工60、总体规划布置1、施工平面布置原则施工总平面布置合理与否,将直接关系到施工进度和施工安全,为保证施工顺利进行,具体施工平面布置原则如下: (1)在满足施工条件下,尽量节约施工用地,尽量减少对道路的占用。 (2)满足施工需要和文明施工的前提下,尽可能减少临时设施的投资。 (3)在保证场内交通运输畅通和满足施工对材料要求的前提下,最大限度地减少场内运输,特别是减少场内二次搬运。 (4)符合施工现场卫生、安全技术要求及防火规范要求。 2、施工管理方式采用施工平面管理方式,施工平面管理由项目经理总负责组织实施,项目副经理协助项目经理分管制,由采购负责人、施工负责人、质量安全负责人、综合部负责人及系统调试61、负责人组织各部门实施,按平面分片包干管理措施进行管理。 施工现场按照CI标准设置“六牌一图”。即质量方针、工程概况、施工进度计划、文明施工分片包干区、质量管理机械、安全生产责任制、施工总平面布置图等。 3、现场平面布置方案为便于工程文明施工管理,结合本项目现场条件,将生产区、办公区及生活区严格分开,各区根据自身特点制定不同的管理制度,依据工程总体施工进度计划和各施工阶段的用地需求,进行布置。10.2 工程实施进度计划10.2.1 项目实施进度计划本项目实施期2个月,项目分四阶段实施。第一阶段:设计阶段争取国家的项目审批;太阳能系统详细的施工图纸设计,确定设备,主要材料的规格,性能和价格等方面的62、内容,组织招投标并确认设备供应、施工安装等单位。第二阶段:建设准备阶段编制施工方案,设备购买、生产、运输和交接,施工前准备,培训和管理施工人员,资金到位和调整工程项目,进一步优化施工方案。第三阶段:建设实施阶段土建、电气施工、安装及调试;项目建成后进行整体调试和检测。第四阶段:竣工验收阶段试运行、竣工验收准备、编制竣工验收计划、组织现场验收,并进行竣工结算,完成移交竣工资料和对操作人员的现场培训工作,编制太阳能系统运行维护操作规范、流程和管理文件;竣工材料上报省和国家的相关财政部门和建设部门,评审并得到相关项目竣工文件,制作系统维护手册。10.2.2 工期保障措施1、建立完善的计划保证体系本项63、目工程量较大,必须进行科学管理、精心组织、精心施工,才能确保工期、质量、安全目标的实现。建立以项目经理为核心的项目施工进度保证管理体系,对工程的整个过程进行动态进度控制,确保工程顺利完成。2、确保工期的技术组织措施(1)有效控制影响工期的因素针对本项目工期紧,质量要求高等特点,要求施工管理人员具有大型工程的施工管理经验,管理队伍将配备高素质的人才,发挥强大的技术优势,丰富的管理经验,精心组织,科学施工。为保证该工程项目能按计划顺利、有序地进行,并达到预定的目标,必须对有可能影响工程进度进行的因素进行分析,事先采取措施,尽量缩小实际进度与计划进度的偏差,实现对项目工期的控制。影响该项目进度的主要64、因素有资金因素、技术因素、材料和设备因素、人员因素、现场施工因素等,对于上述影响工期的诸多因素,按事前、事中、事后控制的原则,着重于事前控制和事中控制,分别对这些因素加以分析、研究,制定对策,以确保工程按期完成。(2)工程各阶段进度控制保证措施在进度计划控制方面设计单位将以项目工程总的进度计划为指导,编制设计进度计划,严格控制从设计开始到施工图交付的总设计时间,实现设计进度控制总目标;设计单位将认真仔细的研究设计基础资料和建设单位对工程的构想效果,做好设计前的准备,为下一步的设计工作确定方向;在施工图深化设计阶段要严格按照被批准的设计方案进行的,它将成为施工的主要依据。它包括分项工程的施工图或65、大样图、外立面分格图及细部大样图、设计说明等。在深化施工图及材料被业主和设计单位确认后3天内,施工总承包单位提出施工所需的主要材料清单,确定供应商,订立供货合同;由项目经理组织各部门负责人认真领会设计意图和设计要求,全面会审图纸,分层、分段、分项详细计算工程量,制订用料计划;根据合同工期要求,结合本单位劳动力情况、机械设备情况,编制工程人力、设备进场计划,编制工程总组织方案;在总进度计划的基础上,计划要按生产工序合理搭配,并分项详细说明。10.3 工程项目组织与管理 根据并网光伏系统项目施工的特点以及相关要求,本项目特制定相应的组织结构来组织项目的实施,并根据现场实际情况与各方协调,保证项目在66、工期内保质保量的完成。10.3.1 项目组织机构图 项目组织机构图见图。图9-1 项目组织机构图10.3.2 现场施工机构人员现场施工机构人员布置见图。图9-2 现场施工机构人员组成图10.3.3 现场施工管理人员配置现场施工管理人员配置见表9-1。表9-1 现场施工管理人员配置一览表序号岗位人员数量资质要求备注1施工负责人1项目施工3年以上组织经验2结构专工12年以上结构施工经验3机务专工12年以上机务维修经验4电气专工1电工证,2年以上电气施工经验5焊接专工1焊工证,2年以上焊接经验6物质采购(现场人员)17资料员18安全员19调试负责人1系统工程师,光伏系统调试2年以上工作经验十一、劳动67、安全与卫生 11.1 劳动安全与工业卫生相关规范 本项目中涉及到劳动安全与工业卫生的相关国家规定详见本文劳动安全与工业卫生的内容。11.2 工程安全与卫生潜在的危害因素 本光伏电站项目在施工期间,可能发生安全事故的主要因素包括:光伏组件运输作业、吊装作业、光伏组件安装、电力电缆设备安装以及施工时的高空作业、施工时用电作业以及设备损坏、火灾等。本光伏电站项目在运行期主要可能发生安全事故的环节包括:光伏组件、安装支架、雷击、火灾、爆炸等危害;电气伤害、坠落和其它方面的危害。11.3 劳动安全卫生对策措施 11.3.1 设备运输、吊装作业安全措施设备的运输应特别注意交通安全。在实施运输前,必须对运输68、路线的道路、桥梁等进行全面的调查,以确保道路和桥梁满足运输要求。同时需根据各种光伏设备生产厂家对运输的要求,落实运输加固措施,并配套足够的运输装卸工具,以确保运输过程的安全。 应制定严格的施工吊装方案,施工方案应符合国家及有关部门安全生产的规定,并进行必要的审查核准。施工单位应向建设单位提交安全措施、组织设施、技术设施,经审查批准后方开始施工。安装现场应成立安全监察机构,并设安全监督员。 吊装设备应符合电力工业部电业安全工作规程的规定。吊装前,吊装指挥和起重机械操作人员要共同制定吊装方案。吊装现场必须设专人指挥,指挥必须有安装经验,执行规定的指挥手势和信号。吊装人员必须检查吊车各零部件,正确选69、择吊具。起吊前应认真检查被吊设备,防止散件物品坠落。 11.3.2 高空作业安全措施本项目施工高空作业设计,按GB/T 3608-2008高处作业分级等规程规范采取相应的防护措施,并按JGJ 80-1991建筑施工高处作业安全技术规范进行施工、检修操作。根据电力行业有关规定进行,并结合建构筑物状况设置的安全保护措施,避免高空作业事故的发生。安装时严禁利用屋顶作为临时堆场,必须落实合理的施工组织措施,起吊与安装应同步衔接,防止荷载集中,屋顶坍塌。 该光伏发电项目电气一次、二次设备安装时,应根据电力行业有关规定制定施工方案,施工方案应包括安全预防和应急措施,并配备有相应的现场安全监察机构和专职安全70、监督员。 11.3.3 防坍塌措施1、本项目所有建(构)筑物按GB 50223-2008建筑工程抗震设防分类标准和GB 50011-2001建筑抗震设计规范(2008版)有关规定采取抗震措施。2、本项目防腐设计依据GB 50212-2002建筑防腐蚀工程施工及验收规范的相关规定执行。3、项目施工过程中,应做好负载计算及防护支架设置及保护工作,保证施工人员的安全与施工质量。4、本项目布设光伏装置的屋顶的荷载留有足够的余量,除保证装置安全外,同时保证检修维护时人员及设备的荷载。在工程投入运行后应严格进行安全管理,检修维护时,不得超过工程荷载设计容量。11.3.4 防电气伤害措施1、本项目中的光伏组71、件阵列面积大且布置于厂房屋顶,易受雷电影响,应依据GB 50057-1994建筑物防雷设计规范(2000版)及SJ/T 11127-1997光伏(PV)发电系统过电压保护导则的相关规定进行防雷接地设计。将所有屋顶光伏组件的金属结构接入屋顶建筑的防雷网;防雷接地应单独布设。2、在每路直流输入主回路内装设浪涌保护装置,并分散安装在直流汇流箱及直流配电柜内;同时,在并网接入控制柜中安装避雷元件。3、不带电的金属物应保证可靠接地;金属物品单独接入接地干线,接地电阻满足其中的最小值,严禁串联后再接入接地干线。4、为防止人员触电,在施工检修等电气作业时,应按电业安全工作规程等有关规程的要求进行操作,检修工72、器具应符合要求。带电裸露部位、避雷针等与人行通道、栏杆、管道等满足最小安全距离要求。11.3.5 防暑措施本项目室外作业应避开日高温时间段,避免高温危害,对需连续进行的工作,可采取定时更换工作人员,减少工作人员在高温环境下的作业时间等方式减免高温危害。11.3.6 防寒措施施工、检修人员冬季室外作业应进行个人的防护,减少低温环境下的作业时间,避免低温危害,防止滑跌等事故。光伏系统室外设备设施应采取防凝冻措施。11.3.7 施工时其它安全卫生措施施工现场临时用电应采用可靠的安全措施。 施工时应准备常用的医药用品。 施工现场应配备通讯设备如对讲机等。 11.3.8 运行期安全与工业卫生对策措施为了73、确保本光伏项目投产后的安全运行,保障设备和相关人身安全,本项目考虑以下对策措施。1、防火、防爆的措施各建筑物在生产过程中的火灾危险性及耐火等级按建筑设计防火规范国家标准的规定执行。设置必要的和合适的消防设施。配电间装有移动式灭火栓。电缆沟道、夹层、电缆竖井,桥架等各围护构件上的孔洞缝隙均采用阻燃材料堵塞严密。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。所有穿越防火墙的管道,均选用防火材料将缝隙紧密填塞。2、防噪声、振动及电磁干扰根据要求,对运行中的噪声、振动及电磁干扰,均采取相应的劳动安全保护措施,尽量降低各种危害及电磁幅射,降低噪音;对于振动剧烈的设备,从振源上进行控制,并采74、取隔振措施。3、电伤、防机械伤害、防坠落和其它伤害高压电气设备周围设防护遮栏及屏蔽装置;所有设置检修起吊设施的地方,设计时均留有足够的检修场地、起吊距离,防止发生起重伤害;易发生危险的平台、步道、楼梯等处均设防护栏,保证运行人员行走安全;屋顶工作通道所有平台及金属楼板均采用花纹或栅格板,以防工作人员滑倒。4、安全标志的设置本系统中在有可能导致事故发生的危险场所均设置安全警示标志,设置的安全标志应满足现行的标准安全标志、安全色及安全标志使用导则等规定。主控综合楼的走道应设置导向标志,所有门上设置出口标志。5、其它安全措施建筑物工作场所、设备及场区道路照明满足生产及安全要求,照明度充足;所选设备及75、材料均满足光伏系统工程运行的技术要求,保证在规定使用寿命内能承受可能出现的物理的、化学的和生物的影响。所有设备均坐落在牢固的基础上,以保证设备运行的稳定性;设计中做到运行人员工作场所信号显示齐全,值班照明充足,同时具有防御外界有害作用的良好性能。其它防火、防机械伤害、防寒、防潮等措施符均合国家的有关规定。11.4 工程运行管理 本光伏项目正式投产运行后的运行管理须由项目所属机构、公司安排专业人员负责。光伏系统的定期设备检修由供应商和专业检修公司负责。太阳能光伏按少人值班,全自动运行方式管理。1-2MWp光伏电站运营公司编制6人,设总经理1人,全面负责电站的各项日常工作。运营公司设两个部门,生产76、运行与设备管理(4人),综合管理(1人)。生产运行部负责安全管理,设备巡检;综合管理部负责综合计划、总经理办公、文档管理。本项目可以按照上述标准适当按比例增加运营管理人员。11.4.1 劳动安全与工业卫生机构设置及人员配备安全卫生管理机构必须和整个光伏电站生产管理组织机构及人员配备统一考虑。工程投产后,设置安全卫生管理机构及安全卫生监测站,负责劳动安全与工业卫生方面的宣传教育和管理工作,保障光伏电站顺利运行,达到安全生产的目的。从“安全生产、安全第一”的角度出发,管理和监测机构负责整个枢纽的消防、劳动安全卫生检查、日常的检测、劳动安全及职业卫生教育、职工的正常体检等,并设置医务室。其机构人员的77、配置为12人,可以为兼职人员,归公司安监管理。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,并经考试合格后方能进入生产现场工作,同时按国家标准为生产运行人员配备相应的劳动保护用品,以便生产运行人员有一个良好的身体条件,为光伏电站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。建立综回检查制度、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相关监测仪器设备和必要的安全宣传设备。11.4.2 事故应急救援预案本项目应设立事故应急救援机构,编制触电、电缆火灾、雷击、雪灾等事故应急救援预案,78、其事故应急救援预案按现行的生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则的有关规定进行编制,纳入运行管理方相应的应急救援体系。应急救援组织或者应急救援人员,配备必要的应急救援器材、设备。对光伏电站的突发事故应有一个系统的应急救援预案。应急救援预须在光伏电站投产前经有关部门的审批。预案应对光伏电站在运行过程中出现的突发事故有一个较全面的处理手段,在事故发生的第一时间内及时做出反应,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,当值运行人员应保护现场和防止损坏设备,特殊情况例外(如抢救人员生命)。十二、光伏电站管理运营方案12.1 日常工作内容1、 每天对光伏方阵巡检一次,包括屋顶79、太阳能组件、汇流箱。2、 每周对光伏电站巡检二次,包括直流配电柜、逆变器、高低压配电柜、变压器、户外开关柜、计量柜、监控装置。并对设备运行情况作好记录,保存记录以备检查。3、 每天观察以下参数:1) 日发电量、累计发电量、当前发电功率。2) 逆变器参数,包括直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、运行温度、功率因数、当前发电功率等。3) 汇流箱参数,包括直流电压、直流电流。4) 环境检测参数、包括风力、风向、温度、湿度。5) 低压交流电力参数,包括电压、电流、功率、功率因数等。6) 每天对电脑存储的数据进行对比发现设备运行是否良好。7) 每天记录并网点的双向计量表4、 根据设备运行情况制定相应80、的设备维护计划并按时执行,以确保设备的正常运行。5、 根据运行情况制定组建的定期清洗计划。6、 定期检查配电室的通风、消防、照明等基础设施。7、 配合供电局每年对设备进行规定的保护试验。8、 防雷和接地系统每二个月巡检一次。每半年检测一次,并做好记录。12.2 专业技术人员配置1、 根据光伏电站日常工作量及电站特点,本项目中由于项目容量较大,光伏发电系统分布分散,考虑到系统所在屋顶分属于不同的企业,人员配备待后期工程细分后进行配备。2、 值班人员资质要求:1) 熟悉光伏系统。2) 熟悉高低压配电系统。3) 了解电力监控系统。4) 具有高压电工入网许可证及电工证。12.3 光伏并网电站管理制度为81、确保光伏发电系统运营管理安全第一、稳定运行、节能示范的目的,保证光伏电站安全正常运行,特制定此光伏电站管理制度。 1. 负责供电运行和巡视的人员必须持证上岗。光伏电站的值班巡检人员,必须熟悉电气设备情况和有关安全措施。2. 按时值班,坚守岗位,不擅离职守,值班期配合带班人员完成本职工作。3. 值班时,认真填写巡检记录表记录,记录要求准确清楚。值班人员因故短时离开岗位,应报班长或带班人员批准并指定专人代班。4. 接班人员应听取交班人员的交代,查看运行记录,检查工具、物品是否齐全,确认无误后,在值班巡检记录表上签名。5. 对光伏电站经常进行巡查,做好每次巡视记录。发现问题及时处理,并在值班巡查表中82、注明,不能解决的问题及时上报。6. 配电设备由专职人员负责管理和值班,配电设备的停送电由值班电工操作,非值班电工禁止操作。值班员必须做好值班记录,认真执行交接班制度。7. 供电线路严禁超载供电,光伏电站内禁止乱拉乱接线路,在夏季发电高峰时,应按负荷的需求,进行通风降温。8. 停电时,应提前向用户发出通知。操作时必须有2人以上操作,其中1人监护和发令,恢复送电时,在确认供电线路正常、电气设备完好后方可送电。9. 光伏电站内设备及线路变更,要经上级部门同意。重大变更,要上报中心领导批准。10. 光伏电站消防设施完好。工作人员应该掌握消防用具的使用方法,懂得灭火的基本知识,电线沟进出口要封堵好,有防83、鼠、小动物措施,注意防止小动物进入。严格执行门禁制度。11. 加强日常维护、检修,保证光伏电站内公共照明、指示、显示灯具等设施的完好。12. 检查光伏电站内设备运行情况,每二小时进行一次巡视,做好记录,发现故障及时处理并做好书面记录,同时向有关部门汇报。13. 夜间值班人员负责处理抢修紧急任务。发现重大隐患和故障,按照光伏电站紧急预案执行,并向上级汇报。14. 进出高低压变光伏电站,随手关门,不得将食品等带入变配电间,以防引入小动物,造成不必要的电气事故。15. 非工作人员不得入内,因工作、业务需要进入,须经上级批准同意后方能由当班人员带领入内。被允许进入变光伏电站的人员要严格执行变光伏电站内84、各项规定,不准携带易燃易爆品入内,不得随意触摸电气运行设备,在光伏电站内走动时应有值班人员陪同,要服从值班人员的指挥。16. 每周至少进行一次熄灯巡视检查,发现漏电跳火现象及时处理。17. 坚持文明的工作态度,必须随时保证光伏电站工作场地的整洁与卫生。严禁存放易燃、易爆和其它危险物品。18. 定期对变压器、开关柜进行维护清扫,保持清洁。防止因尘污造成短路,对电器设备、线路要经常检查,发现问题及时解决。停电清洁检修时,严禁用汽油、煤油擦洗。19. 电工在安装、维修电气设备、线路时,必须按规程操作,不得违章作业。十三、项目可行性分析结论与建议13.1 结论 1、充分利用太阳能光伏发电符合当前的国家85、节能减排的政策,太阳能是一种值得大力推广的清洁可再生能源,发展光伏发电有利于环境及生态的保护。2、项目场址属于辽宁省太阳能辐射资源较好的区域,太阳辐射年总量可以达到7200MJ/m2,是光照资源较为丰富的地区。3、关键设备如晶体硅太阳电池组件及大型逆变器的技术水平已十分成熟,同时分布式光伏电站系统建设的相关技术也已相当成熟,本项目太阳电池组件及逆变器的选型与设备的产业现状相吻合。4、本分布式光伏发电项目建成之后,每户按装3kw-5kw电站预测平均每年发电量约4000-7000度电,发出的电能可以就地消耗,解决调峰用电的难题,促进当地工业经济的顺利发展。13.2 建议 1、由于太阳能光伏发电示范项目一次性投资较大,虽然建成后运行费用很低,但发电成本仍然较高,建议国家和地方按照可再生能源法的相关规定,给予新能源发电相关补贴。2、根据光伏发电工程可行性研究报告编制办法(试行)(GD003-2011),在进行光伏发电工程太阳能资源分析时,须取得长期观测站多年逐月辐射资料、多年逐月日照资料,建议业主进行现场监测,下阶段工作中将依据光伏并网电站太阳能资源评估规划(征求意见稿)的相关要求,进行实测数据检验、处理和订正,以进一步论证站址太阳能资源情况。